You are here
Home > Endüstri Mühendisliği > Siber Fiziksel Sistemler

Siber Fiziksel Sistemler

Büyük bir endüstri devrimi kapımıza kadar gelmiş bulunmakta. Bu devrimin adı Endüstri 4.0. Getirdiği yenilikler ve insanlara sağladığı yararlar iş gücünü, yapılan insani hataları azaltıp verimi arttıracak ürün çeşitliliğini önümüze sunacak. Çünkü insanlar yerine hiç durmak bilmeyen robotlar çalışacak. Tabi ki de her şeyin kontrol edilmesi gerekmekte. Bunları kontrol edebilmek ve yönetebilmek için kulaklarımızın biraz aşina olduğu ve gelecek yıllarda sıklıkla duyacağımız bir konuyu, “Sanayide Dijital Devrim” adlı yazı dizisinde sizlere Siber Fiziksel Sistemleri anlatacağım.

Siber sistemler iki önemli unsurdan oluşmakta bunlar; birbirleri ile internet üzerinden ve atanmış bir internet adresi ile haberleşen nesne ve sistemlerin oluşturduğu ve gerçek dünyadaki nesnelerin ve davranışların bilgisayar ortamında simülasyonuyla ortaya çıkan sanal ortam.

Birinci unsur için tıpkı akıllı telefonlardaki internet bağlantısı ile çeşitli içeriklere ulaşmamız, çevremizdeki diğer akıllı telefonlarla farklı platformlar üzerinden iletişim kurmamızı sağlayan sistem için örnek verilebilir. Bizi ilgilendiren yani Endüstri 4.0 için daha çok ilgili olan unsur 2.sidir. Endüstri 4.0 tabanlı üretim süreçleri, sistemlerin çeşitli ara yüzler üzerinden farklı ağlara bağlanıp farklı servislerle iletişim kurmasını esas alıyor. Bunun en belirgin örneği ise “Akıllı Fabrikalar”. Akıllı Fabrikalarda otomasyon süreçleri, cihazların ve makinelerin birbirleriyle haberleşerek üretim işlemlerini kendi içlerinde belirleyip düzenlemeleri anlamına geliyor.

Hatalar azalacak verim artacak birbiriyle konuşan, bağlantılı makineler ürünün kalite kontrolünü yapıp, üretim sürecindeki hataları daha hızlı tespit etmeyi sağlayacak. Tüm bu sürecin yönetildiği akıllı fabrikalarda üretim büyük veri analiziyle daha verimli hale gelecek. Mevcut durumda en önemli sorun ise Sanayi 4.0 için kullanılacak bilgi teknolojileri tabanının oluşturulması. Uzmanlar, ürünlerdeki yapay zeka çalışmalarında birçok yöntem deniyor. İki alternatiften biri Hızlı Tepki (Quick Response – QS) kodlarıyken, diğeri radyo frekans tanımlama (RFID) çipleri olarak öne çıkıyor. Bu iletişim yolları, siber fiziksel üretim sistemlerinin (CPPS) sadece bir bölümünü oluşturuyor. CPPS ise akıllı makineler, depolama sistemleri ve operasyon kaynaklarının bilgi alışverişinde bulunduğu ve aksiyon aldığı bir üretim ağı. Henüz CPPS için bir yazılım standardı getirilmedi. Makineler ve ürünler arasındaki iletişim yeni iletişim protokolleri gerektiriyor. Çünkü veriyi bir cihazdan alıp diğerine aktarmanın ötesinde ihtiyaçlar var artık. Yeni protokoller makine verilerini doğru tarif edebilmeli ki makine okunabilir olsun. Böylelikle diğer makineler ve sistemler gelen bilgiye göre aksiyon alabilsin.

Bireysel sistemlerin birbirleriyle operasyona girebilmesi için bu şekilde şematik teknolojiler oldukça önemli. Bugün CPPS hâlâ deneysel fabrikalarda test ediliyor. Araştırmacılar, karmaşıklığı azaltmak için modüler üretim sistemleri tasarlıyor. Böylelikle fabrikalar adım adım genişletilebilir, gerektiğinde komponent eklenebilir hale geliyor. Bu sürecin bir diğer avantajı da hataların daha kolay bulunabilir ve düzeltilebilir olmasıdır.

Siber sistemleri uygulayabilmek için Endüstri 4.0’ı ve kendi durumumuzu  gözden geçirmeliyiz. Öncelikle yapı analiz edilmeli , değişimleri doğru yönetebilmek için “Endüstri 4.0 aşamasını” daha önceki aşamalardan ayıran temel önceliklerini bilmeliyiz. Bileşenler netleştirilmezse, önüne gelen, kendince bir tanım yapar, korkarız ki kavramın içeriği boşaltılır; yanlış anlatımlara dayalı açıklamalarla toplumsal enerjimiz boşa harcanır. Bir başka açıdan, ”Endüstri 4.0 aşamasının bileşenlerini” belirleyemezsek, kapsayıcı tanımlarını yapamayız. Bugünkü bilgi düzeyimizle önereceğimiz bileşenler, yapıyı oluşturan donanımlarla ilgilidir.

Çipler, entegre devreler ve bilgisayar kapasitelerinin gelişme yönleri ve hızlarıyla ilgili bilgi sahibi değilsek; bilgisayar biliminin ne yönde geliştiğini zihnimizde netleştirmez, Endüstri 4.0 aşamasının donanım bazlı yapısını gerektiği gibi kavrayamayız. Geniş bant ve bağlantı potansiyelleri artmamış olsaydı Endüstri 4.0 aşamasından söz edemezdik. Masaüstü bilgisayarın erişilebilirlikteki katkılarını kavramamışsak, ses komuta ve konuşma analizinde gelişmelerin farkında değilsek, çeviri ve konuşma sentezlemede alınan mesafeler ilgi menzilimizin dışındaysa, Endüstri 4.0 aşamasına ilişkin kavramların içeriklerini dolduramayız, bu kavramlara dayandırılan analizleri de net olarak anlama imkanımız olmaz.

Endüstri 4.0 aşamasının altyapısını oluşturan siber sistemleri ya da internet ve bulut bilişim mimarisi olanaklarını ayrıntılarıyla bilmeliyiz ki servis sağlayıcılar/işletim sistemleri, veri akış noktaları ve bağlantıların teknolojik ayrıntılarını kavrayabilelim. Teknoloji alanında izleyici olmaktan çıkarak teknoloji üreticiler kervanına katılmanın gerek şartlarını oluşturalım. Sensör ve transdüserlerin yarattığı algılama, ölçme ve kodlama potansiyelinin bilinmesi ve tasarımdan yazılıma ve üretilmelerine kadar gerekenin yapılması da Endüstri 4.0 aşaması stratejileri geliştirmesinde hayatı öneme sahip.

Veri güvenliği önlemleri, her şeyden önce donanım geliştirmeye ilgili temel yapı sorunlarından biri, İşlev ve kültür de önemli Başlıklar halinde hatırlattığımız donanım altyapısının içine hayat kalabilmemiz için sayısal düşüncenin yaygınlaşması ve derinleşmesi, algoritmaların öneminin kavranması, kodlama ve yazılımın hayati değerinin anlaşılması gerekir. Ayrıca, IP adresleri ve alan adları oluşturmanın gereği, yazılım içeren ürünlerin veri üretimi/öğrenen ürünler yaratmanın rekabet üstünlüğündeki yeri de kavranmalıdır. Özellikle kombinasyon, koordinasyon ve verimlilik alındaki potansiyellerin ayrıntılı olarak bilinmesi, gelişmelere hakim olabilmenin olmazsa olmazıdır. Endüstri 4.0 aşamasının itici gücü olan kaynaklar kadar oluşturacağı değerler sistemi de göz ardı edilmemeli.

Endüstri 4.0 için gerekli olan siber sistemleri en iyi şekilde uygulayabilmek için yukarıda bahsettiğim şeyler çok iyi uygulanmalıdır. Ancak bunlarla beraber 10 temel ilke göz ardı edilmemelidir. Birincisi merak ve keşif alanlarının farklılaşmasının izlenmesidir. İkincisi, iş yapma tarzlarının, metot geliştirmenin önemidir. Üçüncüsü veri, malumat, bilgi, anlama ve idrak kapsamını kavramaktır. Dördüncüsü, sosyal, fiziki, zamansal ve psikolojik mesafelerin ayarlanmasıdır. Beşincisi, ürün geliştirme koşullarındaki değişmenin izlenmesidir. Altıncısı, ürünlerin yapı, işlev ve kültürünün farklılaşmasının bilinmesidir. Yedincisi, ürün ve üretim metotları geliştirmedir. Sekizincisi, büyük veride işe yarar olanlarını ayıklama sorunudur. Dokuzuncusu, sistemlerin içyapıları ve ağ bağlantılarının farklılaşmasını kavramaktır. Onuncusu da büyüme, istihdam, beceri geliştirme, rekabet ve ihracattaki gelişmeler bağlamıyla Endüstri 4.0 gelişmelerini değerlendirebilmedir.

Sonuç olarak Siber Fiziksel Sistemler Endüstri 4.0’ın bel kemiğidir. Siber sistemlerin de en önemli unsuru bilgisayardır. Bilgisayarlara ve yazılımlara çok iyi hakim olmamız gerekmekte. Önümüzde bir sanayi devrimi var. Bu devrime hazırlıklı olarak girelim. Bir sonraki yazımda görüşmek üzere esen kalın.

Ali Demirkaya
Balıkesir Üniversitesi Endüstri Mühendisliği okuyan, Bir şeyler öğrenmek ve başkalarına da öğrendiklerimi göstermek için çalışan biri

Bir Cevap Yazın

Top