Endüstri 4.0 ile Üretim Yönetim Sistemleri Kökten Değişiyor

Günümüzde üretim yapan şirketler, taleplerin ve sektörel ihtiyaçların sürekli değiştiği bir ortamda yüksek kalitede ve özelleşmiş ürünler üretirken aynı zamanda verimliliği artırma gibi zorluklarla karşılaşıyorlar. Birçok şirket bu zorlukları rekabette avantaja dönüştürmek için Endüstri 4.0‘ı stratejik öncelik olarak benimsiyor. Endüstri 4.0, makineler ve iş sistemleri arasında veri toplamayı ve analiz etmeyi mümkün kılan yeni dijital teknolojileri kullanarak daha düşük maliyetle daha kaliteli, özelleşmiş ürünler üretmek için daha hızlı, daha esnek ve daha verimli süreçler oluşturmayı sağlıyor.

1700’lü yıllarda; su ve buhar gücüyle çalışan makineler sanayi devrimini gerçekleştirerek atölye tarzı aletli üretimden makineli toplu üretime geçişe neden oldular, yani ilk fabrika üretimine. Ardından 1800’lü yıllarda maliyetleri kısmak ve daha kısa sürede daha çok üretim yapabilmek için iş bölümüne dayalı üretim hatları oluşturulmaya başlandı.

20.yüzyılın sonlarına doğru ise analog sistemlerin yerini dijital sistemlerin almasıyla Endüstri 3.0’a geçildi ve ilk programlanabilir mantıksal denetleyici adı verilen “PLC”ler hayatımıza girerek, makinelerden verilerin alınmasını yani büyük veri oluşturulmasının ilk adımının atılmasını sağladı. Bu aşamada toplanan veriler bir sonraki endüstri devriminde geleceği öngörülebilir hale getirmeye olanak sağladı.

Son endüstri devrimi ile birlikte de akıllı fabrikaların ve işletmelerin kurulması hedeflenmeye başladı. Bunun için siber-fiziksel sistemler, robotlarla üretim, birbirleriyle haberleşen sensörler ile bulunduğu ortamı algılayabilen ve veri analizi yaparak geleceğin öngörülebilir hale getirilmesi amaçlandı. Bu durum şirketleri, Endüstri 4.0’a yani diğer bir deyişle makineler ve iş sistemleri arasında veri toplamayı ve analiz etmeyi mümkün kılan yeni dijital teknolojilere yatırım yapmaya yöneltti. Şirketlerin Endüstri 4.0 stratejisi gerçekleştikçe üretim süresi, maliyetler ve üretim için ihtiyaç duyulan enerji miktarının azalması, üretim miktarı ve kalitesinin artması beklentisi doğrulanmaya başladı.

Endüstri 4.0’ın, kesikli ve proses endüstrilerinde üretim yönetimini kökten değiştirmesi bekleniyor. Bu bağlamda üretim ekipmanları oldukça özerk olacak. İnsanların üretimde çalışma şekli değişecek ve çalışanlar akıllı cihazlarla özel olarak bilgi ve karar desteği alabilecek. Bu bağlamda tüm sensörler, cihazlar, makineler vb. araçlar “Bağlı Ekipmanlar” olarak üretim sistemlerinde veri alışverişine altyapı sunacaktır. Bu bağlantı düzeyi ile, üretim yürütme çözümlerinin mimari yapılarının güvenli, birlikte çalışabilir ve genişletilebilir olması çok önemlidir.

SAP’nin Endüstri 4.0 yolculuğundaki üretim yönetimine yönelik stratejisi ise üretim süreçlerini dijitalleştirme ve entegre etme ile düşük maliyetli, yüksek kaliteli ve verimli iş sistemleri oluşturma yönünde. Bu bağlamda gerçek zamanlı/yakın gerçek zamanlı ürün ve üretim izlenebilirliği sağlayan ve Nesnelerin İnterneti’ne altyapı sunan SAP MII (Manufacturing Integration and Intelligence) ve SAP ME (Manufacturing Execution) çözümleri ön plana çıkıyor.

Fabrikalarda üretim verimliliğinin en büyük düşmanlarından biri de, çalışma prensipleri ve ara yüzleri birbirinden çok farklı üretim sistemlerinin bir arada kullanılmasıdır. SAP MII (Manufacturing Integration and Intelligence) çözümü bu karmaşık yapıdaki sistemleri, birbirleriyle haberleşebilen teknik bir mimaride buluşturup,  kullanıcı dostu ara yüz ekranları ile Endüstri 4.0 yol haritası doğrultusunda kullanıma sunuyor.

