Dijitalleşme savunma sanayiinde nasıl uygulanabilir?

ROKETSAN tarafından altı ayda bir yayımlanan “ROKETSAN Dergi”nin 16. sayısında, ROKETSAN’ın Üretim Planlama Biriminde kıdemli uzman mühendis olarak görev yapan Hasan Yavuz’un savunma sanayiinde dijitalleşme hakkındaki yazısına yer veriliyor.

“ROKETSAN Dergi”nin 16. sayısına, mobil uygulamamızın dergi bölümünden ücretsiz olarak ulaşabilirsiniz.

Dergide yer alan “Dijitalleşme Gerçek mi? Savunma Sanayiinde Nasıl Uygulanabilir?” başlıklı yazıyı, takipçilerimize sunuyoruz:

1990’lardan sonra bilgisayar ve internetin yaygınlaşması ile mevcut süreçlerde iyileşmeler oldu ve akıllı sistemler kullanılmaya başlandı. Akıllı fabrikalar, akıllı şehirler ve akıllı evler çok konuşulur oldu. Makineler nesnelerin interneti (İng. Internet of Things - IOT) ile birbirine bağlanmaya başladı. Makineler artık bilgisayar tarafından kontrol edilebilir hâle geldi; hatta makine öğrenmesi ve yapay zekâ gibi teknolojilerle sistemler/makineler kendi kendilerine karar vermeye başladı. Bu tür gelişmeler üretim ya da hizmette hatayı azalttı, hata tespitini kolaylaştırdı ve verimliliği yükseltti. Buna ek olarak iş gücü alanında ise daha yetkin kişiler rekabet edebilir konuma geldi. İş gücü avantajı artık dijitalleşmeye ayak uydurabilen coğrafyalara kaymaya başladı. Dijitalleşmenin alt bileşenleri bugün için siber-fiziksel sistemler, yatay ve dikey entegrasyon, büyük veri, otonom robotlar, bulut ve analitik algoritmalar, artırılmış gerçeklik, eklemeli imalat ve siber güvenlik olarak tanımlanıyor.

Dijitalleşme serüveninin adı ilk kez 2013’ün nisanında Almanya’da “Endüstri 4.0” şeklinde lanse edildi. Endüstri 4.0’a kadarki sanayi devrimleri sırasıyla mekanik, elektrik, otomasyon sürecinden geçerek internet tabanlı altyapıya ulaştı (Şekil 1). Sanayi Devrimleri ve Endüstri 4.0. Amerika bu dijitalleşmeyi “Akıllı İmalat”, Çin “Made in China 2025”, Japonya ise “Toplum 5.0” diye adlandırıyor. Ülkemizde 2016 yılında TÜBİTAK tarafından hazırlanan “Yeni Sanayi Devrimi Akıllı Üretim Sistemleri Teknoloji Yol Haritası” belgesi bulunuyor. Bu yol haritasında “Dijitalleşme”, “Etkileşim” ve “Geleceğin Fabrikaları” teknoloji grupları altında 8 kritik teknoloji üzerine odaklanılıyor. Bunlar sırasıyla; büyük veri ve bulut bilişim, sanallaştırma, siber güvenlik, nesnelerin interneti, sensör teknolojileri, eklemeli imalat, ileri robotik sistemler, otomasyon ve kontrol sistemleri şeklindedir. Bu yol haritasında her ürün ya da teknoloji üretim kapasitesinde artış/etkin kullanım, ürünlerin pazara sunulmasının hızlandırılması, iş gücü verimliliğinde artış gibi kriterlere göre değerlendirme yapılıyor. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı öncülüğünde 2018 yılında hazırlanan “Dijital Türkiye Yol Haritası”nda ise insan, teknoloji, altyapı, tedarikçiler, kullanıcılar ve yönetişimden oluşan altı bileşene öncelik veriliyor. Bu bileşenlerdeki hedeflere üniversiteler, Ar-Ge merkezleri, teknoloji geliştirme merkezleri gibi yapılarla ulaşılmasının amaçlandığı belirtiliyor. Savunma sanayiinin Ar-Ge çalışmalarında öne çıkmasından dolayı ülkenin teknoloji ve yenilik kapasitesinin geliştirilmesinde öncü rol alacağı aşikârdır. Savunma sanayiinde üretilen teknolojiler malzeme boyutundan platform boyutuna uzanan, içinde yazılım, donanım ve ayrıca kurumsal altyapı teknolojilerini barındıran geniş bir yelpazeyi kapsar. Tam bu noktada savunma sanayii şirketlerinin de ülkelerin yol haritalarına benzer şekilde “Dijitalleşme Yol Haritası” oluşturmaları, kaynaklarını doğru yönetmeleri ve sektörde rekabet edebilmeleri için gereklidir.

