Content uploaded by Uğur Salgar
Author content
All content in this area was uploaded by Uğur Salgar on Oct 18, 2018
Content may be subject to copyright.
153
12
ECONOMIC IMPACTS OF INDUSTRY 4.0
SANAYİ 4.0’IN EKONOMİK ETKİLERİ
Uğur Salğar (İstanbul University), Deniz Dilara Dereli (İstanbul Kültür University)
Abstract:
Industrialization leads to drastic changes in all areas of life. e world is on the verge of the fourth industrial revo-
lution by the eect of transformations in production technologies, which today, is called Industrial 4.0. e process
indicates signicant transformations in countries’ production structures, through which cyber systems are integrated
with physical systems and the tools of production communicate with each other via internet. While digitizing produc-
tion processes give speed, exibility and eciency to production, the growth rates and competitiveness of the countries
increase. e change in the production structures of the countries leads to increases in the production capacities, while
the economic life is reshaped in terms of growth, productivity, investment and employment. In this context, this paper
explains the main characteristics and principles of Industry 4.0 and discusses the possible impacts of Industry 4.0 on
economy.
Key Words: Industry 4.0, Production, Growth
1.Giriş
Tarihsel süreçte yaanan tüm sanayi devrimleri ile değien üretim süreçleri, ekonomik yapıları dönütürmek suretiyle
toplumlar üzerinde iktisadi ve sosyal pek çok etki yaratmıtır. Her sanayi devrimi bir öncekinden daha büyük ve
hızlı değiimlere sebep olmu, toplumsal yaamı yeniden ekillendirmitir. Yeni bir sanayileme dalgasının eiğinde
olan dünya, bugün üçüncü sanayi devrimi ile dördüncü sanayi devrimi olarak adlandırılan Sanayi 4.0 sürecinin
ortasında, yeniden ekillenen üretim süreçlerinin hayata geçirilmesi çabasındadır. Biliim teknolojilerindeki geliimin
daha da hızlanmasıyla artık bu teknolojilerin üretim süreçlerinde daha fazla yer aldığı görülmektedir. Üçüncü sanayi
devriminin dinamikleri üzerinde dördüncü sanayi devrimi daha hızlı ekillenmektedir.
Siber-ziksel sistemler üzerinden yeniden yapılandırılan üretim süreçleri ile üretim araçları birbirine bağlanmakta
ve birbirleriyle iletiim kurmaktadır. Veriler anlık olarak toplanmakta, saklanmakta, analiz edilmekte, bu veriler
üzerinden üretim araçlarına karar alma yetenekleri kazandırılmakta ve süreçler sanal ortamda simüle edilerek hata
payları minimum düzeye çekilmektedir. Ülkeler gelimilik seviyeleri ile orantılı olarak bu dönüümü yaamakta,
hatta Almaya gibi ülkeler adeta dönüünüm kendisi olmaktadır. Diğer yandan gelime hızı daha düük ülkeler
yeniden yapılanmak için belirli bir zamana ihtiyaç duymaktadır.
Önceki sanayi devrimlerinden farklı olarak Sanayi 4.0’ın ayırt edici unsurları hız, genilik, derinlik ve sistem etkisi
olmaktadır. Diğer devrimlerin aksine doğrusal değil, üstel bir hızla gelien, bağlantılı ve çok yönlü bir dünya
kurgulanmaktadır. Teknolojik yeniliklerin ve dijitallemeye bağlı olarak ortaya çıkan bu devrim ekonomi, toplum
ve birey üzerinde yeni paradigmalar yaratacaktır. Etkileri henüz net olarak belirginlememekle birlikte muhtemel
etkiler, gelimilik seviyelerine göre her ülkede farklılıklar gösterecektir. Özellikle gelimekte olan ekonomilerin yeni
154
SANAYİ 4.0’IN EKONOMİK ETKİLERİ
Uğur Salğar (İstanbul University), Deniz Dilara Dereli (İstanbul Kültür University)
olanaklardan nasıl yararlanacakları dünya refahı açısından önemlidir. Bu noktada, gereken stratejilerin anlaılması,
gelitirilmesi ve adaptasyonu ülkeler için büyük önem taımaktadır (Schwab, 2016).
2.Sanayi 4.0
Bilgi, iletiim ve sanayi teknolojilerinin entegrasyonuna dayanan Sanayi 4.0 sürecinde siber-ziksel sistemlerin
vasıtasıyla daha esnek bir üretim modelinin kurulması, üretim süreci içerisinde insan, ürün ve araçların gerçek
zamanlı olarak etkileimi amaçlanmaktadır. Sanayi 4.0, endüstriyel üretim metotlarının dijital sistemlerin kullanımıyla
birlikte daha zeki hale getirilmesi, üretimin dijitallemesi olarak ifade edilmektedir (Zhou, Liu, Zhou, 2015). Üretim
ve tüketim ilikilerini yeniden yapılandıracak olan Sanayi 4.0, tüketicinin değien ihtiyacına anlık cevaplar veren
üretim sistemlerinin tesisini hedeemektedir. Bu bağlamda makineler ve diğer tüm üretim araçlarının birbirleriyle
ve ürünlerle iletiim halinde olmasını sağlayarak yüksek düzeyde kiiselletirilmi ve çapraz bağlantılandırılmı
üretim süreçlerini pratiğe dönütürmektedir (Alçın, 2016; Ege, 2014).
İlk üç sanayi devrimi ile mekanik, elektrik ve enformasyon teknolojilerinin temelinde bir dizi endüstriyel geliime
yaanmıtır. Birinci sanayi devriminde buhar gücünün kullanımı üretimde verimliliğin artmasını sağlamıtır. İkinci
sanayi devriminde elektrik ile birlikte seri üretim balamıtır (Zhou, Liu, Zhou, 2015). Üçüncü sanayi devrimi ise
1970’li yıllardan itibaren biliim ve iletiim teknolojilerinde yaanan gelimeler ıığında dijitalleen üretim süreçleri
ile kendini göstermitir. Yarı-yapay zekaya sahip makinelerin programlanması ile 20. yüzyılın son çeyreğinde üretim
süreçlerinde daha esnek bir yapıya geçilmi, bilgisayarların sanayi üretiminde daha fazla yer alması ile tedarik ve
lojistik gibi alanlarda değiimler yaanmıtır (Stock ve Seliger, 2016). Ortaya çıkan yeni pazarların ihtiyaçlarına
yönelik üretim ve pazarlama metotlarının gelitirildiği bu dijital çağda, ölçek ekonomisi de yerini kapsam ekonomisine
bırakmıtır. Üretim dijitallemi, büyük bir hızla devam eden teknolojik gelimeler dördüncü sanayi devriminin
zeminini hazırlamıtır (Özsoylu, Endüstri 4.0, 2017).
