Endüstri 4.0’da yeni söylemler

Öncelikle Endüstri 4.0’a nasıl geldiğimizi birkaç cümleyle özetlemekte fayda görüyorum, dolayısıyla insanlık tarihini temelden etkileyen önceki büyük sanayi devrimlerini hatırlatmak isterim.

Tarihte bilinen ve gerçekleşmekte olan, sonuncusuyla birlikte paradigmayı kökten değiştiren 4 büyük sanayi devrimi var. Bu devrimlerin 3 temel alanda gerçekleşen köklü değişiklikler ile gerçekleştiğini görüyoruz; bu alanlar iletişim, enerji ve ulaşım (mobilite)

Birinci Sanayi Devrimi;

• 18. Yüzyılda İngilizlerin buhar gücüyle baskı yapan makineleri icat etmesiyle,
• 19. Yüzyılda telgrafı icat etmeleriyle,
• Ucuz kömürü kullanmaya başlamalarıyla ve nihayetinde buhar gücünü demiryollarında kullanmalarıyla gerçekleşti.

Buradan iletişim, enerji ve ulaşımdaki köklü değişikliklerin ekonomik hayatı da radikal olarak değiştirdiğini görebiliyoruz.    

İkinci Sanayi Devriminde ise Amerika başı çekiyordu;

• İletişimde telefonun kullanılmaya başlanması,
• Enerjide elektriğin yaygınlaşması,
• Petrolün kullanılmaya başlanması, ulaşımda içten yanmalı motorla sürülen otomobiller, otobüsler ve kamyonlar yine ekonomik hayatı radikal olarak değiştirdi.

Üretimde otomatik endüstriyel robotların devreye girdiği, elektronik sistemlerin ve bilgi teknolojilerinin kullanılmaya başlandığı ve insanlığı 1970’lerden 2000’lere kadar taşıyan dönem üçüncü sanayi devrim, 2015’den bu yana dijitalleşmenin tüm etkisini görmeye başladığımız yeni dönem ise dördüncü sanayi devrimi olarak tanımlanıyor.  

Bu dönemde;

• iletişimde- internetin etkisi,
• enerjide-yenilenebilir enerji ve karbon emisyonundan uzaklaşma ihtiyacımız
• ulaşımda– 5G altyapısı sayesinde otonomluğun artması

ve bu gelişmelerle birlikte bir mega trend olarak ortaya çıkan paylaşım ekonomisi sosyal ve ekonomik hayatımızı radikal olarak şekillendirecek.

Peki, dijital sistemlere ve dinamik veri işlemeye dayalı, insanların, nesnelerin ve sistemlerin birbirleri ile yaygın ve etkin bir şekilde bağlantılı olacağı, Endüstri 4.0 olarak da anılan bu yeni dönem neler vaat ediyor, insanlığa ne gibi değişiklikler yaşatmaya aday?

Bu yeni dönemde amaç şu anda limitlerine ulaşmış toplam verimliliği (aggregate efficiency) yeni bir noktaya taşımak.

Bu amaca giden yolda endüstri 4.0’ı şekillendirecek dokuz teknolojik faktör ya da geleceği şekillendirecek yeni iş alanları ise şunlar:

1-Akıllı robotlar

Şu anda esnek programlama ile karmaşık görevler alabilen sensörlü akıllı robotlar, 2025 yılından itibaren otonom, birlikte çalışabilen çok sayıda endüstriyel entegre sensöre ve standartlaştırılmış ara yüzlere sahip endüstriyel robotlar haline dönüşecekler.  

2- Nesnelerin interneti

Günümüzde büyük ölçekli endüstride mevcut makine ve sistem ağı ve bağlanabilirliği sunan, veri havuzları oluşturmak için bağlantı merkezi gereksinimini karşılayan nesnelerin interneti, endüstri 4.0’la gerçek zamanlı makine-ürün-süreç ve sistem ağı haline gelecek. Ağa bağlı nesneler arasında çok yönlü iletişimi mümkün kılacak.

