Mühendisliğin yeni rotası…

Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi, Endüstri Mühendisliği Bölüm Başkanı Prof. Dr. Ali Yurdun Orbak ile sanal gerçeklik (VR), akıllı otomasyon, 3D baskı teknolojileri ve simülasyon yazılımlarının üretim süreçlerine katkılarını konuştuk.

SEMA NUR ÇİNAR

Ayrıca, robot operatörlerinin eğitiminde sağladığı güvenli ortamlar ve gelişim takibine olanak tanımadaki rolünün önemini, metaverse gibi sanal platformların performans analizi ve yazılımların geliştirilmesindeki önemini ele aldık.

“SANAL GERÇEK SOMUT KAZANÇ “

Simülasyonların yazılımları test etmesi ve robot operatörlerin eğitiminde kullanılması, Endüstri 4.0’ın sunduğu önemli avantajlardan olduğundan bahseden Prof. Dr. Ali Yurdun Orbak: “Bu avantajlar, risklerin azaltılması ve maliyetlerin düşürülmesi, gerçek zamanda analizlerin gerçekleştirilebilmesi ve iyileştirme alternatiflerinin belirlenebilmesi, son olarak zaman tasarrufudur. Risk azaltma ve maliyet düşürme avantajı şu şekilde karşımıza çıkmaktadır. Yeni üretim yazılımlarının doğrudan fiziksel sistemlerde test edilmesi, hatalara ve üretim kesintilerine neden olabilmektedir. Simülasyon ortamlarında yapılan testler, bu riskleri ortadan kaldırır ve geliştirme sürecini daha ekonomik hale getirir. Gerçek zamanlı analiz ve iyileştirme konusunda metaverse gibi sanal platformlarda yapılan simülasyonlar, yazılımların performansını gerçek zamanlı olarak analiz etmeye olanak tanımaktadır. Bu da potansiyel hataların erken tespiti ve daha iyi optimize edilmesi için büyük avantaj sağlar. Zaman tasarrufu konusunda ise fiziksel test süreçlerinin süresi oldukça uzundur; simülasyonlar bu süreyi ciddi şekilde kısaltarak ürünlerin pazara daha hızlı sunulmasını sağlamaktadırlar” şeklinde konuştu.

SİMÜLASYONLA GELECEK

Simülasyonların robot operatörlerin eğitiminde kullanılmasının güvenli eğitim ortamının oluşturulması, gerçekçi senaryolarla uygulamalı öğrenme ve performans ölçümü ve gelişim takibi gibi birçok avantajı olduğunu söyleyen Orbak, sözlerine şöyle devam etti: “ Bu avantajlar güvenli eğitim ortamının oluşturulması, gerçekçi senaryolarla uygulamalı öğrenme ve performans ölçümü ve gelişim takibi olarak sıralanabilir. Güvenli eğitim ortamı avantajı, Gerçek üretim hatlarında yapılan eğitimlerin hem tehlikeli hem de pahalı olabilmesinden kaynaklanmaktadır. Simülasyonlar, operatörlere sanal ortamda güvenli bir şekilde deneyim kazandırır. Gerçekçi senaryolarla uygulamalı öğrenme avantajı karmaşık üretim süreçlerinin metaverse ve benzeri ortamlarla birebir simüle edilebilir olmasından kaynaklıdır. Bu işlem “dijital ikiz” olarak da adlandırılmaktadır. Bu da robot operatörlerin farklı senaryoları deneyimleyerek hızlıca öğrenmelerini sağlamaktadır. Son olarak performans ölçümü ve gelişim takibi avantajı simülasyonlar sayesinde eğitimin her aşamasında operatörlerin performansının ölçülebilmesi ve hangi alanlarda gelişime ihtiyaç duyduklarının net olarak görülebilmesindendir. Özellikle robot operatör eğitiminde son yıllarda robot operatörleri, gerçek üretim ortamına çıkmadan önce VR destekli simülasyonlarla da eğitilmekte ve sonrasında üretim ortamına entegre edilmektedir.  Bu konuda birçok başarılı örnek bulunmaktadır. İsim vermeden ilk akla gelen örneklerden biri bir alman otomotiv firmasının yeni montaj hatları kurulmasından önce tüm üretim süreçlerini NVIDIA Omniverse adlı bir platformda simüle etmesidir. Bu uygulamada tam bir dijital ikiz kullanılmakta ve üretimin her adımı sanal ortamda izlenerek tüm potansiyel verimlilik noktaları, robotların sisteme uyumu ve olası darboğazlar önceden analiz edilebilmektedir” dedi.

VERİYLE ÜRET, ZAMANDAN KAZAN 

Sanal gerçekliğin (VR), akıllı otomasyon, 3D baskı ve kişiye özel üretim gibi teknolojilere büyük katkı sağladığını vurgulayan Orbak, bu gerçeklik sayesinde bir ürün daha üretilmeden önce 3 boyutlu olarak incelenebilmektedir, böylece üretim öncesi tasarım ve test imkânı oluşmaktadır” dedi ve şöyle devam etti: “

Örnek vermek gerekirse;

• Bir müşteri için özel tasarlanacak araç ya da parça, sanal ortamda görülebilmekte.
• Ürün beğenilmezse, üretim başlamadan kolayca değişiklik yapılabilmekte ve
• Böylece hem zaman hem de malzeme israfı önlenebilmektedir.

