Orman Ürünleri Sanayinde Endüstri 4.0

Sabit TUNÇEL1 Zeki CANDAN2
1 Dr. Müh., Orman Mühendisleri Odası Yönetim Kurulu Üyesi
2 Doç. Dr., İstanbul Üniversitesi, Orman Endüstri Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi

Özet

Ülkelerin birbirleriyle olan ticari entegrasyonunun yoğunlaşması, hızlı nüfus artışı, gelişen teknoloji, değişen tüketici profili ve davranışları gibi birçok faktörün sonucunda ekonomik rekabette süratli bir artış yaşanmaktadır. Bu durum, bütün sektörleri etkilediği gibi ülkemizin en önemli sanayi kollarından birisi olan orman ürünleri endüstrisini de şüphesiz yakında etkilemekte ve ilgilendirmektedir.

Günümüzde üreticiler yoğun bir şekilde ileri teknoloji makine ve teçhizat yatırımı yapmaktadır. Şirketlerin gelecek için esas olarak bu yatırımları farklı bir şekilde ele alıp “akıllı fabrika/akıllı üretim” konseptine taşımasının gereklilik olduğu düşünülmektedir.

Teknolojiyi yakından takip eden ve bu konuda yatırımlar yapan orman ürünleri sektörünün gelişimi ülke ekonomisi için önemli bir kaynaktır. Bu kaynağı daha ileriye taşımak ve global pazarda daha güçlü olabilmek için, inovasyon ve Ar-Ge’ye yönelik çalışmalar yapan işletmelerimize gereken desteği vermeli ve bu sayıyı arttırmalıyız.

Bu bildiri kapsamında orman ürünleri sanayinin güncel perspektiften görünümü ve endüstri 4.0 yaklaşımı ile yapılan çalışmalar ve ileride bu sektörümüzün nasıl şekilleneceği incelenmiştir.

Anahtar kelimeler: Endüstri 4.0, Orman ürünlerinde endüstri 4.0, Akıllı fabrikalar

Industry 4.0 In Forest Products Industry

Abstract

There is a rapid increase in the economic competition due to many factors such as the intensification of the commercial integration of the countries with each other, rapid population growth, developing technology and changing consumer profiles and behaviors. This situation affects all sectors as well as the forest products industry which is one of the most important industrial branches of our country.

Nowadays, the manufacturers invest heavily in high-tech machinery and equipment. It is believed that the companies need to take these investments in a different way and mainly carry the concept of “intelligent factory/intelligent production” for the future.

The development of the forest products industry, which closely follows the technology and makes investments in this field, is an important resource for the country’s economy. In order to take this resource a step further and to be stronger in the global marketplace, we must support our businesses that are engaged in innovation and R&D work and increase the numbers of such.

This paper examines the status of the forest products industry and the studies done with the Industry 4.0 approach and how this industry will shape in the future.

Key words: Industry 4.0, Industry 4.0 in Forest Products Industry, Smart Factories

1. Endüstrinin Tarihsel Evrimi

Endüstri devrimi (industrial revolution), kas gücüne dayalı üretimden, makine gücüne dayalı üretim modeline geçiş olarak tanımlanmaktadır. Ülkelerin tarım toplumundan sanayi toplumuna geçişi olarak da ifade edebileceğimiz endüstri devrimi ilk olarak su ve buhar gücünün kullanımı ile ortaya çıkmıştır 18.yy.’dan itibaren İngiltere’de başlayan endüstri devrimi demir ve kömürün enerji kaynağı olarak kullanılması ile birlikte buhar makinalarının icadı ve dokuma tezgâhlarının mekanik hale gelmesi ile başlamıştır. Buharın kullanımı ile birlikte mekanik güç artmış böylece üretim küçük atölyelerden fabrikalara yönelmiştir. Bu önemli dönüşüm ekonomik, siyasal ve toplumsal anlamda ciddi dönüşümlere yol açmıştır.

Buhar gücünün demir yolu ve gemilerde kullanımı üretimin arz merkezlerini değiştirmiş, Dünyanın farklı coğrafyalarına hızlı ticaret yapılabilir duruma gelmiştir. Bu gelişim aynı zamanda üretim için gerekli olan hammadde teminin hızlandırmış bir yerde global pazarında temelleri atmıştır.

