Anasayfa / Genel / Endüstriyel Makineler
endüstriyel makineler

Endüstriyel Makineler

İlk kez buhar makinesinin icadıyla başlayan ve günümüzde yapay zeka destekli otonom makinelerle devam eden endüstriyel üretim, oldukça heyecan ve ilham verici bir serüvene sahip. Günümüzde, farklı sektörlerdeki tüm işlerde artık insan gücüne değil makinelere güveniyoruz. Makinelerin üretimde çok daha fonksiyonel bir şekilde görev alması ise endüstriyel üretimde verimliliği ve hızı artıran ana faktör olarak görülüyor. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte nitelikleri de değişen endüstriyel makinelerin insanlar tarafından daha kolay yönetilmesi üretimi de destekliyor ve kolaylaştırıyor.

Enerji, kimya, çimento, gıda, otomotiv gibi farklı sektörlerde kullanılan endüstriyel makinelerin teknolojiyle birlikte gelişmesi iş gücü ve performans açısından büyük fark yaratıyor. Otomasyon olanaklarının her gün gelişmesi ve otomatik denetim sistemlerinin uygulanması bu yeni fabrikasyon sürecinin önemli parçaları. Akıllı endüstriyel makineler ve sistemlerle kurulan fabrikalar aynı zamanda çağa uygun ve verimli iş modellerinin de ortaya çıkmasını sağlıyor. Sanayi Devrimi’yle birlikte gelişen ve bugünkü şeklini alan makineler, insan faktörü ve kontrolüyle birlikte bambaşka bir üretim sürecini ortaya çıkarıyor.

Endüstrinin Tarihi Gelişimine ve Makinelerin Evrimine Kısa Bir Bakış

Günümüzün endüstriyel makinelerini anlayabilmek için öncelikle endüstriyel gelişmelerin tarihine kabaca hakim olmak gerekiyor. Sanayi Devrimi ile başlayan ve gittikçe değişen ve gelişen üretim teknikleri, makinelerin evriminin ayrılmaz bir parçası. Tarih öncesi çağlarda üretim aletleri nasıl değiştiyse endüstriyel çağda da makineler aynı şekilde değişim gösterdi.

18. yüzyılda Sanayi Devrimi’nin gelişmesinde toplumsal değişimlerin de büyük etkisi bulunuyor; zira siyasi ve bilimsel olgular da üretim tekniklerinin gelişmesini sağlayan faktörler arasında yer alıyor. Birbiriyle ilintili bu faktörlerin değişmesi ve günümüzdeki halini alması ise buharlı makinelerle başlıyor.

Maden ocaklarından suyu dışarı çıkarmak amacıyla kullanılan ilk buharlı makine 1698 yılında Thomas Savery tarafından üretildi. İlk ticari buharlı makine olarak da bilinen bu makine o zamanlar için büyük bir inovatif üretim olsa da makine aslında basit bir prensiple çalışıyordu. Buharı ısıtıp soğutarak basınç elde eden makine çok yüksek ısı enerjisine ihtiyaç duyması ve düşük verimde çalışması nedeniyle beklediği ilgiyi görmedi.

1764 yılına gelindiğinde ise James Watt, Endüstri 1.0’ın temellerini attı: çift odalı buhar makinesi. Daha önce 1712 yılında Thomas Newcomen tarafından geliştirilen ve kaldıraç mekanizması sayesinde çalışan buharlı makine yine düşük verim nedeniyle beklediği ilgiyi görememiştir. James Watt, maden ocaklarının yanı sıra tekstil fabrikalarında da kullanılan bu buharlı makineyi geliştirerek endüstri devrimini de başlatmış oldu. Aynı zamanda, endüstriyel makinelerin gelişmesinde de büyük bir adımdı.

Tarihler 1903’ü gösterdiğinde ise Henry Ford önderliğinde seri imalat, dolayısıyla Endüstri 2.0 devri başlamış olacaktı. 20. yüzyılın başlarında üretim sistemi değişimini tam anlamıyla gösterdi; artık fabrikalarda elektrik enerjisi kullanılıyor ve iş bölümünün önemi ortaya çıkıyordu. Seri üretim bantları sayesinde otomobiller çok daha hızlı bir şekilde üretiliyordu. Buhar gücünün çok ötesine geçen elektrik teknolojisi makinelerin gelişmesine ve üretimin artmasına da büyük bir katkı sağladı. Bu dönemde seri üretimle birlikte değişen ve gelişen makineler, günümüz üretim sistemlerinin de temelini oluşturuyor.

Amerikan otomobil endüstrisinin makinelerin gelişimindeki yeri yadsınamaz. Endüstri 2.0’da olduğu gibi 20. yüzyılın ortalarında üretim süreçlerinin otomasyonunda ve Endüstri 3.0’a geçişte Ford’un büyük etkisi bulunuyor. Daha önce de otomasyonla ilgili çalışmalar yapılsa da 1947 yılında Ford bünyesinde kurulan otomasyon birimi makinelerin dijitalleşmesinde önemli bir dönem noktası. İnsan gücünü büyük oranda azaltan ve bilgisayar, elektronik ve mekanik temelli otomasyonda, makinelerin dijitalleşmesini daha iyi anlamak için PLC sistemini de incelemek gerekir. Mikroişlemci tabanlı Programmable Logic Controller, bir başka deyişle Programlanabilir Mantıksal Kontrol Cihazı anlamına gelen PLC, makinelerdeki veri işleme ve süreç yönetimini yazılımla yaparak üretimdeki değişiklikleri çok daha hızlı bir şekilde gerçekleştiriyor. Bu anlamda, makineler dijitalleşerek üretimdeki hızı çok daha fazla artırıyor.

Buhar gücüyle yaratılan mekanik sistemler, gücünü elektrikten alan seri üretim ve otomasyon ve dijitalleşme süreçleriyle devam eden endüstriyel makinelerin gelişiminde artık yapay zeka ve otonom etkileşim devreye giriyor.

Endüstri 4.0 Sınırları Zorluyor

İlk kez 2011 yılında ortaya çıkan Endüstri 4.0 terimi, bilişim çağının geldiği noktayı da gözler önüne seriyor. Üretimin insan gücünden çıkarak tamamen dijitalleşmesi, otonom sistemlerin üretim düzenlemelerini kendileri yapmaları ve tüm süreçlerde internet sayesinde makinelerin birbirleriyle iletişim halinde olması Endüstri 4.0 içinde kendini gösteriyor. İnsan olmadan karar alabilen ve bu kararları uygulayabilen ve yapay zeka sayesinde öğrenebilen endüstriyel makineler üretimde hem maliyetleri düşürüyor hem de enerji ve zaman kayıplarını minimuma indiriyor.

Fabrikalarda, üretimde kullanılan ve birbirleriyle iletişim halinde olan endüstriyel makineler üretim şeklini değiştirirken yeni problemler ve çözümler de birbirini izledi. Bu anlamda, otonom sistemlerin gelişmesi özellikle endüstri alanında pek çok kavramın da hayatımıza girmesine neden oldu. Endüstriyel alanda faaliyet gösteren tüm sektörler çağı yakalamak için bu kavramlarla tanıştı. Bulut bilişim, nesnelerin interneti (IoT), siber güvenlik, simülasyon teknolojileri gibi kavramlar endüstriyel makinelerin ve dolayısıyla üretimin de dijitalleşmesini daha iyi anlamamızı sağlıyor.

Bir örnek vermek gerekirse; mimarlık, tasarım ve inşaat mühendisliği gibi alanlarda modelleme ve simülasyon teknolojileri günümüzde yaygın olarak kullanılıyor. Özellikle endüstriyel tasarımda üretimin standart bir parçası haline gelen simülasyon teknolojileri işletmelerin büyük oranda verim elde etmesini sağlıyor. Bu teknoloji sayesinde üretimi öncelikle sanal ortamda görmek mümkün. İşletmeler, simülasyon üzerinden çeşitli optimizasyonlar gerçekleştirerek gerçek üretimin çok daha hızlı ve az maliyetli olmasını sağlıyor.

Bu noktada endüstriyel nesnelerin internetinden (IIoT) de bahsetmek gerek. Üretimde kullanılan makinelerin otomasyonunda yazılım araçlarından yararlanarak verimi artırmak, makinelerin denetimini üst düzeyde sağlamak ve problemleri en aza indirmek hedefleniyor. Bu anlamda nesnelerin interneti ve halihazırda üretimde kullanılan endüstriyel makineler ve otonom sistemler bir bütün yaratıyor. Fabrikalarda kullanılan akıllı robotik sistemleri de etkileyen IIoT sayesinde üretim çok daha hızlı ve güvenilir bir şekilde gerçekleşiyor. Özetlemek gerekirse; IIoT teknolojisi üretim ve imalatta makineler için en uygun çalışma ortamını yaratarak veri takibi ve analizini mümkün kılıyor. Bu anlamda operasyonel verimlilik, çalışan güvenliği ve enerji tasarrufu artarken maliyetler de düşmüş oluyor.

Endüstriyel Makineler ve İnsan Etkileşimi Ne Durumda?

Günümüzde, üretimde akıllı sensörlerle donatılan endüstriyel makineler kullanılıyor. İşletmelere pek çok avantaj sağlayan bu yapay zeka destekli makineler üretim sürecinin her aşamasında kendi kararlarını alabilirken aynı zamanda birbirleriyle de iletişim halinde bulunuyor. Bu anlamda, insanın herhangi bir çaba ya da müdahalesine gerek kalmadan akıllı endüstriyel makineler üretim sürecini tamamlayabiliyor.

Peki, üretimde insanın rolü nedir? Endüstri 4.0’la birlikte üretimde artık kas gücüne büyük oranda ihtiyaç duyulmasa da insan hala çok önemli bir faktör. Makinelerin ve sistemlerin sürekli kontrol edilmesi ve sorunların çözülmesinde insan aklına güveniyoruz. Bu anlamda, Sanayi Devrimi’nin bu son aşamasında insan ve makineler birlikte çalışarak üretimi gerçekleştiriyor.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir