- yüzyılda buhar gücüyle çalışan makinelerin ortaya çıkmasından beri üretim büyük bir hızla ilerledi. Mekanik üretim hatları, 1785 yılında unu tartmak ve ambalajlamak gibi basit işlemleri gerçekleştirirken günümüzde elektronik parçalar ve taşıtlar gibi son derece karmaşık ürünlerin montajını yapacak kadar gelişti. Ancak 1913 yılında birbirinin aynı ilk Ford Model T arabaları piyasaya sürüldüğünden beri birçok şey değişti. Artık, kişiselleştirilmiş imalat talebi arttığı için, şirketler hızla değişen üretim hattı gerekliliklerini karşılayabilecek kadar çevik üretim bölümlerine ihtiyaç duyuyor.
Sosyal ağlar ve e-ticaret ile güçlenen tüketiciler istedikleri şeyler konusunda doğrudan söz sahibi oldular. Tüketiciler pasif alıcılar olmaktan çıkıp ürün geliştirme sürecinin aktif katılımcıları haline geldi. Kişiselleştirmedeki bu yükselişe uyum sağlamayı başaramayan işletmeler ciro ve müşteri sadakatini kaybetmeyi göze alır. Ancak birçok üretici için kişiselleştirme, kitle dağıtımı ile yüksek hacimde ürün sağlamaktan uzaklaşma anlamına gelir. Bu da üretim ekipmanlarını değiştirmek için gereken maliyeti de beraberinde getirir. Ancak endüstriyel otomasyon için uyarlanmış ileri teknoloji, esnek otomasyonu tasarlamayı ve uygulamayı kolaylaştırır. Bu sayede üreticilerin minimum duruş süresiyle ürün değişimlerinin üstesinden gelmesi sağlanır.
Otomasyonun evrimi
İhtiyaçların gelişmesiyle sürekli olarak gelişen insan endüstrisi el işçiliğiyle yapılan üretimden endüstriyel üretime, son olarak da araştırma ve teknolojik gelişme tabanlı üretime doğru ilerledi. Dolayısıyla üretimin odak noktası; uygun fiyatlı, yüksek miktarda, sıradan ürün gereksiniminden kişiselleştirilmiş, sürekli olarak değişen ürünlere doğru kaydı.
Sabit otomasyon ilk olarak tek tip ürünün yüksek hacimde ve olabilecek en uygun maliyette üretilmesi için geliştirilmişti. 20-30 yıl önce ise üretim bölümlerinde sabit otomasyonla sınırlı sayıda çeşitliliğe sahip ürünler, büyük partiler halinde üretilmeye başlandı. Bu tür bir kurulumun avantajı, sabit otomasyonun başlangıç maliyetlerinin esnek otomasyona göre daha düşük olması ve makinelerin tek bir programda çalıştırılmasıyla verimliliğin optimize edilmesidir. Ancak orijinal fabrika tasarımı planında modülerlik yer almadığı için üretim hattında yapılacak her türlü yeniden düzenleme zaman alıcı ve maliyetli olabilir.
Otomasyonun evrim zincirinde sonraki nokta olan programlanabilir otomasyon ise ilk kurulumdan sonra sınırlı düzenlemelere uyum sağlayabilir. Bu otomasyon türünde üretim hattı makinelerinin farklı işlemleri gerçekleştirebilmesi için mekanik aletlerin manuel olarak değiştirilmesi ve yeni bir kod yazılması gereklidir. Bu değişim süreci genellikle önemli oranda iş gücü ve makine duruş süresini gerektirir. Dolayısıyla uzun vadede şirkete verimlilik ve üretkenlik açısından pahalıya mal olur.
En modern yaklaşım ise operatörün reçete kontrolü ve mekanik otomasyonun karışımını bir araya getirebileceği esnek otomasyondur. Bu kombinasyon kullanıldığında prosesler tek bir tuşla sorunsuz bir şekilde değiştirilebilir ve üreticiler tek bir üretim hattında çok daha geniş bir yelpazede üretim yapabilir. Ayrıca tamamen esnek otomasyon ekipmanlarının, hızlı ve son derece tekrar edilebilir değişimler için genellikle elektromekanik konumlandırma teknolojisi kullanması nedeniyle makinelerin gelecek nesildeki ürün spesifikasyonlarına uyum sağlaması kolaylaşır.
Her tür otomatik üretimin avantajları ve dezavantajları vardır. Sabit otomasyon teknolojisinin kurulum maliyeti programlanabilir veya esnek otomasyona kıyasla düşüktür. Ancak üretimde değişiklik gerektiği andan itibaren maliyet etkinliği hızla düşer. Esnek otomasyonda ise ilk kurulum maliyeti fazla olmasına rağmen toplam ekipman kullanım süresi düşünüldüğünde maliyet etkinliği en yüksek olan seçenektir.
Endüstri 4.0 ve üretimin geleceği
Endüstriyel dünya, buhar gücünden seri üretim hattına oradan da bilgisayarla çalışan otomasyon sistemine geçiş yaptı. Artık fabrikalar “dördüncü sanayi devrimi” veya Endüstri 4.0 olarak adlandırılan bir dönüşümü gerçekleştirmeye başladı. Endüstri 4.0 terimi, fabrika üretim ortamındaki fiziksel prosesleri izleyen ve merkezden ayrı karar alabilen otonom sistemlerin uygulanmasını tanımlamak için kullanılır. Bu işlev “Nesnelerin İnterneti” veya bu durum için “Endüstriyel Nesnelerin İnterneti” (IIoT) aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu ifadeyle fiziksel çevrelerini hissetme ve bu verileri endüstriyel ağa gönderme özelliğine sahip fabrika ekipmanları ve araçları kastedilir.
Bu akıllı fabrikalar, yazılım ve sensörlerin ürettiği sonsuz veri akışıyla, verilere gerçek zamanlı olarak etkili bir şekilde ulaşabilmenin yanı sıra süreçleri uyarlamak ve verimliliği artırmak için kendi başına karar alabilir. İş hacmini en yüksek düzeye çıkarırken duruş süresini en aza indirmeye odaklanılması esnek otomasyon trendinin arkasındaki en önemli etkenlerden biridir.
Ölçeklendirilebilir araçlar kullanma
Üreticiler, işlemlerini sabit veya programlanabilir otomasyondan esnek otomasyona nasıl dönüştürebilir? Bu soru hayati önem taşır. İdeal olan, üreticilerin bu yönde ilerlemek için bir yol belirlemek amacıyla piyasada mevcut olan teknolojiyi güçlendirme yöntemlerini araştırmasıdır.
Buradaki en önemli nokta çok çeşitli uygulamalar için güvenilir, ölçeklendirilebilir ve yapılandırılabilir otomasyon ürünleri ve çözümleri seçmektir. Programlanabilir otomasyon kontrolcüleri ve elektromekanik aktüatörler gibi teknolojilerin ortaya çıkması esnek otomasyonun temel taşlarını oluşturur. Programlanabilir kontrolcüler, hareketi ve makine kontrolünü tek bir platformda birleştirirken elektromekanik aktüatörler, farklı ürün boyutlarına ve proses değişikliklerine göre sorunsuz bir şekilde uyarlanabilir.
Esnek otomasyon piyasaya hâkim olmaya başladıkça robotik kollar üretim bölümünde tek bir konumda sabit kalmayacak ve tek ya da çok eksenli yapılandırmalarla doğrusal mekanik eksenlerle bir zeminde hareket ettirilecektir. Bu durum ise işbirlikçi robotların, yani insanlarla birlikte çalışabilen ek güvenlik kontrollerine sahip eklemli kolun, kullanışlılığını artıracaktır. Gelişmiş İnsan Makine Arayüzleri de (HMI) reçete değişikliklerini ve çalışma sırasında yapılan düzenlemeleri kolaylaştıracaktır.
Parker Hannifin, hareket ve kontrol teknolojisinin dokuz farklı alanında binlerce parça üretir. Her parça, yaptığı işlerin kritik parametreleri için veri üretecek şekilde Endüstri 4.0 için güçlendirilebilir. Tüm bu veriler Parker’ın Voice of the Machine (Makinelerin Sesi) isimli, bağlı ürün ve hizmetler için kullandığı açık IoT platformuna yüklenebilir. Bu da verimliliği artırarak üreticilerin nihai amacı olan geleceğin akıllı fabrikalarını oluşturmaya yardımcı olabilir.
Bu makale Parker Hannifin Merkez ve Doğu Avrupa Satış Şirketi Uygulama Mühendisi Ege Atillâ Tarafından Tükçeleştirilmiştir.
Web Tasarım 