3- Üç boyutlu baskı

Bugün prototip geliştirmede, tıbbi teknoloji ve havacılık endüstrisi alanında münferit ürün komponentlerinin geliştirilmesi için kullanılan üç boyutlu baskı sistemleri, 2025 yılından itibaren hem münferit olarak hem de seri üretimde kullanılır hale gelecek. Şirketlerin merkezden uzak birimlerinde kullanılmaya başlanmasıyla, gerek parça sevkiyatının ortaya çıkardığı navlunu gerekse stok bulundurma maliyetlerini ortadan kaldıracak.   

4-Simülasyon

Şu anda tek ürün veya malzemenin veri odaklı yani üç boyutlu simülasyonu mümkün. Üretim süreçlerinin simülasyonu ve ilk dijital fabrikalarda hayata geçmiş durumda. Endüstri 4.0 ile akıllı sistemlerdeki gerçek zamanlı verilere dayanan kapsamlı ve karmaşık ağların simülasyonu ve optimizasyonu mümkün olacak.

5-Siber güvenlik

Ayrı yönetim ve bağlantısız üretim gibi kapalı sistemler kullanılan günümüzde, internet bağlantısı nedeniyle siber güvenlik gereksinimi var. 2025 yılından sonra ağ bağlantılı açık sistemler, akıllı makineler, ürünler ve sistemler arasında yüksek düzeyde ağ kullanımı nedeniyle yüksek güvenlik sistemleri (block chain gibi) kullanılmaya başlanacak.

6- Zenginleştirilmiş gerçeklik

Bugün AR tabanlı destek sistemleri için, örneğin mobil cihazlarda, arttırılmış gerçeklikten paket bulma onarım talimatları gibi çeşitli pilot çalışmalar kullanılıyor. Birkaç yıl içinde zenginleştirilmiş gerçeklik, örneğin helikopter bakımı gibi çok daha karmaşık alanlara girecek. “Zenginleştirilmiş Gerçeklik” gözlüğü endüstriyel olarak kullanılmaya başlanacak.

7-Yatay/dikey yazılım entegrasyonu

Günümüzde kısmen gerçekleştirilebilen dikey ve yatay veri entegrasyonu kurumsal işlevler içinde ve şirket dışında çok sayıda iletişim boşluğuna neden olabiliyor. Endüstri 4.0 iletişim ve veri aktarım standartlarına dayalı şirketler arası evrensel veri entegrasyonu, tedarikçiden müşteriye, yönetimden üretim hattına tam otomatik bir değer zinciri oluşmasını sağlayacak.

8-Bulut

Bugün kullanıcılar bulut tabanlı uygulamalara İnternet üzerinden bağlanıp, bunları İnternet üzerinden kullanabiliyorlar. 2025 yılından sonra makine verilerini bulut üzerinden aktarma, bulut tabanlı gerçek zamanlı iletişimin üretim sistemleri için de kullanılması mümkün olacak.

9-Yapay zekâ

Günümüzde yapay görüntü tanıma, dijital asistanlar veya akıllı botlar, konuşma tanıma, konuşma işleme, otomatik çeviri ve transkripsiyon, metin ve video analizi temel alanlarda kullanılıyor. Endüstri 4.0 yapay zekanın üretim süreçlerinde toplanan büyük veriler ile süreçlerin optimizasyonunu mümkün kılacak ve gerçek zamanlı karar verme desteğine kavuşacak.

Peki bunca teknoloji ve gelişme dünyada neyi, nasıl değiştirecek? Sanırım bugün asıl cevap vermemiz gereken soru bu?

Ama galiba bu sorunun cevabını aramadan önce her ne kadar bütün dünyayı etkileyecekse de söz konusu gelişmelerin ‘asıl’ nerelerde hayat bulup geliştiğine bakmamız gerekiyor. Geçtiğimiz günlerde Frankfurter Allgemeine gazetesinde ana fikri “Alman ekonomisi yeni teknolojilere çok mesafeli. Bu ülke hâlâ dizelin geleceğini tartışırken, Intel ve Google kuantum bilgisayarlara büyük paralar yatırıyor. Bunun Almanya’ya bedeli ağır olacak” olan ciddi bir makale okudum.

Yazıda Alman firmalarının geleneksel iş modellerini dijital dünyaya nasıl aktarabileceği konusunda hiçbir fikri olmadığından, dijital iş modelleri, yapay zekâ, Blockchain ya da kuantum bilgisayarlar kavramlarını duymadığı ya da duymazdan geldiğinden söz ediyordu. Üstelik bunun bilgisizlik kadar ‘kibirden’ kaynaklandığı da söyleniyordu.

Bu yeni sanayi devriminin iletişim, enerji ve ulaşım alanlarında 3 tetikleyicisinin temelde internet, yenilenebilir enerji ve akıllı mobilite olduğundan bahsetmiştim.

Konuya ülkemiz için aynı perspektiften baktığımızda bizim girişimimizin önemi ortaya çıkıyor.  İşte bu yüzden ben Türkiye’nin Otomobili Girişimi’ni anlatırken her seferinde bunun bir dönüşüm, çekirdek, mobilite ekosistemiyle birlikte büyüyecek ve otomobilden çok daha fazlasını yapacak bir proje olduğunu dile getiriyorum.

Robotlarla sağlanacak verimlilik, tasarruflar ve akıllı otomasyonlar nelerdir?

Endüstri 4.0 5 büyük alanda önemli makro-ekonomik değişimlere neden oluyor; Üretim maliyetleri azalıyor, kalite çıktıları iyileşiyor, stoklar azalıyor, hızla birlikte estetik artıyor ve bütün bu işler daha güvenlikli bir ağ üzerinden yapılıyor.

Ama bunu sadece akıllı robotlarla yapmıyor. Bütün bu değişim birinci oturumda da saydığım 9 teknolojik faktörün bir araya gelmesiyle gerçekleşiyor.

Endüstri 4.0 ya da büyük mega trendlerin desteklediği dönüşüm, hangi ismi verirsek verelim dünyada bazı ülkeler için avantajlar sağlarken, uyum sağlamakta gecikecek ülkeler için de bazı tehlikeler içeriyor.

Çeşitli Avrupa İstatistik Ofisleri ve bizim de danışmanımız olan BCG’nin yaptığı araştırmalar, paradigmayı kökten değiştirecek olan endüstri 4.0’ın özellikle Batı Avrupa’da yüzde 15 ila 25 arasında verimlilik artışına neden olabileceğini ortaya koyuyor.

Bu ne demek? Bu mesela Türkiye’nin 2027 yılından itibaren maliyet avantajını kaybetme riski demek. Bugün 100 endeks üzerinden Almanya’ya göre 28 daha avantajlı olan Türkiye, hiçbir girişimde bulunmazsa 2027 yılında maliyet avantajında %71 gerileme tehlikesiyle karşı karşıya.

Örnek: Üretim maliyeti endeksi 100 üzerinde 117 olan Almanya’ya göre Türkiye 28 puan daha avantajla 100 üzerinden 89 endeksle oldukça avantajlı durumda. Ancak 2027 yılında diğer ülkelerin yüzde 15-25 arası bir verimlilik artışı yakalamaları durumunda bugün üretim maliyeti endeksinde 100’ün üzerinde yer alan Kanada, Japonya, Hollanda, Avusturya, İngiltere ve İspanya gibi ülkeler Türkiye seviyesine yaklaşmış hatta geçmiş olacaklar. Türkiye’nin Almanya’ya karşı olan 28 puanlık avantajı da verimlilikte bir artış sağlanamaması halinde 4 puana gerileyecek.

Asıl tehlike bu dönüşümün ülkemizin rekabet içinde olduğu Tayvan, Çin, Tayland, Hindistan ve Endonezya’da da gerçekleşmesi ve yüzde 15-25 arası verimlilik artışı sağlanması halinde ortaya çıkıyor. Bugün bu ülkelerle eşit seviyede olan maliyet avantajımızın bu dönüşümü vaktinde gerçekleştiremememiz halinde yarı yarıya azalması ya da daha anlaşılır biçimde söyleyecek olursak, bizdeki maliyetin bu ülkelerin iki katına çıkması ihtimali söz konusu.

Üstelik sanayinin dönüşmesi sadece maliyet avantajını elimizde tutabilmemiz açısından değil, aynı zamanda düşük katma değerli üretimin kısır döngüsünü kırabilmek için de oldukça büyük önem taşıyor.

Araştırmalar Türkiye’de endüstri 4.0 faktörlerini gözetip ve önlemler alabilirse dönüştürme maliyetlerinde yüzde 15’e kadar bir verimlilik artışı sağlanabileceğini ortaya koyuyor.

Bunu yapılabilmesi için üretim aşamasında üç önemli dönüşümü gerçekleştirmek gerekiyor.

Peki neler bunlar?

1. Montaj hatlarının akıllı robotlarla ileri düzeyde otomasyonu ve üretim sistemlerinin dikey entegrasyonu; Birden fazla ürün modelinin eşzamanlı olarak ilerlemesi, gerçek zamanlı performans takibi, önleyici kalite kontrolünü getirecek.
2. Tedarikçilerle yatay veri entegrasyonu; Tedarikçiler yatay entegrasyon yoluyla operasyonlarını üreticilerden gelen yeni siparişlere göre düzenleyebilecekler. Böylelikle standartlaşmış süreçler ile zamanında iş birliği yapılması sayesinde hata asgariye indirilecek.
3. Yerleşim simülasyonu; zenginleştirilmiş gerçeklik ve (Automatic Guided Vehicle)AGV/ (Laser Guided Vehicle)LGV’Ierle otomasyonlu devreye alma sistemleri ve daha kısa stok döngüsü sayesinde daha güçlü işletme sermayesi ve fabrika içi lojistik azaldığı için daha kısa teslimat süresi oluşacak.

Türkiye’de böyle bir dönüşümle dönüştürme maliyetlerinde %15’e, toplam maliyette %7’ye kadar bir verimlilik artışı gerçekleştirmek mümkün. Bu artış maliyet kalemlerindeki şu değişimlerle gerçekleştirilebiliyor;

• Amortisman +%10
• Hammadde maliyetleri -%3
• İşgücü maliyetleri -%30
• Genel giderler  -%10

Şunu unutmamalıyız ki; yarının kazanan ve kaybedenlerini, yaşanan teknolojik dönüşüme ne kadar uyum sağlandığı belirleyecek.

İçten yanmalı motorları olan otomobiller, bu tip motorlara yatırım yapan üreticiler, sürücü kontrolündeki otomobiller, satış, yedek parça ve servise dayanan iş modelleri, klasik bayi ağıyla satış ve servis hizmeti veren üreticiler, kendi teknolojini geliştiren üreticiler, emisyon normları ve hedefleriyle çevreye etkiyi azaltmaya çalışan devletler artık geçmiş oldu.

Bugün ve gelecekte bunların yerini; elektrikli otomobiller, yeni jenerasyon otomobillere yılda 300 milyar dolar yatırım yapacak üreticiler, ekosistemin parçası otonom otomobiller, otomobil satışından çok bağlantılı hizmetlere dayanan iş modelleri, müşteriye deneyim merkezleri aracılığıyla temas eden üreticiler ve elektrikli otomobilleri teşvik ederek sıfır emisyonu hedefleyen devletler alacaktır, hatta almaya başladı bile.