18.yy. sonları ile 19.yy. başlarında elektrik enerjisinin sanayide kullanımı ile birlikte başlayan 2. Endüstri devrimi. 1870 Yılında Amerika Birleşik Devletleri’nin Ohio Eyaletinin Cincinnati şehrinde ilk seri üretim hattının mezbahanelerde kurulması başlangıç kabul edilmiştir. Bu gelişim yığın üretimin ilk uygulamalarındandır. Dünya nüfusundaki hızlı artış beraberinde tüketimin artması yeni üretim anlayışı, büyük üretim tesislerinin kurulmasını sağlamıştır. Kurulan fabrikaların sürdürülebilirliği açısından çeşitli pazarlama teknikleri kullanılarak tüketim özendirilmiş. Böylece daha fazla üretim gerekliliği yaratılmıştır. Her geçen gün insan ihtiyaçlarının artması, teknolojik gelişimin buna destek olması ile birlikte toplumlar sanayileşmiştir.

Sanayinin gelişimi insana olan ihtiyacı arttırmış ve daha fazla üretim için teknolojiden faydalanma yoluna gidilmiştir. Gelişen teknolojiye paralel olarak bilişim sektöründeki ivmelenme ve bilgisayarların kullanımı ile birlikte dijital devrime geçilmiştir. 20.yy. başlarından itibaren üretim sistemlerindeki otomasyon ve bilgi teknolojilerinin kullanımı dijitalleşen veri akışı 3. Sanayi devriminin de başlangıcı olmuştur. Günümüz endüstrisinde yaygın olarak kullanılan otomasyon, bilgisayar ağları ve internet artık hayatımızın vazgeçilmezleri haline gelmiştir. Son 30 yıldaki bu hızlı gelişim günümüzde 4. Sanayi devriminin konuşulmasına kadar gelmiştir.

Yıllar boyu yaşanılan tarihsel evrim Şekil.1’de şematik olarak ifade edilmiştir.

1.1. Endüstri 4.0 Kavramı

Dünya endüstrisinde ki Çin baskısı gelişmiş ülkelerin bu baskıyı aşma girişimleri, toplumsal ve politik geleceği düşünerek global pazardaki egemenliği kaybetmeme çabası. Ülkelerin yeni pazar stratejileri geliştirmelerine neden olmaktadır. Artan dünya nüfusu, kentlerin kalabalıklaşması, yaşam alanlarının daralması ve artan ihtiyaçlar insanların yaşam tarzlarını değiştirmiştir. Toplumu oluşturan bireylerin yaşamsal gereklilikler dışında ev ile iş arasında sıkışmış olması. Monotonlaşan hayatların istenmeyen travmalara neden olması gibi olumsuzluklarda göz önüne alınarak. Teknoloji tabanlı ve ağırlıklı olarak makinaların kendi kendini yönetebileceği üretim modelleri ile, akıllı şehir konseptlerinin oluşması daha insan odaklı bir yaşamı da beraberinde getireceği düşünülmektedir.

Bu bağlamda 2011 yılında Hannover’de düzenlenen Hannover Messe Fuarında Alman hükümeti tarafından ileri teknolojiyi yapılandırma projesi olarak ortaya atılan Endüstri 4.0 yaklaşımı konuşulmaya başlanmıştır.

Almanya Başbakanı Angela Merkel hem 2014 yılının Ekim ayında Almanya’nın Hamburg şehrinde gerçekleştirilen Ulusal IT Zirvesi’nde hem de Davos’ta düzenlenen Dünya Ekonomik Forumu’nda endüstri 4.0’ın önemine işaret etmiştir. Almanya’da Simens’e bağlı Simatic IT’nin Almanya Amberg’de bulunan tesisleri “Endüstri 4.0 fabrikası” olarak anılmaktadır.

