WITTENSTEIN: Geleceğin Projesi Industrie 4.0’ın Yolunu Açan Şirket | Redüktör, Varyatör, Dişli ve Motor Teknolojileri Dergisi
Vitrin camından üretime bakış; Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bankanı Fikri Işık ve yanındaki heyete “Geleceğin Şehir Üretimi” hakkında bilgi verilmiştir.
Mekatronik tahrik teknolojisi alanında inovasyon lokomotifi olan WITTENSTEIN şirketi geleceğin projesi olan Industrie 4.0 (sanayi devriminin dördüncü basamağı) çerçevesinde siber-fiziksel üretim sistemlerinin (CPPS) geliştirilmesinde önemli görevler üstleniyor.
Müşteriye özgü ürünler ve üretim süreçleri, kısalmış teslimat süreleri, artan maliyet ve verimlilik baskısı, ayrıca dünya pazarlarında sertleşen rekabet koşulları: Günümüzde ve gelecekte neredeyse tüm üretim yapan şirketler bu zorluklarla başa çıkmak zorunda. Özellikle de Embedded Systems, Mekatronik, Lean Production ve CIM gibi spesifik çözüm yaklaşımlarıyla öne çıkan günümüz üretim teknolojilerinin artık sınırlarına ulaştığı görülüyor.
Gelecek belki de ‘bilgiye dayandırılmış üretim ‘de’ yatıyordur: Üretimin odak noktasında yer alan insan akıllı makineler, global ağlar ve sanal üretim teknolojileriyle destekleniyor. Böylesine akıllı biçimde entegre edilmiş kaynaklar bireysel ve akıllı ürünlerin değiştirilebilir ve verimli bir şekilde üretimine olanak sağlıyor. Federal Almanya Cumhuriyeti bu alanda öncü olmak istemektedir. Bu nedenle de Industrie 4.0’la klasik üretim yapılarının inovatif bilgi ve internet teknolojileriyle iç içe geçmesini daha ileriye götürecek olan geleceğe yönelik bir projeyi başlattı. Hedef, “Smart Factory”, yani sürdürülebilir biçimde artan üretkenlik ve esneklik temel özelliklerine sahip akıllı fabrikadır.
Siber-Fiziki Sistemler: Industrie 4.0’ın Temeli
Industrie 4.0’ın teknolojik temelini siber-fiziki sistemlerin (CPS) geliştirilmesi oluşturuyor. Bu sistemler ağlar üzerinden birbirine bağlanmış iş ve değer yaratma süreçlerine olanak sağlıyor. Buradaki hedef üretim süreçlerinin daha kolay dönüştürülebilir hale getirilmesi, daha verimli kaynak kullanımının sağlanması ve üretimin daha ergonomik bir biçimde yürütülmesi. Bunu gerçekleştirebilmek için CPS’ler katıştırılmış yazılıma sahip olmak, her boyuttaki ağlarda iletişim kurabilmek, sensörlerle ve aktüatörlerle donatılmış olmak, geniş kapsamlı bilgiler sunmak, bir insan-makine arayüzü üzerinden yönetilebilir durumda olmak ve (özellikle önemli olan) internetteki dağıtılmış görevleri (anahtar sözcük Cloud) kullanmak zorunda. Cloud Computing’in uzmanlar tarafından geleceğin fabrikası için en büyük eğilimlerden biri olarak görülmesi boşuna değil.
Mekatronik alanında entegre bir şirketler topluluğuna dönüşen WITTENSTEIN bu noktada geleceğin projesi Industrie 4.0 ile teknolojik bir köprü kurulmasını hedefliyor. Yatay ve dikey olarak birbirine bağlanmış üretim yapıları, dijital ürün belleğine sahip mallar, makinelerle konuşan insanlar, internet teknolojileri aracılığıyla iletişim – sanayi devriminin bu dördüncü basamağı bir dizi fırsatı ve potansiyeli beraberinde getiriyor. Ürünler akıllı biçimde tasarlanabiliyor, yani sanayi aplikasyonları diye adlandırılan uygulamalar gibi işlevler ürünlere sonradan eklenebiliyor ve böylece gerçek ürün potansiyellerinden yararlanılabiliyor.
Şu sıralarda geliştirilme aşamasında bulunan bilgi vericisiz konumlandırma özelliği sonradan eklenebilen bu tür ürün işlevlerine bir örnek: Bunun geniş bir devir sayısı aralığına uzanması, motordan motora aktarılabilir olması, tüm modern kumanda birimleri tarafından desteklenmesi, “App” olarak servo güçlendiricilerde uyarlanabilir olması ve bu sayede fiyat, dayanıklılık ve kullanılmayacak gereksiz bilgi bakımından avantaj sağlaması bekleniyor. Bunun ötesinde işlevlerin sonradan eklenmesi mevcut üretim süreçlerinin optimizasyonunu sağlayabilir WITTENSTEIN tool drives’ın aşağıda yer alan örneği bunu etkileyici bir biçimde gösteriyor. Böylece Industrie 4.0 genel anlamdaki en önemli hedefine ulaşıyor: Almanya’daki üretim tesislerinde istihdamın güvence altına alınması.
WITTENSTEIN tool drives: Modüler mekatronik sistemi Industrie 4.0’ı bekliyor
Industrie 4.0’a dayalı üretim sistemlerinin yatırım ve işletme giderlerini nasıl düşürebileceğine, üretkenliği nasıl arttıracağına, değer yaratmayı nasıl optimize edeceğine ve böylece bir teknoloji değişimine yol açabileceğine bir örneği WITTENSTEIN tam otomatik ahşap işlemeye yönelik modüler tool drives sistemiyle ortaya koyuyor. CNC çoklu iğ uygulamalarına yönelik araçlara ve bunlara göre uyarlanmış bileşenlere dayanan bu doğrudan tahrik edilen aletler, tüm mekatronik disiplinlerini basamaklandırılabilir hale getiriyor ve esnek bir modüler sistemde entegre ediyor. Değiştirilebilirlik, esneklik, kaynak verimliliği, ergonomi – kolay bir tabirle, “Industrie 4.0’a uygun” bir yapılandırmanın tüm boyutları karşılanıyor. Böylelikle her kullanıcı internet tabanlı bir sistem yapılandırıcısı aracılığıyla kendi tool drives sistemini istediği biçimde oluşturabiliyor. Delme şemaları çok esnek ve değiştirilebilir biçimde programlanabiliyor; delme modülleri ergonomik biçimde istenildiği gibi takılabiliyor ve yerleri değiştirilebiliyor. Enerji ve hammadde kaynakları tasarruf ediliyor, çünkü hiçbir iğ gereksiz yere dönmüyor. Sadece işleme görevi için gerekli olan delme modülleri aktif durumda.
Son olarak müşteri odaklı hizmetler karmaşıklığı azaltmaya, sistemin pazardaki cazibesini arttırmaya ve yüksek derecede yatırım güvenliği sağlamaya katkıda bulunuyor. Tool drives sistemi bir CPS olarak Industrie 4.0’ın koşullarına ilişkin temel gereklilikleri ve beklentileri şimdiden yerine getiriyor.
Geleceğin kentsel üretiminde” CPS kullanımı senaryosu“
Redüktör uzmanı WITTENSTEIN bastian GmbH şirketinin Fellbach’taki merkezinde gerçekleştirilen üretimde Industrie 4.0 üretim teknolojisi bakımından somut hale geliyor. Oradaki ‘geleceğin kentsel üretimi’nde akıllı tahrikler ve CPS modülleri (örneğin makineler, kalıplar ve makine kümeleri) gerçek bir üretimde deneniyor. “Vitrin fabrikası” diye adlandırılan tesis gelecekte ürünlerin ve konseptlerin Industrie 4.0 çerçevesinde gerçek makinelerde ve sistemlerde nasıl uygulamaya konulacağını ve tek tek CPS modüllerinin bilgi teknolojisi referans mimarisine nasıl entegre edilip ağlar üzerinden birbirine bağlandığını gösteriyor.
