İçeriğe atla
Akıllı fabrikada performansı izlemekte olan adam

Akıllı fabrika nedir?

İsmin de ima ettiği gibi akıllı bir fabrika… Akıllı. Makine, iletişim mekanizmaları ve bilişim gücüyle birbirine bağlı bir ağ olan akıllı fabrika, verileri analiz etmek, otomatikleştirilmiş süreçleri yönlendirmek ve giderken öğrenmek için yapay zeka (yapay zeka) ve makine öğrenimi gibi gelişmiş teknolojileri kullanan siber fiziksel bir sistemdir.

 

Akıllı fabrikalar ve akıllı üretim Endüstri 4.0 veya Dördüncü Sanayi Devrimi olarak bilinen teknolojik dönüşümün bir parçasıdır. İlk üç sanayi devriminin her biri bizim çalıştığımız ve ürettiğimiz malları tamamen değiştiren yenilikçi yeni bir teknolojiden doğmuştur: yani buhar motoru, montaj hattı ve bilgisayarın gücü. Günümüzde dördüncü devrim dijital dönüşüm ve akıllı otomasyonla yürütülmektedir.

Akıllı fabrika nedir?

Değişen bir dünya için akıllı fabrikalar

Son birkaç yıl içinde, dijital dönüşümün 2020'li yıllarda rekabetçi ve dayanıklı olmayı umut eden tedarik zincirleri ve üretim operasyonları için acil bir öncelik olduğu iş dünyası liderlerine göre giderek daha belirgin hale geliyor. Pandemi küresel tedarik zinciri zayıflıklarını ve sektör açıklarını daha da gözler önüne serdi. Forbes dergisinde yayınlanan bir makalede, “COVID-19, üretim sanayinin zaten bilmesi gereken bir şeyi dünyaya göstermiştir. Geleneksel tedarik zincirleri ve üretim ekosistemleri başarısız oluyor ve tamamen dijital olarak etkinleştirilmiş daha uyarlanabilir, çevik bir çözüme geçmemiz gerekiyor.”

 

Tüketici beklentileri akıllı fabrika teknolojilerinin geliştirilmesine ve geleceğin fabrikasına da katkı sağlıyor. Amazon Etkisi olarak bilinen bir sonraki gün teslimat için tüketici talebi sürekli ve hızlı bir hızla artıyor. Girişimci dergisinin 2019’daki haberine göre; “Daha iyi ya da daha kötüsü için ABD ekonomisi ve küresel ekonomi Amazon Etkisi’nin atılımlarında. […] E-ticaret sağlayıcıları Amazon'un hızına ve verimliliğine uymak için sürekli artan baskı altındadır ve tüketici beklentilerinin kolaylaştığına dair bir kanıt yoktur." Bu eğilim, modası geçmiş sistemlerin bu olguya ayak uydurmak için gereken lojistik ve depolama kapasitesi ölçeğini karşılamaya eşit olmadığı için akıllı fabrika teknolojisine olan talebin artmasında önemli bir etken olmuştur.

 

Üreticiler ve tedarik zinciri yöneticileri, uluslararası iş ortaklarına olan bağımlılıklarını en aza indirmek için çabalarken daha fazla risk ve operasyonel aksamalarla karşı karşıya kalırlar. Talep üzerine üretim ve sanal envanterler gibi akıllı fabrika çözümleri, deniz aşırı tedarikçilere ve üreticilere olan bağımlılığı kesinlikle en aza indirebilir. Bununla birlikte, Harvard Business Review'ın 2020'deki bir makalesinde belirttiği gibi, üretimi ABD'ye geri getirmek için yapmaktan daha kolay söyleniyor. “Üreticiler, sadece bir alana sıkı sıkıya odaklanan uzmanlar ve alt yüklenicilere yöneldi ve hatta bu uzmanlar bile diğerlerine güvenmek zorundalar. Ve tıpkı dünya demir cevheri veya lityum metal gibi doğal kaynaklar için farklı bölgelere güvenmeye geldikçe, bu uzmanların ikamet ettiği bölgelere de bağımlı hale geldi.” Yerli üretimin artması maliyet ve tedarik zinciri riskini kesinlikle azaltabilir, ancak denizaşırı ortaklara olan ihtiyacı ortadan kaldırmaz ya da zincirdeki toplam bağlantı sayısını azaltmaz. Bu nedenle verimliliği ve görünürlüğü optimize etmek için dijital fabrika teknolojilerinin her zamankinden daha önemli.

Akıllı fabrika nasıl çalışır?