Teknolojik gelimeler sayesinde yeni nesil sensörlerle tüm bilgiler her zaman ve her yerde rahatlıkla algılanıp
toplanabilmekte, robotik alanındaki gelimelerle ziksel kısıtlamalar aılmakta ve insanın ziksel gücünün
gerçekletirebileceğinin ötesinde yetenekler ortaya çıkarılmaktadır. Kablosuz ağlar, geni bant ve internet teknolojilerinin
geliimi, iletiim kapasitesini arttırırken, bulut biliim ve yapay zeka ile analitik yeteneklerin gelimesi mümkün
olmaktadır (Chen, 2012).
3.Sanayi 4.0’ın Unsurları
Yeni bir üretim modeli olarak ortaya çıkan Sanayi 4.0 ile içeriğindeki dijital ve akıllı unsurlar ile yeni nesil ürün ve
üretim süreçleri tasarlanmakta, kontrol ve koordine edilebilmekte ve bu sayede daha hızlı, etkin ve hatasız üretim
gerçeklemektedir. Bu bağlamda süreç içerisinde yer alan unsurlar Sanayi 4.0’ın etkilerinin ortaya konulması
açısından belirleyici olmaktadır. Dördüncü sanayi devrimi siber ziksel sistemler, nesnelerin interneti, büyük veri,
bulut sistemi, akıllı fabrikalar, eklemeli üretim, otonom robotlar, yapay zeka, artırılmı gerçeklik, yatay ve dikey
entegrasyonlar, simülasyon ve siber güvenlik gibi unsurlar ile ekillenmektedir.
3.1. Siber-Fiziksel Sistemler
İnternet üzerinden veri eriimi ve veri ileme servislerine ulaım sağlayan siber-ziksel sistemler, ziksel dünya
ve onun devam süreçleriyle bağlantı içinde olan sistemler bütünüdür. Günümüzde bu sistemlerin sürücüsüz
CURRENT DEBATES IN ECONOMICS
Ayşe Cebeci, Erika Torres, H. Gülçin Beken
VOLUME 18
155
arabalar, robotik cerrahi, akıllı binalar, akıllı elektrik ebekesi, akıllı üretim gibi birçok uygulama örneği mevcuttur
(Monostori, 2014). Merkezi olmayan bu sistemler topladıkları veriyi karmaık algoritmalar halinde ilemekte ve
sonuçları daha ileri gömülü sistemlere ve büyük merkezi bilgi ilem tesislerine aktarmakta, yüksek performanslı
bilgisayar ağlarından, veri tabanlarından ve diğer sistemlerden de veri alabilmektedir (Berger, Hees, Braunreuther,
Reinhart, 2016).
3.2. Nesnelerin İnterneti
İlk olarak Amerikalı bilgisayar bilimci Mark Weiser’in 1991 yılında yayımladığı “e Computer for the 21st Century”
balıklı makalesinde ortaya atılan nesnelerin interneti kavramı ise 1999 yılında teknoloji ve radyo frekansı tanımlama
uzmanı İngiliz Kevin Ashton tarafından adlandırılmıtır. Bilgisayarların sensörlerle veri alıveriinde bulunduğu bir
sistem olarak tanımlanan nesnelerin interneti kavramı, günümüzde tüm süreç, veri, kii gibi unsurların içerisinde
yer aldığı bir sistem olarak ifade edilmektedir. Kiisel bilgisayarlara duyulan ihtiyacın giderek azalacağı ve yerini
giysiler, binalar, ulaım araçları gibi çeitli araç ve gereçlerle entegre olan sensörlerle donatılmı, internet yoluyla
iletiime geçen akıllı elektronik sistemlere bırakacağı bir gelecek kurgulanmakta ve nesnelerin interneti ile insan
müdahalesine gerek duyulmadan gündelik yaamın kolaylatırması amaçlanmaktadır (Ege, 2014). Verilerin farklı
kaynaklardan toplanması, çoğaltılması ve organize edilmesini ifade eden, akıllı fabrikaların, ürünlerin ve servislerin
temelini oluturan nesnelerin interneti, sunduğu bağlantısız veri yönetimi ile süreç kontrollerinin hızlandırılmasına
imkan tanımakta, büyük veriden alınan bilginin siber-ziksel sisteme aktarılmasında etkili olmaktadır (Alçın, 2016).
3.3. Büyük Veri ve Bulut Sistemi
Büyük veri boyut itibariyle çok miktarda kümelenmi, tipik veri tabanlı yazılım araçlarının saklama, yönetme,
analiz etme gibi fonksiyonları sürdüremeyeceği ölçüdeki veri setlerini ifade etmektedir (Yin ve Kaynak, 2015). Akıllı
fabrikalardaki i süreçlerinin ilerliği, bulut biliim sistemlerinde bulunan büyük verilerin makineler tarafından
kullanılması ile mümkün olmaktadır. Üretim sürecinin otomatik olarak ilemesine sunduğu katkıların yanında
büyük veri, ürün tasarımı ve planlaması gibi aamalarda da önemli roller üstlenmektedir (Yıldız, 2018).
Bulut sistemi ise kullanıcıların yazılım uygulamaları, veri depolama ve ilem kapasitesi hizmetlerine zaman ve
mekandan bağımsız olarak internet üzerinden eriimine olanak tanıyan bir teknoloji olarak tanımlanmaktadır
(Yıldırım ve Önay, 2013). Self-servis, geni ağ eriimi, kaynak havuzu, hızlı elastikiyet ve ölçülebilir hizmet
olanakları olmak üzere be karakteristik özelliği bulunan bulut sistemi, ziki sistemlere oranla daha fazla veri
saklama kapasitesine sahip olması, tasarruf yaratması ve bilgiye daha kolay eriime aracılık etmesi gibi önemli
faydalara sahiptir (Bhardwaj, Jain, Jain, 2010). Kurumsal kaynak planlaması, nansal yönetim ve veri analizi gibi
operasyon yönetimlerini dönütüren bulut sistemi, ayrıca ürün gelitirme maliyetlerini düüren ve pazara daha hızlı
çıkı imkanı tanıyan yenilikleri ile ürün aratırması, tasarlanması ve gelitirilmesi aamalarında da önemli avantajlar
sağlamaktadır (American Enterprise Institute ve Information Technology and Innovation Foundation, 2017).
3.4. Akıllı Fabrikalar
Üretimin tamamen sensörlerle ve otonom sistemlerle gerçekletirildiği yapılardan oluan akıllı fabrikalar, bütünsel
olarak dijitallemi üretim ve fabrika modelleri ile biliim teknolojilerinin bir araya geldiği akıllı teknolojinin
kullanım alanlarıdır (Lasi, Fettke, Feld, Homann, 2014). En belirgin özelliği bilgi eaığı, otonom kontrol
156
SANAYİ 4.0’IN EKONOMİK ETKİLERİ
Uğur Salğar (İstanbul University), Deniz Dilara Dereli (İstanbul Kültür University)
ve sürdürülebilir imalatı mümkün kılması olan akıllı fabrikalar, birbirleriyle ve diğer sistemlerle sürekli iletiim
halinde olan malzemeler, depolar ve makinelerden olumaktadır. Akıllı fabrikalar yer ve zamandan bağımsız olarak
üretimi veya hizmeti kontrol ve izleme imkanı sunarken, mevcut koullara ve tüketici verilerine göre en uygun
çalıma eklini belirlemekte, böylece akıllı ürünler üretmektedir (Radziwon, Bilberg, Bogers, Madsen, 2014).
Sensör teknolojileri, veri aktarım sistemleri ve bilgisayar ağlarının artan oranda kullanımı ile yoğunlaan rekabet,
günümüz sanayi kurulularını ileri teknoloji uygulamalarına yöneltmektedir. Akıllı fabrikaların yaygınlamasıyla
birlikte üretim verimliliğin artması, farklılaan ve anlık değiimler gösteren tüketim eğilimlerine anında yanıt veren
fabrikalar oluması söz konusu olmaktadır (Alçın, 2016).
3.5. Eklemeli Üretim
Eklemeli üretim, nesnelerin internetinin endüstriyel alanda kullanımıyla üretim yapılmasını sağlayan bir teknolojidir.
3D yazıcılar, bilgisayarda tasarlanan bir görüntüyü üç boyutlu bir nesne halinde basabilmektedir. Uçak, araba
ve hatta sağlık sektöründe kullanılan endüstriyel nesneleri üretebilen üç boyutlu yazıcılar, daha ucuz ve hızlı bir
üretim modeli sunmaktadır (Gilchrist, 2016). Karmaık yapıdaki teçhizata gereksinim duymadan çok karmaık
ürünler yaratabilen üç boyutlu yazıcılar plastik, alüminyum, çelik, seramik ya da farklı alaımlar kullanabilmekte
ve bir fabrikanın yapabileceği her eyi kendi baına üretebilmektedir (Schwab, 2016).
3.6. Otonom Robotlar
Otonom robotlar, algılama, analiz ve veri depolama hususlarında her geçen gün daha yetenekli hale gelmektedir.
Eski tip robotlar, genellikle vasıfsız alanlarda üretime destek verirken, otonom robotlar üst düzey zeka, algılama ve
karar alma yeteneğine sahip olması yönüyle üretim sürecinde daha etkili alanlarda görev almakta, insani özelliklerle
donatılarak bağımsızlatırılmaktadır. Otonom robotlar, nesnelerin interneti ile uzaktan algılama sistemleri sayesinde
ve diğer gelimi teknolojik sistemlerin desteğiyle kendi balarına üretim faaliyetlerinde bulunabilmektedir (Görçün,
2017).
3.7. Artırılmış Gerçeklik
Artırılmı gerçeklik, sanal çevre veya daha yaygın kullanımıyla sanal gerçeklik kavramının bir varyasyonudur. Sanal
gerçeklik teknolojileri, kullanıcıları sentetik bir dünyanın içine çekmekte ve bu esnada kullanıcının gerçek dünya
ile iletiimini kesmektedir. Buna karın artırılmı gerçeklik, dijital veya bilgisayarlar tarafından üretilen imaj, ses,
video ya da dokunsal bilgilerin gerçek zamanlı olarak değerlendirilmektedir. Artırılmı gerçeklikten be duyuyu
gelitirmeye yönelik faydalanılmakla beraber daha çok görsel alanda kullanılmaktadır. Sanal gerçeklikten farklı
olarak, sanal nesneler ile gerçek dünyayı birletirmesi sayesinde kullanıcıların gerçek dünyayı da görebilmesine
olanak tanımaktadır. Bu yönüyle gerçeklikle tamamen yer değitirmek yerine, sanal ve gerçek olanı harmanlayan
bir özelliğe sahip olan artırılmı gerçeklik, bilginin görsel olarak sunulmasına izin vermektedir. Artırılmı gerçeklik
yalnızca tek bir teknoloji değil, birlikte çalıarak dijital bilgiyi algılanabilir bir görsele dönütüren birçok teknolojinin
kombinasyonu olarak değerlendirilmelidir (Kipper ve Rampolla, 2012).
CURRENT DEBATES IN ECONOMICS
Ayşe Cebeci, Erika Torres, H. Gülçin Beken
VOLUME 18
157
3.8. Yapay Zeka
Yapay zeka alanındaki ilk sistem, 1950 yılında Alan Turing’in yapay oyun ismini verdiği ve özünde yapay zekanın
ilevsel bir testine dayanan problem çözme uygulamasıyla ortaya çıkmıtır. Alan Turing’in yapay oyununun ardından,
1955 yılında ilk yapay zeka sistemi, Allen Newell ve Herbert A. Simon tarafından tasarlanmı, J. Cliord Shaw
tarafından Carnegie Mellon Üniversitesi’nde uygulanmıtır (Flasinski, 2016). Endüstriyel bağlamda yapay zeka,
bir sanayi kolunda mevcut durumun makine zekasıyla nasıl artırılabileceği veya makine sensörlerinin, nesnelerin
ve insan etkileimine dayalı kombinasyonun nasıl gerçekletirilebileceği ile ilgilenmektedir. Dördüncü sanayi
devriminde kullanılan tüm teçhizatların yapay zeka temelli akıllı sistemler ile birletirilmesi söz konusu olmaktadır
(Skilton ve Hovsepian, 2016).