CyProS’de aktif angajman
Fabrikalarda akıllı sistemlerin ağ üzerinden birbirine bağlanmasıyla, yani üretim ve internet teknolojisinin içi içe geçmesiyle, üretkenlik ve esneklik artışının sağlanması CyProS araştırma projesinin hedefini oluşturuyor. WITTENSTEIN Eylül 2012’de başlatılan bu projede daha en başından beri konsorsiyum lideri olarak görev alıyor. İlk adımda üretim ve lojistik sistemleri için siber-fiziksel sistem modüllerinin temsili bir yelpazesinin oluşturulmasına çalışılıyor. Bir sonraki basamakta CPPS’nin yaygınlaştırılması için evrensel yaklaşım şekilleri, yardımcı araçlar ve platformlar oluşturulması planlanıyor. CPPS’nin ekonomik biçimde işletilmesi ve gerçek üretim ortamlarına uyarlanması için gerekli olan ve teknik ve yöntemsel temeller yaratılacak. WITTENSTEIN bunu “vitrin fabrikası”nda gösterecek.
CPS’in kullanımına ilk örneği, Smart Tags diye adlandırılan etiketler aracılığıyla dijital bir el kitabına bağlanmış olan akıllı yapı taşları oluşturuyor. Bunun üzerine kurulu olan etkileşimli sunum sistemi WITTENSTEIN alpha’nın bir V-Drive redüktörüne dayanıyor. Sistem, elle tutulur fiziksel yapı taşlarını dijital bir el kitabındaki bilgilerle bağlantılandırıyor. İki sunum senaryosu redüktörün akıllı montajını ve doğru biçimde bir araya getirilmemiş bir redüktörün işlevlerinin kontrol edilmesini ve hataların düzeltilmesini içeriyor. Bu yaklaşımın avantajları ortada: Yeni çalışanlara gelecekte CPS’nin sağladığı akıllı asistanlık sayesinde iş daha hızlı öğretilebilecek. Karmaşık yapı taşlarının ve bileşenlerin montajındaki hatalar erkenden fark edilecek ve önlenecek.
WITTENSTEIN Endüstri Kampüsü: Bilim ile piyasanın bir araya getirilmesi
Industrie 4.0 yolunda önemli bir adımı teknolojik buluş (invention) ile bunun bir inovasyon olarak piyasadaki uygulaması arasındaki boşluğun kapatılması ve böylece uygulamayla yakın zamanlı bir ilişki kurulması oluşturacak. Somut olarak bunun anlamı, Industrie 4.0 ile bağlantılı teknolojilerin ve bunlardan yararlanma potansiyellerinin somut uygulama örneklerinden hareketle deneyimlenebilir hale getirilmesidir. Bu amaçla WITTENSTEIN şirketinde bir “Endüstri Kampüsü”, yani Industrie 4.0’ın uygulamaya konulmasında liderliği üstlenerek somut ürünler, süreçler ve iş modelleri üzerinde çalışacak bir enstitü kurma fikri var. Sanayi kampüsü projesi aynı zamanda geleceğin uzman elemanlarının disiplinler arası eğitimine de olanak sağlıyor. Burada klasik mühendislik dalları modern bilişim ve iletişim teknolojileriyle iç içe geçecek. WITTENSTEIN bunları günün birinde “inovasyon öncüleri” olarak adlandıracak.
Böylece WITTENSTEIN birçok açıdan Industrie 4.0 için önemli bir yol gösterici konumuna geliyor ve bununla Alman şirketlerinin şimdi daha yeni başlayan gelecekte rekabet gücünü koruması ve üretim tesislerinin ayakta kalması için önemli bir katkı sağlıyor.