Akıllı üretim ve akıllı fabrika, üretim sürecini optimize etmek için ortaya çıkmış geniş bir üretim konseptidir. Üretim verimliliğini artırmak için bilgisayar kontrollerini, modellemeyi, büyük verileri ve diğer otomasyonu kullanan bir süreç olan akıllı üretim, dinamik ve küresel bir pazara hitap etmek için gelişmiş bilgi ve üretim teknolojilerinden yararlanmayı amaçlar. Ayrıca üretim dönemi ile ilgili tüm bilgilerin ihtiyaç duyulduğunda ulaşılabilir olmasını sağlar.

Akıllı Fabrikaların faydaları anlaşıldıkça farkındalıkları artarken buna bağlı olarak üreticilerin Karanlık Fabrika kurma talepleri de artar. Akıllı Fabrikaların faydalarını bu yazımızda sizler için açıkladık

İşte Akıllı Fabrikalardan Bazı Örnekler

Schneider Electric, Fransa

Schneider Electric’in le Vaudreuil tesisi; Dördüncü Sanayi Devrimi teknolojisini geniş ölçekte kullanan, dünyanın en gelişmiş üretim tesislerinden biri olarak kabul edilen akıllı fabrikanın parlak bir örneğidir. Bu fabrika, operatörlerin üretim operasyonunu ve bakımı hızlandırmak için artırılmış gerçekliği kullanmalarına olanak tanımaktadır. Ayrıca %2 ila %7’lik bir üretkenlik artışı sağlayan EcoStruxureTM Artırılmış Operatör Danışmanı gibi en güncel dijital teknolojileri içermektedir. Şirketin ilk EcoStruxureTM Operatör Danışmanı  uygulaması, enerjide %30’a kadar tasarruf sağlarken uzun vadeli iyileştirmeye katkıda bulunur.

Johnson & Johnson DePuy Synthes, İrlanda

1997 yılında açılan DePuy Synthes tıbbi cihaz üretim tesisi, dijitalleşmeyi ve Endüstri 4.0’ı daha iyi birleştirmek adına son yıllarda milyonlarca dolarlık bir yükselme gerçekleştirdi. Nesnelerin İnterneti, Johnson & Johnson’ın en önemli yatırımlarından biriydi. Fabrika, fiziksel varlıkların dijital temsillerini (dijital ikizler olarak da bilinmektedir) üretmek için IoT teknolojisini kullandı ve bu, ekipmanı bağlayarak gelişmiş makine içgörüleri ile sonuçlandı. Şirket, bu öngörülerin bir sonucu olarak makinenin durma süresini azaltırken operasyonel maliyetini düşürmeyi başardı.

Bosch, Çin

IIoT ve Büyük Veriyi birleştiren Bosch, Çin’in Wuxi kentindeki Bosch Otomotiv Dizel Sistemi fabrikasının dijital dönüşümünü yürütmektedir.

Şirket, fabrikasının kalbindeki tüm üretim sürecini takip etmek için donanımlarını birbirine bağlamaktadır. Bu, fabrikanın makinelerine sensörler yerleştirilerek gerçekleştirilir ve bunlar daha sonra makinelerin durumu ve döngü süresi hakkında veri toplamak için kullanılır. Veriler elde edildiğinde, karmaşık veri analitiği sistemleri bunu gerçek zamanlı olarak değerlendirir ve üretim sürecindeki çıkmazları keşfettiğinde çalışanları bilgilendirir. Bu yöntem, ekipman arızalarının tahmin edilmesine yardımcı olur ve firmanın bakım prosedürlerini çok önceden planlamasına olanak tanır. Sonuç olarak, üretici, ekipmanını uzun süre kapatmadan çalıştırabilir.

Tesla Gigafactory, Almanya

2021’de açılması planlanan Berlin Gigafactory, Tesla’ya göre türünün ilk örneği ve dünyanın en gelişmiş yüksek hacimli elektrikli araç üretim tesisi olacaktır. Gelecekte yılda 500.000 adet üretme hedefiyle, Grünheide yakınlarındaki 300 hektarlık bir alanda Model Y ve Model 3’ten başlayarak pil, güç aktarma parçası ve otomobil üretmek için kullanılması planlanmaktadır.

Tesla, sadece akıllı bir otomobil yapmayı değil, aynı zamanda akıllı üretim yöntemlerini de kullanmayı hedeflemektedir. Firma CEO’su Elon Musk tarafından yayınlanan tesisin ilk görüntüleri, çatıya hakim olan ve daha sürdürülebilir bir üretim yöntemiyle sonuçlanan güneş panellerine sahip akıllı bir fabrikayı gösterir. Tesla, resmi web sitesinde, araç güvenliğinin sınırlarını zorladığını iddia ederek, döküm sistemlerinin yeni bir boyutunun ve verimli bir kaporta mağazasının kullanıldığını iddia etmektedir. 

Haier, Çin

SmartFactoryKL, “geleceğin akıllı fabrikası“nın önünü açmak için oluşturulmuştur. Bu Akıllı Fabrika yüksek kaliteli, esnek üretimin değerinin ve nasıl etkin bir şekilde uygulanabileceğinin bir göstergesi olarak hizmet veren, dünyanın ilk üreticiden bağımsız Endüstri 4.0 üretim tesisidir..SmartFactoryKL, son dört yıldır inovasyonu yönlendiren belirli stratejik hedefler tarafından yönetilmektedir; Amaç üretimde uygulanan yapay zekayı görmektir. Bu karanlık fabrika, “siparişten üretime” bir toplu özelleştirme platformudur ve bakım ihtiyaçlarını gerçekleşmeden önce öngören uzaktan yapay zeka etkin, akıllı hizmet bulut platformu, yapay zeka odaklı dönüşümlerin iki örneğidir.

Infineon, Almanya

Infineon’un Dresden’deki akıllı fabrikası, akıllı ağ bağlantılı üretimiyle dünyanın gözlerini kamaştırmaktadır. Yüzde 92 otomasyon seviyesine sahip şirkette 200’ün üzerinde robot çalışanlara yardımcı olmaktadır. Şirketin dört segmenti için Infineon, 200mm ve 300mm silikon levhalara dayalı 400’ün üzerinde farklı ürünü zamanında ve kaliteli bir şekilde üretmektedir. Fabrikanın 200 mm’lik hattı dünyanın en otomatik hattıdır ve 300 mm’lik hattı, üretkenliği %70 oranında artırarak tam otomatik üretim sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Bilindiği üzere 1. Sanayi Devrimi, insanın su ve buharın gücüne hakim olması ve mekanik aletler üretmesiyle başlamıştır. Daha sonra elektriğe hakim olan insanlık, elektrik enerjisi yardımıyla seri üretime geçmiş ve 2. Sanayi Devrimi başlamıştır. Ardından 3. Sanayi Devrimi Döneminde elektronik ve bilgi teknolojilerinin geliştirilmesi ve ortak kullanımına dayalı otomatik üretime geçilmiştir.

Üreticiler sürekli olarak değer artırabilecek bilgi ve iletişim teknolojileri üzerinde çalışmaktadırlar. Bu değerleme çalışmaları Almanya’da Endüstri 4.0 olarak adlandırıldıktan sonra tüm dünyanın benimseyeceği 4. Sanayi Devrimi’nin başlamasına neden olmuştur. Endüstri 4.0’ın amacı; üretim personelleri arasında geniş bir iletişim ağı oluşturmak, özelleştirilebilir ürünler için üretimle ilgili avantajlar sağlamak ve bunun için esnek ve dinamik, kendi kendini organize eden üretim süreçleri oluşturmaktır.