Mevcut üretim sisteminden Endüstri 4.0 sistemine geçişte aşılması gereken bazı hususlar bulunmaktadır. Bunlar arasında bilgi güvenliğinin sağlanması önemli bir yer tutmaktadır. Çünkü bu sistemde verilerin artışına paralel olarak bunların dinamik bir şekilde internet tabanlı olarak ulusal veya uluslararası aktarımı söz konusu olacaktır. Bu bağlamda büyük verinin (big data) bulut (cloud) sistemlerinde toplanması bilgiye ulaşım imkanlarını artırmakla beraber veri güvenliğinde de zafiyetlere neden olmaktadır. Dolayısıyla Endüstri 4.0 altyapısının kurulurken bu husus da göz önünde bulundurulmalıdır. Bunun yanı sıra otomasyon sistemlerinin daha da artması ve robotik kontrolün sağlanması ile işsizliğin artış göstereceği endişesi meydana gelmektedir. Fakat farklı iş yapış modelleri ve insan kaynağı altyapısında yeniden yapılanmaya gidilmesi ile bu problem aşılacak hatta yeni iş alanlarında çok sayıda istihdama ihtiyaç duyulacaktır. Amerika Birleşik Devletlerinin Cincinnati şehri, kendisinin “Endüstri 4.0 Uygulama Şehri” olarak ilan etmiştir. Burada özel sektör üretiminde inovasyon ve yatırımları teşvik edilmesi amaçlanmıştır (Forbes, 2016; Endüstri 4.0 Platformu, 2017). Almanya Başbakanı Angela Merkel ülkesinin Endüstri 4.0 ile ilgili yol haritasını çizmek ve yapılan çalışmaları yerinde incelemek üzere Simens’in Amberg tesislerine teknik gezi düzenlemiş ve yetkililerden bilgi almıştır.

Alman Hükümeti 2012 yılında “Yüksek Teknoloji Strateji Aksiyon Planı” çerçevesinde Endüstri 4.0 ile ilgili 200 Milyon €’luk bir fon oluşturulmasını onaylamıştır.

Sanayinin ve teknolojinin gelişimi, insanlığın varoluşundan bu yana toplumların davranışları üzerinde de etkili olmuştur. İnsanların yaşam koşulları, sosyoekonomik durumları, tüketici davranışları, ihtiyaçları ve algıları belirli dönemlerde köklü değişime uğramıştır. İlk çağlarda insanların yaşamlarını sürdürebilmeleri için avlanmaları suretiyle beslenme ihtiyaçlarını karşılamaları gerekiyordu. Hayatta kalabilmek için aynı zamanda doğada birçok şeyin mücadelesini vermek durumundaydı.  Dolayısıyla bu tolum, “Toplum 1.0” (Avcı Toplum) olarak isimlendirilmektedir. Milattan önce 13.000’de tarım/ziraat, insanların yaşamında önemli bir yer teşkil etti. Artık insanlar yerleşik nizama geçmiş bulunmaktaydı. Bu süreçteki toplum ise “Toplum 2.0” (Tarım/Ziraat Toplumu) olarak adlandırılmaktadır. Buharlı makinelerin geliştirilmesi ile fabrikalarda seri üretime geçilmiştir. Bu süreçteki topluma “Toplum 3.0” (Endüstri Toplumu) ismi verilmektedir. Şu anda içinde olduğumuz çağda teknolojinin gelişimine bağlı olarak bilgisayar ve bilgi/iletişim teknolojileri (IT) ilerlemiştir. Sürecin etkisi altında kalan insanlara ise “Toplum 4.0” (Bilgi Toplumu) denilmektedir. Bilgi teknolojilerindeki bu hızlı gelişimin, “Toplum 5.0’ı” (Süper Akıllı Toplum) doğurduğu ilk olarak Japonlar tarafından ifade edilmektedir (Realizing Society 5.0, 2017).

2. Türkiye’de Endüstri 4.0 Yaklaşımı

Birçok ülkenin bu konuda yaptığı ar-ge çalışmaları ile birlikte büyük bir yarışa girmiştir. Diğer endüstri devrimlerini kaçırmış olan Bu yarıştan kopmamak için ülkemizin de endüstri 4.0 yaklaşımının gelişilebilmesi ve Dünya’da söz sahibi olabilmesi için bunun Devlet politikası haline getirilmesi gerekmektedir.

Türkiye sanayisinin bir çok kolunda endüstri 4.0 konusunda yapılmış ve yapılmakta olan proje ve Ar-Ge çalışmaları olduğu bilinmektedir. Fakat bunlar henüz başlangıç aşamasında olup gelişime açık bulunmaktadır. Ülkemizde TÜSİAD bünyesinde Endüstri 4.0 Çalışma Grubu oluşturulmuştur. Söz konusu grup Boston Consulting Group (BCG) ile birlikte hazırlamış olduğu kapsamlı raporunu 17 Mart 2016 tarihinde ülkemiz kamuoyu ile paylaşmıştır.

