Siber fiziksel üretim sistemleri ve inovasyon tabanlı bir tasarım uygulaması: Teka vtc üretim hattı örneği

Abstract

Günümüzde bilgi ve bilginin artan ulaşılabilirliği, üreticiden tüketiciye bilgi teknolojisi ve bilgi yönetim sistemlerinin daha yoğun kullanıldığı yeni bir akımı meydana getirmektedir. `Dijital Dönüşüm` veya `Endüstri 4.0` olarak da adlandırılan bu akım; müşteriler açısından fonksiyonellik ve hız noktasında opsiyonel, üreticiler içinse sürdürülebilirlik noktasında hayati bir önem arz etmektedir. Bu önem çerçevesinde üreticiler, üretim süreçleri başta olmak üzere tüm süreçlerini bilgiye dayalı olarak dönüştürmek ve yönetmek durumundadırlar. Literatürde `Siber-Fiziksel Üretim Sistemleri` kavramına karşılık gelen bu üretim yönetimi; nesnelerin interneti, büyük veri analizi, bulut bilişim ve benzeri teknolojilerle mevcut üretim sürecinde üretilen verilerin siber ortamda işlenmesi ve sonrasın elde edilen bilgilerin fiziksel üretim ortamına dair öngörümlerde bulunulması ve sürecin yönetimi için kullanılması fikrine dayanmaktadır. Tanımdan hareketle geleneksel üretim sistemleriyle üreten bir işletmede siber-fiziksel üretim sistemlerine geçişte atılması gereken ilk adım, üretim alt yapısının veri üretebilir hale getirilmesi ihtiyacı olarak görülmektedir. Bu ihtiyacın uygulama düzeyinde giderilip değerlendirilmesi için çalışmanın uygulama alanı olarak İzmir'de lokalize TEKA VTC ocak üretim tesisi belirlenmiştir. Siber fiziksel üretim sistemlerine geçişin tasarlandığı bu uygulamanın inovatif yanı, tesiste herhangi alt yapı değişikliği ve ciddi bir yatırımına gidilmeksizin üretim sürecinde yer alan bileşenlerin `Radyo Frekans Tanımla(RFID)` teknolojisiyle kimliklendirilmesidir. Bu sayede dijital olarak veri üretebilir hale gelen bileşenlerin ürettiği veriler, geliştirilen algoritmaya uygun olarak tek kart bir bilgisayarla siber ortamda işlenmek üzere toplanabilmekte ve süreç yönetiminde kullanılabilmektedir. Üniversite sanayi işbirliğiyle gerçekleşen bu uygulamayla işletmede; bilgiye dayalı verimli üretim ve etkin yönetim imkânı perspektifinden dijital dönüşüm farkındalığı oluşturulmuş, akademik olarak da siber-fiziksel üretim sistemleri hakkında bilginin oluşumuna dayanan derinlikte bir uygulamalı araştırma ortaya konulmuştur.

Nowadays, information and the increasing accessibility to information brought a brand-new trend where the information technology and the information management systems are used more widely from the producer to the consumer. The trend named `Digital Transformation` or `Industry 4.0` has an optional importance for the consumers in terms of functionality and speed and plays a significant role for the producers in terms of sustainability. Within the frame of this importance producers have to transform and manage all the processes especially the production processes based on information. This production method which is referred as the notion of `Cyber-Physical Production Systems` in literature; is based on the idea of processing the data obtained from the existing production process via internet of things, big data analysis, cloud computing and similar technologies in a cyber environment and to use the obtained data in terms of prediction of the physical production environment and the management of the process.In the light of the definition, the first step to be taken in the transition from traditional production systems to cyber-physical production systems in an organization, is considered to be the necessity of making the production infrastructure as being able to produce data. In order to fulfil the requirement at the level of practice, the implementation area of the study was determined as localized TEKA VTC hob production facility in İzmir.The innovative side of this implementation designed for the transition to the cyber-physical production systems is the identification of the components taking place in the production process by means of `Radio Frequency Identification (RFID)` technology without requiring any infrastructural changes and a serious investment. Therefore, the data generated from the components being able to produce information digitally, could be collected to be processed in a cyber environment with a single board computer compatible to the developed algorithm and may be used in the process management.With this implementation carried out through the cooperation between the university and the industries; a digital transformation awareness was developed from the perspective of information-based efficient production and efficient management in the facility, and an applied detailed research based on the information formation regarding cyber-physical production systems was performed academically.