Üretim teknolojisinin dijitalleşmesi: Geç kalanlar için doğru arayüzler

"Mevcut iş modelleri dijitalleşme nedeniyle zorlanmakta ve küresel pazarlar giderek daha değişken hale gelmektedir" [1].

Bu karşılıklı ilişkilerin yanı sıra iş modellerinde ortaya çıkan dönüşümler ve buna bağlı riskler de çok farklı bir şekilde ele alınmalıdır. Özellikle makine mühendisliği sektörü, KOBİ'lerden ve "gizli şampiyonlardan" oluşan tipik yapısıyla, dijitalleşmeyi bir tehdit olarak değil, mevcut iş modellerini genişletmek ve uzun vadede yeni teknolojileri kullanarak yeni pazarlara açılmak için bir fırsat olarak görmek konusunda dünya çapında çok iyi bir konumdadır. Sonuç olarak, dijitalleşmenin makine ve tesis mühendisliğinde OEM'lerin uzun vadeli rekabet gücünü sağladığı tüm ticari oyuncular için açıktır.

1. Dijitalleşmeye giden yol ancak birçok bireysel adımla başarılı bir şekilde kat edilebilir. İlgili kişiler için bu, "IIoT", "Endüstri 4.0", "dijital mühendislik" ve benzeri terimler altında tanımlandığı gibi her şeyi kapsayan kolektif işlevsellikler meselesi olamaz. Daha ziyade, makinelerin tüm yaşam döngüleri boyunca verimliliğini ve maliyet etkinliğini mümkün olduğunca az çabayla artırmak için kullanılabilecek somut yaklaşımlarla ilgilidir. Ve makine mühendisliğinde otomasyon on yıllardır esas olarak dijitalleşme tarafından yönlendirildiği için, bu yaklaşımları temel yetkinliklerine dayanarak başarıyla uygulayabilecek olanlar öncelikle ilgili OEM'lerdir. Sadece OEM'ler, mevcut işlevleri ve sistemleri en umut verici yeni kontrol ve veri aktarım teknolojileriyle birleştiren somut önlemleri hedefe yönelik bir şekilde uygulayabilir! [2]
   

2. Sanayide dijitalleşmeden genellikle "Endüstri 4.0" anahtar kelimesiyle aynı nefeste bahsedilir Bu terim 4. sanayi devrimi anlamına gelmektedir: dolayısıyla, mevcut teknolojik gelişmelerin yıkıcı potansiyeli, buhar makinelerinin, elektriğin ve bilgisayarların endüstriyel kullanımının etkisiyle eş tutulmaktadır. Amazon, Microsoft ve Google gibi başarılı oyuncular genellikle değişimin gücünün çarpıcı örnekleri olarak gösterilir. Ancak orta ölçekli makine ve tesis üreticileri için bu gelişme en azından kısmen bir tehdit olarak görülüyor. Dijitalleşmenin öncüleri bu durumun önüne geçmeye çalışıyor. Beckhoff Automation'ın kurucusu ve CEO'su Hans Beckhoff, 2017 yılında Sanayi ve Ticaret Odası'nın bir etkinliğinde, değişimin endüstriyel üretim için bir fırsat olduğunu ve değişim hızının başlangıçta varsayılandan daha yavaş olduğunu belirtti: "Bugünün perspektifinden bakıldığında, buhar makinesinin kullanılmaya başlanması bir devrim gibi görünüyor. Ancak, sanayide kullanımının önemli kitlesel değişikliklere yol açması için yarım yüzyıldan fazla zaman geçmesi gerekti." Dijitalleşmenin günümüzde sanayi üretimi üzerindeki etkisi de benzer şekilde değerlendirilmelidir. Tüm seviyelerde ve tüm süreçlerde evrimsel gelişimi tetikliyor. Beckhoff aynı zamanda, bu farkındalığın arkamıza yaslanıp hiçbir şey yapmamamız gerektiği anlamına gelmediğini vurguluyor! Beckhoff'a göre, üretim sistemleri için yaratıcı bir şekilde yeni iş modelleri geliştirdiklerinde ödüllendirilecek olanlar cesur olanlardır.
   

HARTING, müşterilerinin uygulama stratejilerini analiz etmiştir ve Beckhoff'un teorilerini doğrulamaktadır. Bu nedenle, dijitalleşme projelerinde kalıcı başarı elde etmek için her şeyi bir kerede başarmaya çalışmamak tavsiye edilir [3].

İster devrimsel ister evrimsel bir gelişme olsun, ilgili kişiler verilerin daha rasyonel süreçlerin temelini oluşturduğu konusunda hemfikirdir - ve bu da her tür veri anlamına gelmektedir. "Veri yeni petroldür!" sloganı başlangıçta "büyük veri" ya da tüketici verilerinin depolanması ve kullanılabilirliği anlamına geliyordu. Ancak bu tanımlama kesinlikle endüstrideki verilere de uygulanabilir. Ancak metaforda kalmaya devam edecek olursak, "yeni petrol" hala işlevsel "boru hatları" ve diğer yapısal unsurlara ihtiyaç duymaktadır. "Veri yeni yağdır" ifadesi, ürünleri için veri oluşturma, işleme ve iletme süreçlerini gözden geçirme aşamasında olan birçok makine ve tesis üreticisinin mevcut durumunu tanımlamaktadır.

• OEM'ler, mevcut birçok teknolojik, makineyle ilgili veri, bu verilerin kendi makine işlevlerinde kullanımı ve gelişmiş otomasyon işlevleri konusunda uzmandır.

• Sürücüler, akıllı sensörler, aktüatörler veya HMI sistemleri gibi otomasyon bileşenlerinin "dahili zekasının" ilgili tüm veri geçişleriyle birlikte artan kullanımı da artık bir OEM'in standart araç setinin parçasıdır.

• Ayrıca, bilinen veri üretimi, makine, kullanıcı ve süreç modellerini kullanan makine ağı veya hat seviyesindeki tüm olası veri iletim katmanları da tescilli şirket know-how'ı olarak kabul edilir.

• Ancak dijitalleşmenin ruhuna uygun olarak, kontrol ve otomasyon sistemlerinin bir parçası olan ve yukarıda bahsedilen tüm veri yapıları ve iletim katmanları basitçe "yıkılıp" yenileriyle değiştirilemez. Bunun nedeni, modern üretim sistemlerinin neredeyse tüm işlevselliğinin yazılıma ve uygun özel arayüzlere dayanmasıdır; bu işlevler muazzam malzeme ve mühendislik masraflarıyla geliştirilmiştir.

Veri-petrol analojisine uygun olarak, kanıtlanmış ve yeterince işlevsel "boru hattı yapıları" kullanılmaya devam edilmeli ve yeni "boru hatları" ile genişletilmelidir. Bu, şirketlerin kendi rekabet güçlerini artırmalarını ve kendi segmentlerinde veya üretim teknolojisinin diğer segmentlerinde yeni pazar payı kazanmalarını sağlar. Endüstriyel sistemler için kontrol teknolojisi açısından ifade etmek gerekirse: makine mühendisliğinde bir OEM, evrimsel dijitalleşme için kanıtlanmış saha veri yollarına ve arayüzlerine ihtiyaç duyar. Aynı zamanda, uygun fiziksel arayüzler, edge alanında yeni sistemlerin ve hizmetlerin genişletilmesi ve "büyük veri" dünyasına mümkün olan en sorunsuz bağlantı için avantajlıdır Her iki disiplinde de uzmanlaşırsanız, makine kullanıcılarının artan ve bazı durumlarda hala bilinmeyen gelecekteki gereksinimleriyle başa çıkmak için en iyi şekilde donatılmış olursunuz.

Aşağıdaki bölümde özetlenen dijitalleşme ile ilgili gelişmeler için trend belirleyici gereklilikler, HARTING Teknoloji Grubunun deneyimine dayanmaktadır. Şirket, makine mühendisliği üretim sistemlerinde modern sürücü, kontrol, HMI ve iletişim teknolojisi için her türlü veri arayüzüne yönelik çözümler sunmaktadır.

HARTING, endüstriyel ortamlarda güç ve sinyal iletimi için çığır açan birçok gelişmenin de öncüsüdür. Endüstriyel Ethernet alanında HARTING, fiziksel katmandaki çeşitli standartların şekillendirilmesinde kilit bir rol oynamaktadır: örneğin, SPE (Tek Çift Ethernet) teknolojisine yönelik çözümlerde aktif olarak yer almaktadır.

Fabrika otomasyonu için arayüzler alanında onlarca yıllık deneyim, en son veri iletim teknolojilerinde (büyük veri dünyasına uzanan) bir trend belirleyicinin uzmanlığı ile birleştiğinde, HARTING'in her özel arayüz tasarımı için fiziksel katmanda her zaman en uygun çözümü bulmasını sağlar. Doğru arayüzlerin yardımıyla OEM'ler kendileri için çok önemli olan dijitalleşmeye geçişi kararlı bir şekilde ilerletebilirler. Bunu yaparken, her çözümün mekanik, çevresel ve EMC koşulları ve diğer gereksinimleriyle ilgili uygulama açısından tavizsiz bir şekilde lider kalması gerekir.

"Fabrikanın akla gelebilecek tüm seviyelerinde ve 'buluta' kadar üretim sistemlerinde veri aktarımı için arayüzleri tasarlamanın en basit ve en etkili yolu nedir?" Bu soru, projelerinde dijitalleşmenin belirli yönlerini kademeli olarak geliştirmek isteyen makine üreticilerinin Ar-Ge ve mühendislik departmanlarında sıklıkla baş ağrısına neden olmaktadır.

Karşılanması gereken şartlar aşağıdaki gibidir:

• Her türlü veri arayüzü, hem denenmiş ve test edilmiş hem de güncel yenilikler uygulanabilir olmalıdır.

• Arayüz yelpazesi ölçeklenebilir olmalıdır, yani aynı arayüz tipi gerekli standart versiyonda, IP koruma sınıfında veya gerekli çevresel koşullar için (EMC, kire karşı direnç, UV radyasyonu, şok ve titreşim gibi mekanik stresler ve hijyen gereksinimlerine uygunluk) tasarlanabilir.

• Konumlar veya bölümler arasındaki geçişler için güvenilir ve standartlara uygun arayüzler kullanmak mümkün olmalıdır.

• OEM'de farklı üretim ve montaj süreçleri için tasarlanmış ürün varyantları olmalıdır; örneğin, esneklik gerekiyorsa aletsiz montaj için veya yüksek süreç güvenilirliği ile daha yüksek miktarlarda üretilecekse otomatik montaj için.

• Veri arayüzleri birbirleriyle birleştirilebilir olmalıdır ve yerden ve maliyetten tasarruf etmek ve süreçleri basitleştirmek için diğer sinyal ve güç arayüzleriyle birlikte bir muhafazaya veya hatta yalıtkan bir gövdeye yerleştirilebilir.

Yukarıda özetlenen yaklaşım, geliştiricilerin ve proje yöneticilerinin tasarım aşamasında arayüzlerin "çevresel kriterleri" üzerinde zaman harcamak zorunda kalmadan kendi uygulamaları için merkezi olan görevlere odaklanmalarını sağlar. Aynı zamanda, bir makine modülünün veya veri iletim bağlantısının her genişletme aşaması için uygun bir arayüz olduğundan emin olabilirler. İlgili çözümler hem maliyet hem de işlev açısından optimize edilmiş ve ölçeklenebilirdir. Fabrika otomasyonunun tüm seviyelerinde ve ötesinde hizmetlerin ve sistem geliştirmelerinin uygun maliyetli, teknik olarak basit bir şekilde genişletilmesi, makine kullanıcısı tarafından geriye dönük olarak bile herhangi bir zamanda uygulanabilir.

Referanslar

1. T-Systems: Dijitalleşmeyi şimdi ileriye götürmek (t-systems.com)

2. HMS: "Amaç, verilerden katma değer üretmektir." (industry-of-things.de)

3. HARTING: Zarar vermeden akıllıca mı? - ENDÜSTRİ REHBERİ 2020/2021 - YENİ İŞLETME REHBERLERİ