Yapay Zeka ve Robotik Temelli Akıllı Fabrikalar

Hayatın her alanında kendisini hissettirmeye başlayan Endüstri 4.0 dönüşümü sayesinde, fabrikalar üretim süreçlerinde oldukça gelişiyor. Verimli üretimin artık akıllı üretim anlamına geldiğini keşfeden birçok kuruluş geleceğe, akıllı fabrikalar ile ayak uydurmaya başladı.
Basit bir tanım yapmak gerekirse, üretimde verimliliği, esnekliği ve hızı; Endüstri 4.0 çözümlerini kullanarak artıran sistemler, Akıllı Fabrika olarak adlandırılabilmektedir.
 Almanya’da ve birçok diğer ülkede Endüstri 4.0 olarak adlandırılan bu süreç, Amerika’da akıllı üretim, Japonya’da “Innovation-25” ismi ile konuluşuyor. Endüstri 4.0 kapsamında geliştirilen kollaboratif endüstriyel robotlar, operatör ile birlikte aynı ortamda iş bölümüyle çalışarak esnek üretim sisteminde önemli bir rol oynuyor.
Türkiye’de en çok katma değer sağlayacağı düşünülen alanlar ileri robotik sistemler ve kollaboratif endüstriyel robotlar. Kollaboratif endüstriyel robotların operatörler ve diğer robot otomasyon sistemi ile Nesnelerin İnterneti (IoT) vasıtasıyla etkileşimi, geleceğin akıllı fabrikalarındaki üretim sisteminin temel yapısını oluşturuyor.
Robotik sistemlerin  insanlara desteği teknolojik ilerlemelerle birlikte artıyor. Günümüze kadar servis ve endüstriyel robotlar olmak üzere iki ana gruba ayrılan robotik sistemler, algılayıcı ve eyleyici mekanizmalarındaki gelişmelerle birlikte, insanın yaptığı işi onunla birlikte paylaşarak yapabilen sistemlere doğru yöneliyor.
Üretim Süreçlerini Yönlendiren Endüstriyel Robotlar
İnsan-robot etkileşimi alanında yapılan ilk detaylı araştırmalar insansı ve sosyal robotlar alanında olmuştur. Bunu takip eden süreçte akıllı fabrikalardaki esnek üretim ihtiyacı iş birlikçi endüstriyel robotları ortaya çıkarmıştır.
Endüstri 4.0 ana elemanlarından biri olan kollaboratif endüstriyel robotlar üretim süreçlerinin etkin yönlendirilmesinde yardımcı olarak diğer robot otomasyon sistemleri veya operatörlerle etkileşim halinde çalışarak istenilen esneklikte üretimi sağlamayı başarmıştır.
İleride işbirlikçi robot sistemlerde, robot ile insan senkronize olarak çalışarak pasif iş birliği ile robotlu katmanlı imalat yöntemi olarak gelişmekte olan ark kaynağı ile katmanlı imalat konsepti içerisinde yer alabilir. Katmanlı imalat tekniğinde yapısal ilişki, parametre analizi, yörünge planlaması ve elde edilen ürün topolojisi arasında tanımlanıyor. Bu konsept içerisinde iş birlikçi robotların kullanılmasıyla malzeme biriktirme proseslerinin kontrolü daha sistematik olarak yapılabilir.
Bu gelişmeler fabrika otomasyonu konseptini, iş bölümü ile çalışan insan ve robotlardan oluşan çalışma gruplarına doğru yöneltiyor. Yapay zekâ algoritmaları ve yazılımdaki ilerlemelerle birlikte gömülü kontrol donanım ve yazılım sistemlerindeki artan işlemci hızı ve düşen maliyet, yakın gelecekte öğrenebilen/öğretebilen iş birlikçi robotların akıllı fabrikalarda daha da çok kullanılmasını sağlayacak gibi.
Kendi Sistemlerini Organize Edebilen Makineler
Akıllı fabrikaları oluşturan hayati yapılardan birisi, sistemin kendi içindeki iletişimdir. Dijital fabrikalarda; otonom robotlardan, basit sensörler ile donatılmış makinelere kadar her ekipman birbiri ile iletişim halinde olacaktır.
Endüstri 4.0 ile gelişen Nesnelerin İnterneti kavramı bu noktada devreye girer. Sistemin işleyebilirliğini ayakta tutmak için birbiriyle -deyim yerindeyse- konuşan makineler, süreçteki hataları da gerçek zamanlı olarak tespit edebilecektir.
Üretim sürecini en ufak ayrıntıları bile atlamayacak şekilde kontrol eden akıllı makineler; ürünlerin kalite kontrol işlemini de en iyi şekilde gerçekleştirebilecektir.
Anlık Olarak Kontrol Edilebilen Üretim Süreci
Akıllı fabrikalarda makinelerden elde edilen anlık bilgileri, büyük veri kavramının genel çerçevesi içinde değerlendirmek gerekiyor. Veriler, bulut tabanlı sistemlerde depolanıyor. Bu şekilde üretim sürecinin işleyişini online olarak rahatça takip edilebilen yöneticiler de sorunlara anında müdahale edebiliyor.
Eş zamanlı işleyen çift yönlü veri alışverişi, sistemin hızını ve verimliliğini korumasına yardımcı oluyor.
Üretim planlaması ve karar alma süreçlerini de kolaylaştıran bu sistem, yöneticilere esnek çalışma imkânı sunacaktır. Evdeki bir bilgisayar ya da tabletten dahi sistemin durumu kontrol edilebilecektir.
Veriyi Anlamlandırabilen ve Öngörülerde Bulunabilen Yapay Zekâ
Üretim sürecinde iletişim halinde olan otonom robotlar ya da makineler, birbirlerinin hatalarını fark edebilmelerinin yanında, kendi üretim potansiyellerini de değerlendirip daha iyi bir hale getirebilecektir.
Üretim bandının zor ve ince hesap gerektiren evrelerinde bulunacak cihazlar, yapay zekâ destekli çalışma prensipleriyle donatıldıklarında, karar verebilecek ve öneri geliştirebilecektir.
Büyük veriden de beslenerek kendisini geliştirecek yapay zekâ, akıllı fabrika sistemini anlık olarak denetleyerek insanın göremeyeceği ayrıntıları yakalayabilir. Şu anda akıllı fabrikalarda sistemin yönetilmesi bazındaki karar alma süreçleri genellikle insanların kontrolünde de olsa, yakın gelecekte çoğu fabrikanın tamamen yapay zekâ tarafından yönetildiğini görebileceğiz.
Kişiye Özel Üretimi Kolaylaştıran Sistem
Akıllı robotların sensörler ile tanımlayacağı ürün, adeta kendisine ne yapılacağını sisteme belirtiyor. Üretim bandında nasıl işleneceğini ya da nasıl paketleneceğini söyleyen ürünler sürecin verimliliğini de artırıyor.
Tüketici verileri ile başlayacak bu üretim süreci birçok sektör için fonksiyonel olabilecektir. Bu sayede; siparişte belirtilen farklı müşteri tercihlerine uygun ürünler, aynı üretim hattında bambaşka özelliklere sahip olabilecek biçimde üretilebilecektir. Tüketici alışkanlıklarını baştan sona değiştirebilecek bu durum, akıllı fabrikaların son kullanıcıya yansıyan önemli getirileri arasında yer almaktadır.
Simüle Edilebilen Üretim
Bilgisayar ortamında sanal olarak yaratılan üretim süreci sayesinde, oluşabilecek birçok aksaklık öngörülebilmektedir. Ürünün prototip halinin sanal ortamda ayrıntılarıyla oluşturulması, endüstriyel tasarımda uzun süredir gerçekleştirilen bir durumdur.
Akıllı fabrikalarda bunun yanına ürünün geçeceği üretim evrelerinin birçoğu da simüle edilerek, verimli kararlar alınabilecektir.
Sadece ürün değil, akıllı fabrikanın çalışma sistemi de simüle edilebilmektedir. Dijital ortamda baştan sona yaşatılan süreç, olası senaryolar hakkında ayrıntılı fikirler verebilir. Bu sayede sorunlar sanal ortamda deneyimlenip, gerçekleşmeden çözülebilecektir.

