Akıllı Fabrika Örnekleri

Endüstri 4.0, dijital teknolojilerin, otomasyonun ve gerçek zamanlı veri analitiğinin birleşimiyle üretim ve üretim ortamlarını yeniden şekillendiriyor. Bu yazımızda, dünyadan ve ülkemizden ilham veren akıllı fabrika örnekleri ile Vodafone Businness Akıllı Fabrika çözümlerinin geleceğe hazır, verimli ve ölçeklenebilir operasyonel stratejiler tasarlayıp uygulamaya nasıl yardımcı olduğunu ele alıyoruz.

Üretim sektörü, geleneksel otomasyondan akıllı, uyarlanabilir, siber-fiziksel sistemlere doğru köklü bir dönüşüm geçiriyor. Makinelerin, sensörlerin ve sistemlerin otonom olarak iletişim kurup öğrendiği bu değişimi somutlaştıran akıllı fabrikaların dünyadaki ve Türkiye’deki dikkat çeken örnekleri ve hikayesi:

Akıllı Fabrikaların Yükselişi

Dijital dönüşümün köklü bir değişim getirdiği sektörlerden biri de üretim oldu; akıllı fabrikalar hızla yaygınlaşmaya devam ediyor. Sektör uzmanlarına göre bu değişimin bu kadar hızlı bir şekilde gerçekleşmesinin nedeni akıllı üretimin artırılmış üretkenlik, azaltılmış maliyetler, yeni yetenekler ve iyileştirilmiş çalışan güvenliği gibi vaatlerinin önümüzdeki yıllarda rekabet gücünü korumak için kritik önem taşıyor olması.

Akıllı fabrikaların yükselişinin altında ise çok çeşitli faktörler yatıyor. Bunların en önemlilerinden biri ise COVID-19 oldu; üretimdeki aksaklıklar ve tedarik zinciri sorunları daha dayanıklı sistemlerin gerekliliğine işaret ederek bu yönde büyük bir dalgayı tetikledi. Pandemi döneminde yaşanan sorunlar daha yüksek verimlilik ve daha düşük maliyetler için dijital fabrika teknolojilerine geçiş ihtiyacını hızlandırdı. Öte yandan akıllı üretime geçiş trendinde rol oynayan bazı farklı faktörler de bulunuyor;

• Gelişen Teknolojiler: Büyük ölçüde iyileştirilmiş bilgi-işlem gücü ve bağlantı, veri analitiği yetenekleri, Nesnelerin İnterneti (IoT) cihazlarının yükselişi, yapay zeka ve robotik gibi yeni nesil teknolojilerle birlikte, üretim sektöründe mevcut olan teknolojiler her zamankinden daha fazla yetenek sunarak giderek daha fazla benimsenmeyi teşvik ediyor.
• Amazon Etkisi: Amazon Etkisi olarak bilinen artan çevrimiçi alışveriş ve bunun fiziksel mağazalar üzerindeki etkileri, üretim sektörünü de büyük ölçüde etkiledi. Tüketiciler artık daha hızlı, hatta bir günde teslimat ve daha ucuz ürünler bekliyor. Üreticiler için bu durum, e-ticaret taleplerini karşılamak amacıyla daha hızlı üretim, daha düşük maliyetler ve daha büyük depolama kapasitesi ihtiyacını doğurdu.
• Daha Fazla Kişiselleştirme: Sosyal medya ve çevrimiçi alışverişin hızlı tepki temposuna hakim olan tüketicilerin kişiselleştirilmiş ürünlere yönelik artan talebi, üretim sektörünün yanıt vermesi gereken önemli bir trend haline geldi. Ancak kişiselleştirme, üretim sektörü için birtakım zorluklar ortaya koyuyor; örneğin seri üretim bir ürünü, maliyette veya teslimat süresinde önemli bir artış olmadan, bireysel müşteri taleplerini karşılayacak şekilde uyarlama ihtiyacı bunlardan biri. Dijital üretim, 3D baskı, katmanlı üretim ve robotik gibi teknolojilerin kullanımı bu trende yanıt vermede önemli bir rol oynuyor.

