Akıllı Fabrikaları Dönüştüren Yeni Teknolojiler – II

4 Mart 2019

Geçtiğimiz hafta, IIoT’nin ve diğer yeni nesil teknoloji uygulamalarının fabrikalara entegre edilmesiyle birlikte işletmelerde artan verimlilikten, daha otonom ve ekonomik bir hâle ulaşan üretim yapılarından bahsetmiştik. Bununla birlikte oyunu tamamıyla değiştirebilecek başka oyuncular, başka parametreler de bu dev endüstrilerde artık söz sahibi. Örneğin: “3D üretim ve robotik sistemler!”

Neredeyse her türlü cihazı veya ürünü, düşük maliyetle üretebilme kabiliyeti sayesinde, 3D üretim son birkaç yıldır büyük ilgi görüyor. Bu teknoloji çok sayıda şirketin otomotiv yedek parçaları, uçak kanadı, beton köprüler, konutlar ve daha fazlası gibi uygulamalarda; 3D olarak metal, beton ve diğer malzemeleri üretme özelliklerinin kullanımına kadar gelişti. Hatta artık cihaz ve parçaları üretmek için gece-gündüz aralıksız çalışırken insanlarla etkileşimi minimum seviyede olan 3D yazıcı fabrikaları bile var.

Birkaç yıl önce GE mühendisleri, yeni bir turboprop motorun üçte birini oluşturmak için 800’den fazla parçaya ihtiyaç duyuyordu. Bugün ise bir düzine kadar parça yeterli. 3D yazıcıların gücü tam da bu noktada kendini gösteriyor. GE tasarımcıları, 3D yazıcıları yani katmanlı imâlat olarak da bilinen teknolojiyi kullanarak yüzlerce metal bileşeni tek bir ünitede birleştiriyor. Karmaşıklığı engel yerine fırsata dönüştürerek, üretilen motorun performansını geliştirmenin yanı sıra diğer ekipmanların gelişimini de hızlandırıyorlar.

GE Araştırma Kıdemli Mühendisi Randy Rausch, “Gelişmiş bilgisayar hesaplamalarının entegrasyonu sayesinde, her yapının katmanlarını izlemek için 3D yazıcıya ‘dijital gözler’ verdik. Üreticinin, bir parçanın yapısının iyi olup olmadığını veya hurdaya çıkarılması gerekip gerekmediğini gerçek zamanlı olarak bilmesini istiyoruz” diyerek 3D yazıcıların gelecekte ne kadar detaylı çalışabileceğine vurgu yapıyor.

GE, jet motorları için gerekli olan parçaları toplu olarak üretmek için katmanlı imâlat kullanımını artırdı. 2018’in Ekim ayında, GE Havacılık’ın Alabama’daki katmanlı imâlat tesisi jet motorları için 30.000’inci yakıt ucunu üretti. Fabrika, hem Airbus A320neo hem de Boeing 737 MAX jetlerine güç veren motorlar için yakıt nozüllerini tedarik ediyor. LEAP motorları için toplam sipariş sayısı 16.000’i aşarken, 236 milyar dolardan fazla değere sahip parça üretildi. Havacılığın bu alanda sadece başlangıç olduğuna dikkat çekilirken, bugün otomotiv, enerji ve sağlık gibi diğer endüstriler de 3D baskıyı giderek benimsiyor. GE, 2020 yılına kadar ekipman, malzeme ve hizmetlerden elde ettiği geliri artırmaya devam edeceğini tahmin ediyor.

Fabrikalarda robot kullanımı da son beş yılda önemli ölçüde arttı. Artık robotlar fabrika katlarında, üretim depolarında ve lojistik bölümlerinde konumlandırılıyor. Günümüzde, insanlarla ortak bir hedefe doğru birlikte çalışan işbirlikçi robotlara veya cobotlara (kollobratif robot) ağırlık veriliyor. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) tarafından yapılan son bir araştırma, bir fabrikada birlikte çalışan insan ve robotun, sadece robotların veya sadece insanların çalışmasından daha verimli olduğuna işaret ediyor. Aynı çalışmaya göre ayrıca, bu olumlu senaryo, verimsizliği de yüzde 85 oranında azaltıyor. Akıllı fabrikalar, insanları tehlikeli işler yapmaktan kurtarmak için cobotların  kullanımına yönelirken, aynı zamanda bu durum robotların insan işgücünün tamamen yerini almasını da engelliyor. Hâlâ adaptasyonun erken aşamalarındayken cobotların imâlat sektöründe değişken fırsatlar yaratması bekleniyor.

GE Global Research’te robot teknolojileri yöneticisi olan John Lizzi’nin çalışma masası, insanların yanında güvenle çalışabilecekleri cobotlarla dolu bir laboratuvarın hemen yanında bulunuyor. Lizzi endüstriyel alandaki en büyük zorluğun denetleme, bakım ve onarım olduğunu belirtirken; bir boru parçasını, bir gaz türbinini veya bir jet motorunu incelemek ve onarmak için çoğu zaman parçalarına ayırmak gerektiğine ve bunun çok fazla zaman kaybına yol açabileceğine dikkat çekiyor. Robotlar tam bu noktada işleri kolaylaştırmak için büyük bir potansiyele sahip.

İmâlatta endüstriyel lazerlerin artan kullanımı ile lazer malzeme işleme, lazer mikro işleme, lazer markalama ve lazer gravür gibi uygulamalarda da artış görülüyor. Lazer teknolojisi, fabrikalara, yarattıkları ürünlere değer katma yeteneği vermekle kalmıyor; lazer sistemleri bir fabrika ağına bağlanabiliyor ve sistem bakımı, izleme, çalıştırma, uzaktan sorun giderme ile ürün desteği için yeni olanaklar da sunuyor.

Dünya Akıllı Fabrika Pazarındaki Önemli Trendler

Küresel akıllı fabrika pazarındaki bazı önemli trendlere bakacak olursak, ilk olarak akıllı fabrikaların otomotiv ve ulaştırma sektöründe ivme kazandığı görülüyor.

Asya Pasifik, akıllı fabrikalar için en kazançlı bölge olabilir. Gelişmiş ülkeler fabrikalarında otomasyonu benimseme konusunda öncülük etmiş olsalar da, Asya Pasifik küresel pazarın yaklaşık yüzde 39’luk gelir payını teşkil eden kilit bir bölge olmaya devam ediyor. BRICS tarafından (Brezilya, Rusya, Hindistan, Çin ve Güney Afrika Cumhuriyeti) bir sonraki cazip hedef olarak lanse edilen Ortadoğu ve Afrika’da da akıllı fabrika yatırımları önem kazanıyor.

Dünyanın üretim merkezi olarak anılan Çin ise, son zamanlarda bazı sektörlerdeki etkinliğini yitirmiş olmasına rağmen, hâlâ küresel olarak büyük bir güç konumunda. Sayısız dev fabrikalara sahip olduğu göz önüne alındığında Çin’in, gelecekte otomasyon teknolojilerinin benimsenmesinde kilit rol oynamaya devam etmesi ve akıllı fabrikalar için kazançlı bir bölge olarak ortaya çıkması bekleniyor.

Almanya’da bulunan Ulusal Bilim ve Mühendislik Akademisi, gelecekte yeni üretim süreçleri ve akıllı fabrikalarla verimliliğin en az yüzde 30 oranında artacağını belirtiyor. Ayrıca Grand View Research Inc. tarafından yapılan bir araştırmaya göre; 2015 yılında yaklaşık 159 milyar dolar olan akıllı üretim pazarının büyüklüğünün 2025 itibarıyla 395,2 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor.

İşler Üzerine Etki

Akıllı fabrika kavramının yavaş yavaş yayılmasıyla bugünün fabrikalarında insanların üstlendiği rollerin de değişmesi bekleniyor. Araştırmalar, teknolojinin genel olarak işleri ortadan kaldırmadığını gösterirken, insanların daha karmaşık roller üstleneceğini öngörüyor. Fabrikalar teknolojik olarak daha da geliştikçe, onları desteklemek için ihtiyaç duyulan dolaylı işlerin sayısı da doğru orantılı olarak artacaktır. Buna karşılık, yeni endüstrilerde yeni tedarikçiler ortaya çıkacak ve akıllı fabrika gelişimini dışarıdan besleyecektir. 

Akıllı fabrikalar, üreticilerin rekabetçi ve dinamik bir pazarda öne çıkmaları için doğrudan bir yola dönüşmüş durumda. Sonuç olarak akıllı bir fabrika kurma yatırımı, daha emniyetli ve daha güvenilir bir tesis yaratarak üreticilere yarar sağlıyor. Talebe dayalı üretime yönelik eğilimin artması sayesinde imâlat sanayiine olan ihtiyacın devam edeceği ve bu alanda maliyetleri azaltma yönünde çalışmaların süreceği öngörülüyor. 

Geleceğin Fabrikası Olmak

Sonuç olarak akıllı üretim; verimliliği artırmak, işgücüne duyulan gereksinimi azaltmak, maliyetleri düşürmek, şirketlerdeki yüksek vasıflı çalışanların işlerine odaklanmalarını ve teknik bilgi ve yeteneklerini kullanabilmesini sağlamak, enerjide verimliliği artırmak ve artan verimlilikle rekabet avantajı yaratmak gibi fırsatları beraberinde getiriyor. 

Önümüzdeki 10 yıl boyunca, fabrikalardaki genel durum ve görünüm çarpıcı bir hızla değişmeye devam edecek. Yapılan tahminlere göre; geleceğin fabrikalarının başarısı üretme yetenekleriyle değil, en esnek şekilde üretme yetenekleriyle ölçülecek. Fabrikadaki tüm cihazların (üreticiden bağımsız olarak) birbirleriyle sorunsuz ve anında iletişim kurdukları bir senaryo söz konusu. “Büyük Veri” bu fabrikaların temel gücü olacak, tüketici satın alma alışkanlıklarıyla ilgili istatistikleri sağlayan sistemleri kullanacak ve veri eğilimleri bir ürün talebinin en yüksek olduğu yılın belirli zamanlarında üretimi otomatik olarak artıracak. Küresel bir veri akışına giren geleceğin fabrikası, yalnızca kendi iç hedeflerine ulaşmak için akıllı süreçleri otomatikleştirmekle kalmayıp, aynı zamanda fırsatları ve ortaya çıkmadan önce hataları da tahmin edebilir duruma gelecek. Bu iklimde şirketler, değişime uyum sağlama veya rekabet güçlerini artırma konusunda zorlu bir mücadele ile karşı karşıya olacak.

Ne dersiniz, geleceğin fabrikalarına hazır mıyız?

Yorumlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir