Akıllı üretim, döngüsel ekonomiyi beş şekilde mümkün kılıyor 

Amazon Web Services (AWS) Endüstriyel IoT ve Edge Genel Müdürü Michael MacKenzie’ye göre, artık hepimizin bildiği gibi, sürdürülebilirlik sorunlarına tek başına çözüm getiren sihirli bir teknolojiye sahip değiliz. Ancak, çeşitli şekillerde ve farklı yerlerde hedeflerimize ulaşmamıza önemli katkılar sağlayabilecek teknolojiler de mevcut.

Nesnelerin İnterneti (IoT) olarak adlandırılan kavram da bu teknoloji veya teknoloji gruplarından biri. Aslında bu kavram artık bu tür sistemlerin gerçekte neler yapabileceğini kapsama konusunda yetersiz kalıyor. Veri toplamak ve paylaşmaktan çok daha fazlasını yapabilen hibrit uçlu, buluta bağlı mimarilerden oluşan yeni bir paradigmaya doğru hızla ilerliyoruz. IoT’nin geleceği, üretimin her unsuruna yönelik yeni izleme, analiz ve gerçek zamanlı kontrol seviyeleri sağlayan dijital modelleri içeriyor. Ayrıca, donanımlara karmaşık görüntü analizi yapabilen makine öğrenimi yeteneklerini entegre ederken değişikliklerin sadece kayıt altına alınmasıyla kalmayıp, onlara yanıt verme yeteneğini de içinde barındırıyor.

 Bu teknolojiler, bir ürünün yaşam döngüsü boyunca tedarik zincirlerinden üretime ve ürünlerin üretim hattından çıktıktan sonraki sürecine kadar tüm aşamalarda farklı bir çalışma biçimini mümkün kılıyor. Bu süreçte, sürdürülebilirliğin en önemli kavramlarından birini geleceğe yönelik bir vizyondan, uygulanabilir bir gerçekliğe dönüştürüyor. Bu şekilde yeni IoT teknolojileri, sonunda döngüsel ekonominin şekillenmesine olanak tanıyor.

MacKenzie, nasıl şirketlerin Teknolojiden Sorumlu Başkanları “biraz BT’ye ihtiyacımız var” demiyorsa, AWS müşterilerinin de kendilerine “biraz IoT’ye ihtiyacımız var” demediğinin altını çiziyor. Müşteriler, bazı iş sonuçları belirleyip, bu sonuçlara ulaşmak için iş süreçlerini izleme, kontrol etme ve optimize etme açısından bu teknolojilerden nasıl faydalanabileceklerini değerlendiriyorlar. MacKenzie’ye göre ekonomiyi döngüsel bir hale getirmeyi ciddiye alırsak, modern, bulut tabanlı mimariler bu konuya birçok açıdan katkı sağlayabilir. Bunlar arasında ürünlerin ve bileşenlerinin yaşam döngüsünün uzatılması, geri dönüşüm ve yenileme yoluyla kullanımda tutulması ve enerji verimliliğinin, döngüsel üretimin tamamen yenilenebilir enerjiyle sağlandığı seviyeye kadar artırılması yer alıyor. Michael MacKenzie, buluta bağlı bir şekilde çalışan yeni paradigmanın, döngüsel ekonomiyi beş önemli şekilde nasıl mümkün kıldığını anlatıyor. 

Üretimin değiştirilemez kabul edilen yöntemlerini sorgulamak 

Üretim sürecinde dogma haline gelmiş çok fazla kavram var. Bunlar üreticinin kâr marjını koruması açısından önemli görülen taşınmaz prensipler ve nadiren sorgulanan ilkelerden oluşuyor. Örneğin, geleneksel üretim ilkeleri, ekipmanı kapatma riskine nadiren değdiğini söylüyor. Bu ilke, özellikle de tam hızda çalıştırıldığında işlerin daha sağlam ve verimli olduğunu savunarak ekipmanların çalıştırılmasını sürdürmeye teşvik ediyor. Güvenilirliğe dair endişeler üretimin çalışma şeklini kısıtlıyor, çünkü her şey makinelerin çalışır durumda tutularak süreçlerin devam etmesi etrafında optimize ediliyor. Bu durum, çok fazla enerji kullanılmasına sebep olmanın yanı sıra birçok inovasyon potansiyelinin de yolunu kesiyor. 

Bulut bağlantılı üretim, oyunu iki önemli şekilde değiştiriyor. Birincisi, değerli verilerin dijital olarak üretilmesini, saklanmasını ve analiz edilmesini sağlayarak güvenilirlik sorunları etrafındaki gizemi ortadan kaldırıyor. Bulut bağlantısı, hangi sistemin neden hata verdiğini gösterebiliyor ve tüm operasyonu sorunu önleyecek şekilde çalıştırmak yerine, sorunun kaynağını önceden tahmin ederek bu doğrultuda bakım yapılmasına olanak sağlayan içgörüler sunuyor. Karar verme teknolojisini fabrikanın içine yerleştiren ve böylece verileri sadece buluta yüklemek yerine hızla yanıt verilebilmesini sağlayan Hybrid Edge (Hibrit Uç) sayesinde son yıllarda sorunlara karşı hızlı çözüm üretimi büyük ölçüde artış gösterdi. İkincisi, buluta bağlı üretim, bir ekipman parçası için optimum hızın ve optimum çalışma zamanının tam olarak ne olduğunu belirlemek için makine öğrenimi modellerine eskisinden daha ayrıntılı veriler sağlanabilmesine imkan tanıyor. AWS IoT SiteWise ve AWS IoT SiteWise Edge, veri odaklı öngörüler oluşturmak ve bunları sürükle-bırak tarzı kodsuz panolar ve akıllı uygulamalar aracılığıyla sunmak için geniş bir çözüm ortağı ekibiyle birlikte çalışıyor. Böylece içgörüleri üreticiler için daha erişilebilir ve daha eyleme dönüştürülebilir hale getiriyor.

Bu tür uygulamalar aracılığıyla toplanan veriler, üreticilerin fabrikaların dijital ikiz olarak bilinen ayrıntılı dijital temsillerini oluşturmalarını sağlıyor. AWS IoT TwinMaker gibi çözümlerle oluşturulan bu araçlar, üreticilerin üretimin her yönünü gerçek zamanlı olarak izlemesine, denetlemesine ve optimize etmesine olanak tanıyor. Ayrıca, gerçek hayatta üretim, kâr veya kalitenin nasıl etkileneceği endişesi olmadan farklı süreçlerle denemeler yapmalarını ve sonuçları analiz etmelerini mümkün kılıyor. Böylece inovasyonun yolunu açan kilit bir rol oynuyor. 

Üreticiler akıllı üretim teknolojisini bu şekilde uygulamaya başladıklarında makinelerin çalışma saati azaldığı için enerji verimliliği ve bakım ihtiyaçları açısından anında maliyet optimizasyonu avantajı elde ediyorlar. Bu teknoloji, uyumluluk, sürdürülebilirlik hedeflerine ulaşma ve bir operasyonun enerji kullanımını azaltma açısından büyük avantajları beraberinde getiriyor. İnovasyonun önündeki maliyetli engeller ortadan kalktığından, geri kazanılmış ve geri dönüştürülmüş bileşenlerin daha fazla kullanılmasını sağlayan daha döngüsel üretim süreçlerini test etmenin ve ölçeklendirmenin yolu açılıyor.

İşin kimya tarafına daha yakından bakmak 

Üretim sürecinde gerekli kalite ve dayanıklılığı sağlamak için kanıtlanmış birçok sabit formülden faydalanılıyor. Bu formüller genellikle yüksek saflık düzeyine sahip bakir malzemelerin kullanılması ve bu malzemelerden nemin uzaklaştırılması için yüksek ısı uygulanması üzerine kuruluyor.   Bu formüller işe yaradıkları için kullanılsa da geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanım kapsamını ve enerji verimliliğini artırmayı kısıtlıyorlar. Ayrıca, belirli bir sonuca ulaşmanın bir yolunu sunmaları, bu sonucu elde etmenin tek yolu oldukları anlamına da gelmiyor. 

Sensörler ve bulut bağlantısı kullanılarak, üretim sürecinde gerçekleşen kimyanın derinliklerine inebiliyoruz. Bu sayede, gerçekte neler olduğunu anlayabiliyor ve her aşamada neyin gerçekten gerekli olduğunu belirleyebiliyoruz.  Akıllı üretimi çimento endüstrisine uyguladığımızda, üreticilerin klinkerin (çimentonun önemli bir bileşeni) az veya fazla pişmesini önlemek için ısı uygulamalarında gereken en uygun süreyi belirlemelerine yardımcı olduk. Dijital ikizleri kullanarak, aşağı doğru akma sürecinin düzgün çalışmasını sağlamak için gerçekte ne kadar nemin giderilmesi gerektiğini belirleyebildik. Sonuç olarak, çimento üretiminde enerji kullanımını ve çevresel ayak izini önemli ölçüde azaltmayı başardık.

Döngüsel ekonomiye doğru ilerlerken, bulut bağlantılı kuruluşlar tarafından kullanılan malzemelerin kimyasına daha yakından bakarak çok daha fazla şey başarabiliriz. Farklı kaynaklardan gelen, geçmişte kullandıklarımızdan biraz farklı malzemeler kullanmanın etkisini analiz edebiliriz. Bu farklı malzemelerin sürecin başlangıcından itibaren nasıl davrandığını izlemek için sensörlerden faydalanabilir ve gerekli düzenlemeleri yapmak için Edge teknolojisini kullanabiliriz. Üretimdeki çalışmalarımızın çoğu, kuruluşların daha yüksek oranda geri dönüştürülmüş malzemelerle denemeler yapmalarına yardımcı olmayı içeriyor. Hedefimiz, geri dönüştürülmüş malzemelerin kullanılmasına doğru olan bu geçişi elimizden geldiğince teşvik ederken, randımanı, kaliteyi ve operasyonel verimliliği korumak. Ortaya çıkan ürünün dayanıklılığı ve kalitesi hakkında bilgi sahibi olmamız ve daha döngüsel bir ekonomi yoluyla ürettiklerimizin, ihtiyaç duyduğumuz uzun yaşam döngüsüne sahip olmalarını sağlamamız gerekiyor.

Giderek çeşitlenen tedarik zincirlerini takip etmek

Bulut verilerinden dijital ikizler oluşturmak, fabrikalardaki süreçlerin optimize edilmesinde ve yeni malzemelerin kullanımıyla ilgili denemeler yapılmasında büyük bir role sahip. Ayrıca tedarik zincirlerinin geliştirilmesinde de oynayacağı büyük bir rol var. Otomotiv sektörü bu alanda öncülük ediyor çünkü İsveç’teki Northvolt Ett gibi gigafabrikalar aracılığıyla Elektrikli Araç (EV) bataryalarının geri dönüşümüne döngüsel bir yaklaşım getiriyor. Şirketler, tüm tedarik zincirlerinin gerçek zamanlı dijital ikizlerini kullanıyorlar. Böylece malzemelerin nereden geldiğini, her aşamadaki sevkiyat sürelerinin ne olduğunu, nerede kıtlık riskine maruz kaldıklarını ve hangi yedek planı uygulayabileceklerini anlayabiliyorlar. Bu o kadar ayrıntılı bir süreç oluyor ki kamyonlardaki ve tanklardaki sensörlerle doluluk seviyelerini dahi takip edebiliyorlar. Dijital ikizler, alternatif tedarik kaynaklarını belirlemeye, farklı senaryoları test etmeye ve kuruluşlara geçmişte olduğundan daha çeşitli tedarik zincirlerini içeren döngüsel bir yaklaşıma geçmek için ihtiyaç duydukları ileri görüş ve güveni sağlamaya yardımcı oluyor. 

Ürünlerin devam eden yaşam döngüsünü izlemek

Ürünlerin yaşam döngüsü boyunca süren performansını izlemek ve bunu kesin üretim koşullarına bağlayabilmek, otomotiv endüstrisinin öncülük ettiği bir başka alanı oluşturuyor. Bir EV bataryasında çok fazla değer bulunduğundan, otomobil üreticilerinin bir bataryanın nasıl performans gösterdiğini izlemeleri büyük önem taşıyor. Bir grup bataryanın performansının aynı şekilde düzenli olarak düştüğünü tespit ederlerse, sorunun kaynağını bulmak için o bataryaların hangi koşullarda üretildiğine bakabiliyor ve inceleme sonrasında bataryaları geri toplamaları mı yoksa güncellemeleri mi gerektiğini belirleyebiliyorlar. Bu, müşteri memnuniyeti ve sadakati açısından önemli olmanın yanı sıra döngüsel ekonomi bağlamında da önem taşıyor. 

Bir bataryanın yaşam döngüsü, geri toplandığında sona ermiyor. Toplanan bataryalar geri dönüştürülerek tedarik zincirine yeniden eklenecek bir kaynak haline getiriliyorlar ve bu noktada bataryanın içinde neler olup bittiğini anlamak çok önemli hale geliyor. Sensör verileri ve izlenebilirlik sayesinde bataryaların tam olarak ne sebeple geri toplandıklarını öğrenebiliyoruz. Bu da bataryanın döngüsel ekonominin bir parçası olarak geri dönüştürülmesi için hızlı bir kısayol sağlıyor.

Elbette döngüsellik, geri dönüştürülen malzemelerin sadece onları ilk seferde kullanan kuruluşlar tarafından yeniden kullanılmaları anlamına gelmiyor. Tüketici elektroniği sektöründe bulut içgörüleri, üreticilerin çiplerin ve diğer öğelerin ne kadar süre dayandığına bağlı olarak iş modelleri oluşturmalarına ve süreleri bittikten sonra da onlardan nasıl değer elde edebileceklerini belirlemelerine olanak tanıyor. Bir kuruluşun kendisi bileşenleri yeniden kullanmadığında bile, bulut verileri başkalarının bunları kullanabilmesi için zemin hazırlıyor. 

Ayrıca döngüsellik, bir ürünün yaşam döngüsünü uzatmak için mutlaka geri toplanmasını da gerektirmiyor. Asansörler bunun harika bir örneği. Asansör kabinlerini çok sık geri toplamak zorunda kalmak yerine performanslarından ve güvenliklerinden ödün vermeyecek şekilde çalışır durumda tutmak istersiniz. Kapı sıkışmaları gibi arızaları tahmin etmek ve önlemek için sensörler ve modelleme kullanan ve proaktif olarak servis ekipleri gönderen Kone, bu teknolojiden faydalanan asansör şirketlerinden bir tanesi.  

Ölçeklenebilirlik yoluyla önemli bir değişiklik sağlamak

Döngüsel bir ekonomi inşa edeceksek, üretimin veya tedarik zincirinin birkaç aykırı alanında inovasyon yapmak nihai olarak yeterli değil. Şirketlerin, büyümeyi sağlamak için kaynak kullanma şekillerini değiştirmek istiyorsak ölçeklenebilirliğe ihtiyacımız var. Bu ölçeklenebilirliği mümkün kılmak, IoT’nin sağlayacağı en büyük katkı olabilir. 

Panolar ve dijital ikizler, kuruluşların farklı ortamlardan öğrendiklerine dayanarak performansı optimize etmelerine ve bunu gerçek zamanlı olarak uzaktan yapmalarına imkan tanıyor. Bir süreci diğeriyle karşılaştırabiliyor, sorunları giderip ardından çözümleri otomatik olarak birden fazla fabrikaya dağıtabiliyorsunuz. Hibrit Uç teknolojileri, fabrika otomasyonuna ve robotiklere bağlanabilmeleri sayesinde alarmlara ve durum değişikliklerine anında yanıt verebiliyor, böylece verimlilik ve optimizasyon açısından büyük kazanımlar elde etmenizi sağlıyorlar. Tüm bunlar, döngüsel ekonomiye yönelik atılan adımların bir yerde doğrulanmasının ardından diğer yerlerde de hızlı bir şekilde uygulanabilecekleri anlamına geliyor. Modern, bulut tabanlı mimariler, döngüsel ekonomi ilkelerine dayalı olarak tasarlanmış tek bir üretken gigafabrikanın fabrikalar zinciri haline gelmesini sağlayan ölçek ekonomilerini geliştiriyor.

IoT, kaynakları büyümeye dönüştürme konusunda mümkün olanın ne olduğuna dair bakış açımızı hızla değiştiriyor. Ayrıca, zihniyet değişikliğinin hızla gerçekliğe dönüşmesini de sağlıyor.