Geçmişten Günümüze Endüstri Devrimleri ve Endüstri 4.0 – Onur Kılınççeker

Endüstri kelimesi, üretim aktivitelerinin tamamını kapsayan bir kelimedir. Kökeni 15.yüzyıla dayanmaktadır [1].  İngilizcede “industrie” kelimesi köken olarak, Fransızcada, Latincede “industria” ve eski Latincede “indostruus” kelimelerine dayanmaktadır. 15.yüzyılda ortaya çıkan bu kelime 18.yüzyılın sonlarında başlayan ve 19.yüzyıl başlarına kadar devam eden 1.Endüstri Devrimi ile çok yaygın olarak kullanılır hale gelmiştir. 

1.Endüstri Devrimi’nin başlangıcı aslında 1760 ve 1840 yılları arasında keşfi yapılan su ve buhar makinelerine dayanmaktadır. Su ve buhar makinelerinin keşfi ile insan ve hayvanların yoğun iş gücüne dayanan özellikle tarım ve ulaşım alanlarında büyük bir gelişme olmuştur. Böylece, kas gücünün egemen olduğu iş sahalarında mekanik güç egemen hale gelmiştir [2] (Bakınız Resim 1). 

Resim 1: Kas gücü ve mekanik gücün yarışı [2]

Endüstri Devrimi kavram olarak ilk defa Arnold Tonybee (Oxford Üniversitesi) tarafından ortaya atıldı ve aynı ismi taşıyan dersi 1880 yılından Tonybee’nin ölüm yılı olan 1883 yılına kadar Oxford Üniversitesi’nde verildi [3]. İlk Endüstri Devrimi ile kas gücünün yerini mekanik gücün alışını sembolize edilen teknolojik ilerlemeler arasında, tekstil ürünlerinin üretimini mekanik hale getiren “Robert’in dokuma tezgahı” (Roberts Loom) cihazının 1830 yılında Richard Roberts tarafından geliştirilmesi, buhar gücünün keşfi ve kullanımı, buhar gücü ile demir üretiminin mekanik hale gelmesi ve makine aracının keşfi olarak sıralanabilir. İngiltere’de başlayan ilk sanayi devrimi zaman içerisinde tüm Avrupa ülkelerine ve Amerika’ya yayılmıştır.

Resim 2: Telegraf [5]

İlk Endüstri Devrimi ile 2.devrim arasında yaklaşık olarak bir yüzyıl vardır. “Teknoloji Devrimi” olarak adlandırılan 2. Endüstri Devrimi’nin başlangıcı olarak 1870 kabul edilir ve yine başlangıç yeri İngiltere’dir. 2. Endüstri Devrimi’nin belirleyici buluşları ise elektrik, gaz ve yağdır [4].  Bu devrimin diğer önemli buluşları ise çelik üretimi, kimyasal sentez ve önemli olarak telgraf ve telefon gibi iletişim araçlarının keşfidir. İngiltere’de başlayan teknolojik devrim hızla Almanya, Amerika, Fransa’ya ve ardından İtalya, Japonya’ya yayılmıştır [5] (Bakınız Resim 2 ve 3).

Resim 3: 1895 Alman demiryolları [5]

2.Endüstri Devrimi’nden yine yaklaşık olarak bir yüzyıl sonra, 1969 yılı 3. Endüstri Devrimi’nin başlangıç yılı olarak kabul edilir. 3. Endüstri Devrimi bilgisayar ve dijital devrim olarak adlandırılmaktadır. Burada belirleyici olan unsurları ise özellikle bilgisayar olmak üzere elektronik ve iletişim alanlarında yapılan buluşlardır. 3. Endüstri Devrimi ile hayatımıza yenilenebilir enerji kaynaklarının girişi ile enerji kaynakları daha çeşitli ve bireysel olarak erişilebilir hale gelmiştir. Ayrıca Nesnelerin İnterneti (Internet of Things) (Bakınız Resim 4) ile insan-insan, insan-makine, makine-makine iletişimi farklı bir seviyeye taşıyan sensörler ile günümüz insanın hayatı başka bir boyuta taşınmıştır. Bu Endüstri Devrimi’nin henüz tüm insanların hayatına nüfuz etmediği için hala devam ettiği düşünülmektedir. 

