Nesnelerin İnterneti ve İmalat – 5
Gürcan Banger
İmalat amaçlı Nesnelerin İnterneti (Nİ) ağı nasıl kurulur? Öncelikle; Endüstri 4.0, Nesnelerin İnterneti ve IP tabanlı ağ teknolojileri ile gerçekleştirilen üretim faaliyetleri bütününe “Akıllı Üretim” veya “Akıllı İmalat” gibi isimler verildiğinin altını çizelim. Üretimi bu temelde gerçekleştiren yapılar ise “Akıllı Fabrika” ya da “Akıllı İşletme” gibi isimler alır. Nİ eksenli akıllı üretim sistemini kurmak için birkaç farklı teknolojiden yararlanmak gerekir. Yeni sisteme eklenmeye hazır, sensörlerle donatılmış tezgâhlar, makineler, robotlar, cihazlar, konveyörler, aktüatörler ve diğer artifaktlar dışında ihtiyaç duyulacak olanlar ağ, güvenlik, yazılım ile büyük veri ve analitikler teknolojileridir.
Mevcut geleneksel işletmelerin imalat mekânlarında yapılan araştırmalar, makinelerin çok azının bir ağa bağlı olarak işlediklerini gösteriyor. Pek çok işletmede özel amaçlı –hatta başka sistemlere bağlantı uyumlulukları kuşkulu– sistemler ve ağlar kullanılıyor. Buna karşılık Nİ tabanlı üretim sistemi (dikey, yatay ve uçtan uca entegrasyon gerekleri nedeniyle) işletme içinde ve tedarik zincirinde yer alan teçhizatın ve ağların birbirine bağlanarak iletişim kurabilmesini (bu potansiyelin varlığını) hedefler. Bunu başarmanın yolu olarak –nesneleri tek ve eşsiz biçimde kodlayan–standart hale getirilmiş, IP tabanlı bir ağ yapısını öngörür. Böylece işletme içinde ve tedarik zincirinde yer alan ağların ve sistemlerin birbirleri ile operasyonel ve kurumsal düzeylerde haberleşmesi mümkün olabilir. Bu türden bir Nİ ağı, tedarik zinciri görünürlüğünü artırıp iyileştirdiğinden tedarikçilerle olan işbirliği düzeyinde nitel ve nitel yükselme gerçekleşecektir. Yeni çağda (açık inovasyondan dış kaynak kullanımına, tasarımdan üretime kadar) işbirliğinin iş-işletme kültürünün vazgeçilmez önemde bir unsuru olması bu tür bir geçirgen ve iletişime açık yapıya geçişi zorlamaktadır.
Diğer yandan fabrika, RF (radyo frekansı) esaslı pek çok cihazın aynı anda işlediği ve sinyal karışması ile parazitin çokça karşılaşıldığı bir ortamdır. Bunların yanında zorlayıcı çevre şartları, acil durum ve arıza sinyali iletim güvenilirliği problemleri ile yoğun veri akışının gerçek zamanlı olarak işlenmesi ihtiyacı akıllı işletmede sağlam yapılandırılmış ağları zorunlu kılar. Nİ sistemini kurarken uzun soluklu ve sağlıklı çalışma şartlarını oluşturmak üzere bazı risk ve tehditlerin öngörülmesi gerekir.
Nesnelerin İnterneti çağının en önemli ihtiyaçlarından birisi güvenlik alanında olacak. Akıllı fabrikada tüm sistemlerin aynı ağa bağlı olduğunu düşünürsek herhangi bir güvenlik probleminin büyük sistemin başka noktalarına ulaşarak zarar vermesi muhtemeldir. Dolayısıyla veri akışı tasarlanırken sıcaklık, nem, yangın gibi fiziksel tehditlere karşı alınacak önlemler yanında donanım düzeyinde kriptolama, fiziksel bina güvenliği, ağ güvenliği ve erişime yetkilendirme gibi konuların tasarım ve kurulum planlaması içinde olması gerekir.
Akıllı fabrikada yer alan nesneler temel olarak ‘iletişebilirlik ve akıllılık’ gibi iki önemli nitelik taşırlar. Nesne, iletişim özelliğini NI ve IP tabanlı ağlar aracılığı ile kullanır. Akıllı olmanın özünde ise yapay zekâ yer alır. Yapay zekâya uygulama olarak hizmete sunan ise nesnede gömülü olarak bulunan veya bulutta yer alan yazılımlardır. Nİ üzerinden akan veri geleneksel bilişim kullanılana oranla bazı farklılıklar gösterir. Öncelikle; Nİ verileri çok sayı ve çeşitlilikteki sensörlerden toplanır. Gömülü halde veya bulutta yer alan yazılımların bu verileri gerekli biçimlere dönüştürebilmesi, çalışanlar veya diğer makineler tarafından anlaşılabilir hale getirmesi gerekir. Sonuçta işlenen veriler sayesinde doğru karar verilecek ve kararlaştırılan eylem yerine getirilecektir. İmalatta gerçek zamanlı hata düzeltme karar ve eylemlerini örnek olarak hatırlayabiliriz.
“Büyük Veri ve Analitikler” konusu çok yeni olmamakla birlikte depolama sistemlerinin gelişimini beklemek zorunda kaldı. Birim depolama maliyetinin ucuzlaması ile verilerin kaydedilmesi, analizi ve sonuçların verimli kullanımı iş kültürünün bir parçası haline geldi. Yeni büyük veri işleme yöntem, teknik ve araçları sayesinde veri akışının gerçek zamanlı olarak işlenmesi imkânları zenginleşti. Böylece gerçek zamanlı olarak problem çözme, süreç ve faaliyet iyileştirme ile maliyet düşümü sağlama fırsatları oluşmaya devam ediyor. Kısa ve orta erimli gelecekte büyük veri ve analitikler teknolojisinin tahmin geliştirme, proaktif bakım, otomasyon ve optimizasyon alanlarında yeni katkıları olacaktır.