Otomatik süreçlerden genellikle, akıllı bir fabrikaya benzermiş gibi konuşuruz. Ancak otomasyon ve robotik, üretim operasyonlarında onlarca yıldır kullanılmaktadır. Birçok geleneksel fabrika, operasyonlarının çeşitli yerlerinde barkod tarayıcılar, kameralar ve dijitalleştirilmiş üretim ekipmanları gibi otomatik makineler kullanır. Ancak bu cihazlar birbirine bağlı değil. Geleneksel bir fabrikadaki kişi, varlık ve veri yönetimi sistemlerinin hepsi birbirinden izolasyonda çalışır ve sürekli olarak manüel olarak koordine edilmeli ve entegre edilmelidir.

 

Akıllı dijital fabrika; makineleri, kişileri ve Büyük Verileri dijital olarak bağlantılı tek bir ekosisteme entegre ederek çalışır. Akıllı bir fabrika sadece verileri lanetleyip analiz etmekle kalmaz, aslında deneyimden öğrenir. Veri kümelerinden eğilimleri ve olayları tahmin etmeye ve akıllı üretim iş akışları ile otomatik süreçleri önerip uygulamak için analizler yorumlar ve elde eder. Akıllı bir fabrika, kendini düzeltmek ve kendi kendini optimize etmek için sürekli prosedürel iyileştirmeden geçer; kendini (ve insanı) daha dayanıklı, üretken ve güvenli olmayı öğretebilir.

 

Akıllı fabrikanın yapısı

 

Akıllı fabrikanın temel yapısı üç adımda geniş şekilde özetlenebilir:

Akıllı fabrika yapısı

Akıllı fabrika oluşturan üç ana prosedür

  1. Veri edinme: Yapay zeka ve modern veri tabanı teknolojileri, iş, tedarik zinciri ve dünya çapında farklı veri kümelerinin kullanılmasına ve satın alınmasına olanak tanır. Sensörler ve ağ geçitleri aracılığıyla Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT), bağlı makinelerin sistemde veri toplamasına olanak sağlar. myriad diğer veri portalları aracılığıyla, AI-destekli sistemler performans, pazar eğilimleri, lojistik veya potansiyel olarak ilgili diğer kaynaklarla ilgili veri kümeleri derleyebilir.
  2. Veri analizi: Makine öğrenimi ve akıllı iş sistemleri, toplanan tüm farklı verilere anlam vermek için gelişmiş analitikleri ve modern veri yönetimi çözümlerini kullanır. IIoT sensörleri, makinelerin onarıma veya servise ihtiyacı olduğunda uyarı verebilir. Piyasa ve operasyonel veriler, fırsatları ve riskleri tespit etmek için derlenebilir. İş akışı verimliliği, performansın optimize edilmesi ve istenildiği gibi otomatik düzeltme için zaman içinde incelenebilir. Aslında karşılaştırılabilen ve analiz edilebilecek veri kümeleri, dijital fabrika optimizasyonu ve tedarik zinciri tahminini bilgilendirmek için neredeyse sonsuz sayıda kombinasyon olasılığını ortaya koymaktadır.
  3. Akıllı fabrika otomasyonu: Veri alımı ve analizi gerçekleştikten sonra iş akışları oluşturulur ve sistemdeki makine ve cihazlara talimatlar gönderilir. Bu cihazlar fabrikanın dört duvarı içinde veya tedarik zincirindeki lojistik ya da üretim bağlantılarında uzak mesafede olabilir. Akıllı iş akışları ve süreçler sürekli olarak izlenmekte ve optimize edilmektedir. Bir haber raporu belirli bir ürün için talep artışına ilişkin uyarı verirse, 3D yazıcı iş akışlarına söz konusu ürün için üretim önceliğini artırma talimatı verilebilir. Hammaddelerin sevkiyatı gecikirse stok tamponları herhangi bir kesintinin giderilmesi için rotasyona koyulabilir.