Resim 4: Nesnelerin İnterneti [6]

3. Endüstri Devrimi henüz bitmemişken insan yaşamının ayrılmaz bir parçası olan internet, 4. Endüstri Devrimi’nin (diğer bir deyişle Endüstri 4.0) itici gücü olarak kabul edilmektedir. Bundan önceki endüstri devrimleri için buhar gücü, elektrik ve iletişim araçları belirleyici olmuşken, 4. Endüstri Devrimi için internet belirleyici unsurdur. Endüstri 4.0 kavramı Almanya merkezlidir ve ilk olarak 2011 yılında Hannover Fuarında kullanılmıştır. Endüstri 4.0 sürecini hızlandıran önemli buluşlardan biri Siber Fiziksel Sistemler (SFS) (Cyber-Physical Systems)’dir [9]. 

SFS ile günümüz yazılım ve donanım ürünleri internet ile ortak bir ağ üzerinden bağlı hale gelerek bunlar üzerinde işlemler daha entegre şekilde gerçekleştirilir. Ayrıca SFS ile kullanılan yazılım ve donanım ürünleri eskiye göre daha hızlı, daha verimli ve daha az enerji tüketir hale gelir. SFS kavramı günümüzde Nesnelerin İnterneti kavramını da içine alan geniş bir kavramdır. Böylece günümüzde gerek sanayi de gerekse günlük hayatımızda kullandığımız cihazlar gelişmiş yapay zeka ile daha akıllı hale gelir. Endüstri 4.0 kapsamında ortaya atılan bir diğer kavram ise Dijital İkiz (Digital Twin)’dir [10]. Daha akıllı ve entegre hale gelen sistemlerin yönetilmesi ve güvenilir şekilde çalışıyor olması çok önemlidir. Dijital ikiz ile SFS sistemlerin birer dijital simülasyonları elde edilir. Sistemlerin yönetimi ve güvenlik kontrolleri öncelikle bu simülasyonlar üzerinde sağlanır ve simülasyonlarda başarı ile geçen düzenlemeler daha sonra gerçek SFS üzerinde aksiyon haline gelir.

Tüm bu gelişmelerin yanında günümüzde aktif internet kullanıcı sayısı yaklaşık olarak 4.57 milyardır. Bu sayı toplam dünya nüfusunun yaklaşık %59’una denk gelmektedir. Böylece dünya nüfusunun yaklaşık olarak %41’i günümüzde aktif olarak internet kullanamamaktadır. Bu oran Endüstri 4.0’ın konuşulduğu günümüzde oldukça yüksektir. Günümüzde Starlink [8] projesi ile tüm insanlara hızlı ve güvenli internet erişimi sağlamak hedeflenmektedir.

Referanslar

[1]“Industry.” Merriam-Webster.com Dictionary, Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/industry. Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[2]”The First Four Main Revolutions In The Industrial World”, https://medium.com/datadriveninvestor/the-first-four-main-revolutions-in-the-industrial-world-428cf3dd0f78#:~:text=The%20first%20industrial%20revolution%20%E2%80%94%201765,muscle%20power%20to%20mechanical%20power. Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[3]Deane, Phyllis M., and Phyllis M. Deane. The first industrial revolution. Cambridge University Press, 1979.

[4] “The 4 Industrial Revolutions”, https://ied.eu/project-updates/the-4-industrial-revolutions/, Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[5] “Second Industrial Revolution”, https://en.wikipedia.org/wiki/Second_Industrial_Revolution#:~:text=The%20Second%20Industrial%20Revolution%2C%20also,into%20the%20early%2020th%20century., Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[6] “Internet of Things”, https://justcreative.com/2018/11/19/internet-of-things-explained/, Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[7] “Global digital population as of July 2020”, https://www.statista.com/statistics/617136/digital-population-worldwide/, Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[8] “Starlink”, https://www.starlink.com/, Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[9] “Cyber-Physical Systems”, https://en.wikipedia.org/wiki/Cyber-physical_system, Son Erişim: 6 Kasım 2020.

[10] “Digital Twin”, https://en.wikipedia.org/wiki/Digital_twin, Son Erişim: 6 Kasım 2020.

Yazar: Onur Kılınççeker (Araştırma Görevlisi: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi (Türkiye), Doktora Öğrencisi: Paderborn Üniversitesi (Almanya), https://www.mu.edu.tr/tr/personel/kilincceker)

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir