Eklemeli İmalat / 3D Baskı

IOT makine, ekipman vb. nesnelerin teknolojinin gelişmesi sonucu elde ettikleri sanal kişilikler ve yetenekler vasıtasıyla kendi aralarında iletişim kurmaları ve bu iletişim sonucu bir takım fonksiyonları doğrudan yerine getirebilir hale gelmeleridir.

Başta cep telefonları olmak üzere elektronik unsurların akıllı hale gelmesi ve bu tür sistemlerde kullanılan yapay zeka düzeyinin giderek gelişmesi; bu aletlerin arasında etkileşimi ve iletişimi önemli ölçüde artırmıştır. Bunun yanı sıra, kablosuz ağların, gömülü sistemler ve sensörlerin giderek ucuzlaması nesnelerin internetinin gelişimini teşvik etti.

Endüstriyel faaliyetlerin yanı sıra, tedarik zinciri süreçlerinin tamamında hatta, insanların sosyal ve gündelik hayatlarında bile gözlemlemek mümkündür. Hastaneye gittiğinizde bileğinize taktıkları etiketler sayesinde ilaçlarınız tam zamanında ve eksiksiz biçimde size getirilebiliyor. Bileğinizdeki etiket doktorunuzu ve hemşireleri sizinle ilgili olarak uyarabiliyor, hatta kalp atışlarınız, nabzınız ve diğer parametreleri ölçümleyerek, ilaç almanız gereken sürelerle ilgili olarak sizi yönlendirebiliyor. Otomobilimizde ilerlerken ön panelde bulunan yüz tanımlama sistemi yüz ifadenize bakarak, o anki ruh halinizi değerlendiriyor ve size kendinizi iyi hissettirecek müzikler çalmaya başlıyor. Görüldüğü gibi, nesnelerin internetine ilişkin çok sayıda örnek günlük hayatımızda gözlemlenebilmektedir.

Nesnelerin interneti; bir hareket, oluş veya bir sürecin meydana gelmesi ile başlayan bir prosestir. Dolayısıyla sistemde tanımlanmış bir durumun meydana gelmesi sonucunda, bu duruma ilişkin verilerin bir hareketi başlatması şeklinde bir işleve sahiptir. Nesnelerin duyarlılık gösterdiği bu hareketler sensörler ve akıllı etiketler vasıtasıyla sisteme iletilmekte, sistem bu durumlara ilişkin tanımlanmış davranışları göstermeleri için makine ve ekipmanlara çeşitli komutlar göndermektedir. Örnek olarak, raftan bir kutu süt aldığınızda raf üzerinde yer alan sensörler bu hareketi algılamakta ve bu durumu veri olarak sisteme göndermektedir. Sistem bu verileri daha önceden tanımlanmış algoritmalar çerçevesinde işleyerek, tedarik zincirinde yer alan tüm unsurlara farklı komutlar gönderebilmektedir. Bir tedarik unsuruna gönderilen komut; üretim için belirli miktarda hammaddeyi fabrikaya gönder şeklinde olurken, fabrikadaki makinelere üretime başla biçiminde komutlar gönderebilmektedir.

Nesnelerin interneti olarak adlandırılan sistem bir takım bileşenlere sahiptir.

  • tanımlanmış hareket ve durumlar

  • hareket ve durumların tespit edilmesi için kullanılan ekipman ve unsurlar

  • verilerin taşındığı internet şebekeleri

  • verilerin işlendiği ve komutlar haline getirildiği bilgi işletim sistemleri ve yazılımlar

  • bir makine ve ekipmanın hem komut alma hem de sisteme ve diğer makinelere veri gönderme etkileşimi

  • akıllı cihazlar ; cep telefonları, bilgisayarlar, tabletler vb.