3.9. Yatay ve Dikey Sistem Entegrasyonu
Bilgi teknolojileri sistemlerinin büyük çoğunluğu birbirine tamamen entegre değildir. Ancak Sanayi 4.0 ile
irketler, departmanlar, fonksiyonlar ve yetenekler daha uyumlu hale gelmektedir. Çünkü, veri entegrasyon ağları
evrimlemekte ve tamamen otomatiklemi değer zincirleri etkinlemektedir (Rüßmann et al., 2015). Yatay
entegrasyon, i ortakları ve müteriler gibi farklı aktörler ile i ve ibirliği modellerinin entegrasyonunu içeren değer
yaratma ağlarının oluturulması anlamına gelirken, dikey ağlar akıllı üretim sistemleri, akıllı ürünler, akıllı lojistik
ağları, üretim ve pazarlama ile hizmet gibi alanlarla ilgili olmaktadır (Mrugalska ve Wyrwicka, 2017).
3.10. Siber Güvenlik
Günümüzde birçok sistem hala bağlantısız, kapalı yönetim ve üretim sistemleri üzerinden çalımaktadır. Ancak
Sanayi 4.0 ile birlikte standart iletiim protokollerinin artan kullanımı, kritik endüstriyel sistemlerin siber
saldırılara karı korunması ihtiyacını doğurmaktadır. Nitekim makinelerin ve kullanıcıların karmaık kimlik ve
eriim yönetiminin yanı sıra güvenli iletiim kurması gerekmektedir (Rüßmann et al, 2015). Siber güvenlik, bilgi
güvenliği ve bilgisayar güvenliği kavramları ile benzer anlamlarda kullanılmaktadır. Bilginin gizliliği, bütünlüğü ve
eriilebilirliği hususları öne çıkmaktadır. Gizlilik, bilginin kapalı olmasını değil, yalnızca yetkili kiilerce eriilebilir
olmasını ifade ederken, bilginin bütünlüğü ise depolanan verinin değitirilmemi, tahrif edilmemi veya silinmemi
olmasıdır. Eriilebilirlik ise bilginin gizlilik ilkesi bağlamında, yetkililerce gerektiğinde kolayca ulaılabilir olması
durumudur (Hekim ve Baıbüyük, 2013). Siber güvenliğin sağlanamaması durumunda ortaya çıkacak olumsuz
sonuçların öngörülmesi zordur. Bu açıdan Sanayi 4.0 uygulayıcıları için güçlü bir siber güvenlik konseptinin
oluturulması önemli olmaktadır (Oks, Fritzsche ve Möslein, 2016).
3.11. Simülasyon
Simülasyon, gerçek bir sistemin modellenmesini, bu sayede sistem davranılarının anlaılması ve sistemin ileyiine
yönelik stratejilerin oluturulması ve değerlendirilmesi ilemlerini ifade etmektedir (White ve Ingalls, 2008).
İ sistemlerinin dinamiklerinin anlaılmasında önemli roller üstlenen simülasyon, Sanayi 4.0 sürecinin önemli
unsurlardan biri olmaktadır. Operasyonel ve stratejik planlama süreçlerinin vazgeçilmez bir aracı konumundadır.
Artan ürün çeitliliği ve özelletirilmi ürünler için daha esnek üretim sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Sanayi
4.0 sürecinde üretim ve diğer sistemlerin, akıllı fabrikalar ve süreç kontrollerinde kullanılan, operasyonel sistemleri
düzenleyen otonom robotları da içeren yapay zeka üzerinden modellenmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu kapsamda
158
SANAYİ 4.0’IN EKONOMİK ETKİLERİ
Uğur Salğar (İstanbul University), Deniz Dilara Dereli (İstanbul Kültür University)
yeni modelleme paradigması, modellemenin tüm aamalarında simülasyonun yaygınlatırılmasını, ürünlerin sanal
ortamlarda gelitirilmesini ve test edilmesini ifade eden dijital ikiz kavramı ile açıklanmaktadır. Dijital ikiz kavramı,
gerçek yaam verilerini simülasyon verileri ile birletirerek doğru üretim ve bakım tahminlerinin yapılmasını
sağlamaktadır (Rodic, 2017).
4. Sanayi 4.0’ın Prensipleri
Siber-ziksel sistemler yoluyla akıllı fabrikalardaki süreçlerin izlenmesini ve ziksel dünyanın sanal kopyasının
oluturularak merkezden bağımsız karar alma olanaklarının sunulmasını sağlayan Sanayi 4.0, teknoloji ve teknolojiye
dayalı unsurların ortak organizasyonudur. Nesnelerin interneti sayesinde siber-ziksel sistemler birbirleriyle gerçek
zamanlı iletiim kurarak aralarında ibirliği tesis etmektedir. Sanayi 4.0 süreci birlikte ilerlik, sanallatırma,
merkezsizletirme, gerçek zamanlı yetenek, hizmet oryantasyonu ve modülerlik olmak üzere altı temel prensibe
dayanmaktadır (Hermann, Pentek ve Otto, 2015).
Birlikte ilerlik iki sistemin birbirini anlaması ve birbirlerinin ilevselliğini kullanabilmesi olarak ifade edilmekte, iki
sistemin bilgi paylaımı ve veri değiimi kapasitesini göstermektedir. Birlikte ilerlik, Sanayi 4.0’ın yazılım bileenlerini,
uygulama çözümlerini ve i süreçlerini çeitlendirilmi, heterojen ve otonom prosedürlerle sentezlemektedir. Bu
prensip; operasyonel, sistematik, teknik ve semantik olmak üzere dört düzeyde oluturulmaktadır. Operasyonel
birlikte ilerlik, siber-ziksel sistemler ile Sanayi 4.0’a yönelik kavram, standart, dil ve ilikilerin genel yapılarını
ifade etmektedir. Sistematik birlikte ilerlik ise metodoloji, standartlar, alanlar ve modellerin genel ilkelerini
tanımlamaktadır. Teknik birlikte ilerlik, bilgi ve iletiim teknolojileri ile buna bağlı yazılımlara yönelik tüm araç
ve platformları açıklarken, semantik birlikte ilerlik ise insan, uygulama ve kurumlar arasındaki bilgi alıveriini
ifade etmektedir (Lu, 2017).
Sanallatırma prensibi güncel ilemlerin ve makinelerin takibinin ziksel dünyada gerçekletirilerek sensör verilerine
dönütürülmesini ve bu verilerin simüle edilerek modellenmesini ifade etmektedir. Bu süreçte, ilem mühendisleri
ve tasarımcılar, sanallatırdıkları ziksel süreçleri etkilemeksizin değiiklikleri ve güncellemeleri özelletirebilmekte
ve test edebilmektedirler. Sanayi 4.0 üreticileri, akıllı fabrikanın sanal ikizini yaratmak suretiyle mevcut ürün ve
süreçleri gelitirerek yeni ürün modelleme sürecini kısaltmaktadır (Gilchrist, 2016).
Belirli koullar altında üretimin sürekliliği için daha hızlı karar alma süreçlerine ihtiyaç duyulmakta, bu ise ancak
organizasyonel hiyerarinin azaltılmasına olanak tanıyan ve bağımsız karar alma yeteneğini ifade eden merkezsizleme
ile mümkün olmaktadır (Lasi, Fettke, Feld, Homann, 2014). Büyük veri analizinde merkezilik bir bakıma daha
avantajlı olsa da üretim süreci gibi gerçek zamanlı ilerde merkezsizlemi modüller büyük faydalar sağlamaktadır.
Siber-ziksel sistemler, merkezsizleme prensibinin ilediği en önemli unsurlardandır. Etkiletirici faktör, ilem
gücündeki artı ile birlikte teknik birleenlerin sürekli minyatürlemesidir. Böylelikle, çoklu karmaık süreçler artık
bilgi sistemleri birimlerine bağlı olmamakta, merkezsizletirilmi ağ çözümlerine dayalı olarak daha yalın ve daha
hızlı bir ekilde gerçeklemektedir (Oks, Fritzsche ve Möslein, 2016).
Üretim sürecinde veri toplanması, geri bildirimlerin alınması ve tüm süreçlerin izlenmesi aamalarının gerçek
zamanlı kılınması hedeenmektedir (Gilchrist, 2016). Gerçek zamanlılık verilerin anlık temin edilmesi, toplanması
ve analiz edilmesi yeteneği olarak tanımlanmaktadır. Böylelikle sistem, bir makinenin arızasına tepki verebilmekte
ve üretimi yeniden baka bir makineye yönlendirebilmektedir (Lom, Pribyl ve Svitek, 2016)
CURRENT DEBATES IN ECONOMICS
Ayşe Cebeci, Erika Torres, H. Gülçin Beken
VOLUME 18
159
Modüler sistemler ile tüm bireysel modüllerin geniletilerek veya dönütürülerek değien taleplere uyum sağlamasını
mümkün kılmaktadır (Wang ve Wang, 2016). Esneklik sayesinde akıllı fabrikalar kendilerini değien koul ve
ihtiyaçlara adapte edebilmektedir. Modüler ürünler tasarlayan ve üretim sistemleri ina eden bu fabrikalar, üretimde
esneklik ve farklılama yaratabilmektedir. Üreticiler ise ürün hatlarını değitirebilmekte, geniletebilmekte ve
gelitirebilmektedir (Gilchrist, 2016). Akıllı ürünlere gerektiğinde geniletilmi ilevsellik ansı da veren modülerlik,
ürünlerin kullanıcıların tercihlerine göre ayarlanmasını sağlamaktadır (Oks, Fritzsche ve Möslein, 2016).
Hizmet oryantasyonu ile siber-ziksel sistemler, insanlar ve irketler nesnelerin interneti üzerinden eriilebilir
olmakta ve tüm siber-ziksel sistemlerin fonksiyonları bir web sitesi ekline dönütürülmektedir. Siber-ziksel
sistemleri birlikte ilerlik, sanallama ve merkezsizleme prensiplerine dayanırken, nesnelerin interneti birlikte ilerlik
prensibine dayanmaktadır. Akıllı fabrikalar ise birlikte ilerlik, sanallama, merkezsizleme, gerçek zamanlılık ve
hizmet oryantasyonu prensipleriyle çalımaktadır (Wang ve Wang, 2016).
5. Sanayi 4.0’ın Ekonomik Etkileri
Ürün maliyet ve yatları ile ihtiyaç duyulan sermaye düzeyinin optimizasyonuna dayanan günümüz sanayi üretim
modeli, daha fazla üretimin, daha az birim maliyetle üretilmesini, üretim kapasitesinin yükseltilirken maliyetlerinin
düürülmesini amaçlamaktadır (Roland Berger, 2016). Sanayi 4.0 sürecinin ekonomik etkilerinin değerlendirilmesinde
mevcut üretim süreçlerinin yeniden yapılandırılması suretiyle kaynak kullanımında etkinlik sağlanması, emek
faktörünün değerlendirilmesi gibi temel konular önem arz etmektedir. Sanayi 4.0’ın temel birleenlerinin tüm
süreçlere adaptasyonunun verimlilik, büyüme, yatırım ve istihdam üzerinde önemli etkilere yol açması beklenmektedir.
Dönüümün devam ettiği bu süreçte ortaya çıkabilecek olası etkileri belirlemeye yönelik gerçekletirilen birçok
çalımada büyüme ve sürdürülebilir kalkınma odağından hareket ile çeitli analizlerde bulunulmutur.
Geleceğin sanayi üretiminin nasıl ekilleneceği ve Sanayi 4.0 unsurlarının bu süreçte nasıl katkılar sağlayacağının
ortaya konulabilmesi için bu unsurların potansiyel etkilerinin anlaılması gerekmektedir. Bu kapsamda üretimin çeitli
aamalarında sağlanacak birtakım yararlar mevcuttur. Doğacak etkiler süreç unsurları üzerinden değerlendirilmelidir
(Rüßmann et al., 2015):
• Üretimdekullanılmayabaşlananbüyükverilerveanalizyöntemleriilekaliteartmakta,enerjitasarrufusağlanmakta
ve ekipman hizmetleri kolaylamaktadır. Sanayi 4.0 kapsamında üretim sistemlerinde olduğu gibi kurumsal ve
müteri odaklı yönetim sistemlerinde de birçok farklı verinin toplanması ve değerlendirilmesi mümkün olmakta,
gerçek zamanlı karar alma süreçleri standartlamaktadır.
• Çeşitlisektörlerdeüreticilertarafındankullanılanrobotteknolojisiileyetkinliklergeliştirilmektevedahaotonom,
esnek ve ibirliğine yatkın bir yapı oluturulmaktadır. Bu yeni süreç içerisinde robotların birbiriyle etkileimleri
artarken, insanlar ile yan yana daha güvenli bir ekilde çalıtırılmaları ve öğrenme kabiliyetlerini gelitirmeleri
mümkün olmaktadır.
• Ürün,malzeme veüretimsüreçlerindeüçboyutlu simülasyondan yararlanılmaktadır.Gerçekzamanlıveriler
ile yapılandırılan sanal modeller, makine, ürün ve insanları içermekte ve ziksel dünyanın sanal gerçekliği
oluturmaktadır. Üretim aamalarında, öncelikle sanal dünyada test yapılmakta, makine parametreleri bu testler
doğrultusunda ayarlanabilmektedir. Bu sayede makine kurulum ve hazırlık süreleri kısalırken, ürün kalitesi de
yükselmektedir.
160
SANAYİ 4.0’IN EKONOMİK ETKİLERİ
Uğur Salğar (İstanbul University), Deniz Dilara Dereli (İstanbul Kültür University)
• Bilişimteknolojisiiledesteklenenunsurlarınentegrasyonusayesindekarmaşıkoperasyonsüreçleribasitleşmekte,
birbirine uyumlu hale getirilmekte ve birbirine bağlanmaktadır. Tasarım ile üretim ve sonrasında da hizmet
fonksiyonlarını uçtan uça birbirine bağlayan yatay ve dikey sistem entegrasyonu ile süreçlerin etkin yönetilmesi
sağlanmaktadır.
• Nesnelerininternetiilebugünsınırlıyapayzekaveotomasyonkontrolsistemlerinesahipsensörvecihazların
ötesinde daha fazla cihaza, belli ölçüdeki yarı mamüllerin dahi standart teknolojiler ile birbirine bağlanarak
tümleik veri ilemeden faydalanmasına izin veren bir kapı açılacaktır. Böylelikle donamımlar hem birbirleriyle
hem de merkezi kontrol sistemleriyle iletiim kurabilecek, karar alma süreçlerinin merkezsizlemesiyle gerçek
zamanlı karar alma süreçleri hayata geçecektir.
• Bağlanabilirliğinartmasıileendüstriyelsistemlerveüretimhatlarısiber güvenlik tehditleri ile saldırılaraaçık
hale gelmektedir. Bu doğrultuda makinelerin kimliklerinin belirlenmesi ve bu makinelere eriimin güvenli bir
ekilde tesisi gerekmektedir.
• Birtakımkurumsal veanalitik uygulamalarda kullanılanbulut tabanlıyazılımlar üzerinden ileridönemlerde
taraarın ürünler ile ilgili daha fazla veri paylaması gerekecektir. Bulut teknolojilerinin performansındaki artı
ile milisaniyeye düecek tepki süresi sayesinde bu platformda yer alan makinelere ait veriler ve ilevsellikleri
artacak ve üretim sistemlerinde veriye dayalı daha fazla hizmet sunulacaktır. Bunun ötesinde bu süreçlerin takip
ve kontrollerinin de bulut tabanlı yürütülmesi de söz konusu olabilecektir.
• Üçboyutlubaskıileparçalarınprototipinioluşturmakveüretiminiyapmakgibieklemeliüretimtekniklerinin
hayata geçmesi ile ileride daha karmaık ve haf tasarımlar oluturulabilecek, özel ürünlerin de az sayıda üretimi
mümkün olacaktır. Yüksek performanslı ve merkezi olmayan bu üretim sistemleri ile lojistik maliyetleri, ve stok
seviyeleri azalacaktır.
• Parçaseçimivemobilcihazlaratamirattalimatıgöndermekgibiçeşitlidesteklerisağlayanartırılmışgerçeklikten
yararlanan sistemlerin, ileride karar alma ve operasyon süreçlerini iyiletirerek ve çalıanlara gerçek zamanlı bilgi
taıyarak yararlar sağlaması beklenmektedir.
Sanayi 4.0 ile İyileen üretim süreçlerinde kaynak kullanımda reler azalacaktır. Siber-ziksel sistemler süreçlerin
gerçek zamanla gözlenmesine olanak tanırken, imalatın hızlı ve hatasız gerçeklemesi de kaynak maliyetlerini
düürecektir. Üretimdeki sorunlara otomatik ve hızlı bir ekilde müdahale edilme olanağı doğması ile üretimde
%3-5 seviyesinde verimlilik artıı sağlanması beklenmektedir. Makinelerin performanslarının yükseltilmesine yönelik
bakımların akıllı sistemler sayesinde önceden tahmin edilmesi ve gerçekletirilmesi sayesinde üretimde karılaılabilecek
problemler önlenebilecektir. Üretimin farklı aamaları arasındaki bekleme süreleri kısalacak, hızlanan Ar-Ge
çalımaları ile insan-robot ibirliği artacak ve igücü verimliliği yükselecektir. Gelien süreç kontrolleri sayesinde
istikrasız üretim, yeniden ileme ve buna bağlı ekstra maliyeler engellenecek, bu sayede ürün kalitesinin yükselmesi
ve %10-20 düzeylerinde maliyetlerde tasarruf sağlanması söz konusu olabilecektir. Doğru üretim planlaması ve
gerçek zamanlı tedarik zinciri optimizasyonu ile stok maliyetlerinde %20-50 oranında düüler öngörülmektedir.
Talebin en iyi ekilde karılanması ile talep tahmin paylarının %85 seviyesine yükselmesi, gereksiz envanter ve
depolama maliyetlerini önleyecektir. Süreçle birlikte hızlı ürün tasarımı, üretimi ve pazarlanması, gelirlerin artmasına
neden olacaktır (Werthmann ve Blunck, 2017).
İgücünün de dönüümüne ihtiyaç duyulan süreç içerisinde robotların insan gücü yerine kullanılacağı ve isizliğin
oluacağı öngörüsüne karın günümüzde bir milyon civarında kullanılmakta olan endüstriyel robotun üç milyon
yeni iin olumasına neden olduğu ifade edilmektedir. Robotlama ve yapay zeka ile birlikte yaanacak dönüümden
CURRENT DEBATES IN ECONOMICS
Ayşe Cebeci, Erika Torres, H. Gülçin Beken
VOLUME 18
161
ilgili endüstrilerdeki igücü üphesiz etkilenecektir. Özellikle değiime açık olmayan igücü yapılarında bu etki
fazlaca hissedilecektir. Ancak yeni nesil igücünün biliim sistemleri bilgisi ve yetenekleri yüksek, veri ve bilgi ileme
yetkinliğine sahip, analitik, istatistiki bilgi birikimi olan, organizasyon ve i süreçlerini iyi anlayabilen, değiime
açık, sosyal ve iletiim becerileri yüksek, takım çalımasına yatkın olması beklenmektedir (Özdoğan, 2017).
SONUÇ
Sanayi 4.0 ile üretim araçlarının ağlar üzerinden birbiriyle iletiime geçtiği ve bağımsız hareket edebildiği yeni bir
sistem ortaya çıkmaktadır. Otonom robotlar, akıllı makine ve fabrikalar, yapay zeka gibi teknoloji tabanlı unsurların
üretim süreçlerine adapte edilmesiyle emek faktörü yapısal bir değiime uğrayacaktır. Üretim ve üretim sonrası
süreçlerin yönetimi, koordinasyonu ve kontrolünün akıllı sistemler ile gerçekletirilmesi mümkün olmaktadır.
Böylelikle ilgili süreçlerde sağlanacak hız ve etkinlik ile maliyetlerde düü, kalitede artı sağlanacaktır.
Ekonomiler üzerinde önemli etkiler yaratacak olan dördüncü sanayi devrimi olarak adlandırılan bu sürecin getireceği
pek çok yenilik ve sağlayacağı avantaj, ülkelerin bu sürece uyum kabiliyetleri ile yakından ilgili olacaktır. Süreç
unsurlarının ekonomiler üzerinde yaratacağı potansiyel etkiler ve bu unsurların üretim süreçlerini nasıl ekillendireceği,
ilgili unsurların kullanım alanı bulmalarıyla ortaya çıkabilecektir. Gelimi ülkelerde daha hızlı kullanım alanı bulan
teknoloji tabanlı tüm yenilikler ile artık yeni bir çağ balamıtır. Siber bir devrim niteliğindeki Sanayi 4.0 ile elde
edilecek pek çok kazanım mevcuttur. Ancak yaanacak bu dönüümün nitelik itibariyle gelimi ülkelerde daha hızlı
gerçeklemesi ülkeler arasındaki uçurumların artmasına da neden olabilecektir. Az gelimi ülkelerin yetersiz gelir,
tasarruf ve yatırım düzeyleri, yeni nesil üretim araçlarının edinilmesi ve Sanayi 4.0 unsurlarının üretim yapılarına
adapte edilmesi gibi hususlarda bu ülkeleri zorlayacaktır.
Genel çerçevede Sanayi 4.0’ın verimlilik, büyüme, yatırım ve istihdam üzerinde birtakım etkiler yaratması
beklenmektedir. üphesiz yeni nesil üretim süreçleri ile maliyet düüleri ile üretim aamalarında büyük tasarruar
sağlanacak, seri üretim ve özelletirilebilen ürünler çoğalacak, milli gelirde artı kaydedilerek makroekonomik
büyüme ve refah artıı gerçekleecektir. Ancak ülkelerin dönüümlerini gerçekletirebilmelerine yönelik olarak
ihtiyaç duydukları tedbirleri almaları gerekmektedir. Yenilikçi bir eksende hareket etmek ve Ar-Ge yatırımlarını
arttırmak, küresel ibirlikleri tesis etmek ve bu suretle sahip olmadıkları teknolojilerden yararlanabilmek gibi çözümler
gelitirmek, daha da yoğunlaan rekabet ortamında sürdürebilir büyümeyi mümkün kılacaktır. Diğer yandan
istihdamın yapısında meydana gelecek değiimler ön vadede igücü piyasalarında olumsuzluk yaratabilecekken,
ileri vadede farklı yetkinliklere sahip nitelikli igücünün istihdam edilmesi söz konusu olacak, yeni i kollarının
yaratılmasıyla yararlar artacaktır. Bu doğrultuda mevcut igücünün akıllanan makine ve süreçleri yaratabilecek
ve yönetebilecek ekilde dönüümünün gerçekletirilmesi ve yeni nesil igücüne, ihtiyaç duyulan yetkinliklerin
kazandırılması gerekmektedir.
KAYNAKÇA
Alçın, S. (2016), “Üretm İçn Yen Br İzlek: Sanay 4.0”, Journal of Economcs, 8: 19-30.
Amercan Enterprse Insttute ve Informaton Technology and Innovaton Foundaton. (2017), “How Cloud
Computng Enables Modern Manufacturng”, (Ed.) Ezell, S. ve Swanson, B, Washngton DC.
162
SANAYİ 4.0’IN EKONOMİK ETKİLERİ
Uğur Salğar (İstanbul University), Deniz Dilara Dereli (İstanbul Kültür University)
Berger, C., Hees, A., Braunreuther, S., ve Reınhart, G. (2016), “Characterzaton of Cyber-Physcal Sensor
Systems”, Proceda CIRP, 41: 638-643.
Bhardwaj, S., Jan, L., ve Jan, S. (2010), “Cloud Computng: A Study Of Infrastructure As A Servce (IAAS)”,
Internatonal Journal of Engneerng and Informaton Technology, 2(1): 60-63.
Chen, Y. (2012), “Challenges and Opportuntes of Internet of ngs”, Asa and South Pacfc Desgn Auto-
maton Conference, Sydney.
Ege, B. (2014), “4. Endüstr Devrm Kapıda Mı?”, Blm ve Teknk: 27-29.
Flasnsk, M. (2016), “Introducton to Artfcal Intellgence”, Swtzerland, Sprnger.
Glchrst, A. (2016), “Industry 4.0: e Industral Internet of ngs”, New York, Apress.
Görçün, Ö.F. (2017), “Endüstr 4.0”, Ankara, Beta Basım.
Hekm, H. ve Baıbüyük O. (2013), “Sber Suçlar ve Türkye’nn Sber Güvenlk Poltkaları”, Uluslararası
Güvenlk ve Terörzm Dergs, 4(2): 135-158.
Hermann, M., Pentek, T., Otto, B. (2015), “Desgn Prncples for Industre 4.0 Scenaros: A Lterature Re-
vew”, https://pdfs.semantcscholar.org/069c/d102faebef48fbb7b531311e0127652d926e.pdf, Er-
m tarh: 01.11.2017.
Kpper, G. ve Rampolla, J. (2012), “Augmented Realty”, http://web.b.ebscohost.com/ehost/ebookvewer/ebo-
ok/ZTAwMHh3d19fNDg2NjM0X19BTg2?sd=b26b7fe4-ec22-4a51-a30b-590af3c917cc@sess-
onmgr103&vd=1&format=EB&rd=6 adresnden alınmıtır.
Las, H., Fettke, P., Feld, T., Homann, M. (2014), “Industry 4.0”, Busness and Informaton Systems Engne-
erng, 6(4): 239-242.
Lom, M., Prbyl, O., Stvek, M. (2016), “Industry 4.0 as a Part of Small Ctes”, Smart Ctes Symposum: 1-6.
Lu, Y. (2017). “Industry 4.0: A Survey on Technologes, Applcatons and Open Research Issues”, Journal of
Industral Informaton Integraton, 6: 1-40.
Monostor, L. (2014), “Cyber-Physcal Producton Systems: Roots. Expectatons and R&D Challenges”, Pro-
ceda CIRP, 17: 9-13.
Mrugalska, B. ve Wyrwcka, M.K. (2017), “Towards Lean Producton n Industry 4.0”, Proceda Engneerng,
182: 466-473.
Oks, S.J., Frıtzsche, A. ve Mösleın, K.M. (2016), “An Applcaton Map for Industral Cyber-Physcal Systems”.
(Eds.), Sabna Jeschke, Chrstan Brecher, Houbng Song, Danda B. Rawat, Industral Internet of
ngs: Cybermanufacturng Systems, Swtzerland, Sprnger: 21-46.
Özdoğan, O. (2017), “Endüstr 4.0”, İstanbul, Pusula 20 Teknoloj ve Yayıncılık.
CURRENT DEBATES IN ECONOMICS
Ayşe Cebeci, Erika Torres, H. Gülçin Beken
VOLUME 18
163
Özsoylu, A.F. (2017), “Endüstr 4.0”, Çukurova Ünverstes İİBF Dergs, 21(1): 41-64.
Radzwon, A., Blber, A., Bogers, M., ve Madsen, E.S., (2014), “e Smart Factory: Explorng Adaptve and
Flexble Manufacturng Solutons”, Proceda Engneerng, 69: 1184-1190.
Rodč, B. (2017), “Industry 4.0 and the New Smulaton Modellng Paradgm”, Organzacja, 50(3): 193-207.
Roland Berger. (2016), “e Industre 4.0 Transton Quantfed: How e Fourth Industral Revoluton Is
Reshung e Economc, Socal and Industral Model”, (Ed.) Dujn, A. ve Gessler, C., Munch.
Rüßmann, M., Lorenz, M., Gerbert, P., Waldner, M., Justus, J., Engel, P. ve Harnsch, M. (2015), “Industry
4.0: e Future of Productvty and Growth n Manufacturng Industres”, e Boston Consultng
Group.
Schwab, K. (2016), “Dördüncü Sanay Devrm”, Çev.: Zülfü Dclel, İstanbul, Optmst Yayınları.
Sklton, M. ve Hovsepan, F. (2016), “e 4th Industral Revoluton: Respondng to the Impact of Artfcal
Intellgence on Busness”, Palgrave Macmllan.
Stock, T., Selger; G. (2016), “Opportuntes of Sustanable Manufacturng n Industry 4.0”, Proceda CIRP,
40: 536-541.
Wang, L. ve Wang, G. (2016), “Bg Data n Cyber-Physcal Systems, Dgtal Manufacturng and Industry 4.0”,
Internatonal Journal of Engneerng and Manufacturng, 6(4): 1-8.
Werthmann, H. ve Blunck, E. (2017), “Industry 4.0: An Opportunty to Realze Sustanable Manufacturng
and Its Potental For A Crcular Economy”, Dubrovnk Internatonal Economc Meetng, 3(1): 644-
666.
Whte, K.P. ve Ingalls, R.G. (2008), “Introducton to Smulaton”, (Eds.) S. J. Mason, R. R. Hll, L. Mönch, O.
Rose, T. Jeerson ve J. W. Fowler, Proceedngs of the 2008 Wnter Smulaton Conference: 17-26.
Yıldırım, B.F. ve Önay, O. (2013), “Bulut Teknolojs Frmalarının Bulanık AHP-MOORA Yöntem Kullanıla-
rak Sıralanması”, İstanbul Ünverstes İletme Fakültes İletme İktsadı Ensttüsü Yönetm Dergs,
24(75): 59-81.
Yıldız, A. (2018), “Endüstr 4.0 ve Akıllı Fabrkalar”, Sakarya Ünverstes Fen Blmler Ensttüsü Dergs,
22(2): 546-556.
Yn, S. ve Kaynak, O. (2015), “Bg Data for Modern Industry: Challenges and Trends”, Proceedngs of the
IEEE, 103(2): 143-146.
Zhou, K., Lıu, T. ve Zhou, L. (2015), “Industry 4.0: Towards Future Industral Opportuntes and Challenges”,
12th Internatonal Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Dscovery (FSKD). Insttute of
Electrcal and Electroncs Engneers Inc.: 2147-2152.