Kısaca akıllı fabrikaların temel özelliklerini gözden geçirecek olursak;

Bağlantılı imalat: Üretim ve tedarik süreçlerinin birbirleri ile olan bağlantıları.

İyileştirme: Üretim verimini ve sayısını artırırken, maliyeti doğru oranda azaltmak.

Şeffaf Üretim: Gerçek-zamanlı üretim metotları ile kullanıcıların üretim süreçlerini takip edebilmesi, izleyebilmesi.

Önleyicilik: Dijital ikiz gibi gerçek-zamanlı dijital uygulamalar ile arıza ve hata oluşumunu önceden belirlemek ve ani duruşları öncelemek.

Çevik imalat: Esnek imalat metotları ile üretim hattındaki ürün değişikliklerinin daha hızlı ve kullanıcı-odaklı hale gelmesi.

Akıllı fabrika sistemlerini kurmak için sebepler
Akıllı fabrikaların kurulma sebepleri sanıldığı gibi maliyeti azaltmak değil, insan gücünden veya aletlerden ortaya çıkan sorunları en aza indirerek, hattın devamlılığını sağlamaktır. Bu sebeple günümüz otomasyon sistemleri yerini akıllı fabrikalara bırakmaktadır bu da akıllı fabrika anlayışının gelişiminde önemli rol oynamıştır.
Ülkemizde de örneklerini gördüğümüz akıllı fabrikalar, üretimdeki her bir donanım, hatta üretilen ürünle iletişim içinde olması, akıllı fabrikaların en önemli özelliğidir.
Akıllı fabrikaların bir diğer önemli özelliği ise günün her anında takip edilebilir olmasıdır. 7/24 dünyanın neresinde olursanız olun daima anlık ve 100% doğru verilere ulaşırsınız. Bu da akıllı fabrikaları hem kolay hem de anlaşılabilir yapar.
Akıllı fabrikalar üretim sürecine ne kazandırır?
Akıllı fabrikaya sahip bir üreticinin en önemli avantajı daima üretim hattını kontrol altında tutmasıdır. Bu sayede akıllı fabrikaya sahip üretici, ortaya çıkabilecek herhangi bir arıza veya donanımsal bir hatayı öngörüp anında müdahale edebilir.
Siz de Fabrikanızı üretim takip ve yönetim sistemleri ile  dijitalleştirebilir, üretimi anlık olarak takip edebilir, fabrikanızın içerisinde bulunmasanız bile fabrikanızı uzaktan yönetebilirsiniz. Daha detaylı bilgi için ve aklınızdaki sorulara cevap bulmak için;

New Bilişim Teknolojileri olarak bizlere ulaşabileceğiniz telefon numaramız: 0 212 854 00 54

1
Size nasıl yardımcı olabiliriz ?
Powered by