2.1. Endüstri 4.0 İle Otomasyon Sistemlerinin Farkı

Sanayimizin bir çok kolunda Endüstri 4.0 kavramı mevcutta kullanılan otomasyon ve robotik sistemler ile karıştırılmaktadır. İşlerin otomatik olarak yapılmasını sağlayan mekanizmaların (CNC, robot vb.) insan aracılığı ile devreye alınması veya devreden çıkarılması, üretim sürecinde insan faktörünün devrede olduğu sistemlere otomasyon denilmektedir. Endüstri 4.0 ise kısacası aynı sistemlerden insan faktörünün çıkarılması olarak ifade edilebilir.

Endüstri 4.0 yukarıda da ifade edildiği şekli ile tüm üretim sisteminin birbiriyle dikey ve yatayda haberleşebildiği ve karar mekanizmasının siber fiziksel sistemlere bırakıldığı son derece derinliği olan bir yaklaşımdır. Şekil 3’te şematik olarak gösterildiği üzere ağ üzerindeki etkileşim bulut sistemler ve büyük verinin (Big Data) kullanımı ile birlikte kolay ulaşılabilir ve anlık raporlanabilir hale gelecektir.

2.2. Orman Ürünleri Sektöründe Endüstri 4.0

Orman ürünleri sanayimizin son 30 yıldaki gelişimi ve makine parkurlarındaki yeni teknoloji kullanımı ile birlikte atölye düzeninden fabrika düzenine geçiş sağlanmıştır. CNC tezgâhlarının ve bilgisayar teknolojilerinin sektördeki kullanımı ile birlikte üretim süreçlerinde ciddi değişiklikler olmuştur. Günümüzde otomasyon sistemleri ve robotik sistemlerin kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bunun yanı sıra ülkemizdeki büyük ölçekli orman ürünleri işletmeleri ar-ge ve tasarım merkezleri kurarak rekabette ön plana çıkmaya çalışmaktadır. Global yarışta öncü olmak isteyen bazı orman endüstri kuruluşlarının Endüstri 4.0 konusunda kafa yorduğu bilinmektedir.

Kısmen de olsa orman ürünleri alanındaki akademik birimlerde ve konferanslarda Endüstri 4.0 konusu anılmaya başlanmış olup çeşitli yayın faaliyetleri yapılmaktadır. Ülkemizde orman ürünleri endüstrisinde Endüstri 4.0 ile ilgili ilk bilimsel etkinlik TMMOB Orman Mühendisleri Odası İstanbul Şubesi’nin koordinatörlüğünde 16 Ekim 2017 tarihinde TÜYAP Fuar ve Kongre Merkezin’de “Ahşap Endüstrisinde Gelecek Vizyonu; Endüstri 4.0” teması ile düzenlenmiştir.

2.3. Orman Ürünleri Sanayinde Uygulama Örnekleri

Lojistik konusunda yeni bir yaklaşım olan MOBİLJET firması mobilya sektöründe faaliyet gösteren şirketlere ürün depolama, dağıtım, montaj ve satış sonrası teknik servis hizmetleri sunan ve teknolojik alt yapı imkanları sunan entegre bir lojistik kuruluşudur. Sistemin tümü kuruluşun kendi özel yazılımı ile tedarik zincirinin baştan sona izlenmesini ve anlık olarak raporlanabilmesini sağlamaktadır.

Sadece ülkemizde değil Dünya da ilk olan bu uygulama sayesinde üretici firma sadece ürünü üretmeye odaklanmakta dağıtım ve montaj hizmetini ise Mobiljet Firmasından hizmet alımı olarak yapmaktadır. Böylece ihtisaslaşma sağlanmakta ve müşteri memnuniyeti yukarıya taşınmaktadır. Montaj sonrası alınan geri beslemeler üretici firma ile paylaşılarak kalite ve tasarım konusunda da iyileştirmelerin izlenebilirliğini sağlamaktadır.

Üniversite sanayi iş birliği çerçevesinde uzun yıllar yapılan ar-ge çalışmalarının neticesinde “akıllı mobilya” konseptinde “akıllı yatak” (MedBed) ürünleri geliştirilmiştir. Bu ürünler insanların sağlıklı yaşamına katkı sunmak üzere geliştirilmiş inovatif bir çalışmanın neticesi olarak ortaya çıkmıştır. Bu kapsamda ilgili ulusal ve uluslararası patentlenme çalışmaları yapılmaktadır.

Orman ürünleri sektöründe satış ve pazarlama konusunda yeni bir açılım olan sanal gerçeklik konusunda KRY Teknik firması çeşitli çalışmalar yapmaktadır. Ticari olarak piyasada kullanılan ve hızla gelişimine devam eden sanal gerçeklik uygulaması (VR) sektördeki satış ve pazarlama argümanlarını değiştirecektir.

Sanayinin genelinde gerçek anlamda tam zamanlı maliyetlendirme yapılması oldukça güçtür. Bu problemden hareketle Üniversite sanayi işbirliği ile “Akıllı Maliyetlendirme” konusunda farklı bir yazılım algoritması oluşturulmuştur. Söz konusu buluşun patentlenme çalışmaları devam etmektedir.

Yukarıda belirtilen bütün bu sistemlerin diğer unsurlar ile etkileşiminin tam zamanlı sağlanması sonucu meydana gelen makro yapıyı, Endüstri 4.0 olarak ifade edebiliriz.

3. Sonuç ve Öneriler

Orman ürünleri sanayisinde oluşturulması öngörülen gelişim, iş yapış modellerini tamamen değiştirecektir. Bunun için sektörün aktörlerinin konuya önem vermesi, global pazardaki konumu güçlendireceği gibi ülkemizin ihracatında da ciddi oranda artış sağlayacaktır.

Endüstri 4.0 şüphesiz orman endüstrisinde istihdam konusunda da köklü revizyonlar yapmayı gerektirmektedir. Lise ve üniversitelerde ilgili eğitim-öğretim planlamasında değişime gidilmesinde yarar bulunmaktadır. Bu yeni akıllı ürün/akıllı imalat konseptinin bütün teknik gereksinimlerine uygun olacak şekilde müfredat organize edilmelidir. Bu çerçevede gelecekte gerekli liyakati sağlayan çok sayıda teknik eleman ve mühendise ihtiyaç duyulacaktır.

Sanayinin Endüstri 4.0 konseptine geçmesi yalnızca yüksek teknolojili çok sayıda makinenin tedarik edilip işletmeye kurulması ve yüksek eğitim seviyeli teknik elemanların istihdam edilmesi ile pek mümkün olamamaktadır. Bu hususta işletmenin makro yapısında hem teknik hem de yönetsel anlamda açılımlar yapılmalıdır. Burada firma sahipleri ve idarecilerine de ciddi ödevler düşmektedir.

Buna ilaveten Endüstri 4.0’ın tam anlamıyla hayata geçirilmesi için çeşitli yasal düzenlemeler de yapılmalıdır. Bu kapsamda konuyla ilintili sivil toplum kuruluşları, sektör temsilcileri, uzman akademisyenler ve kamu idarecilerinin bir araya gelerek çeşitli çalıştaylar (Örnek olarak; Milli Endüstri 4.0 Çalıştayı) düzenlemesi, çeşitli çalışma grupları oluşturup dinamik bir şekilde süreci yönetmesinin faydalı olacağı düşünülmektedir.

---

5846 sayılı yasa gereği lütfen gerektiği gibi kaynak göstermeden alıntı yapmayınız.!

Bu yayın Antalya’da düzenlenen 2023’e Doğru 4. Doğa ve Ormancılık Sempozyumunda bildiri olarak sunulmuştur. 2017

Kaynakça

Sanayi Devrimi ve Sonuçları, http://www.tarihin.com/sanayi-inkilabi/sanayi-devrimi-ve-sonuclari.html Ziyaret tarihi 02.11.2017

Sanayi Devriminin Aşamaları Nedir,  http://sanayi-devriminin-asamalari.nedir.org/ Ziyaret tarihi 02.11.2017

What Everyone Must Know About Industry 4.0 https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2016/06/20/what-everyone-must-  know-about-industry-4-0/#144ae88c795f Ziyaret tarihi 02.11.2017

Mes Simatic IT ile Akıllı Takım http://www.endustri40.com/mes-simatic-it-ile-akilli-takim/ Ziyaret tarihi: 02.11.2017

Boston Consulting Group (BCG) https://industry4magazine.com/the-beginners-guide-to-the-industry-4-0-f45b93a95649 Ziyaret Tarihi 02.11.2017

Realizing Society 5.0, 2017 https://www.japan.go.jp/abenomics/_userdata/abenomics/pdf/society_5.0.pdf Ziyaret Tarihi 02.11.2017