Endüstri 4.0, ilk olarak Almanya’da Hannover Ticaret Fuarında kullanılan bir terimdir. Bu
terim, 4. Sanayi devrimi olarak adlandırılır. Endüstri 4.0‘da amaç bilişim sektörü ile endüstri
sektörünü bir araya getirmektir. Ana amaç; düşük maliyet, az enerji kullanımı, az yer kaplama, az ısı
üretimi, yüksek hızlı çalışma ve yüksek verim ve kaliteli ürün çıkarmaktır. En olumlu yönü; anlık
izlenebilirlik ve raporlara anlık ulaşılabilirliktir. Bu sayede şeffaf üretim gerçekleştirilir. İnsansız,
kendi kendilerine iletişim halinde olan makineler ile donatılan akıllı fabrikalar bu sistemin mihenk
taşıdır.
Endüstri 4.0, üretim süreçlerini ucuzlatan, hızlandıran ve kişiye özel üretim imkânı sunan;
enerji tüketimi, stok arzı ve hata unsurlarını en aza indirgeyen dijital üretim sistemi olarak
görülmektedir. Bu yeni üretim sistemi dijital ve yüksek teknoloji ürünü robotlar kullanarak
fabrikalarda iş gücünü azaltan bir yapıya sahiptir. Burada amaçlanan birbirleri ile haberleşebilen
yapay zekâ robotların üretimde ana unsur olarak yer alması ve daha kaliteli, ucuz, hızlı ve israfı
azaltan bir üretim yapılmasıdır (McKinsey, 2016).
Endüstri 4.0 ile otomasyon, sistemin ana öznesi olmuştur. Makineler ve sistemler arasında
insan eli değmeden üretim yapılmaktadır. Böylece veri akışı sensörler ile sağlanarak elde edilen
veriler, dünyanın farklı noktalarındaki üretim hatlarında anında iyileştirme sağlayabilmektedir.
Avrupa Parlamentosunun Endüstri 4.0, tanımı şu şekildedir; “Endüstri 4.0, imalat
sistemlerinin ve ürünlerin tasarımında, imalatında, işletilmesinde ve hizmetinde bir grup hızlı
dönüşüme uygulanan bir terimdir. Dünyanın dördüncü sanayi devrimi, tüm dünyadaki insanların
hayatını değiştiren üç eski sanayi devriminin devamı niteliğindedir” (Aydın, 2018).
2015 yılında Dünya Ekonomik Forumu tarafından yayınlanan raporda 2025 yılına kadar
yaşanabilecek muhtemel 21 dönüm noktası ifade edilmiştir. Bu değişimlerin, endüstri 4,0’ın getirdiği
yenilikler olduğu göze çarpmaktadır. Bu değişimlere örnek olarak bazıları, aşağıda sıralanmıştır.
- İnternete bağlanabilen giysi giyen insan sayısının toplumun yüzde 10’u olacağı
- Sınırsız ve ücretsiz (reklam destekli) depolamaya sahip insan sayısının toplumun yüzde 90’ı
olacağı - İnternete bağlı sensör sayısının 1 trilyon olacağı
- İnternete bağlı okuma gözlüğü sayısının yüzde 10 olacağı
- Dijital varlığa sahip insan sayısının yüzde 80 olacağı
- 3D yazıcı kullanılarak ilk otomobilin üretileceği
- Büyük veri kaynakları ile nüfus sayımı yapan ilk devlet
- Tüketicilerin ihtiyacı olan ürünlerin yüzde 5’inin 3D yazıcı ile basılacağı
- Dünya nüfusunun yüzde 90’ının akıllı telefon kullanacağı ve internete düzenli erişebileceği
- Amerika’da sürücüsüz otomobil kullanımının yüzde 10 olacağı
- 3D yazıcı ile basılan ilk karaciğer naklinin yapılacağı
- Şirketlere yapılan denetimlerin yüzde 30’unun yapay zekâ ile yapılacağı
- İlk kez bir devletin blok zinciri üzerinden vergi tahsilatı yapacağı (Öztürk & Alaşahan, 2019).
Sanayide yaşanan tarihsel gelişimi inceleyerek Endüstri 4.0’ı daha rahat anlayabiliriz.
Geçmişten günümüze Sanayi Devrimi’nin geçirdiği evrimsel süreçleri Şekil 1’deki gibi sıralayabiliriz
(Sarıcıoğlu, İlerisoy & Soyluk, 2022).