Akıllı fabrikanın avantajları

Pek çok işletme tedarik zinciri operasyonları ve onlarca yıldır temel olarak değişmeyen sistemlerle yetiniyor. Ancak tüketici beklentileri ve ekonomik belirsizlikler tüm zamanların yüksek olduğu bir noktada, tedarik zinciri yöneticileri ölçülebilir ve önemli fayda sağlayabilecek çözümlere ihtiyaç duyar ve bunu hızlı bir şekilde sağlayabilir. Forbes dergisine göre, 2017 yılında üreticilerin sadece %43'ü akıllı fabrika girişimlerine sahipti. 2019’a kadar bunların yüzde 68’i yaptı. Dijital dönüşüm ve akıllı fabrika çözümlerine yatırım yapan şirketler için aşağıdakiler de dahil olmak üzere önemli iş avantajları elde etme potansiyeli vardır:   

  • Üretkenlik ve verimlilik:  Üretim, tarihi boyunca öncelikle tepki vermekle– ilgilidir; önceden gerçekleşmiş bir olaya veya trende bakıp ardından, işi farklı bir yöne yönlendirmeye çalışır. Akıllı fabrika teknolojileri, reaktif uygulamalara olan ihtiyacı azaltmak ve tedarik zinciri yönetimini daha dayanıklı ve esnek  bir moda taşımak için tasarlanmıştır. Tahmine dayalı analitiklerin ve Büyük Veri analizinin kullanılması, optimize edilmiş süreçlerin tanımlanmasına ve devreye alınmasına olanak sağlar. Gerçek zamanlı envanter yönetimi, doğru talep tahmini ve pazar için geliştirilmiş hız, akıllı fabrikaların sunduğu verimlilik avantajlarından birkaçıdır. Dijital öngörüler sayesinde, akıllı fabrikalarda çalışan insanlar da eforlarını kolaylaştırarak operasyonun genel verimliliğini artırıyor. Deloitte,  2019 yılında gerçekleştirdikleri akıllı fabrika  çalışmasında, “Şirketler akıllı fabrika girişimlerine yatırım yaptıktan sonra üretim çıktısı, fabrika kullanımı ve işgücü verimliliği gibi alanlarda yüzde 12’ye kadar kazanç elde ettiklerini  rapor ediyor. Ayrıca, akıllı fabrikalara sahip üreticiler, 2030 yılına kadar %30 daha yüksek net işgücü üretkenliği ile geleneksel fabrikaları büyük olasılıkla geride bırakacak.” 
  • Sürdürülebilirlik ve güvenlik: Tüketiciler, sosyal ve çevreden sorumlu yöntemler kullanarak kaynak ve üretim yapmayı bildikleri ürünler için daha fazla harcama yapmaya giderek daha istekli hale geliyor. Modern akıllı fabrika teknolojileri işletmelerin daha yeşil, güvenli ve sosyal açıdan sorumlu üretim uygulamaları için fırsatları tanımlamalarını ve uygulamalarını her zamankinden daha kolay hale getirir. Blockchain ve RFID sensörleri gibi dijital yenilikler akıllı fabrika yöneticileri tarafından, tedarik zincirinin en uzak bağlantılarından bile gelen tüm malzeme ve tedariklerde reddedilemez bir tedarik ve kalite kontrolü sağlamak için kullanılabilir. Ve eve daha yakın olan International Society of Automation, robotların ve otomatik cihazların işyerinde yaralanmalara neden olan önde gelen beş nedenden üçünün azaltılmasına veya ortadan kaldırılmasına yardımcı olabileceğini bildiriyor.
  • Ürün kalitesi ve müşteri deneyimi: Geleneksel üreticiler genellikle çocukların telefon oyunu gibi, yönlerinin doğru bir şekilde alınmasını ve tedarik zincirlerindeki alt kademe tedarikçiler ve üreticiler tarafından izlenmesini sağlamak için zor zamanlar geçirdiler. Akıllı fabrikalarda bulut bağlantısı ve uçtan uca görünürlük, üretim sürecinin tüm kademelerine gerçek zamanlı öngörüler ve öneriler sunar. Hızlı özelleştirme ve değişen trendlere yanıt verebilmek, ürünlerin müşteri arzularıyla sıkı bir şekilde güncel olması anlamına gelir. Sistem verilerinin gelişmiş olarak analiz edilmesi, zayıflıkları veya iyileştirme alanlarını hızlı bir şekilde tespit eder. Bu, pazarda rekabet gücünün artmasına, daha iyi ürün incelemelerine ve daha az maliyetli geri dönüşlere veya geri çağrılara yol açar.

Akıllı fabrika teknolojileri

Akıllı fabrika teknolojileri oldukça çeviktir. Dijital dönüşüm inisiyatifleri bir işletme içinde artarken, gerektiğinde ölçekleme, değiştirme ve uyarlamak için neredeyse sonsuz olasılık vardır. 

