Endüstri 4.0 ve Sanal – Artırılmış Gerçeklik Teknolojileri

Ercan Caner, Sun Savunma Net, 27 Eylül 2016

Endüstri 4.0 kapımızı çalmakta, fakat şirketlerin ve üreticilerin ne kadarı bu endüstri devrimi için hazırlar? Ve Endüstri 4.0’ın ne demek olduğunu tam anlamıyla kaç kişi biliyor? Endüstri 4.0 devriminin bu kadar büyük bir hızla gelmesini bekliyor muydunuz?

Yanıtlanması gereken birçok soru var, en iyisi bunları birer birer cevaplandırmak ve bu sorular yardımıyla, sanal ve artırılmış gerçeklik teknolojilerinin, yaşanan bu yeni iş ve üretim çağında neden anahtar bir rol oynayacağını ortaya çıkarmak.

Endüstri 4.0,  ilk üç endüstri devrimi olan; buhar makinasının icadı, seri üretim ve elektriğin kullanılması ile üretimde elektroniğin kullanılması ve otomasyonunu takip eden dördüncü endüstri devrimi olarak da adlandırılmaktadır. Endüstri 4.0’ın çığır açan yönü; bir araya geldiklerinde, gelecekte üretim ve gelişmenin çehresini değiştirecek olan birkaç unsurdan ibarettir. Bu unsurlar, nesnelerin interneti, internet hizmetleri ve siber fiziksel sistemlerdir.

Kısaca ifade etmek gerekirse Endüstri 4.0 tamamen,  veri miktarı, onu nasıl kullandığımız, nasıl iletişime geçtiğimiz ve dağıttığımızla ilgilidir. Endüstri 4.0, birçok çağdaş otomasyon sistemi, veri transferi ve yeni üretim teknolojilerini kapsayan bir terimdir.

Siemens’in tahminlerine göre 2005 yılında dünya genelindeki veri hacmi 130 exabyte’tır ve bu miktar 2012 yılına kadar 462 exabyte’a yükselmiştir. Uzmanların tahminlerine göre 2020 yılına kadar veri hacmi 14.996 exabyte (kabaca 15 trilyon gigabyte) olacaktır. Bu, veride çok büyük ve inanılmaz oranda bir artış anlamına gelmekte ve bu artışın çoğunluğu da kullandığımız teknoloji ve örneğin mutfak aletleri gibi yeni alanlardaki veri miktarı artışından kaynaklanmaktadır. Diğer bir ifadeyle ‘‘nesnelerin interneti’’ büyüklük ve içerdiği veri itibarıyla inanılmaz bir şekilde büyüyecektir.

Endüstrinin Tarihsel Gelişim Süreci

Birçok firma, endüstrideki bu devrim niteliğindeki değişim için hazırlık yapmak zorunda kalacaktır. Bununla beraber, değişiklikler sadece değişiklik uğruna yapılmamalı, aksine üretim, gelişme ve belki de bakıma olan büyük faydaları göz önüne alınarak yapılmalıdır. Sanal ve artırılmış gerçeklik teknolojileri, Endüstri 4.0’dan tam olarak yararlanabilmek için uzun vadede yaşamsal bir öneme sahip olacaklardır.

Üretim tesisleri açısından bakıldığında, ‘‘akıllı fabrika’’ yaratmak birkaç temel fonksiyonun yerine getirilmesini sağlayacaktır. Bir fabrikanın 3B sanal bir kopyası oluşturulduğunda, değişik sensörlerden toplanan veriler sanal bir paydaşa gönderilebilecektir, bunun anlamı bütün üretim sürecinin görselleştirilmiş ve gerçek zamanlı olarak izlenebilmesidir. Diğer bir ifadeyle, fabrikanın bir departmanında problemler çıkmaya başladığında, erken bir safhada bu problemlerin tespit edilmesi ve üretim sürecini aksatmadan, arızalı sistemin değiştirilmesinin daha hızlı ve etkin bir şekilde yapılması sağlanacaktır. Bu uygulama, yöneticilerin fabrika içerisinde gezinmelerini ve kısa bir süre içerisinde çok daha fazla şey öğrenmelerini sağlarken, onlara aynı zamanda, henüz ortaya çıkmadan herhangi bir potansiyel problemle nasıl başa çıkacaklarını da öğretecektir.

Üretim tesislerinin izlenmesi sanal ve artırılmış gerçeklik sistemleri ile yapılabilir. Bununla birlikte, artırılmış gerçeklik teknolojisi, sanal gerçeklikte olduğu gibi, operatörü gerçek dünya operasyonlarından uzaklaştırmak yerine, operatörlerin aynı anda başka görevleri de yapabilmesini sağladığından, özellikle bu tür görevler için çok daha uygun olarak değerlendirilmektedir.