 

Örneğin otomobilimizin lastiği patladığında içindeki hava basıncını ölçen akıllı sensörler, buna ilişkin bilgiyi otomobilimizin ekranına taşıyabilmekte, aynı zamanda bizi en yakın servise yönlendirebilmektedir. Geçmişte ancak lastikten ses geldiğinde ve iş işten geçtiğinde farkına varabildiğimiz bu tür bir durumu, herhangi bir zarar söz konusu olmaksızın atlatabilmemiz olanaklı olabilecektir. Benzer bir biçimde kıyafetlerimizde ya da kullandığımız akıllı cep telefonlarında yer alan sensörler yardımı ile sağlık durumumuz kontrol edilebilecek, meydana gelen herhangi bir değişiklik ya da olağan durumdan sapmaların tespit edilmesi durumunda ambulans, doktor vb. unsurlarda bulunan akıllı cihazlarla bağlantı sağlanarak, gerekli yerler doğrudan bilgilendirilecek ve vakit kaybetmeden müdahale edilmesi sağlanabilecektir.

Bu etkileşim sayesinde endüstriler de talep ve beklentilere daha etkin ve yüksek katma değerli bir biçimde cevap verebilme olanağına da sahip olabilecektir. Hatta elde edilecek veriler daha yüksek düzeyde doğruluğa sahip olacağı için, operasyonlar da buna bağlı olarak daha yüksek performansla gerçekleşebilecek, maliyetler ve elde edilecek fayda optimal düzeyde sağlanabilecektir. Başka bir yetenek de nesneler arasında iletişimin sağlanabilmesi ve giderek geliştirilmesi sayesinde ürünlerin kendileri hakkında verileri sisteme gönderebilmeye başlaması ile doğmuştur. Endüstriler bunun sonucunda ürünlerin kalan ömürleri ile ekonomik ömürlerini tamamlayan ürünlerin sayılarını eş zamanlı öğrenerek, üretim proseslerini otonom bir şekilde dizayn edebilmektedir. Ayrıca müşterilerin kullandıkları ürünlere ilişkin bilgi ve verilerin bu şekilde elde edilebilmesi; müşterilerin gerçekte gereksinim duyduğu, ancak henüz yeterince farkında olmadığı için talepte bulunmadığı hizmetlerin de kendilerine verilebilmesine imkan yaratabilmektedir. Makinelerin bozulma ve arızalanma ya da parça değişimi gibi bilgileri bir başka cihaza veri olarak göndermesi ile beraber endüstriler ürün bozulmadan bu servisleri müşterilerine arz ederek memnuniyet düzeyini artırabilmekte, aynı zamanda daha etkin planlama yapabilmektedirler.

Nesnelerin interneti; endüstrilerin ve tedarik zincirlerinin envanter ve stok düzeylerini de mükemmelleştirebilmektedir. Birbirleriyle iletişim halinde olan makine ve ekipmanlar sayesinde ürüne ne zaman gereksinim duyulacağının bilinmesi; üretim süreçlerini olduğu gibi, hammadde ve ürün stoklarının da belirlenmesinde son derece etkin bir role sahiptir. Bu yaklaşım envanterleri azaltabileceği gibi, bütünüyle ortadan da kaldırılmasına da olanak sağlayabilmektedir.

 

Artık fiziksel ve dijital dünyanın gelecekte neredeyse tamamıyla entegre olacağını görebiliyoruz. Dolayısıyla üretim süreçlerinin tamamı dijital ortamda sayısallaştırılabilecektir.  Endüstrilerin fiziksel bir ürünü tasarlamaları ve üretmeleri öncelikle dijital ortamlarda gerçekleşecek, ardından fiziksel evrene bu süreç taşınabilecektir. Bu çerçevede endüstrilerin bilgi işlem ve elektronik kabiliyetlerini geliştirmeleri; artan rekabet koşullarında en önemli stratejik silahları olacaktır. Buna paralel olarak; tasarım, mühendislik, lojistik, tedarik süreçleri ile birlikte üretimden tüketime kadar olan süreçler bütüncül bir şekilde değişime uğrayacak, neredeyse tamamı dijital bir hale gelecektir.

