plastik-ambalaj.com

Eğitimin Endüstri 4.0 Uygulamasındaki Rolü

Özet

Günümüzde üretim sistemleri ve teknolojileri hızlı bir biçimde değişmektedir. Klasik üretim sistemlerinin yerini modern üretim sistemleri almaya başlamaktadır. Gelişen sanayinin en önemli konusu teknolojidir ve bu bağlamda işletmelere, devletlere, üniversitelere ve üretim politikası geliştiren kuruluşlara mevcut üretim teknolojilerinin geliştirilmesi veya yenilenmesinde büyük roller düşmektedir. Son yıllarda sanayi komisyonları tarafından programlar belirlenmesi, Sanayi bakanlığının gündemini belirlemesi ve Endüstri 4.0 için geçiş adımlarını yayınlaması artık anlamayı geçip harekete geçme zamanımızı gösteriyor. Üniversiteler bir süredir açtıkları programlarla sanayiye yön vermeye devam etmektedir. 

Endişe verici nokta, Endüstri 4.0 için insan gücüne ihtiyaç olmadığından yatırım yapmak isteyen uluslararası firmaların kendi ülkelerini tercih edebilecek olmasıdır. Bunun için toplumsal olarak dijitalleşmeye geçişimizi hızlandırmalı, eğitimli bilinçli bireyler olarak bu süreci yönetebileceğimizi göstermemiz gerekiyor. Bunun ölçüm derecesi olarak uluslararası anket şirketleri eğitim kurumlarını ve yayınlarını takip ediyor. Dünya değişime uyum sağlarken, endüstrinin tek başına bize liderlik etmesini bekleyemeyiz. Dijitalleşen üretim ve yönetim sistemlerine şekil verecek seviyede olmalıyız. Bu derleme çalışmada üniversitelerde yapılan araştırmalar değerlendirilmekte ve uluslararası bir araştırma kuruluşunun dijital rekabet edebilirlik araştırmasından bahsedilmektedir. Hepsinin sonucunda eğitimin bizi dijitalleşme ve Endüstri 4.0 açısından dünyada adı geçen ülkeler arasına sokacağı vurgulanmakladır.

1.Giriş 

Su ve buhar gücünün kullanması ve mekanik üretim sistemlerinin hayata geçirilmesiyle ilk sanayi devrimi olan Endüstri 1.0 ortaya çıktı. Üretimde makineleşmenin ve fabrikada üretimin başlangıcını temsil etmektedir. Bu döneme buhar çağı denilmesinin nedeni buhar makinesinin icadının (James Watt) bu dönemin başlangıcı olarak kabul edilmesidir.

Demir- çelik üretimi miktarı artmış, çeliğin şekillendirilebilmesi sağlanmış, daha sağlam ürün üretilmiştir. Buharlı gemi ve trenlerin ulaşımda kullanımının artmasıyla ulaşım hızlanmıştır. Dünyada birbirine daha çabuk ulaşılan döneme geçilmiştir. 

Henry Ford'un üretim bandı tasarımı ve elektriğin seri üretimde kullanılmaya başlanması, üretim hattının geliştirilmesi ikinci sanayi devrimi yani Endüstri 2.0 dönemini başlattı. Enerji kaynağı ve ulaşım enerjisi olarak petrol kullanımı başlamıştır.

Bilgisayar ve internetin keşfinin gerçekleşmesiyle programlanabilir makinelerin kullanılmaya başlanması ve BT (Bilgi Teknolojileri)’nin gelişmesi ile üretim sistemleri otomatikleşti ve Endüstri 3.0, yani üçüncü sanayi devri denilen dönem başladı. Farklı merkezlerden üretim yapılması ve aynı ürün kalitesinin sağlanmasıyla global hizmeti geliştirerek misyonunu tamamladı. 2011 yılında Almanya’da gerçekleştirilen Hannover Fuarı’nda dillendirildiğinden beri içinde bulunduğumuz dönem ise bir endüstri devrimini hedeflemiştir; bilişim teknolojileri (BT) ile endüstrinin bir araya getirilmesiyle Endüstri 4.0 dönemi başlamış bulunmaktadır.

Akıllı üretim ve yönetim sistemlerinin uygulanmasında ve bilgi işlem altyapılarının oluşturulmasında Endüstri 4.0 yaklaşımı dijital dönüşüm yolunda rehber niteliğinde görev üstlenmiştir. Dijitalleşme endüstri alanı dışına yayılıp yaşadığımız çağa adını vermiştir, 21. Yüzyıla “Dijital Çağ” da denilmektedir. Dijital çağla beraber teknoloji gelişimi her alanda görülmekte insan gücü ve bilgisi yerine bilgisayarlar gücüyle iş yapımına geçilmiştir.  Dijital çağ günümüzde fiziksel olarak kullandığımız her ürüne yansımaya başlamıştır. 

