Ürün yeniliğinden süreç tasarımına, üretimden ürün teslimatına kadar endüstriyel stratejilerde yaratıcı yıkımın hızla gerçekleştiği dünyada Endüstri 5.0 devrimi yaşanmaktadır. Endüstri 5.0 terimi ilk olarak 1 Aralık 2015 tarihinde Michael Rada tarafından LinkedIn’de yayınlanan bir makalede kullanılmıştır. Bu yenilikçi sanayi devrimi, sanayileşmeyle ilgili endüstriyel ve sosyal sorunları çözmek için ortaya çıkmıştır[1]. Küresel endüstriyel dönüşümü ifade eden Endüstri 5.0, insanların refahını üretim sistemlerinin merkezine yerleştirmeyi ve böylece tüm insanlığın sürdürülebilir kalkınmaya ulaşma misyonu doğrultusunda güçlü bir refah sağlamak için istihdam ve büyümenin ötesinde sosyal hedeflere ulaşmayı amaçlamaktadır.
Endüstri 5.0, Avrupa Komisyonu tarafından sürdürülebilir, insan merkezli ve esnek bir endüstriye yönelik bir yaklaşım olarak; Toplum 5.0 kavramı ise Japonya tarafından ekonomik ve teknolojik ilerlemeyle toplumdaki yeni ihtiyaçların sosyal bütünleşmeyi sağlayarak karşılanması için önerilmiştir. Genel olarak, sanayi ve toplum devrimleri, birinci sanayi devriminden bu yana birbirleriyle derin bir etkileşim içindedir. Endüstri 5.0 ve Toplum 5.0’ın birlikteliği, açıklığa kavuşturulması gereken bir dizi soruyu beraberinde getirmektedir.
Endüstri 5.0 vizyonu, teknolojiye veya üretim sistemleri ve tüketim odaklı ekonomik modelin büyümesine yönelik dar ve geleneksel bir odaklanmayı aşarak, insani ilerlemeye odaklanan, daha dönüştürücü bir büyüme anlayışına geçişi ifade eder. Buna ek olarak, tüketimin azaltılması ve sürdürülebilir, döngüsel ve yenileyici ekonomik değer yaratarak adil refahın sağlanmasını amaçlar. Endüstri 5.0 paradigması, esnek ve uyarlanabilir teknolojilerin kullanımıyla sistemlerin çevikliğini ve dayanıklılığını destekler.
Endüstriyel otomasyon, seri üretim için yüksek verimlilik ve tekrarlanabilirlik sağlama yeteneğine sahip olmakla birlikte, toplu kişiselleştirmeden kaynaklanan çalışma alanlarındaki belirsizliklerle başa çıkma esnekliğinden yoksundur. İnsanlar bu gibi durumlarda belirsizlikler ve değişkenliklerle başa çıkabilirken, tekrarlanabilirlik, fiziksel güç, dayanıklılık ve hız gibi açılardan fiziksel yetenekleriyle sınırlıdır[2]. Bu sınırlamalar genellikle verim ve kalitenin düşmesine neden olur[3] Bu nedenle, toplu kişiselleştirme sırasında bu kapsayıcı üretim hedeflerine ulaşmak için bir otomasyon ve esneklik dengesi gereklidir. Bu durum ise otomasyon ve el emeğinin faydalarını birleştiren araştırmaları teşvik etmiş ve bu araştırmalar, robotların ve insanların işbirlikçi görevleri tamamlamak için birlikte çalışmasına olanak sağlamaya odaklanan, gelecek vaat eden bir robot bilimi disiplini olan insan-robot iş birliğiyle sonuçlanmıştır.[4] Ortaya çıkan bu yeni endüstriyel robotik sistemler, endüstriyel kobotlar, insan ve robot iş arkadaşlarının endüstriyel ortamlarda görevleri gerçekleştirmek için işbirlikçi olarak omuz omuza çalışmasını sağlar.[5] Kobot kavramı, İngilizce “collaboration” ve “robot” (co-bot) kelimelerinin bileşimiyle oluşturulmuş işbirlikçi robotları ifade etmektedir.
Endüstri 4.0 teknolojilerinin kullanıldığı üretim alanları, sürekli değişen tüketici taleplerine hızlı, proaktif tepkiler verilmesini gerektirmektedir. Bu, ürünün belirli yönlerinin, dolayısıyla üretim süreçlerinin bireysel müşterilerin gereksinimlerini karşılayacak şekilde uyarlandığı bir kitlesel kişiselleştirme eğilimine yol açmaktadır. Bununla beraber, Endüstri 4.0 teknolojileriyle işletmelerde yaşanan değişim ve dönüşüm süreci, üreticilerin rekabet üstünlüğü sağlamak için ürün yaşam döngüsü boyunca sürdürülebilirliği, üretim verimliliğini ve kaliteyi sürekli iyileştirmelerini gerektirmektedir. Endüstri 4.0, akıllı üretim sistemi aracılığıyla ürün ve hizmet sunumunu özelleştirmeye odaklanmaktaydı. Endüstri 4.0’da üretim, nesnelerin interneti (IoT), siber fiziksel sistemler, yapay zekâ, bulut ve bilişsel bilgi işlemin entegre edilmesi yoluyla yapılmaktadır.[6] Bu devrim, kontrollü ve akıllı bir ağ oluşturmak için akıllı cihazlar, makineler ve sistem kullanmaktadır.[7] Endüstri 5.0 ise, üretim teknolojisiyle insan temasını geliştirir ve aynı zamanda insan ile üretim sistemi arasındaki iş birliğini arttırır. Bu devrim, eleştirel düşünme becerilerini kullanarak endüstriyel otomasyonun hız ve doğruluğunu yükseltir.
Endüstri 5.0, akıllı bir üretim sistemi oluşturmak için uygun dijital iletişimi kullanır. Verileri akıllıca kullanacak ve araştırma ve geliştirme olanaklarını arttırmak için otomatik prosedürleri üstleneceği varsayılacaktır. Birden fazla fabrika, kendi aralarında iletişim kurmak için esnek fabrika operasyonları sağlamak üzere birbirine bağlıdır. Endüstri 5.0, üretim sisteminde otomasyon ve kontrolü destekler. Tedarik zincirini daha akıllı, verimli ve yetkin hale getirir.[8]
Endüstri 4.0, istihdam ve çevre kirliliği gibi diğer tüm hususları göz ardı ederek üretim süreçlerini otomatikleştirerek sürecin verimliliğini artırmakla ilgiliyken; Endüstri 5.0, verileri akıllıca kullanan akıllı bir üretim sistemi ve akıllı tedarik zincirleri yaratacaktır. Akıllı fabrikalar kendi aralarında iletişim kurmak için daha fazla esneklik sağlayacaktır.[9] Endüstri 4.0’dan Endüstri 5.0’a geçiş, insanların beyin gücüyle daha iyi fikirler üretilmesini kolaylaştıracak ortamı hazırlamaktadır.[10] Endüstri 4.0 kitlesel kişiselleştirme getirmiş ancak Endüstri 5.0’ın müşterilerin ihtiyaçlarına göre toplu kişiselleştirme getirmesi öngörülmektedir. Endüstri 5.0, sürekli gelişime, katma değerli faaliyetlere ve daha az atık üretimine odaklanır. Yeni ortaya çıkan çeşitli uygulamalar ve destekleyici teknolojilerle etkinleştirilen Endüstri 5.0’ın imalat üretimini ve müşteri memnuniyetini artırması beklenmektedir.
Dr. Zehra Binnur AVUNDUK
İstanbul Üniversitesi – Cerrahpaşa
Kaynakça
Aslam F, Aimin W, Li M, Ur Rehman K (2020) Innovation in the Era of IoT and Industry 5.0: absolute innovation management (AIM) framework. https://doi.org/10.3390/info11020124
Chen, H. (2017). Applications of Cyber-Physical System: A Literature Review, Journal of Industrial Integration and Management: https://doi.org/10.1142/S2424862217500129
Demir, K. A., Döven, G., & Sezen, B. (2019). Industry 5.0 and Human-Robot Co-working. Procedia Computer Science, 158, 688–695. doi:10.1016/j.procs.2019.09.104
El Zaatari, S., Marei, M., Li, W., & Usman, Z. (2019). Cobot programming for collaborative industrial tasks: An overview. Robotics and Autonomous Systems, 116, 162-180.
Gorodetsky, V., Larukchin, V., & Skobelev, P. (2019, October). Conceptual model of digital platform for enterprises of industry 5.0. In International Symposium on Intelligent and Distributed Computing (pp. 35-40). Springer.
Hentout, A., Aouache, M., Maoudj, A. & Akli, I. (2019). Human–robot interaction in industrial collaborative robotics: a literature review of the decade 2008–2017, Advanced Robotics, DOI: 10.1080/01691864.2019.1636714
Kim, J. H. (2017). A review of cyber-physical system research relevant to the emerging IT trends: industry 4.0, IoT, big data, and cloud computing. Journal of Industrial Integration and Management, 2(3).
Li, S., Xu, L., & Zhao, S. (2018). 5G Internet of Things: A Survey. Journal of Industrial Information Integration, 10, 1-9.
Lu, Y., & Xu, LD. (2019). Internet of Things (IoT) Cybersecurity Research: A Review of Current Research Topics. IEEE Internet of Things Journal, 6(2), 2103-2115.
Martynov V.V., Shavaleeva D.N., Zaytseva A.A. (2019). Information technology as the basis for transformation into a digital society and industry 5.0. In: 2019 International conference “quality management, transport and information security, information technologies” (IT&QM&IS), pp 539–543.
Müller, R., Vette, M., & Mailahn, O. (2016). Process-oriented task assignment for assembly processes with human-robot interaction. Procedia CIRP, 44, 210-215.
Rajput, S., & Singh, S. (2019). Identifying Industry 4.0 IoT enablers by integrated PCA-ISMDEMATEL approach. Management Decision, 57(8), 1784-1817.
Rüßmann, M., Lorenz, M., Gerbert, P., Waldner, M., Justus, J., Engel, P., & Harnisch, M. (2015). Industry 4.0: The future of productivity and growth in manufacturing industries. Boston consulting group, 9(1), 54-89.
Bu yazı, yazarın 15 Nisan 2023’te Conference of Society 5.0’da sunulan bildirisinden üretilmiştir.
[1] Martynov vd., 2019.
[2] Müller vd., 2016.
[3] Rüßmann vd., 2015.
[4] El Zaatari vd., 2019.
[5] Hentout vd., 2019.
[6] Lu ve Xu, 2019.
[7] Rajput ve Singh, 2019; Chen, 2017; Li, 2018.
[8] Kim, 2017; Demir, 2019; Gorodetsky vd., 2020.
[9] Javaid & Haleem, 2020.
[10] Aslam vd., 2020.
