Endüstri 4.0 : Dünya’dan Örnekler

February 13, 2017

Endüstri 4.0 ile birlikte sanayi üretiminde devrim niteliğinde değişimler olacağı ve verimlilik artışı sayesinde önümüzdeki yıllarda dünya ekonomisine trilyonlarca dolarlık ekonomik katkı sağlanacağı öngörülüyor. Potansiyeli gerçeğe dönüştürmenin anahtarı, tüm değer zincirinin dijital olarak modellenmesi ve en ideal iş sonuçlarını ortaya çıkaracak senaryoların çalıştırılması olarak görülüyor. Endüstri mühendisliği disiplininin planlama ve optimizasyon algoritmaları ile makina zekasının biraraya geldiği siber fiziksel sistemler mevzubahis. Üretim sürecini fabrika sınırları içinde düşünmek yerine, tedarik zincirinden son kullanıcı deneyimine uzanan çizgide veri tabanlı ürün ve hizmetler yoluyla yeni gelir akışları ve iş modelleri yaratmak mümkün.

 

Dünyada birçok farklı sektör bünyesinde akılcı projeler hayata geçirildikçe, başta soyut tanımlar gibi görünen kavramlar daha anlaşılır şekillere dönüşmeye başladı. Bu bağlamda rakamlar ile birlikte birkaç somut örnekten bahsetmek faydalı olacaktır.

 

Kanada’nın en büyük hidroelektrik enerji üretim ve iletim altyapı işleticisi, 2011 yılında akıllı sayaç dönüşümü başlattı ve ağ üzerinde toplamda 2 milyon sayaç montajı gerçekleştirdi. Bir veri analitiği şirketi ile berebar yürütülen proje kapsamında günlük olarak üretilen 678 milyon parça verinin, 6 aylık depolama ve geçmişe dönük trend analizine imkan veren bir büyük veri altyapısı sayesinde bugün üretim miktarları, hat yoğunluğu ve arıza noktaları uzaktan izlenebiliyor ve geçmiş verilere dayanarak bakım ihtiyaçları tahminlenebiliyor. Bu sayede anormallikler oluşmadan kestirilerek, coğrafi konum servislerinin de yardımıyla bakım ve yatırım planlamaları en ideal şekilde gerçekleştirilebiliyor.

 

Rüzgar enerjisi sektörü de Endüstri 4.0 uygulamaları açısından önemli fırsatlar barındıyor. Günümüzde üretilen her bir türbinin üzerinde rulman hızı ve tireşimleri, aktarma organlarının yağlama ve sıcaklık durumu, kanat gerilim miktarı, kanat ucu hızı ve rotor açısı gibi parametreleri anlık olarak ölçen ve bunlara tepki veren 1000’den fazla sensör ve aktüatör var. Milisaniyeler mertebesinde geri besleme çevrimleri ile kontrol edilen bu parametrelerin uzaktan izlenmesi, optimizasyon algoritmaları çalıştırılması ve bunların neticesinde enerji üretim öngörüleri yapılması ve bakım planlaması kritik önemi haiz. Onlarca, bazen yüzlerce türbinin çalıştığı santraller içinde her bir türbinin saatte 10 GB veri üretebildiği düşünüldüğünde, kurulacak diijital sistemin kapsamı daha belirgin hale geliyor. Türbinlerin birbirleriyle konuşarak performans optimizasyonları yapmak ve çok masraflı ve operasyonel riskler barındıran türbin bakımlarında kazançlar sağlamak, dijital dünyanın getirdiği olanaklar. Çin’in en büyük offshore türbin üreticisi, bir dijital teknoloji firması ile gerçekleştirdiği ve 20.000’den fazla türbini kapsayan büyük veri analitiği projesi neticesinde yıllık enerji üretiminde %15’lik bir artış gerçekleştirdi. Aynı kurguda Almanya’nın önde gelen bir rüzgar işletmecisi de 1400’den fazla türbinini dijitalleştirerek net karını %20 oranında arttırdı.

 

Amerika’da kurulu petrol ve doğalgaz boru hatlarının toplam uzunluğu halen 4 milyon km.’den fazla. Bir tespite göre bu şebeke günde 10 TB büyüklüğünde veri üretiyor. Portföyünde yaklaşık 25.000 km uzunlukta boru hattı bulunan bir işletmeci, önde gelen bir mühendislik şirketi ile beraber tüm altyapı üzerine sensörler yerleştirerek bir akıllı şebeke oluşturdu. Boru hatlarındaki akışkan debileri ile bütün pompa, motor ve vanaların çalışma verileri anlık olarak izlenebiliyor, arıza noktaları anında tespit edilerek en yakın lokasyondaki bakım ekipleri en kısa sürede gerekli müdahaleyi gerçekleştirebiliyor. Böylece hem kullanıcılar açısından arz güvenliği sağlanıyor, hem de gelir kayıpları asgari seviyede tutulabiliyor. Yine Batı Amerika’da bir kullanım suyu ve arıtma tesisleri işletmecisi de büyük veri analitiği sayesinde su kalitesi ve arz miktarını sürekli olarak olması gereken değerler içinde tutabiliyor. Maden üreticileri kuyubaşlarındaki basınç, debi, sıcaklık gibi parametreler için anlık ve trend analizleri yaparak çok değerli içgörülere ulaşabiliyor. Finlandiya’da bir şehirsel ısıtma işletmecisi de 800 km. uzunluğundaki yeraltı boru hattıyla beraber 12 pompa istasyonu ve 10 ısıtma merkezini uzaktan izleyebildiği ve yönetebildiği bir sistemi hayata geçirmiş.

 

İş sağlığı ve güvenliği açısından, petrol ve doğalgaz sektörlerinde Endüstri 4.0 kapsamında bazı başarılı uygulamaları görmek mümkün. Amerika’nın en önemli petrol üreticilerinden bir tanesi yazılım, donanım ve analitik firmalarından oluşan bir konsorsiyumla birlikte açıkdeniz platformlarında çalışan personellerini uzaktan izleyebildikleri bir sistemi devreye aldı. Azot oksit, karbondioksit, oksijen gibi farklı gazların ortamdaki miktarını sürekli analiz eden dedektörler, hareket sensörleri birlikte çalışarak gaz seviyelerinde artış ve bireylerde hareketsizlik durumlarında hem saha yöneticilerine, hem de kumanda odasına alarm gönderiyor. Personelin üzerinde ayrıca bir panik butonu da bulunuyor, böylece felaketler oluşmadan tehlikeli durumlar kontrol altında tutulabiliyor.

 

Havacılık sektöründe faaliyet gösteren az sayıdaki global devler de akıllı üretim hatları kurma yolunda hızla ilerliyorlar. Montaj hatlarında uçak başına 400.000 bağlantı elemanı ve 1000’den fazla farklı sıkma aparatı kullanılmakta. Çok katı kalite kontrol ve sertifikasyon kurallarından geçer not alabilmek ve operasyonel maliyetleri düşürmek için bir üretici, farklı aparatlar için gerekli sıkma torku miktarını otomatik olarak ayarlayan bir sistemi devreye almış. Böylece insan kaynaklı ayar ve montaj hataları asgariye düşürülmüş durumda ve test raporları için kıymetli veriler de otomatik ve güvenli bir şekilde oluşturulabilmekte.

 

Otomotiv sektörü içinde de halen benzer projeler üretiliyor. Almanya menşeli bir şanzıman üreticisi; sürücü davranışlarını, aktarma verimini, tork, sıcaklık, devir gibi parametreleri uzaktan izleyen ve sürücüye vites değiştirme zamanını haber vererek yakıt ekonomisinde geliştirme sağlayan bir dijital çözümü ürünlerine entegre etmiş durumda. Bu uygulama, veri tabanlı hizmetlerin son kullanıcılar için nasıl katma değer yaratabileceğine yönelik güzel bir örnek olarak gösterilebilir.

 

Ortalama bir yolcu uçağının üzerinde yaklaşık 6.000 adet sensör bulunuyor ve bu sensörlerin günlük olarak 2,5 TB veri ürettiği tespit edilmiş. 2020 yılına gelindiğinde  rakamların 3 katına çıkacağı öngörülüyor. Terabaytlar mertebesinde oluşan ham veriyi havayolu işletmecisi, pilotlar ve saha ekipleri için anlamlı bilgilere dönüştürmek için büyük veri analitiği tabanlı çözümlerin uygulanması bir zorunluluk. Amerika’da rötarlar ve uçuş iptallerinin ekonomiye zararının yıllık 11 milyar dolar olduğu belirtiliyor. Geliştirilen bir optimizasyon yazılımı, sensörlerden gelen verileri işleyerek uçuş planlama, yedek parça lojistiği, bakım faaliyetleri ve personel ihtiyaçlarının uyumlu bir şekilde yönetilmesine ve yıllık yüzlerce milyon dolar tasarruf edilmesine olanak sağlıyor.

 

İngiltere’nin milli elektrik iletim şirketi de aynı mantıktan hareketle bir akıllı şebeke oluşturmak için bazı adımlar atmış durumda. Yenilenebilir enerji kaynaklarının kesintili ve gün içindeki dönemsel özellikleri nedeniyle güç kalitesinin sürekli izlenmesi ve tüketicilerde oluşabilecek sorunların önlenmesi gerekli. Bu durum, aylık bazda 5 TB büyüklüğünde verinin analiz edilmesi anlamına geliyor. Dijital çözümler sunan bir şirketle birlikte yapılan proje sayesinde sayaçlardan gelen veriler sürekli takip edilerek 110’dan fazla şalt tesisinin işletme şartları, yatırım ve bakım ihtiyaçları en ideal şekilde yönetilebilir hale getirilmiş. 20 milyondan fazla son kullanıcıya hizmet veren işletmeci için, hızla artan dağıtık üretim noktaları ve enerji depolamanın da getirdiği ek zorlukların üstesinden gelmek için gerekli altyapı kurulmuş durumda.

Örnekleri çoğaltmak mümkün. Plattform Industrie 4.0 ve Industrial Internet Consortium web sitelerinde daha birçok uygulamanın detayları incelenebilir.

 

Özetle; gıda, petrokimya, enerji, metal, madencilik, otomotiv, tekstil, ulaşım, havacılık, makina, plastik, ilaç, kağıt ... Hangi sektörde olursa olsun, 4. Sanayi Devrimi verimlilik artışı, hızlı ürün geliştirme, veri tabanlı hizmetlerle desteklenen katma değerli ürün ve hizmetler üretme, enerji ve kaynak kullanımı optimizasyonu konularında benzersiz fırsatlar sunmakta. Bu devrimi kaçırmamak ve hızla dönüşen global sanayi içinde çağa ayak uydurmak için, dünyadaki gelişmelerin takip edilmesi ve sanayide dijital dönüşümü sağlayacak projelerin gerçekleştirilmesi gerekiyor.

Tags:

Share on Facebook
Share on Twitter
Please reload

Bizi Takip Edin
  • Twitter Social Icon
Son Paylaşılanlar

November 9, 2016

Please reload