  • Bulut bağlantısı: İster genel, ister özel ister karma olsun, bulut, tüm verilerin ve bilgilerin akıllı bir fabrikaya aktığı koşuldur. İş genelinde ve global bulut bağlantısı, işletmenin her alanının gerçek zamanlı verilerle çalışmasını ve tedarik zincirindeki tüm bağlı varlıklara ve sistemlere anında görünürlük sağlamasını sağlar.  
  • Yapay zeka: Entegre yapay zeka teknolojilerini kullanan operasyonel sistemler, yalnızca farklı veri kümelerini toplamak ve analiz etmek için değil, gerçek zamanlı öngörüler ve duyarlı öneriler sunmak için hıza, güce ve esnekliğe sahiptir. Akıllı bir fabrika içindeki otomatik süreçler ve akıllı sistemler yapay zeka tarafından sürekli olarak optimize edilir ve bilgilendirilir.  
  • Makine öğrenmesi: Makine öğrenmesinin akıllı fabrikaya kazandırdığı en değerli avantajlardan biri de gelişmiş tahmine dayalı bakım kapasitesidir. Üretim süreçlerini izleyerek ve analiz ederek, sistem hatası oluşmadan önce uyarılar gönderilebilir. Duruma bağlı olarak otomatik bakım yapılabilir veya gerekirse insan müdahalesi önerilebilir. 
  • Büyük Veriler: Sağlam ve büyük veri kümeleri, tahmine dayalı ve gelişmiş analitiklerin akıllı bir fabrikada gerçekleşmesine olanak sağlar. İşletmeler Big Data'nın stratejik değerini uzun zamandır anladılar, ancak yakın zamana kadar bunu anlamlı bir şekilde kullanmak için gereken sistemlerden sık sık yoksunlar. Tedarik zincirlerinde ve akıllı fabrikalarda dijital dönüşüm, işletmelerin Big Data içgörülerini kullanarak optimize etmesi ve yenilik kazanması için bir potansiyel dünyasını açtı.  
  • Endüstriyel Nesnelerin İnterneti (IIoT): Akıllı bir fabrikada, cihazlar ve makineler benzersiz tanımlayıcılara ve dijital veri gönderme ve alma imkanına sahip olduğunda bir IIoT ağı oluşturur. Modern makineler zaten dijital portallara sahip olabilir, ancak on yıllık analog makineler bile hızlanmalarını sağlamak için IIoT ağ geçidi cihazlarına takılabilir. Esasen cihazdan gönderilen veriler durumunu ve aktivitesini ve cihaza gönderilen verileri kontrol eder, eylemlerini ve iş akışlarını otomatikleştirir.  
  • Dijital ikizler: Bir makine veya sistemin tam, sanal bir kopyası dijital ikizi haline gelir. Minimum operasyonel risk ile maksimum yenilik ve yaratıcılığa olanak sağlar. Dijital ikiz, sınırına itilebilir, birden fazla sanal yolla yeniden yapılandırılabilir veya mevcut bir sistem içinde uyumluluğu için test edilebilir - hepsi fiziksel dünyada risk veya kaynak israfı gerçekleşmeden.  
  • Ek baskı: 3D baskı olarak da bilinir, akıllı fabrikaların talep üzerine üretim için akıllı otomasyonu kullanmasını sağlar. Bu özellikle beklenmeyen tedarik zinciri aksaklığı veya ani ürün talebi zamanlarında çok önemlidir. Ancak her zamanki gibi iş olsa bile sanal envanterler, tam zamanında üretime izin vererek riski ve israfı büyük ölçüde en aza indirebilir. 
  • Sanal gerçeklik (VR) ve artırılmış gerçeklik (AR): 2019'da Assembly Magazine, akıllı fabrikadaki VR giyilebilir malzemelerin bazı uygulamalarını "çevresel koşulları, envanter düzeylerini, süreç durumunu, montaj hata verilerini, kullanımı ve üretilen iş metriklerini bağlama bağlı bir şekilde (göründüğünüz veya yürüdüğünüz) bir araya getirebilmek" olarak tanımladı. Bu etkileyici duyusal deneyim, kullanıcıların doğal duyularını herhangi bir konumdan veya zamanda elde ettikleri gerçek zamanlı verilerle artırmalarına ve fabrika statüsüne karşı engellenmemiş farkındalık sağlamalarına olanak tanır.  
  • Blockchain: Neyse ki akıllı fabrika teknolojileri ilerledikçe güvenlik çözümleri onların yanında ayak uyduruyor. Blockchain'in tedarik zincirinde, tedarikçilerle "akıllı sözleşmeler" oluşturmaktan, mal tedarikinin izlenmesine ve tedarik zinciri yolculuğunda ele alınmasına kadar birçok uygulaması vardır. Akıllı fabrikalarda blockchain, özellikle sistem güvenliğini ve bu cihazların elinde bulundurduğu kayıtların doğruluğunu koruyarak işletme genelindeki bağlı varlıklara ve makinelere erişimi yönetmek için kullanışlıdır.  
  • Modern veritabanı: Bellek içi veritabanları ve modern ERP sistemleri, Endüstri 4.0'ın ve tüm akıllı fabrika ve akıllı tedarik zinciri çözümlerinin arkasındaki "beyinlerdir". Eski, disk tabanlı veritabanları, akıllı fabrikaları ve modern tedarik zincirlerini çalıştırmak için gereken karmaşık veri yönetimi ve analitik işlevselliğini sürdürmek için -çoğu zaman sınırlarının çok ötesinde- itilir. 

Akıllı fabrika dönüşümü elde etme

2020, dünya çapındaki işletmeler için muazzam bir aksaklık ve operasyonel risk oluşturmuştur. COVID-19'dan önce, 600'ün üzerinde üst düzey üretim sektörü yöneticisinin katıldığı 2019 Deloitte anketi, %86'sının önümüzdeki beş yıl içinde "Akıllı fabrika girişimlerinin, üretim rekabetçiliğinin ana sürücüsü olacağına" inandığını bildirdi. Günümüzde, dijital dönüşüm ve tedarik zinciri modernizasyonu uzun vadeli hedeflerden, yenilik ve rekabet etmeye kararlı şirketler için acil ve acil önceliklere dönüştü.  

 

Akıllı fabrika dönüşümünüze nasıl başladığınız şu anda bulunduğunuz yere ve işletmeniz için en kritik süreçlere bağlı olacaktır. Başlangıç sistemleri denetimi mevcut süreçlerin, varlıkların ve iş sistemlerinin stokunu analiz etmenize ve almanıza yardımcı olur.  İş akışlarını ve üretim süreçlerini otomatikleştirmeye başlamadan önce bugünün nasıl göründüğünü değerlendirmeniz gerekecek.   

 

Dijital dönüşüm yolculuğunuzun başlangıcında, akıllı bir fabrikadaki “akıllı”ın gelişmiş veri analizi ve veri yönetimi kapasitesinden geldiğini de unutmamak gerekir. Modern bir veritabanı ve sağlam bir ERP sistemi, akıllı bir fabrikanın arkasındaki beyinlerdir. Sistemi yönlendiren gelişmiş işlevselliği destekler. Herhangi bir akıllı fabrika dönüşümünün başarısında önemli bir faktör, mevcut iş sistemlerinin Büyük Verileri yönetme ve yapay zeka, öğrenen makineler ve gelişmiş analitikler gibi teknolojileri entegre etme özelliğidir. 

 

Son olarak, akıllı fabrika dönüşümü ile ilgili en iyi şeylerden biri, etkili olmak için bunun bir anda gerçekleşmesine gerek kalmamasıdır. Ayrıca mevcut iş faaliyetlerinin kesintiye uğramasını veya duraklatılmasını gerektirmez. Bir işletmenin dijital sistemlerini modernize etmek ve optimize etmek için aldığı her girişim, onları tamamen entegre bir akıllı fabrikaya bir adım daha yaklaştıracaktır. Dahası, çok doğası gereği akıllı fabrika teknolojileri verileri toplar ve analiz eder. Bu, kurulum anından itibaren tüm yeni dijital teknolojilerin etkisinin ve yatırım getirisinin ölçülebileceği ve değerlendirilebileceği anlamına gelir.

İşlemdeki akıllı fabrikalar

  • Daha şeffaf akıllı fabrika süreçleri geliştirmenin Absen'in üretkenliği artırmasına nasıl yardımcı olduğunu öğrenin.
  • Dijital dönüşüme olan bağlılığının Kersen'in daha dinamik, akıllı bir fabrika kurmasına nasıl yol açtığını öğrenin.
  • Otomasyon ve bağlanabilirlik, WAGO'nun herhangi bir yaştaki makineler için birbirine bağlı bir çerçeve geliştirmesine nasıl yardımcı olduğunu öğrenin.
placeholder

SAP Endüstri 4.0 çözümlerini
keşfedin

Üretim ve dijital tedarik zinciri dönüşümünün
avantajlarını deneyimleyin

SAP Insights bülteni

placeholder
Bugün abone ol

Bültenimize abone olarak önemli öngörüler elde edin.

Ek okuma

Başa dön