Endüstri 4.0 sadece mühendislerin çalışma alanı değil son dönemlerde iktisatçıların, işletmecilerin de üzerinde en fazla çalıştıkları konulardan biri haline gelmiştir. Özellikle bu üç grubun Endüstri 4.0 ile yakından ilgilenmelerinin nedeni, üretim ve tüketim anlayışını gündeme getirmesidir. Bilim adamları Endüstri 4.0’ın olumlu ve olumsuz getirilerine dikkat çekmekte ve toplumların bu değişim ve dönüşüme hızlı uyum sağlamaları gerektiğinin önemini vurgulamaktadırlar. Endüstri 4.0 düşüncesinin temelinde, otonom olarak faaliyette bulunan makineler ve üretim sistemleri yer almaktadır. Bu sayede üretim süreçlerinde insan faktörüne olan ihtiyacın azaltılması, üretim sistemleri ve fabrikaların daha akıllı hale gelmesi, kendi kendini yönetebilen üretim süreçlerinin oluşturulması, insan kaynaklı hataların azaltılması ve üretim süreçlerinde tam bir standardizasyona gidilmesi hedeflenmektedir. Böylelikle maliyetlerin düşürülmesi, kaynak verimliliğinin sağlanması, inovasyon temelli büyüme sürecine geçiş ile birlikte rekabet gücünün artması beklenmektedir. Bu nedenle özellikle gelişmiş ülkeler başta olmak üzere Endüstri 4.0’a dönüşüm süreci tüm ülkeler için önem arz etmektedir. (1)

Bu çalışma, sanayi endüstri 4.0 devrimini yaşarken insanların bu değişim sürecini yakalamak için yaptıkları eğitim reformlarını ve toplumsal etkilerine değinmektedir. 

1.1.Dijitalleşmenin Hayatımıza Kattıkları

Dijitalleşme süreci sağlıktan eğitime, tarımdan sanayiye sosyal ve iktisadi hayatın tüm alanlarını etkilemektedir. Siber-fiziksel sistemlere dayalı olarak üretim süreçlerinin internet üzerinden ağ yapıları ile birbirine bağlanmasını sağlayan teknolojilerin ön plana çıktığı Endüstri 4.0 devriminin üretim ve tüketim süreçlerinde büyük dönüşümlere yol açtığı görülmektedir. 

Ülkeler arasındaki sosyal etkileşimin ve ticaretin artması, yeni ekonomilerin küresel piyasalarda yerini alması, küreselleşmenin hız kazanması, bilgi-iletişim teknolojilerinin ağ ekonomilerine yön vermesi, kaynak kıtlığının üretim sürecindeki önemini koruması, çevre ve güvenlikle ilgili kaygıların artması gibi temel faktörler Endüstri 4.0 devriminin hazırlığına zemin hazırlamıştır (2).

İncelenen bir çalışmada; Endüstri 4.0 tüketiciler tarafından talep edilen bir ürünün yaşam döngüsü boyunca bütün sürecin kontrol edildiği ve her türlü faaliyet ve fonksiyonun otonom sistemlerle yerine getirildiği bir süreç olarak tanımlanmaktadır. Sanayideki değer zinciri sürecinin yönetimi ve organizasyonundaki ileri gelişimsel aşama olarak tanımlamıştır. Endüstri 4.0 kavramını sistem yaklaşımı çerçevesinde birçok sistemin bileşiminden meydana gelen bütünleşik bir endüstriyel yaklaşım olarak ele almıştır. Ürün ve üretim süreçlerinin eş zamanlı olarak planlanmasını sağlayan sistemler, ürün kalitesi ve piyasaya erişim süresi açısından olumlu etkiler ortaya çıkaracaktır (21).

Endüstri 4.0 denildiğinde tamamen otomasyon sistemlerle çalışan akıllı fabrikalar akla gelmektedir. Akıllı fabrikaların ürünlerinin daha akıllı ve kaliteli olması beklenmektedir. Üretim sistemlerinin geldiği nokta tüketicinin ihtiyacını karşılayacak ve alım gücüne göre kalitelerde üretim yapabilmektedir. Ürün ömrü boyunca tüketici talebi ve üretim kalitesiyle belirlenmektedir. Yani ürünün yaşam döngüsü boyunca nasıl davranacağını ürün sanal olarak fikir halindeyken belirlemek mümkündür. 

Ürünü tasarım fikir aşamasından kullanım ömrü bitinceye hatta geri dönüşebilir bir malzemeyse dönüşüm aşamasına kadar planlamak akıllı fabrikalarla mümkündür. Akıllı fabrikalar karanlık fabrika olarak da adlandırılmaktadır. Akıllı fabrikalarda insan gücünün üretim ve yönetimde kullanımı azaltılması planlanmaktadır. Hala birçok kısım tarafından toplumun geleceği açısından olumlu ve olumsuz yanları tartışılmaktadır. 

Akıllı fabrikalar, akıllı kentler, ürünler, sistemler, araçlar sadece fikir aşamasındayken bilim kurgu filmlerine bile konu oluyordu. Ancak akıllı ürünlerin hayatımıza girmesiyle ve bu teknolojilerin erişilebilir olmasıyla akıllı araçlar, akıllı evler, telefonlar, dronelar, çocuk oyuncakları günlük hayatların bir parçası haline gelmiştir. Akıllı dediğimiz sistemlerin kurulması için insan gücüne ihtiyaç olduğu kaçınılmaz gerçektir. Hatta akıllı sistemlerin kurulması birçok yeni iş alanı açmakta geleceğin mesleklerini, yaşam tarzlarını şekillendirmektedir. Endüstri 4.0 ile hayatımıza giren teknolojileri günlük hayatın parçasında duymaya ve kullanmaya başlanmıştır. 

Endüstri 4.0 ile ilgili literatür taraması yapıldığında sıkça beraber gelişen teknolojilerden bahsedilmektedir. Endüstri 4.0 bileşenlerinin çoğunluğu Endüstri 4.0 öncesinde kullanılan birbirinden bağımsız teknolojilerdir. Fakat bu teknolojiler Endüstri 4.0 işleyişine uygun çalışma prensiplerine sahip olduğundan dolayı Endüstri 4.0 bileşenleri olarak bahsedilmektedir. Yapılan bir çalışmada Endüstri 4.0 öncü teknolojilerinden bahsetmektedir. Bu doğrultuda, Endüstri 4.0 bileşenleri ya da alt boyutlarını oluşturan bu öncü teknolojiler; dijitalleşme, büyük veri ve bulut bilişim sistemleri ile siber güvenlik, etkileşim, nesnelerin interneti ile sensör teknolojileri, geleceğin fabrikaları, eklemeli imalat, ileri robotik sistemler, otomasyon ve kontrol sistemleri olarak görülmektedir (14).

Endüstri 4.0 kapsamındaki teknolojik ilerlemeler 9 başlık altında toplanabilir: 

1. Akıllı robotlar 

2. Simülasyon ve Modelleme

3. Yatay/dikey yazılım entegrasyonu 

4. Nesnelerin interneti 

5. Yapay zekâ

6. Siber güvenlik 

7. Bulut 

8. Eklemeli üretim

9. Artırılmış gerçeklik 

10. Büyük veri analizi 

11. Akıllı fabrikalar 

12. Siber fiziksel sistemler 

1.2. Endüstri 4.0 ve Teknolojik Bileşenler

Endüstri 4.0 uygulanması için sadece yeni teknolojilere sahip olmak yeterli değildir. Yeni teknolojilerin uygulanırken işletmeye nasıl entegre edileceği ve sistemle nasıl uyum içinde çalışacağına da odaklanmak gerekmektedir. Bu entegrasyon 3 seviyede gerçekleşmektedir; siber fiziksel sistemler seviyesi, veri altyapısının büyük veri sistemine hazır olması, hizmetlerin büyük veri sistemine hazır olmasıdır (15). Araştırma kapsamında, Endüstri 4.0 için önem arz eden belirli teknolojik bileşenler maddeler halinde incelenecektir. 

Siber fiziksel sistemler (CPS): Bu sistemler sensörler aracılığı ile reel fiziksel dünyayı sanal işlem dünyasına bağlamaktadırlar. Geniş bir iletişim ağı oluşturan ve bu sayede reel ile sanal dünyalar arasındaki sınırları ortadan kaldırmayı sağlayan sistemler Endüstri 4.0’ın da en temel itici güçlerinden bir konumundadır (http://www.endustri40.com/siber-fiziksel-sistemler/). 

Siber fiziksel sistemler sayesinde gelecekteki tesisler yeni oluşturulmuş koşullar ve ara yüzlere sahip olacak, bu ara yüzlerin eş zamanlı olarak kontrol edilebilmesi, üretim süreçlerindeki donanımların en son yenilikleri ile güncellenmesi konularında daha esnek olunabilecektir. Bu sayede de ilgili bütün değişikliklerin üretim süreçlerine uyarlanması daha az zaman alacak ve potansiyel olumsuzluklar ile aksaklıkların minimum seviyeye çekilebilmesi mümkün olacaktır. Bütün bunlar da doğal olarak verimlilik seviyesini daha yukarılara taşıyacaktır.

Nesnelerin İnterneti, IoT: İnternet aracılığıyla, üretimde kullanılan araçlar başta olmak üzere her alanda kullanılan nesnelerin birbiriyle etkileşimi mümkün kılınacak ve daha verimli üretimin gerçekleşmesi sağlanacaktır.

Akıllı Robotlar: İnsan kaynaklı hataları sonlandırması beklenen robotlar, üretimde yaygın şekilde kullanılmaktadır. Dolayısıyla robot teknolojileri, Dördüncü Sanayi Devrimi’nin, yani Endüstri 4.0’ın etkisini arttırmak açısından gelecek vaat etmektedir. Örneğin, akıllı fabrikalardaki robotlar birbiri ile iletişim halinde, iş bölümü yaparak, değişiklikleri analiz edip tepki vererek üretimi yönetebilir hale gelecektir. Bu robotlar klasik üretim bandında hareket eden malzemeleri sensör teknolojileri sayesinde ayırt ederek, hangi aşama ve işlemlere tabi tutulması gerektiğini bilmektedir. Bu sayede her bir farklı ürünün tek bir üretim bandında hatasız şekilde işlenmesi sağlanabilmektedir.

Ham maddeyi işleyerek üretilen her türlü malın oluşumunda robotların kullanılması, 1970’li yıllara dayanmaktadır. Fakat gelişmiş sensör, aktüatör teknolojileri ve yapay zekâ algoritmaları sayesinde her ortamda uyum içinde çalışabilen adaptif, esnek robotlar üretilmeye başlanmıştır.

Simülasyon ve Modelleme: Simülasyon bugün bilgisayar oyunlarından, endüstri üretim süreçlerine pek çok farklı alanda kullanılan simülasyon yani modelleme; bir uygulamanın sebep sonuç ilişkilerini bilgisayar modeline uyarlayıp farklı koşullarda oluşabilecek davranış ve sonuçları gözlemlemeyi sağlayan bir sistemdir. Endüstri 4.0 için ise simülasyon ürün tasarımı ve geliştirme süreçleri açısından önem taşımaktadır. Bu modelleme uygulamaları sayesinde sanal ortak çalışmalar yapılabilecek ve bu da ürün geliştirme sürelerini kısaltırken aynı zamanda kalite kontrollerine olan mecburiyeti de azaltacaktır. Riskli işler için geliştirilen seçenekler işçiler için gerekli olan sağlık ve güvenlik standartlarının yerine getirilmesini de sağlayacaktır. Bunlar gibi üretim sürecinin farklı aşamalarında sağlanan pek çok fayda sonuç olarak verimliliği arttırırken, maliyetleri aşağıya çeker ve nihai olarak müşteri memnuniyetini arttırır. Endüstri 4.0 döneminde simülasyon bu bağlamda üretim süreçlerinin önemli bir yapı taşını oluşturur.

2. Endüstri 4.0 Kavramı

Bahsedilen endüstri devriminin sadece sanayiyi kapsamadığı hayatın her alanına etki edeceği aşikârdır. Son yıllarda üniversite gündemine giren endüstriyel devrim süreci için toplumun buna hazır olup olmadığını veya hangi aşamalarla hazırlanacağını içeren bilimsel araştırmalar yapılmaktadır. Hatta bazı fonlarla bu araştırmalar desteklenmekte, çok sayıda araştırma kuruluşu ve üniversiteler anket çalışmaları yapmaktadır. 

2019 yılında başlayan pandeminin birçok sektörü hızlıca internet tabanlı yönetim sistemlerine entegre olmaya itmiştir. Pandemi öncesinde dijital sistemlere entegre olan firmalar insan sağlığını koruyarak üretimlerine ara vermeden üretimlerini devam ettirmiştir. Diğer yandan salgının artması firmaları üretim durdurmaya hatta tüketici için temel ihtiyaçlara ulaşılmasını zorlaştırmıştır.   

