Akıllı Fabrika Yolculuğu

Akıllı Fabrika Yolculuğu ve ERP, MES – MOM Sistemleri

Birçok işletme ERP (Kurumsal Kaynak Planlama) sistemlerini kullanmaya başlayarak dijital dönüşümün ilk adımlarını atmış oluyor. Böylece süreçlerini artık bir sistem üzerinden yönetirler; verimlilikte artış gözlemlemeye ve süreçlerin iyileştirilmesine yönelik adımlar da atılmaya başlar.

“Akıllı Fabrika” yolculuğunda atılacak sonraki adımlarda, operasyonları ve süreçleri daha etkin hale getirmek için APS (İleri Düzey Planlama ve Çizelgeleme), AR (Artırılmış Gerçeklik), BI (İş Zekâsı), BPM (Kurumsal Süreç Yönetimi), CMMS (Bilgisayarlı Bakım Yönetim Sistemi), IIOT (Endüstriyel Nesnelerin Interneti), MES (Üretim Yürütme Sistemleri) ve PLM (Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi) sistemleri gibi birçok dijital çözüm dahil edilebilir. Bu şekilde her bir aşamada veri entegrasyonu sağlanarak, şirket içindeki tüm süreçler, veriler ve dokümanlar da dijitalleşmiş olur.

Üretim alanımızdaki kaynaklardan, proseslerden ve (üretilen ürüne göre değişen) müşteri deneyimi paylaşımlarından elde edilen verilerin analiz edilip inovasyon amacıyla kullanılması çok önemlidir.

Örnek olarak bir makine üreticisini ele alalım. Bu makine üreticisinin çeşitli üretim lokasyonlarında üretilen makinelerin üretimi süreci sırasındaki oluşan imalat verileri MES sistemleri vasıtasıyla ve üretilen makinelerin müşteriler tarafından kullanımı sırasında oluşan ve üretilen veriler, IIoT yoluyla makine üreticisine ulaşabilir ve toplanabilir. Böylece analiz etmek için oldukça büyük ve entegre bir veri yığını (Big Data) elde edilebilir. Bu verilerin analizi sayesinde de makine üreticisi daha verimli çalışan inovatif ürünler geliştirilebilecektir.

Akıllı cihazlar AI (Artırılmış Gerçeklik) ile çalışanlar ve müşteriler için daha fazla değer sağlanmasına yardımcı olacak yeni yollarla etkileşime girebilir. Örneğin, artırılmış gerçeklik, üretim alanında bakım teknisyenlerinin gerçek zamanlı olarak bakım geçmişine erişimine ve tasarım özellikleri aracılığıyla bakım sorunlarını teşhis etmelerine ve daha hızlı müdahale etmelerine yardımcı olabilir.

APS (İleri Düzey Planlama ve Çizelgeleme) yazılımları, müşteri taleplerini ve tesis kapasitesini en optimum karşılama düzeyi ile dengelemek için hammadde ve üretim kapasitesi belirlenmesine yardımcı olur. APS yazılımı, üretimi işçilik ve tesis kapasitesine göre planlayacak ve malzeme ihtiyaç planlamasını (MRP) iyileştirecektir.

APS yazılımı, duruş süresini ve hataları en aza indirirken optimum üretim programları oluşturur. Görsel çizelgeler ve GANTT çizelgeleri, en iyi başlangıç zamanlarını, kullanılacak en iyi makineleri ve işçilerin, araçların ve alt montajların kullanılabilirliğini belirleyen tüm üretim planlama sürecinizin bir görünümünü verebilir.

Üretim otomasyonu ile entegre çalışan ERP (Kurumsal Kaynak Planlama) sistemlerinin de dijital ve akıllı değişime ayak uydurması ve “Akıllı Fabrika” yolculuklarında işletmeleri değişime zorlayan rekabet, hız, kalite, esneklik gibi olgulara çözüm üretecek yetenekte olması gerekiyor.

IIoT (Endüstriyel nesnelerin interneti) denince genellikle nesnelerin birbirleriyle veya daha büyük sistemlerle bağlantılı olduğu iletişim ağı akla geliyor. Ülkemizde de 2014 yılının başlarında konuşulmaya başlanan IoT’nin, son yıllarda karşımıza daha çok çıkmasının nedeni, IoT’nin geleceğin dünyasında ve oluşumunda önemli ve etkin bir yerinin olmasıdır.

Türkiye, robot teknolojilerinin kullanımında dünyanın epey gerisinde bulunuyor. Bu şekilde geride kalmamızın nedenleri olarak teknolojiden çekiniyor olmamız ve bu yatırımı etkin bir şekilde kullanabilecek nitelikteki eleman sıkıntısının yaşanıyor olması söylenebilir. Son dönemde özellikle otomotiv sektöründe üretim yapan firmalar 2025 ile 2035 yılları arasında fabrikalarını tamamen dijital akıllı fabrikaya dönüştürecek proje takvimlerini duyurmaya başladılar. Bunlar ülkemiz açısından oldukça sevindirici haberlerdir.

Hemen hemen her 10-12 yılda bir, yazılım endüstrisinin yeni bir terim tanıtmak için can attığını görebiliyoruz. Her yeni terim genellikle bir evrime işaret eder.

Örneğin, PLM (Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi), 1995 yılında PDM (Ürün Veri Yönetimi) tanımının üzerinde evrimsel bir vizyon olarak tanıtıldı. Mühendislik departmanları için çözümler üzerinde çalışan yazılım üreticileri kısa süre sonra terimi kullanmaya ve bu vizyonu yerine getirmeye başladı.

ERP (Kurumsal Kaynak Planlaması) terimi 90'ların başında ortaya atıldı. 2000’lerin başlarında ve 2010 civarında iki kez ERP 2.0 veya eERP (Extended ERP) terimi için küçük girişimler oldu, ancak ERP teriminin yerini alamadılar...

MES (Üretim Yürütme Sistemi) terimi ise, AMR Research tarafından ortaya atıldığı 90'lı yılların başından beri kullanılmaktadır.

2005 yılında ISA95 (1) bünyesinde çalışan proses üretim yapan şirketler kendi diyagramlarını oluşturmaya karar verdiler. Bu diyagrama göre; Katman-1 ’de veriler saniye cinsinden, Katman-3 ‘te saat cinsinden ve Katman-4 ‘te ise veriler gün cinsinden toplanmaktaydı.

Ancak, "Yönetim" kelimesini "Yürütme" kelimesinden daha çok sevdikleri için MES katmanını, Katman-3 'ü Üretim İşlemleri Yönetimi (MOM) olarak yeniden adlandırmaya karar verdiler. Bu bir adlandırma tercihiydi, üretim sistemleri için çıtayı yükseltmedi; daha iyi bir isim olduğu düşünülüyordu.

Pazardaki kafa karışıklığı, yalnızca üretim sistemleri arenasına geniş işlevsellikle girmeye çalışan PLM ve ERP yazılım üreticilerine de fayda sağlayabilecek cinsten.

Üçüncü bir alternatif var mı?

Belki de MES ile MOM arasındaki tartışmaya odaklanmak yerine, gelecek için MES 'teki "E" yi değiştirebilir ve daha iyi tedarikçi işbirliğini ve orkestrasyonunu destekleyecek yeni nesil "Üretim Kurumsal Sistemleri" tanımlanabilir. MESA, MESA'daki “E” yi “Yürütme” den “Kurumsal” a değiştirdi.

Dört harfli bir kısaltmanın zamanı da gelmiş olabilir. eMES

Belki de PPM (Üretim Süreci Yönetimi) veya İşbirliğine Dayalı Üretim Yönetimi (ARC Group tarafından kullanılan CPM) terimi daha kalıcı olacaktır.

Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA) (2) International gibi endüstri grupları, karmaşıklığı ele almak ve birçok MES üretim yönetimi işlevini ve gerçek zamanlı bağlantılı (Real Time Integration) bir işletmeyi oluşturmak için diğer sistemlerle nasıl entegre olduklarını açıklamak için oluşturulmuştur.

Yıllar geçtikçe, standartlar ve modeller MES'in işlevselliği açısından kapsamını geliştirmiş ve üretim kaynaklarının yönetimi, üretim verilerinin toplanması ve analizi, ekipman arızaları ve periyodik bakım, malzeme, ürün ve proses kalite kontrolü ve Genel Ekipman Verimliliği (OEE) gibi konular MES’in kapsamına girmiştir.

Ülkemizde öncelikle 2007 – 2008 yıllarında üretimden veri toplama projeleri ile anılmaya başlayan MES, son dönemde gerçek kapsam ve fonksiyonları ile tanınmaya başladı.

Türkiye’deki işletmelerdeki teknoloji kullanımı ve farkındalık seviyesi oldukça düşük seviyede olmasından dolayı MES kullanım düzeyi de henüz istenilen seviyelerde değildir.

Yapılan araştırmalar ve görüşlere göre (Ülkemizde bu alanda yapılan araştırmalar çok kısıtlı) ülkemizde Kurumsal Kaynak Planlama (ERP) yazılımlarının kullanım oranı yaklaşık %24 (3), İmalat Alanı Yönetimi (MES) yazılımlarının kullanım oranı ise son yıllardaki projelerle beraber yaklaşık %12 (4) seviyelerindedir.

Türkiye Cumhuriyeti Devleti işletmelerdeki teknoloji kullanımı ve farkındalık seviyesini artırmak üzere 10. Kalkınma Planında yer alan “İmalat Sanayiinde Verimliliğin Artırılması” mottosuyla Model Fabrikaları yaygınlaştırmayı hedefledi.

