Üretimde yenilikçi çözümler 4.0’A ADIM ADIM

Endüstri 4.0 terimi sanayinin gündeminde yerini aldı. Endüstri 4.0 kapsamında dijital dönüşümden anlaşılması gereken, işletmenin tamamını ve özellikle katmadeğer yaratma faaliyetlerini kapsayan Bilişim Teknolojileri (BT) temelli dönüşüm süreçleri olmalıdır.
Dönüşümün temellerini gittikçe daha hızlı uyarlanabilen ve uygulandıkça yeni imkanlar yaratan teknolojiler oluşturuyor.
Sadece ağ veya donanım gibi altyapılar değil, aynı zamanda yazılım sistemleri, akıllı sensörler, mobil uygulamalar ve mobil son kullanıcı cihazları da bu süreci götürüyor.

Dijital Dönüşümün alanları
Üretim süreçlerinin dijitalleşmesi, müşteri ve tedarikçilerin B2B (Business to Business) tedarik portal kullanımları ile bugün birçok yerde gerçekleşiyor. Günümüzde işletmeler arası sipariş, üretim onayı, sevkiyat ve fatura gibi evrak alışverişleri artık bilişim teknolojileri kullanılarak gerçekleştiriliyor.
Bunun bir adım ötesi BT sistemleri ile işletme sınırları dışındaki makineler de dahil, iş emri ve kullanım durumları gibi bilgilerin elektronik olarak otomatik alışverişidir.
Makine, üretim hattı veya organizasyonun malzeme ile ilgili bir gecikme yaşanacağı bildirimi alması ve MES uygulaması ile birlikte iş emri gerçekleştirme sırasını yeniden planlaması Endüstri 4.0 senaryolarından bir örnek olabilir.
Yeni durum, sevkiyat işlemlerinde kaydırma gerektiriyorsa bu bilgi gerçek zamanlı olarak kullanıma sunulur. Her ölçekteki işletmede uygulanabileceği haliyle bu uygulamalar mevcuttur.

MES ve ERP Entegrasyonu
Üretim parkurundaki makineler, kontrolü sağlayan MES ve ERP gibi sistemler ile entegre edilir. Bu sayede gittikçe daha fazla kontrol ve planlama faaliyeti BT sistemleri tarafından otomatik olarak üstlenilir. Örneğin gelecekte yapılması gereken bakım, makine tarafından erken bildirilir ve sistem planlama faaliyetini gerçekleştirir. Bakım faaliyeti sırasındaki duruş anlık olarak üretim planına dahil olur ve plan revize edilir. Planlama yetkilileri sadece istisnai durumlarda karar alarak manuel müdahale eder.
Süreçlerin dijital dönüşümü ofis işlerini de kapsamaktadır. Evrak temelli işlemler, elektronik prosesler tarafından gerçekleştirilir. Günümüzde ERP ve Doküman Yönetim sistemlerini kullanan işletmelerde malzeme giriş veya çıkış işlemlerinin tamamının elektronik ortamda yapılması bunun örneklerinden biridir.

Aşılacak engeller
Bu gibi uygulamaları hayata geçirmek için aşılması gereken çeşitli engeller vardır. Dijital dönüşüm için işletmede yapılacak değişimler küçümsenmemeli ve adım adım projelendirilmelidir.
Dijitalleşme sürecine dahil olacak makine, CAD/CAM, MES, ERP ve tedarik zinciri yönetimi gibi sistemler aşamalar halinde birbirine entegre edilmelidir.
Yapı taşlarındaki eksiklikler (iletişim yeteneğinden yoksun makineler, üretim parkurunda MES sisteminin eksikliği, yetersiz veya entegre edilemeyen ERP sistemleri, elektronik veri alışverişinde eksik altyapılar vb.) dönüşüm sürecini zorlaştırmakta hatta olanaksız kılmaktadır.

Güvenilir BT Sistemleri
İşletmelerin dış dünya ile entegrasyonu için güvenilir ve hızlı (en az 10Mbps) internet altyapısı gerekiyor. Ülkemizde ve özellikle Anadolu’da bu alanda bazı eksiklikler yaşansa da bu hizmetlere artık değişik teknolojik altyapılar ile ulaşmak hızla mümkün.
Dijitalleşme ölçeğinin artması ile BT sistemlerine bağımlılık da hızla artıyor. Bileşenlerin birindeki arıza tüm sistemi çalışamaz hale getirebiliyor. Bu sebepten ötürü BT sistemlerinin yüksek erişilebilirliği (High Availability) garanti altına alınmak zorunda.
Ayrıca BT güvenliği de gerekli önlemler ile uygun düzeye yükseltilmelidir.
Özellikle ERP sistemleri için ana verinin (Master Data) doğruluğu, Big Data veri setlerine uygun analiz yöntemleri ile sürekli kontrol edilmeli ve kararlılığı sağlanmalıdır. Çünkü bu veri, kendini yöneten sistemlerin temel bilgi havuzunu oluşturmaktadır.

Süreç  Verilerinin önemi
Doğru ve gerçek zamanlı süreç verileri dijital dönüşümün özünü  oluşturuyor. Henüz manuel olarak bildirilen birçok veri (tüketim, iş emri ilerlemesi, darboğaz, duruşlar, kalite kontrol değerleri vb.) makine ve üretim hatları tarafından otomatik ve gerçek zamanlı olarak sisteme kaydedilmeli.
Big Data havuzundaki verilerin işlenmesi ve kritik olanların ayrıştırılması sürece göre tasarlanmış yazılımlar tarafından yapılmalı.
Süreçlerde standartlaştırılmış proses parametreleri oluşturulması ve haberleşme yeteneği olan makine, üretim hattı, ekipman ve sensörlerin devreye alınması gerekiyor.

Mevcudu Geliştirmek
Piyasadaki Endüstri 4.0 teknoloji tedarikçileri, imalat ile ilgili etkileyici teknolojilerini sergilerken, yeni kurulacak üretim tesislerini veya modüler sistemlere entegre olabilecek teknolojiler ile donatılmış yatırımları hedef alan ürünleri ön plana çıkarıyorlar.
İmalat sanayi KOBİ’lerin dijital dönüşüm sürecinde aşmaları gereken en büyük zorluklardan birisi, gelişmiş teknolojilerin mevcut tesislere entegre edilmesi ve uygulamaya konulmasıdır. Bu noktada Endüstri 4.0 sağlayıcı liderleri ürünlerinin çoğu uygulanabilirlik, zaman, maliyet gibi sebeplerden dolayı gerçekçi çözümler üretemiyor.

Üretim Yürütme Sistemi (MES)
Dijital dönüşüm çok aşamalı, karmaşık ve uzun bir süreç. Bugünden yarına gerçekleşecek ve öngörülen bir aşamada tamamlanacak yapıda değil. Sürecin, teknoloji ve üretim süreç değişimine göre adapte olan ve gelişen yapıda olduğunu anlamak çok önemli.
Endüstri 4.0 kavramından sonra, MES’in dijital dönüşüm aşamalarını gerçekleştirecek teknolojilerin merkezinde yer aldığı ortaya çıkıyor. MES olmadan Endüstri 4.0 düşünülemez.
- MES, üretim sürecinin merkezi veri havuzunu oluşturuyor ve bu havuzu CPS (Cyber Physical Systems), ERP gibi sistemlerin kullanımına açarak akıllı sistemlerin oluşmasını sağlıyor.
- Mevcut haliyle “akıllı” olmayan yatırımları (makine, üretim hattı, ekipman) Endüstri 4.0’a uygun hale getirmenin yolu, fayda/maliyet odaklı bir yaklaşımda, MES sistemlerinden geçiyor.
- MES’in birçok alanda değişik verilere erişimi, akıllı fabrikanın tüm sistemleri için ihtiyaç duyulan yatay ve dikey entegrasyonu sağlıyor.

İş emri durumu, kaynak kullanımı, arıza gibi hem normal hem de istisnai durum bilgileri MES sistemi tarafından algılanır, işlenir ve kayıt altına alınır. Böylece personel, makine, üretim hattı, ekipman, taşıyıcı, test istasyonları veya diğer sistem ve sensörler ile ilgili bilgiler sisteme entegre edilir ve yatay entegrasyon sağlanır.