4. Sanayi Devrimi, siber-fizyolojik sistemlerle daha kaliteli ve daha hızlı üretim sağlayacaktır. Akıllı fabrikaların 4. Sanayi Devrimi’nin gerektirdiği gibi kendi kendine organize olma özelliğine benzer özelliklere sahip olması beklenmektedir. Geleceğimiz için büyük önem taşıyan bu süreçlerde üretim, akıllı fabrikalar sayesinde her zaman daha hassas bir yere sahip olacaktır.

Akıllı Fabrikaların kurulmasından sonra işçi sayısı düşürülmeye başlanmıştır. Daha az işçi daha az maliyet demektir. Akıllı Fabrikalar başta maliyetli olsa da fabrikalar gelişmiş bir işçinin maliyetlerini kolaylıkla karşılayabilme ve kaliteli üretime olanak sağlayabilme fırsatı sunar. Tüketim arttıkça üretim artar; üretim arttıkça hatalardan, sorunlardan ve kaliteden kaynaklanabilecek başka hatalar ve eksiklikler söz konusu olur. Fakat artık, akıllı fabrikaların varlığı ile nitelikli hatalar ve sorunlar daha oluşmadan tahmin edilebilmektedir. Öngörülebilir hatalar baştan çözülerek olası hataların ve maliyetli kazaların önüne geçilebilir. Birkaç tuşla Akıllı Fabrikalar ile sistemin istenilen şekilde test edilebilmesi, Akıllı Fabrika sistemlerinin daha kolay yayılmasını sağlamıştır.

Akıllı Fabrikaların hayatımıza kattığı örneklerden biri: Siemens Electronic Works, Chengdu, Çin.

Çin’in güneybatısındaki şehri Chengdu’da bulunan Siemens, ülkenin en gelişmiş fabrikalarından birini işletmektedir. 2018’de Dünya Ekonomik forumu, bu fabrikayı dünyanın “teknolojik olarak en gelişmiş fabrikalarından” biri olarak tanımıştır. “Endüstri 4.0” konseptinin bir örneği olan bu fabrika, birçok başarıya imza atmış teknolojileri içermektedir.

Fabrikalarının tasarımını ve operasyonlarını mükemmelleştirmek için 3D simülasyon, artırılmış gerçeklik ve diğer teknikleri kullanan çalışanlar, çıktıyı yüzde 100 artırmaya ve döngü süresini kısaltmaya yardımcı olmaktadır. Tesisin öne çıkan özellikleri, üretiminin teknolojik seviyesi, yüksek düzeyde otomasyon ve kalite kontrolüdür.

Yukarıdaki örneklerden de anlaşılacağı üzere Akıllı Fabrikaların fayda olarak sunduğu birkaç önemli özellik bulunmaktadır.

Yüksek Rekabet Gücü; Bunun için gerekli olan fabrika donanımlarında ve gömülü sistemlerde makinenin web ve güçlü ağlarla donatılması, işletmelerin küresel anlamda daha üretken ve daha rekabetçi olmalarını sağlar.

Yüksek verimlilik; Akıllı üretim süreçleri sayesinde tüm tedarik zinciri ağı üzerinden verilere daha fazla erişim sağlanır. Üretici ve tedarikçilerin üretim ve siparişler konusunda ihtiyaç duydukları verilere aynı anda ulaşabilmeleri ile ihtiyaç duyulan malzeme, bu malzemenin tedarik miktarı ve işlem süresi tam olarak belirlenebilmekte ve bu sayede verimlilik artırılmaktadır. 

Performans verimliliği; Tedarik zinciri boyunca tüm verilerin anında toplanması, hataların veya acil durumların gerçek zamanlı tespiti ve müdahale edilebilmesi, sadece insanlardan değil aynı zamanda nesnelerden de veri toplanarak kesin verilere ulaşılması, tüm bu verilerin daha iyi değerlendirilmesini sağlar. Performansı ve gerekli iyileştirmeleri daha hızlı ve daha efektif hale getirir.