Sektörde atılacak bazı dijitalleşme adımlarıyla aşağıdaki projeler yapılabilecek ve bunların sonucunda birçok kazanım elde edilecektir:

· Sektör, gelişmenin ve altyapı yatırımların yüksek olduğu bir alan olduğu için fabrika/depo yatırımı yapmadan önce fabrika/deponun “Dijital İkizler”inin yapılması kritiktir. Dijital ikiz aslında fiziksel dünyadaki bir cihazın, kişinin veya fabrikanın dijital dünyadaki simülasyonunu temsil eder. Simülasyon teknolojisiyle, fabrika kurulmadan önce dijital ikizin, fabrika kurulduktan sonra ise sensör/eyleyici altyapısı ile fabrikanın dijital gölgesinin (fiziksel yapıdaki her şeyin birebir aynısının dijital ortamda yapılması) oluşturulması mümkündür.

· Ürün Yaşam Döngüsü (İng. Product Lifecycle Management - PLM), Kurumsal Kaynak Yazılımı (İng. Enterprise Resource Planning - ERP), Üretim Yönetim Sistemi (İng. Manufacturing Execution System - MES), Üretim Operasyon Yönetimi (İng. Manufacturing Operation Management - MOM) gibi yazılımlarla dikey entegrasyon; tedarikçi, müşteri ve satış sonrası hizmetler portalı gibi altyapılarla da yatay entegrasyon sağlanabilir. Bunların haricinde Bilgisayar Destekli Tasarım (İng. Computer Aided Design - CAD) verisini Bilgisayar Destekli Üretim (İng. Computer Aided Manufacturing - CAM) verisine hızlıca dönüştürmek, bunu da üretim hattına MES aracılığıyla hızlıca entegre edebilmek mümkündür.

· Blockchain teknolojisi (merkezî bir otoritenin yönetmediği, veri zincirlerinin bağımsız yönetimine imkân veren altyapı ve dijital kayıt defteri olarak düşünülebilir) ile özellikle havacılık alanında kritik olan izlenebilirlik isteri sağlanabilecektir. Bu teknoloji ile tedarikçi, ana yüklenici ve müşteri arasında bilgi aktarımı daha doğru şekilde yapılabilecektir. Tedarik yönetimde firmalar, bu teknolojiyi gümrük süreçlerinin yönetiminde kullanmaya başlamışlarlardır.

· Üretim hattındaki tezgâhlardan sensörler aracılığı ile alınacak verilerle tezgâh bakım planlaması (önleyici bakım faaliyetleri), tezgâhta işlenen parçanın kritik ölçülerinin anlık olarak takibi ve parçanın hurda olmasını önleme gibi faaliyetler yapılabilecektir. Bu tür çalışmalarda istatistik bilgisine sahip olmak kritik önemdedir. Teknisyenin ve üretim sorumlusunun kontrol panelinden bu veriler anlık alınabilecektir. Ayrıca arıza durumunda SMS ile yöneticilere dahi uyarı gönderilebilmekte, üretim hattındaki uygulamalara benzer şekilde uzaktan ürün bakımı için de aynı uygulamalar yapılabilmektedir.

· Cobot uygulamaları (insan ve makinenin beraber çalışması) ile standart paket boyutuna sahip olmayan malzemelerin paketlenmesi ve kimyasal malzeme karışım faaliyetlerinin hızlıca yapılabilmesine olanak sağlanabilecektir.

· Sektörde laboratuvar çalışmaları (prototip) için eklemeli imalat yapan 3D yazıcılar varken bunun artık “3D üretim” atölyesine dönüşmesi gereklidir. Yeni kurulacak bu tür atölyelerde fire parçaların yerini tamamlamak, prototip çalışmalarının ihtiyacını ve satış sonrası hizmetlerde anlık ortaya çıkan ihtiyaçları hızlıca karşılamak mümkün olabilecektir. Eklemeli imalat teknolojileri öyle ileri bir noktaya gelmiştir ki, Mars kolonilerinin ihtiyaçlarının inşa edilmesinde dahi söz konusu teknolojilerin kullanılması planlanmaktadır.

· Artırılmış gerçeklik teknolojisi sayesinde üretim hattındaki operatöre montaj talimatı, artırılmış gerçeklik gözlükleri üzerinden üç boyutlu olarak sunulabilecektir. Ayrıca, satış sonrası kullanıcı eğitimlerinde de bu teknoloji ile müşteri memnuniyeti artırılacaktır.

· Çalışma istasyonunda kişiye uygun istasyon yükseklik seviyesi, ışık seviyesi ve iş planı (kişinin yeteneklerini analiz edip ona göre iş ataması yapabilen algoritmalar gibi) sunan çerçeveye dönüşmesi sağlanabilecektir. Yüksek Ar-Ge gereksinimi olan savunma sektöründeki işe alımlarda, yapay zekâ teknolojilerinin kullanımı ile en doğru kişiye ulaşabilecektir.

· Hem sensörler hem de kurumsal kaynak yazılımlarından alınan verilerle veri analizleri yapılıp yönetimin hızlıca karar alması kolaylaştırılabilecektir. PLM, ERP, MES gibi altyapılar yöneticiler için hızlı raporlama (iş zekâsı uygulamaları) uygulamaları için altyapı oluşturacaktır. Bunlar sonucunda problemler daha hızlı çözülecek ve değer yaratmaya daha fazla odaklanılabilecektir. Bu çalışmalarda siber tehditlerin göz ardı edilmemesi ve sistemlerin buna göre kurulması gereklidir.

Peki bu dijitalleşme adımlarını yerine getirebilmek ya da yapılan çalışmaları hızlandırabilmek için şirketlerin neye ihtiyacı var?

İlk olarak önemli kaynaklar olan insan ve sermayeye ihtiyaç bulunuyor. Bu iki bileşenin alt faktörlerine baktığımızda ise karşımıza organizasyonel ve teknolojik faktörler çıkıyor. Bunlar sırasıyla; kurum içi iletişim, şirketin değişim kültürüne yatkınlığı, üst yönetim desteği, kurumun eğitim düzeyi ya da yeni sistemler için kurum içi farkındalık eğitimleri, iş süreçlerinin yeniden tasarlanması, kullanılacak sistemin eski sisteme uyumu veya karmaşıklığı şeklindedir. Özellikle kurum içi iletişim, üst yönetim desteği, iş süreçlerinin yeniden tasarlanması (verimli ve etkili süreçlerin tasarımı) ve yazılım/donanım karmaşıklık düzeyinin, yeni sistemlerin uygulanması ve şirketlerin bir şekilde dijitalize olmasında etkili olduğu söylenmektedir. Alman mühendislik akademisi Acatech’in 2016 ve 2017 yılları arasında yaptığı çalışmada dijital dönüşümün yönetilmesinde, şirketlerin sahip oldukları kaynaklar (insan ve altyapı), bilgi sistemleri gücü, kültürü ve organizasyon şeklinin etkili olduğu tespit edilmiştir.

Dijitalleşme; iş yapış yöntemlerinde değişikliğe, pazara çıkış sürelerinde azalmaya, üretim hattında verimliliğin artmasına ve çalışanın yetkinlik düzeyinde değişikliklere neden olmaktadır. Işıksız, insan dokunuşunun az olduğu fabrikalar kullanılmaya başlanmıştır. Savunma sanayii sektörü, bu alanda personel yetkinliğini artırmalı, akıllı ürün ve fabrika altyapısını bilgi teknolojileri altyapısıyla birleştirerek diğer sektörlere örnek olmalıdır. Bunlara ek olarak, bu alanlarda dünyada henüz yatırım yapılmayan ya da gelişme aşamasında olan alanlara (örneğin, IOT alanında makinelerin birbirleri ile entegrasyonunda kullanılan iletişim ağı bileşenlerinde eksiklikler vardır) yönelinmesiyle millî ve yerli ürünler/sistemler ortaya çıkarılmalıdır.