Birinci Sanayi Devrimi (Endüstri 1.0)
İlk toplumlarda üretim insan, toprak ve hayvan faktörlerine dayanırdı. Ticari mekanizmaları
yok ve genelde kapalı toplumlardı. Tarımla uğraşıyorlar, kas gücünü kullanıyorlardı. Birinci Sanayi
Devrimi ile buhar makinasının icadı üretimi etkiledi. Kas gücü ile üretilen pek çok ürün buhar gücü
ile üretilmeye başlandı. Endüstride makinaların kullanımı kitle üretimi gerçekleştirilmesine imkân
tanıdı (Drath & Horch, 2014).
Birinci Sanayi Devrimi (Endüstri 1.0) ilk kendini İngiltere’de göstermeye başlamış ve etkisini
18. yüzyıl ikinci yarısından 19. yüzyıl ortalarına kadar göstermiştir. Birinci Sanayi Devrimi’nin
başlamasında en önemli etkenler buhar gücü ile çalışan makinelerin keşfinin tekstilde verimliliği
arttırması ve demirin üretimidir (Coleman, 1956).
İngiltere’de buhar gücüyle çalışan yeni fabrikalar ile üreticiler daha verimli ve daha çok mal
üretmeye başladılar. Ürettikleri bu mallar için hammadde ve pazar ihtiyacı ortaya çıktı. Bu durum
ülkeler arası ihracatı beraberinde getirdi. Endüstri 1.0 ile ülkelerin sermayeleri artmaya ve
toplumların ekonomik refah düzeyleri yükselmeye başladı.
İkinci Sanayi Devrimi (Endüstri 2.0)
İkinci Sanayi Devrimi (Endüstri 2.0) 19. yüzyıl ikinci yarısı ile 20. yüzyıl ilk yarısını kapsayan
teknoloji devrimi olarak adlandırılır. Endüstri 2.0’da temel faktör demiryollarının gelişmesiyle uzak
pazarlara ulaşım ve hammadde tedarik etmenin kolaylaşmasıdır. Enerji kaynakları ve hammaddelerin
değişimi, teknolojinin ilerlemesi İkinci Endüstri Devrimi’nin temelini oluşturmaktadır. Bu dönemde
çelik ve kimyasal madde kullanımı yaygınlaştı. Elektrik ve petrolün kullanılmaya başlanması üretimi
hızlandırdı. Bu dönemde, seri üretim bandı fabrikalarda kullanılmaya başlandı. Bunun öncülüğünü
ilk olarak Henry Ford yaptı. Haberleşme araçlarında sağlanan gelişmeler; telefon ve telgrafın
bulunması vb. iletişim hızını arttırdı ve daha etkin hale getirdi. Bu sayede iletişim anlamında
mesafeler azaldı (Pamuk & Soysal, 2018).
Endüstri 2.0’da elektriğin kullanılmaya başlanması, iletişim araçlarındaki gelişme ve seri
üretim süreçleri ile birlikte sosyokültürel alanlarda da değişimler gerçekleşti. Yaşam köylerden
kentlere kaydı. İşçi sınıfları oluştu. Farklı kültürlerde insanlar bir arada yaşamaya başladılar.
İnsanların refah düzeyleri artmaya başladı. Köyden kentlere göç geleneksel mesleklerin unutulmasına
neden oldu. Bu etki Avrupa ile birlikte birçok ülkeye yayıldı.
Üçüncü Sanayi Devrimi (Endüstri 3.0)
Endüstri 3.0 İkinci Dünya Savaşından sonra başlayan ve 1970’lerde hız kazanan, bilgi,
iletişim ve elektronik teknolojilerinin gelişimi ile birlikte üretimde otomasyon sağlandı. PLC’lerin
(Programmable Logic Controller) gelişmesi sonucu üretimde otomasyon hız kazandı (Eldem, 2017).
Basit hesap makinesi ile yapılan işlemlerin yerine ihtiyaç duyulan daha karmaşık
hesaplamaları yapmak amacıyla geliştirilen mikro bilgisayarlar bu yeni dönemde önemli bir rol
oynamıştır. Bilgisayarların gün geçtikçe artan işlem gücü akıllı makineleri ortaya çıkarırken, robotik
endüstrisi hızlı atılım göstererek üretimde insan gücüne olan ihtiyacın azalmasına ve otomatik
robotların insan gücü yerine üretimde kullanılmasına sebep olmuştur.