VR ortamında yapılan tasarımlar, doğrudan 3D yazıcılara uygun hale getirilebilmektedir. Böylece 3D baskı uyumlu ve kişiye özel parçalar daha hızlı ve doğru şekilde üretilebilmektedir. Ayrıca çok karmaşık tasarımların bile sanal ortamda test edilip, baskıya uygun hale getirilmesi mümkün olmaktadır. Üretim hattında otomasyon sistemlerinin nasıl çalışacağı sanal ortamda planlanması gerçekleştirilebilir. Böylece:

• Robotların nerede, nasıl hareket edeceği önceden görülebilir.
• Otomasyon sistemleri daha verimli ve güvenli hale gelir.
• Üretim hattı, kişiye özel siparişlere göre hızlıca uyarlanabilir.

Son olarak, kişiselleştirilmiş ürün deneyimi sağlanır: Örneğin bir müşteri, aracının iç tasarımını sanal gerçeklik gözlüğüyle deneyimleyebilir. Renk, dikiş, malzeme gibi detayları kendisi seçebilir. Bu da:

• Müşteriye özel ürünler sunmayı kolaylaştırır.
• Müşteri memnuniyetini artırır.
• Marka ile müşteri arasında daha güçlü bir bağ kurar” ifadelerini kullandı.

DİJİTAL TEHDİT ÖNLEMLERİ

Dijitalleşmeyle beraber kötü amaçlı yazılım salgınları, veri kaybı, veri güvenliği kaynaklı kesinti tehdidin arttığından bahseden Orbak, bu tehditlere karşı işletmelerin üretim hatlarını ve endüstriyel kontrol sistemlerini korumak için dijital tehditlere karşı alınabilecek bazı temel önlemleri şu şekilde sıraladı:

1. Ağ Güvenliği Sağlamak: Üretim sistemleri internete açık olmamalı ya da sınırlı erişimle çalışmalı. Güvenlik duvarları (firewall) ve özel ağlar (VPN) kullanılmalı.
2. Sistem Güncellemeleri ve Yamalar: Kullanılan yazılımlar ve donanımlar güncel tutulmalı. Güvenlik açıkları düzenli olarak kapatılmalı.
3. İzleme ve Alarm Sistemleri: Siber saldırılar ya da anormal hareketler için sistemler sürekli izlenmeli. Şüpheli bir durum olduğunda uyarı vermeli.
4. Yetkilendirme ve Erişim Kontrolü: Her çalışanın yalnızca görevine uygun sistemlere erişimi olmalı. Girişler şifreli ve kayıt altında tutulmalı.
5. Yedekleme (Backup):Veriler düzenli olarak yedeklenmeli. Bir saldırı durumunda verilerin kaybolmaması sağlanmalı.
6. Çalışanların Eğitimi: Çalışanlar, siber güvenlik konusunda bilgilendirilmeli. Özellikle şüpheli e-postalar ve USB bellek gibi tehditlere karşı dikkatli olmaları sağlanmalı.
7. Güvenlik Yazılımları: Antivirüs, kötü amaçlı yazılım engelleyici ve saldırı tespit sistemleri (IDS) kullanılmalı.

Bu önlemler, üretim sistemlerini hem dış tehditlere hem de iç hatalara karşı daha dirençli hale getirmektedir” dedi.

YENİ ÇAĞIN MÜHENDİSLİĞİ 

Fabrikalardaki ortalama otomasyon seviyelerinin önümüzdeki on yıl içinde %69’dan %79’a çıkması, üretim değer zincirinde büyük değişimlere yol açacağından bahseden Orbak, “Bu veriler ışığında verimlilik artacaktır, daha fazla işi makineler yapacağı için üretim daha hızlı ve daha az hatalı hale gelir. Bu da maliyetleri düşürecektir. Artan otomasyon seviyesi farklı ürünleri kısa sürede üretmeyi kolaylaştırır. Bu da kişiye özel üretimi yaygınlaştırır (örneğin müşteriye özel araç tasarımları).Fiziksel iş azalırken, insanların daha çok denetim, analiz ve teknik destek görevlerine kayması gerektirecektir. Bu da nitelikli iş gücüne olan ihtiyacı artıracaktır. Üretim süreçleri dijitalleştiği için tedarik zinciri daha kolay izlenir ve planlanır. Kriz anlarında daha hızlı tepki verilebilir. Son olarak, yapay zekâ, robotik sistemler, siber güvenlik ve veri analizi gibi alanlarda yeni iş fırsatları doğacağından, teknolojik gelişme de hızlanacaktır” ifadelerini kullandı.