Akıllı Fabrika Nedir?

Akıllı fabrika, akıllı teknolojilerle çalışan tamamen dijitalleştirilmiş bir üretim tesisidir. Bu sistem, üretim süreçlerini analiz etmek ve optimize etmek için yapay zeka, makine öğrenmesi ve büyük veriye dayanan birbirine bağlı cihaz ve makineleri içeriyor. Tüm ekipman ve çalışanlara sürekli gerçek zamanlı veri akışı, ürün kalitesini, üretkenliği ve insan ekipleri ile insan ve robot ekipleri arasındaki iş birliğini artırıyor.

Akıllı Fabrika Nasıl Çalışır?

Geleneksel bir fabrikayla karşılaştırma yapmak, akıllı bir fabrikanın nasıl çalıştığını daha iyi anlamaya yardımcı olabilir. Geleneksel bir fabrikada çalışanlar üretimi, envanteri ve diğer tesis süreçlerini izlemek için kameralar, barkod tarayıcılar, sensörler, dijital üretim ekipmanları ve panolar gibi otomatik makineler kullanıyor. Bazı dijital cihazlar kullanımda olsa da bunlar birbirine bağlı değil; genel bir bakış açısı için çeşitli makinelerden, tarayıcılardan, departmanlardan ve personelden gelen verilerin sürekli olarak bir araya getirilmesi gerekiyor.

Akıllı bir fabrika ise, tüm insanları, süreçleri, makineleri ve ekipmanları tek bir dijital ekosistemde birleştiriyor. Veriler birleşik, doğru ve gerçek zamanlı olduğundan, anlık ve veriye dayalı kararlar almak kolaylaşıyor. Ayrıca, akıllı fabrika verileri sürekli olarak eğitiyor. Daha fazla veriye ve makine duruşları gibi daha fazla olaya maruz kaldıkça deneyimlerinden ders çıkarabiliyor, böylece trendleri ve gelecekteki olayları tahmin etme konusunda daha verimli hale geliyor.

Dünyadan Akıllı Fabrika Örnekleri

Siemens Amberg Elektronik Fabrikası-Almanya

Almanya’nın Bavyera bölgesinde 1989 yılında kurulan Siemens’in Amberg Elektronik Fabrikası’nda (EWA), SIMATIC programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC) ve endüstriyel otomasyon sistemleri gibi ürünler üretiliyor. Dünya Ekonomik Forumu (WEF) tarafından “Sustainability Lighthouse” ve “Global Lighthouse” olarak tanınması, fabrikanın sürdürülebilirlik ve Endüstri 4.0 uygulamalarında küresel liderler arasında olduğunu tescilliyor. Yapay zeka ve öngörüsel bakım sistemleriyle sıfır arıza hedefine yaklaşan, sürdürülebilirlik ve otomasyonda önde gelen tesislerden biri olan Amberg Fabrikası’nın akıllı fabrika özellikleri şöyle:

• Yapay Zeka ve Öngörüsel Bakım: Fabrika, yapay zeka destekli öngörüsel bakım sistemiyle arıza kaynaklı duruşları yüzde 30 azalttı ve operasyonel verimliliği yüzde 12 artırdı. 2024’te devreye alınan sistem, 35 milyon sensör verisini analiz ederek makine arızalarını 48-72 saat önceden tespit edebiliyor. Örneğin, bir motor rulmanındaki anormal titreşimin tespit edilmesi 50 bin euro’luk kaybın önüne geçilmesini sağladı.
• Dijital İkiz ve Otomasyon: Üretim süreçlerinde dijital ikiz teknolojisi kullanılarak simülasyonlar yapılıyor ve üretim optimize ediliyor. Fabrika, yüksek otomasyon seviyesiyle hata oranını yüzde 0,001’e düşürdü.
• Sürdürülebilirlik: Enerji tüketiminde yüzde 10 tasarruf ve bakım maliyetlerinde yüzde 18 azalma sağlandı.
• Veri Analitiği: OT (Operasyonel Teknoloji) ve IT (Bilgi Teknolojisi) entegrasyonuyla Edge Computing, Cloud Computing ve yapay zeka teknolojileri kullanılıyor. Bu, fabrikanın gerçek zamanlı veri analiziyle üretim süreçlerini optimize etmesini sağlıyor.

Tesla Gigafactory 1-ABD

Tesla’nın ABD’deki en büyük Gigafactory’si, Nevada’daki Gigafactory 1, elektrikli araç bataryaları, enerji depolama sistemleri ve araç bileşenleri üretiyor. Tesla’nın sürdürülebilir enerji vizyonunun temel taşlarından biri olan Nevada tesisi batarya ve elektrikli araç üretiminde yüksek otomasyon ve sürdürülebilir enerji kullanımıyla dikkat çekiyor. Tesisin akıllı fabrika özellikleri şöyle:

• Otomasyon ve Robotik: Gigafactory’de yüksek oranda robotik otomasyon kullanılıyor. Üretim hatlarında robotlar, batarya hücrelerinin montajından araç bileşenlerinin üretimine kadar birçok süreci yürütüyor.
• Büyük Veri ve Yapay Zeka: Üretim süreçlerinde gerçek zamanlı veri analitiği ve yapay zeka kullanımı, üretim hatalarını azaltıyor ve kalite kontrolünü optimize ediyor.
• Esnek Üretim: Farklı batarya türleri ve araç modelleri için esnek üretim hatlarına sahip olan fabrika, bu sayede piyasa taleplerine hızlı bir şekilde yanıt verebiliyor.

Schneider Electric-Fransa

Schneider Electric’in Fransa’daki Le Vaudreuil fabrikası, akıllı fabrika uygulamalarıyla öne çıkıyor. Dünya Ekonomik Forumu tarafından “Global Lighthouse Network” üyesi olarak tanınan tesis, enerji yönetimi ve IoT tabanlı çözümlerle akıllı fabrika kavramını enerji verimliliğiyle birleştiriyor.

• EcoStruxure Platformu: Schneider Electric’in kendi IoT tabanlı platformu EcoStruxure, üretim süreçlerini dijitalleştiriyor ve gerçek zamanlı veri analizi sağlıyor. Bu, enerji verimliliğini artırıyor ve üretim süreçlerini optimize ediyor.
• Yapay Zeka ve Makine Öğrenmesi: Fabrika, yapay zeka destekli sistemlerle öngörüsel bakım ve kalite kontrol uyguluyor. Örneğin, üretim hatalarını tespit etmek için görüntü işleme teknolojileri kullanılıyor.
• Sürdürülebilirlik: Fabrika, enerji tüketimini yüzde 25 azalttı ve sıfır karbon hedeflerine yönelik projeler yürütüyor. Atık yönetimi ve geri dönüşüm süreçleri de dijital olarak izleniyor.
• İnsan-Makine İş Birliği: Operatörlerin artırılmış gerçeklik (AR) gözlükleri kullanarak bakım ve üretim süreçlerini yönetmesi sağlanıyor, bu da iş gücü verimliliğini artırıyor.

BMW Regensburg Tesisi-Almanya

BMW’nin 1987 yılında açılan Regensburg tesisi, BMW 3 Serisi, 4 Serisi ve X modelleri gibi araçların üretimini gerçekleştiriyor. Yıllık yaklaşık 320 bin araç üretim kapasitesine sahip olan tesis, otomotiv sektöründe Endüstri 4.0 uygulamalarıyla dikkat çekiyor. BMW Regensburg, esnek üretim kapasitesiyle farklı araç modellerini aynı hatlarda üretebiliyor. BMW’nin küresel üretim ağında önemli bir rol oynayan fabrika, otomotiv sektöründe esnek üretim ve dijital ikiz teknolojileriyle öne çıkıyor.

• Dijital İkiz ve Simülasyon: Üretim hatları, dijital ikiz teknolojisiyle simüle ediliyor, bu da yeni modellerin üretimine geçiş süresini kısaltıyor ve hataları azaltıyor.
• Robotik ve Otomasyon: Fabrika, 1.000’den fazla robot kullanarak kaynak, montaj ve boyama süreçlerini otomatikleştiriyor. İnsan-robot iş birliği (cobots) de yaygın olarak kullanılıyor.
• IoT ve Veri Analitiği: Sensörler ve IoT cihazları, üretim süreçlerini gerçek zamanlı izliyor. Bu, bakım süreçlerini optimize ediyor ve üretim kesintilerini en aza indiriyor.

Türkiye’den Akıllı Fabrika Örnekleri

Ford Otosan Kocaeli Fabrikası

Ford Otosan Kocaeli Fabrikası, 2019’da Dünya Ekonomik Forumu’nun (WEF) Öncü Fabrika Ağı’na (Global Lighthouse Network) katılan Türkiye’nin ilk, dünyadaki dört otomotiv üreticisinden biri olarak öne çıkıyor. Yeniköy’de uygulanan akıllı fabrika teknolojileriyle üretim süreçlerini bir üst seviyeye taşıyan tesisin akıllı fabrika özellikleri şöyle: 

• Otomasyon ve Robotik: Yeniköy Fabrikası, yüksek seviyede robotik otomasyon ve makine görüşü sistemleriyle donatılmıştır. Kaynak, montaj ve diğer süreçler, gelişmiş robotlar ve yapay zekâ destekli uygulamalarla optimize ediliyor.
• Dijital İkiz (Digital Twin): Üretim süreçlerinde dijital ikiz teknolojisi kullanılıyor. Bu, operasyonların simülasyon modelleriyle takip edilmesini, sorunların önceden tespitini ve üretim verimliliğinin artırılmasını sağlıyor.
• Bağlantılı Sistemler: Nesnelerin İnterneti (IoT) ve gelişmiş veri analitiği, endüstriyel ekipmanlardan anlık veri toplanmasını ve bakım süreçlerinin öngörülebilirliğini artırıyor. Kapalı döngü modeli ile talep ve arz değişikliklerine karşı üretim optimize ediliyor.
• Yenilikçi Mimari ve Çözümler: Ford Otosan mühendislerince tasarlanan çok katlı kaynak ve montaj atölyeleri, üretim hattı verimliliğini artırıyor ve ekipler arası iş birliğini güçlendiriyor. Ayrıca, kablosuz ve şarj edilebilir matkaplar kullanılarak oluşturulan “sessiz fabrika” konsepti, geleneksel havalı presleme ekipmanlarına yenilikçi bir alternatif sunuyor.

Vestel City (Manisa)

Dünya Ekonomik Forumu tarafından “Global Lighthouse Network” üyesi olarak tanınan ve dünyanın önde gelen akıllı fabrikalarından biri olarak kabul edilen Vestel’in ana üretim üssündeki akıllı fabrika özellikleri şöyle:

• Endüstri 4.0 Entegrasyonu: Robotik otomasyon, yapay zeka ve IoT tabanlı sistemlerle donatılmış olan Vestel City üretim hatlarında gerçek zamanlı veri analitiği kullanılarak kalite kontrol ve süreç optimizasyonu sağlanıyor.
• Esnek Üretim: Fabrika, televizyon, beyaz eşya ve diğer elektronik ürünlerin üretiminde esnek hatlar kullanarak hızlı model değişimlerine olanak tanıyor.

Tofaş Fabrikası-Bursa

Yıllık yaklaşık 450 bin araç üretim kapasitesine sahip olan Tofaş Bursa Fabrikası, Türkiye’nin otomotiv ihracatının önemli bir kısmını karşılıyor. Enerji verimliliği ve çevresel sürdürülebilirlik projeleriyle de dikkat çeken tesisin akıllı fabrika özellikleri şöyle:

• Otomasyon ve Robotik: Tofaş Fabrikası’nın üretim hatlarında yüksek oranda robotik otomasyon kullanılıyor. Kaynak, montaj ve boyama gibi süreçler, robotlar ve sensörlerle optimize ediliyor.
• Dijital İkiz (Digital Twin): Fabrikada üretim süreçleri için dijital ikiz teknolojisi kullanılıyor. Bu, olası sorunların önceden tespit edilmesini ve üretim verimliliğinin artırılmasını sağlıyor.
• Bağlantılı Sistemler: IoT ve büyük veri analitiği, üretim süreçlerinin anlık takibini ve bakım süreçlerinin öngörülebilirliğini artırıyor.

Akıllı Fabrika Örneklerinden Çıkarılabilecek Dersler

Yukarıda ele aldığımız örnekler, akıllı fabrika dönüşümün farklı sektörlerdeki uygulamalarını gösteriyor. Bu örneklerden yola çıkarak akıllı fabrikalardan çıkarılabilecek dersleri dört maddede özetleyebiliriz:

1. Otomasyon, doğru uygulandığında maliyetleri düşürür ve kaliteyi yükseltir: Endüstri 4.0 teknolojilerinin üretim süreçlerine entegrasyonuyla verimlilik, esneklik ve sürdürülebilirlik açısından önemli faydalar sunan akıllı fabrikalarda otomasyon ve robotik kullanımı, üretim süreçlerinde hız ve doğruluk sağlıyor. Robotik kaynak hatları, insan hatasını en aza indirerek kaliteyi artırıyor. İnsan-makine iş birliği iş gücü verimliliğini korurken esnekliği güçlendiriyor.

İşletmenizdeki süreçleri otonomlaştırarak iyileştirmek için Vodafone Business Görüntü İşleme Çözümü’nden faydalanabilirsiniz. Görüntü işleme, görüntüyü analiz edilebilir veri haline getirmek ve operasyonel işlemleri otonomlaştırmak için geliştirilmiş bir çözümdür. 

2. Veri odaklı karar alma, operasyonel verimliliği artırır ve proaktif yönetim sağlar: Veri analitiği ve IoT, gerçek zamanlı izleme ve öngörüsel bakım imkânı sunuyor. Büyük veri analitiği, duruş sürelerini azaltıyor ve bakım maliyetlerini düşürüyor.

Vodafone Business’ın Verimli İş Takibi çözümüile işletmenizdeki envanter ve personelleri tek bir arayüzden takip edebilir, doğru kaynak yönetimi ile verimliliğinizi artırabilir ve iş yeri güvenliğinizi güçlendirebilirsiniz. 

3. Dijital ikiz, riskleri azaltır ve pazara çıkış süresini kısaltır: Dijital ikiz teknolojisi, üretim süreçlerini simüle ederek yenilikçi ürün geliştirme ve süreç optimizasyonu sağlıyor.

4. Sürdürülebilirliğe ve enerji tasarrufuna katkı sunar: Sürdürülebilirlik, akıllı fabrikaların temelinde yer alıyor. Çevresel hedefler, maliyet tasarrufuyla birleştirildiğinde rekabet avantajı sağlıyor.

Vodafone Red Enerji ile Kurumsal Sürdürülebilirlik Hedeflerinize Ulaşın

Enerji tüketim verilerinizi tek bir ekran kullanarak uzaktan izlemenizi ve kontrol edebilmenizi sağlayan Vodafone Red Enerjiuçtan uça bir IoT çözümü ile enerji tüketiminizi azaltarak verimliliğinizi artırmanıza yardımcı oluyor. Vodafone Business’ın Red Enerjiçözümü kapsamında sunduğu Sürdürülebilirlik Raporu ise karbon emisyonunuzu hesaplamak, şirketinizin operasyon sürecinde doğayı nasıl etkilediğini öğrenmek, gerekli alanlarda iyileştirme yapmanıza yardımcı olacak içgörülere ulaşmanıza yardımcı oluyor. Bu da karbon emisyonu hedeflerinize daha kolay ulaşmanızı sağlıyor.

Vodafone Business ile Akıllı Fabrika Çözümleri

Vodafone Business tarafından geliştirilen Akıllı Fabrika çözümü ile üretim süreçlerinizi iyileştirmenizi sağlayacak ihtiyaçları kolayca belirlemek ve doğru planlama yapmak için üretim süreçlerinizi ve makinelerinizi gerçek zamanlı izleyebilirsiniz.

• Üretim adetlerinden, çevrim sürelerine ve çalışma-duruş aralıklarına kadar makinelerinizin ürettiği tüm verileri toplayan çözüm, uyarı ve sistem alarmları ile sorunların önüne zamanında geçmenize yardımcı olur.
• OEE, Duruş ve Hurda Analizi gibi raporlar, süreçlerinizi iyileştirmenize yardımcı öngörüler sunar.
• Akıllı Fabrika, üretim makinelerinden aldığı verileri işleyerek, mobil uygulama ve e-mail üzerinden yetkilendirilmiş kullanıcılara anlık bildirim, analiz ve raporlamamalar gönderilmesini sağlayan bulut tabanlı bir IoT çözümüdür.
• Akıllı Fabrika ürünü ile 7/24 nerede olursanız olun web sitesi veya mobil uygulama üzerinden işletmenize ait bilgileri görüntüleyebilirsiniz.
• Sistem üzerinden üretim adetlerinde düşüş, üretim fazlalığı gibi durumlarda anlık bildirim iletilmesi için kural setleri belirleyebilir, bildirimlerin kimlere hangi yöntem ile iletileceğini seçebilmenizi sağlar.
• Tercih edilen pakete göre özelleştirilebilir fabrika kokpitleri tasarlayabileceğiniz fonksiyonlardan faydalanabilirsiniz.
• Doküman Paylaşımı Modülü’nden ERP Entegrasyonu Modülü’ne, Ekipman/Kalıp Uyum ve Ömür Takibi Modülü’nden analog ve dijital Anlık Veri Toplama Modüllerine kadar 28 modül ve fonksiyon içeren Akıllı Fabrika çözümünü herhangi bir donanım gerekmeden hızlıca kullanmaya başlayabilirsiniz.
• Modüler yazılım ve donanım bileşenleri sayesinde ihtiyaçlarınıza göre seçimler yapabilmeniz de mümkün.
• Sahadan anlık toplanan veriler sayesinde üretimi canlı olarak izleyebilir ve verilerin dijital ortamda toplanıp, manuelliğin ortadan kaldırılmasıyla doğruluğunu sağlayabilirsiniz.
• Fabrikanızın dijital ikizini oluşturarak bilgisayarınızdan veya mobil cihazlarınız üzerinden kolayca takip edebilirsiniz. İzlenebilir bir fabrika, gelişime açık alanları daha kolay bir şekilde belirlemenize yardımcı olur. Üretim süreçlerinin uçtan uca dijital bir şekilde takibini sağlamak, günlük hayatta oluşan kayıpların önüne geçerek, veri kesinliği sağlamak ve verimliliği artırmak için bilgiye anlık olarak erişmenizi sağlar.

Akıllı Fabrika çözümleri ile üretim hızını ve miktarını neredeyse iki katına yükseltirken OEE puanınızı yüzde 18’e varan oranda artırabilirsiniz. Aynı zamanda, arızaları yüzde 20’ye varan oranda azaltabilir, kurulum sürelerinde ise yüzde 30 zaman tasarrufu sağlayabilirsiniz.