Model Fabrikalar, işletmelerde operasyonel mükemmeliyet ilkelerinin yaygınlaştırılmasını sağlamayı amaçlayan yetkinlik merkezleri olarak da tanımlanabilir. Model Fabrikalarda yaklaşık olarak %65 uygulamalı, %35 kuramsal eğitimden oluşacak şekilde, hata yapma özgürlüğünün olduğu gerçek bir üretim ortamında en kalıcı öğrenme yöntemi olan deneyimsel öğrenme ilkelerine dayalı programlar yürütülmektedir.

Model fabrikaların en önemli faaliyet alanları arasında eğitim ve yerinde danışmanlık programları, farkındalık seminerleri ile sürekli iyileştirme, yalın üretim, dijital dönüşüm vb. konularda işletmelerin mevcut zihniyet yapısını değiştirip insan, makine / ekipman, hammadde, malzeme, zaman ve enerji kaynaklarını en verimli şekilde kullanmalarını ve rekabet güçlerini kısa zamanda artırmayı hedeflemektedir. Bunlara ek olarak, üniversite – sanayi iş birliğine çeşitli programlar ve iş birliği stratejileri ile katkı sağlamak da hedefleri arasında yer almaktadır.

Model Fabrikalarda verimlilik artırma tekniklerinin dijital bileşenlerle desteklenmesi temel yaklaşımı oluşturmaktadır. Bu doğrultuda; IoT (Nesnelerin İnterneti) Platformu, Bulut Bilişim Uygulaması, Büyük Veri Analitiği ve Yapay Zekâ Platformları, Dijital İş Talimatı, Döngü Zamanı Analizi ve Değerlendirme, Kobot (Cobot) ve Robot, Kestirimci Bakım, Artırılmış Gerçeklik, Dijital İkiz ve Simülasyon, Eklemeli İmalat gibi teknolojik unsurlar kullanılarak dijital dönüşüm uygulamaları gerçekleştirilmesi amacıyla altyapı kurulumları devam etmektedir.

Model Fabrikaların Türkiye’de kurulum ve yaygınlaştırılması süreci Birleşmiş Milletler Kalkınma Programı (UNDP) ile işbirliği kapsamında yürütülmektedir.

Ülkemizdeki Model Fabrikaların ilki Ankara’da ve ikincisi Bursa’da 2019 yılında faaliyete geçmiştir.2022 yılı başı itibarıyla; Ankara ve Bursa dışında, Gaziantep, İzmir, Kayseri, Konya, Mersin ve Adana'daki Model Fabrikalar faaliyete geçmekle birlikte, Denizli, Eskişehir, Kocaeli, Malatya, Samsun, Tekirdağ ve Trabzon illerinde de Model Fabrikaların kurulum çalışmaları devam etmektedir.(5)

Biz de, Kurumsal Dönüşüm Platformu olarak işletmelerin verimlilik yolculuklarında detaylı, sektörel, şeffaf ve marka bağımsız bilgi edinmelerini, kendilerine örnek teşkil edecek başarı hikayelerine ve çözüm önerilerine ulaşmalarını sağlıyoruz. Sivil Toplum Kuruluşları ile birlikte dijital dönüşüme yönelik farkındalık etkinlikleri düzenliyoruz ve bu yolculuğa çıkmaya niyetlenen firmaların dijital (dönüşüm) olgunluk seviyelerini tespit ederek, yol haritalarını oluşturmalarına destek oluyoruz. (6)

(1) ISA-95 Hakkında

Kuruluş ile kontrol sistemleri arasında otomatikleştirilmiş bir arabirim geliştirmek için Uluslararası Otomasyon Derneği'nden (International Society of Automation) alınan uluslararası bir standarttır. Bu standart, küresel üreticiler için tüm endüstrilerde ve her türlü proseste uygulanmak üzere geliştirilmiştir.

(2) MESA Hakkında

Manufacturing Enterprise Solutions Association International (MESA, MESA International olarak da bilinir) MESA'nın amacı, bilgi teknolojisi ve en iyi yönetim uygulamalarının uygulanması ve uygulanması yoluyla üye şirketlerin iş sonuçlarını ve üretim operasyonlarını iyileştirmelerine yardımcı olmaktır.

MESA ilk olarak 1992'de Manufacturing Execution Systems'ı tanıtmak için kuruldu, kısaltması ve erişimi daha sonra Manufacturing Enterprise Solutions Association'a genişletildi ve daha sonra tüm Manufacturing kurumsal değer zincirinde daha geniş bir işlev kapsamını ve fabrika zemin cihazlarının entegrasyonunu içerecek şekilde genişletildi. 2012 yılında WBF (World Batch Forum) ile birleşti. 2016 yılında MESA, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti ve Endüstri 4.0 dahil olmak üzere girişimlerin ilişkilerini ve kapsamını açıklayan “Akıllı Üretimin” ilk resmi tanımını yayınladı.

(3) 2021 yılına ait TÜİK verilerine göre.

(4) 3 Milyon USD ve üzerindeki ciroya sahip sanayi kuruluşları baz alınmıştır.

(5) Detaylı bilgi için; https://www.sanayi.gov.tr

(6) Daha detaylı bilgi için; http://www.kurumsaldonusumplatformu.org