Sanal ve Artırılmış Gerçeklik Gözlükleri

‘‘Bu kolaylık, operatörlere, fiziksel olarak gereken değişiklik ve ayarlamaları yapmadan önce, bir sonraki üretim için makine ayarlarını optimize ve test etme imkânı sağlayarak, makinelerin ayarlanma sürelerini azaltacak ve kaliteyi yükseltecektir.’’

‘‘Gerçek ve sanal dünyanın bu şekilde karışımı Endüstri 4.0 devriminin en kuvvetli taraflarından bir tanesidir.’’

Üretim faaaliyetinde meydana gelecek bir diğer dikkate değer gelişme  de; ilk modelin üretimesinde görülecektir. Nesnelerin en ince ayrıntısına kadar 3B render’larının alınabilmesi, prototipin sanal bir ortamda geliştirilmesini ve üretilmesini sağlayacak, buna ilave olarak, sanal ortamda ürünün müşteriler üzerinde test edilerek geri beslemelerin alınması sayesinde, ürünün optimizasyonu da mümkün hale gelecektir, Bütün bu avantajlar, firmanın sanal gerçeklik aracılığı ile daha fazla ve ayrıntılı veri toplayarak tasarruf etmesine imkân sağlayacaktır.

Endüstri 4.0, sadece fabrikaların gelecekteki işleyiş şeklini  değiştirmeyecektir. Personelin eğitilmesi ve merkezden uzakta icra edilecek bakım faaliyetlerinin yerine getirilmesinde de yenilikçi ve maliyet-etkin yöntemler sağlayacaktır. Personelin eğitilmesinde, eğitimin farklı alanlarına hitap ettiklerinden, sanal ve artırılmış gerçeklik teknolojilerinin ikisinin de kullanılması mümkündür.

Artırılmış gerçeklik teknolojisi, belirli görevlerin nasıl yapılacağını içeren talimatların gerçek dünya objelerinin üzerine bindirilmesini sağlayarak, şirket veya endüstri bünyesindeki eğitilenlerin prosedürler hakkında yönlendirilmesini sağlayabilir.

Sanal gerçeklik teknolojisi, eğitilenlere içinde çalışabilecekleri, tamamen yeni bir sanal ortam yaratabilir. Örneğin, acil durum prosedürleri ve tatbikatlar, sanal gerçeklik ortamında yapılabilir ve gerçek dünya şartlarında yapıldığında harcanacak büyük miktardaki paranın tasarruf edilmesini sağlayabilirler (Unity Studios, Tim Güvenliği).

Yerinde bakım yapma ve teknik destek sağlama kabiliyeti, birçok firma için çok değerli olabilir. Yine artırılmış gerçeklik teknolojisi, merkezden uzakta çalışan bir iş göreni merkezde bulunan bir teknisyen ile irtibatlayabilmesi ve teknisyenin iş göreni onarım faaliyeti esnasında adım adım yönlendirebilmesi göz önüne alındığında, bu alandaki görevlerin yerine getirilmesinde özellikle etkilidir. Örneğin Caterpillar, bu alanda geliştirme faaliyetlerine başlayarak diğer firmalar için bir ilham kaynağı olmuştur.

Caterpillar Artırılmış Gerçeklik Demosu

Eğitimden bakıma ve üretime, endüstri değişmekte ve gelişerek 4.0 versiyonuna dönüşmektedir. Veri hacmi büyük bir hızla artmaya devam edecek ve etkin bir kullanılması için optimize yöntemlerin kullanılması gerekecektir.  Önümüzdeki çok yakın bir gelecekte, gerçek ve sanal dünya giderek artan oranda bir araya gelecek ve çok daha maliyet etkin çözümlere imkân sağlayacaktır.

“Endüstri 4.0 geliyor. Hazır mısınız?”

Referanslar

BCG Perspectives, Industry 4.0: The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries (Endüstri 4.0: Verimliliğin Geleceği ve Üretim Endüstrilerindeki Büyüme), https://www.bcgperspectives.com/content/articles/
engineered_products_project_business_industry_
40_future_productivity_growth_manufacturing_
industries/?chapter=3#chapter3

EquipmentWorld, Caterpillar augmented reality inspection demo (Caterpillar artırılmış gerçeklik muayene demosu),  https://docs.google.com/document/d/1C-HEKagWMaelsIImwFN0tIRLnNg1HUrglAe-UxosCm4/edit#

Siemens, “Industrie 4.0”: Seven Facts to Know about the Future of manufacturing (Endüstri 4.0: Üretimin geleceğinde bilmeniz  gereken yedi  gerçek)
http://www.siemens.com/innovation/en/home/
pictures-of-the-future/industry-and-automation/
digtial-factory-trends-industrie-4-0.html

Unity Studios, Team Safety (Tim Güvenliği), http://unity-studios.com/portfolio/team-safety/

Mads B. Troelsgaard, CEO & Ortak – Unity Studios. Özellikleri: Fikir üreticisi,  yaratıcı düşünce, Elektrik mühendisliği, ses mühendisliği, proje yöneticiliği,  strateji belirleme, pazarlama ve marka tanıtım uzmanı.