Üretim süreçleri de buna uygun olarak yeniden tasarımlanmak zorundadır. Makinelerin ve sistemlerin kendi aralarında iletişimleri sayesinde üretim akış sistemi yeniden yapılandırılabilecek, daha etkin ve verimli bir akış düzeni oluşturulabilecektir. Otonom sistem bir üretim tezgahında işlemi tamamlanan bir parçanın bir sonraki tezgaha taşınmasına karar vererek sevk işlemini gerçekleştirirken, nesnelerin interneti sayesinde işlemi tamamlayan makine eş zamanlı olarak taşımayı yapacak olan konveyörlere ve daha sonraki işlemi yapacak olan makineye “ben işlemi tamamladım, sıra sende çalışmaya başla” komutu gönderebilecektir. Bu sayede üretim prosesleri tümüyle otomatikleşecek, hata ve gecikme gibi problemler elimine edilebilecektir. Dolayısıyla ürün ile üretim süreçleri arasında entegrasyon tam olarak sağlanabilmektedir.

Nesnelerin interneti IoT; üretimde kullanılan teknolojilerin yanı sıra, ürünlerin de yapısal olarak değişimine etki edecek bir potansiyele sahiptir. En basit ifade ile fiziksel ile dijital ayrımı bütünüyle ortadan kalkacaktır. Fiziksel ürünler ile dijital ürünlerin entegrasyon düzeyi artacak, fiziksel ürünler giderek dijital özelliklere sahip unsurlar haline gelecektir. Ürünlerin giderek daha fazla dijital hale gelmesi ve fiziksel ürünlerin dijital özelliklerinin artması, ürün tasarımına da etki edecek bir yaklaşımdır. Bu kapsamda ürünlerin fiziksel özellikleri değişirken, bu ürünler; içerisinde daha fazla teknolojik unsur barındıracaktır. Bu nedenle gelecekte kullanacağımız ürünler sürekli güncellenmeye gereksinim duyacaktır. Geleceğin ürünleri aynı zamanda tümüyle dijital hale gelmiş olacaklar, yapay zekaya sahip olup, analiz ve değerlendirme yapabilme olanağına da sahip olabileceklerdir. Daha da önemlisi, ürünler tümüyle müşterilerin beklentilerine ve tüketime odaklı olacaktır. Dolayısıyla ürünler müşterilerin beklentilerine göre daha fazla kişisel hale gelecektir. Diğer yandan, ürünler daha üretilmeden satılmış olabilecektir. Bunun sonucunda üretim süreçleri mikro düzeyde tasarlanabilir ve ürün bazında planlanabilir bir görünüm elde edecektir.

Endüstrilerin içsel ortamlarının yanı sıra, dış kaynaklar sürecinde yer alan tedarikçiler ve sistem aktörleri son derece basitleştirilmiş arayüzler üzerinden birbirlerine ve ana sistemle bağlanabilme olanağı elde edebilmektedir. Birbirinden coğrafi olarak uzakta yer alan tedarik zinciri aktörleri arasındaki mesafe ortadan kalkmakta, aralarındaki iletişim ve etkileşim giderek mükemmelleştirilmektedir. Daha da önemlisi bu süreç eşzamanlı olarak yürütülebilmektedir.

Satış sonrası hizmetler geçmişe kıyasla çok daha fazla önem kazanacak, müşterilere bu hizmetler eş zamanlı verilebilecektir. Bunu sağlayacak uzaktan kontrol sistemleri satış sonrası hizmetlerin en önemli bileşeni haline gelecektir. Endüstrilerin sorunları çözmek üzere doğrudan ürünlere bağlanmaları; problemleri daha kısa sürede ve minimum hata ile çözebilmelerine olanak sağlayabilecektir.

Nesnelerin interneti kavramı işgücü ve emek açısından can sıkıcı durumlar oluşturabilir. Özellikle sistemlerin giderek daha fazla otonom hale gelmesi ve işgücünün yerine otomasyon sistemlerinin kullanımının artması, işsizlik konusunda karar alıcıların ve çalışanların endişelerini artırmaktadır. Bu açıdan bakıldığında, geleceğin işgücü daha yüksek kalifikasyona sahip, alanında en üst düzeyde uzmanlığa sahip, sistemleri optimize eden ve süreç içerisinde meydana gelmesi muhtemel problemleri çözebilen niteliklere sahip olacaklardır. Bu profesyoneller müşterileri için daha yüksek katma değer yarabilecek çözümleri bulabilmeleri için daha fazla düşünebilmelerine olanak verecek zamana sahip olabilmektedirler. Endüstri 4.0 ve nesnelerin interneti yaklaşımları kalifikasyon düzeyi arttığı sürece işgücü tarafından endişe duyulması gereken bir süreç olmayacaktır.

Nesnelerin interneti IoT; bütün endüstriyel süreçlerin ve faaliyetlerin yanı sıra, lojistik faaliyetlerin de yapısal olarak dönüşümüne zemin hazırlamaktadır. İşletmeler lojistik hızlarını artırabildikleri sürece başta depolama maliyetleri gibi, toplam lojistik maliyetlerini büyük ölçüde azaltabilmektedirler. Bu perspektifte hızı artırabilmenin en etkin yolu; depolama faaliyetlerinde olabildiğince otomasyonun kullanılması ve depo süreçlerinin otonom ve otomatik hale getirilebilmesidir. Günlük olarak binlerce hatta milyonlarca farklı tür ve özellikte ürün, hammadde ve yarı mamul tedarikçilerden depolara, depolardan üretim noktalarına ve tüketicilere doğru akış göstermektedir. Doğru ürünün doğru bir biçimde sevk edilmesi maliyetler ve etkinlik açısından yüksek düzeyde öneme sahiptir. Daha da önemlisi, depo faaliyetleri için kullanılan kaynakların olabildiğince optimal düzeyde kullanılması, atıl kapasitenin kesinlikle söz konusu olmaması gerekmektedir. Depo faaliyetlerinde fiziksel ve dijital materyaller ile sistemler arasında entegrasyon RFID “radio frequency identification system” olarak adlandırılan akıllı etiketler vasıtasıyla sağlanmaktadır.

Nesnelerin interneti taşıma ve dağıtım süreçlerinde etkinlik ve verimlilik düzeylerini önemli ölçüde etkileyebilmektedir. Tüm taşıma sürecinin başından sonuna kadar eş zamanlı izlenmesi nesnelerin interneti sayesinde mümkün olabilmektedir. Taşınan materyallerin ya da taşıma kaplarının üzerinde yer alan veri transferine ilişkin sistemler; uydu sistemleri vasıtasıyla taşıma araçlarının ve ürünlerin hareketlerinin izlenmesine olanak sağlamaktadır. Taşınan materyallere uygun taşıma türlerinin belirlenmesi, taşıma süreçlerinde optimizasyonun sağlanması mümkündür. Taşıma kabı içinde konumlandırılmış sensörler ortam değerlerini ölçümleyerek mevcut durum ve koşulara ilişkin verileri ilgililerin bilgisayarlarına taşıyabildikleri gibi olumsuz durumlarda kendi başlarına otonom çözümler üretebilmektedirler. Örnek olarak taşıma kabında yer alan sensörler dış ortam sıcaklığını ölçerek, ısı kontrollü taşıma kaplarının iç ısı değerlerini düzenleyebilmek için soğutucu ekipman ve makinelere komutlar gönderebilmekte, bu sayede taşıma kabı içerisinde yer alan ürünlerin bozulmalarını engelleyebilmektedirler. Diğer yandan taşıma kapları ya da ürünler üzerinde yer alan elektronik unsurlar farklı verilerin de sisteme gönderilmesine olanak vermektedir. Örnek olarak limanlarda yer alan okuyucular ürünler üzerindeki otomatik tanımlamaya ilişkin unsurlarla iletişime geçerek, gelen ürünlerin bilgilerini alabilmekte ve sisteme doğrudan bu verileri aktarabilmektedir. Bu kapsamda müşteriler sipariş ettikleri ürünlerin herhangi bir anda nerede olduğunu izleyebilecektir.

©2020 by Yonetibilisim. Heart, Brain and Technology

For The World We Deserve and Desire