MII üretim sahasındaki ihtiyaçlara uygun şekilde geliştirilebilir platform yapısı ile fabrikalara özgün çözümler üretmektedir. Fabrikalardaki ERP sistemleri üzerinde günlük işleyişlerini yöneten ofis birimleri ile üretim sahası arasında direkt bilgi akışını entegre bir şekilde sağlamaktadır. Bu sayede;

• Üretimden proses verisi toplama, otomatik üretim teyitleri verme, hedef maliyet hesaplama, duruş analizleri, OEE hesaplamaları, kapasite kullanımları, verimlilik hesapları, otomatik uyarı ve arıza bildirimleri gibi fonksiyonlar etkin bir biçimde kullanılabilmektedir.
• Tüm bu fonksiyonlar eş zamanlı olarak  üretim sahasındaki gerçek veri akışından beslenen kullanıcı dostu arayüz ekranlarından takip edilebilmektedir.
• Otomatize üretim işleyişinde elde edilen veriler, ilgili birimlerce kolayca raporlanabilirken kök neden analizleri yapılabilmektedir. Böylelikle fabrikalarda sürekli iyileştirme adımlarını da etkin bir şekilde takip edebilme şansı doğmaktadır.
• MII çözümünün bir diğer avantajı ise bahsedilen verimlilik artırmaya yönelik fonksiyonaliteleri aktive ederken mevcut IT altyapınızı oluşturan farklı model ve sistemdeki ürünlerin de kullanımına devam edebilmenizdir. Yani sisteminizde var olan hali hazırdaki aktif otomasyon çözümleri kullanışsız hale gelmeyecek entegre bir şekilde kullanıma devam edebilecektir.

SAP ME (Manufacturing Execution) ise işletmelerin Endüstri 4.0’a ulaşmasına yardımcı olan bir üretim yürütme sistemidir. Üretim süreçlerinizin dijitalleşmesini ve Nesnelerin İnterneti (IoT) tabanlı çözümlerle entegrasyonunuzu sağlayarak verilerinizin anlık izlenebilir olmasını ve güvenirliliğini sağlar. Kullanıcılara işletmenin tamamı hakkında gerçek zamanlı anlık veriler üzerinden daha hızlı ve daha doğru kararlar vermelerinde yardımcı olur. Üretim sahasından anlık olarak verileri toplarken kişiye özel tasarlanabilen kullanıcı dostu ara yüzleri ile verileri görsel bir boyuta taşıyarak anomalileri anlık olarak fark edebilmeyi sağlar, üretim performansının izlenebilirliğini ve şeffaflığını arttırır.

Makinelere komut verebilme özelliği ile anlık müdahalelerin manuel veya otomatik olarak gerçekleştirilmesiyle ürünlerin kalitesini yönetmeye ve kusurlu ürünlerin daha üretim sahasını terk etmeden önce işaretlenerek hattan çıkartılmasına veya tekrar işlemden geçirilerek geri kazandırılmalarına olanak sağlar.

Müşteriye özel üretimlerde ise özel çözümleriyle üretim siparişlerine cevap verme hızını, verimliliği ve müşterilerin memnuniyetini arttırmayı sağlar. SAP ME çözümünde hem kesikli hem proses hem de seri üretim için en iyi iş uygulamaları (Best Practice) mevcuttur.

Üretimin uçtan uca izlenebilirliğinin sağlanması ve her yerden veri toplamaya uygun altyapısı ile müşteriden gelen hata bildirimlerinde ilgili sipariş ve ürüne ait her türlü ayrıntılı bilgiye ulaşabilmeye ve geçmişe yönelik analiz yapılabilmesine olanak sağlar.

Sonuç olarak, günümüzde sektörel rekabette veri toplama ve analitik fonksiyonlarına sahip olan üretim yürütme sistemi (MES) çözümleri ile operasyonların görünürlüğünü artırmak gereklidir. Üretim süreçlerini etkin şekilde iç görülerle yürütme, üretim ve süreç verilerini analiz edebilme ve Endüstri 4.0’a dayalı uygun maliyetli, yüksek kaliteli ve verimli bir yöntemle sistemleri entegre edebilme, üretim yapan şirketlerin stratejik önceliği olmaya devam edecektir.

Kaynak [Industry 4.0 Strategy, SAP, January 2020]