Mikroişlemci ve bilgisayar kontrollü sistemlerin oluşturulmasına dayanan elektronik
endüstrisi, televizyon, kişisel bilgisayarlar, mobil telefonlar gibi cihazları günlük hayata sokması
nedeniyle Endüstri 3.0’ın ana aktörlerinden biri olmuştur (No4go, 2021).
1960’lı yıllarda kullanılmaya başlanan internet bilgiye erişimi kolaylaştırarak önemli bir
değişime sebep olmuştur. 1995’ten itibaren internet daha yaygın hale gelmiş, bilgiyi üretme ve bilgiye
ulaşma süreçleri önemli oranda artış göstermiştir. Böylece sosyal ve teknolojik gelişmeler ile bilginin
üretilmesi, yaygınlaştırılması ve insanlar tarafından kabul görmesi bilgi toplumuna geçişi sağlamıştır.
Bu teknik gelişmelerin yanı sıra Endüstri 3.0’ın en önemli sonuçlarından biri de dünyadaki doğal
kaynakların hızlı bir şekilde tükenmeye başlaması ve sürdürülebilirlik kavramının önem
kazanmasıdır.
Dördüncü Sanayi Devrimi (Endüstri 4.0)
Endüstri 4.0, ilk olarak Almanya’da nüfusun yaşlanması ve iş gücünün azalmaya başlaması
sebebiyle kaybedilmeye başlanan rekabet gücünü yeniden kazanmak amacıyla başlanan bir
çalışmadır. Endüstri 4.0 terimi ilk olarak 2011’de Hannover Ticaret Fuarı bünyesinde kullanılarak ne
olduğu bu fuarda ortaya konulmuştur. Fabrikaların akıllanması sayesinde enerji, hammadde ile işgücü
tüketiminde daha az sarfiyat olacağı, bununla birlikte maksimum çıktı elde edilebileceği ifade
edilmiştir. Bu kapsamda robot, makine, sensör gibi donanımlar ile yazılımlar ana unsur olarak
belirlenmiştir. Yaşanan bu gelişmelere bağlı olarak iş gücünün önemi azalmış, yapay zekâ ile robotik
teknolojiler ve yazılımlar çok daha önemli olmaya başlamıştır (Kaygın, Zengin & Topçuoğlu, 2019).
Endüstri 4.0’ın hayatımıza girmesi ile birlikte, robotik teknolojiler, yapay zekâ, akıllı üretim,
büyük veri, 3D yazıcılar, bulut bilişim ve nesnelerin interneti gibi alanlarda ortaya çıkan gelişmeler,
sanayide yeni bir dönüşümün yolunu açacaktır. Endüstri 4.0, üretimde ucuzlamaya, hızlanmaya,
kişisel talebe özel üretim yapılmasına imkân tanıyan bir sistemdir. Enerji tüketimi, fazla stok, hata
gibi parametreleri en aza indirgeyen, dijital, üretim sistemidir.
Bu yeni üretim sistemi, insana dayalı iş gücünü azaltıp onların yaratıcılığını, bilgi ve
birikimini ortaya koyarak üretimde yüksek teknolojiyle entegre olmuş, birbirleriyle haberleşebilen,
fabrikalarda insan gücünü azaltmaya yönelik bir sistemdir. Robotların üretimde daha etkin görev alıp;
kaliteli, ucuz, hızlı ve az israf yapacak şekilde üretim yapılması amaçlanmaktadır. Endüstri 4.0’da
temel amaç insansız üretimi sağlamaktır. Özellikle bilişim teknolojilerinin çok hızlı gelişimine paralel
akıllı fabrika dönemine adım atılacaktır. Makinelerin her bileşeninin birbirleriyle haberleştiği,
otonom karar alabilen ve kendi kendini denetleyebilen üretim sistemleri devri başlayacaktır.
(Metesen, 2021).
Makalenin tamamı için:
G. Ü. İslahiye İİBF Uluslararası E-Dergi
Yıl: 2022, 6(6): 40-60
ENDÜSTRİ 4.0’A GENEL BİR BAKIŞ: SANAYİNİN GELECEĞİ
Melek YILDIZ TONGA
Mahir TONGA
ENDÜSTRİ 4.0 ’IN BİLEŞENLERİ
- Nesnelerin İnterneti (IoT – Internet of Things)
- Büyük Veri ve Analizi (Big Data and Analytics)
- Bulut Bilişim (Cloud Computing)
- Artırılmış Gerçeklik (AR – Augmented Reality)
- Otonom Robotlar (Autonomous Robots)
- 3D Yazıcılar (3D Printing)