Covid-19 salgınını Türkiye üzerinde 2019 Mart ayının ortasından itibaren ekonomik faaliyetleri dış ticaret, turizm ve iç talep kanallarıyla etkilemeye başlamış, Nisan ayında derinleşerek tüm ekonomiye yansımıştır. Pandemi etkisinin yoğun yaşandığı Nisan 2020’de, Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK) verilerine göre sanayi üretimi aylık yüzde 30.4 ve yıllık yüzde 31.4 gerilediği görülmektedir. Covid-19'un varlığı, dünya çapında hükümetlere iki büyük zorluk getirdi: sağlık krizi ve ekonomik düzensizlik. 

Salgınla beraber her düzeydeki eğitim kurumları çoğunlukla kapatıldı. Bu nedenle, bir yanda öğrenciler, diğer yanda öğretim görevlileri yükümlülüklerini uzaktan yerine getirmek zorunda kaldılar. Benzer şekilde, meslekleri ve çalışma şartları evden çalışmasına izin veren birçok profesyonel çalışan uzaktan çalışmaya başladı. İnsanlar ayrıca ihtiyaçlarını çevrimiçi olarak sipariş etme konusunda oldukça bağımlı hale geldi. Bu da ürün seçiminin ve ödeme süreçlerinin dijital alanda yoğunlaştığını gösterdi. Dijital görüşmeler hayatımıza yer edip aile ve arkadaş görüşmelerine de aracılık etmeye başladı. Her tüketici dijital kanallara hızla adapte olmaya başladı.

Böyle hızla değişen bir düzende başarılı olmak için, ülkeler, hükümet uygulamalarını, iş modellerini ve genel olarak toplumu dönüştüren yeni dijital teknolojilerin kullanımını arttırdı. 

IMD Dünya Dijital Rekabetçilik Sıralamasının anket değerlendirme ölçütlerinden biri devlet yönetim uygulamalarının dijitalleşmesidir. Yani sanayi, ekonomi, eğitim, sağlık sistemlerinde dijitale dönüştürmek için dijital teknolojileri kullanma kapasitesi ölçülmektedir. IMD dijitalleşmeye geçişi üç faktör kullanarak ölçtüğünü belirtiyor: Bilgi, Teknoloji ve Geleceğe Hazırlık.

Bilgi faktörü; yeni teknolojilerin keşfi, anlaşılması ve öğrenilmesi yoluyla dijital dönüşüm sürecinin altını çizen soyut altyapıyı ifade eder. Ülkedeki mevcut sermayenin kalitesini, eğitim ve araştırmaya yapılan yatırımların seviyesini ve bu yatırımların sonuçlarını ölçen göstergeler değerlendirilir. Örneğin, yüksek teknoloji alanlarındaki tescilli patent hibeleri veya akademik dergilerdeki bilimsel yayınlar.

Teknoloji faktörü; dijital teknolojilerin geliştirilmesine olanak sağlayan genel bağlamı değerlendirir. Özel sektörde yeniliği ne kadar kolaylaştırdığını, yatırımlar için sermayenin mevcudiyetini ve mevcut teknolojik altyapının kalitesini izleyen kriterleri değerlendirir. 

Geleceğe Hazırlık faktörü; hükümetlerin, iş dünyasının ve genel olarak toplumun teknolojiyi ne ölçüde benimsediğini inceler. Bu faktöre dahil edilen göstergelere örnek olarak şunlar verilebilir: internet perakendeciliği (e-ticaret); özel sektördeki endüstriyel robotlar ve veri analitiği araçları ve e-devlet hizmetlerinden oluşmaktadır.

2021 yılında yaptığı değerlendirmede, pandemi ile hayatımıza gelen sorunlar ölçülmese de bu değerlendirmeler sonucunda bir ülkenin pandemiye uyum sağlamak için geçişini ölçmeye yardımcı göstergeler olduğu vurgulanmaktadır.

IMD Dünya Dijital Rekabetçilik tarafından yayınlanan listenin en üst sıralarında yer alan ülkeler, dijital teknolojileri geniş ölçekte keşfetmiş, benimsemiş ve teknolojileri üretebilen, işletmelerin ve ülke yönetimlerinin çalışma şeklini ve toplumla etkileşimlerini dijital yollarla kurabilen, ekonominin sürekli gelişimini teşvik ettiği görülmektedir. Dijital rekabet güçleri, yetenek ve eğitim ve öğretimdeki güçlü performanslardan da yararlanır. (16)

Türkiye özelinde gelişmekte olan ülkelerden bahsedecek olursak, devlet yönetim sisteminde sağlık, güvenlik, savunma sanayi, vatandaşlık işlemleri gibi alanlarda bilişim sistemlerine yatırım daha öncelikli yapılmaktadır. Eğitim sistemlerinde dijitalleşe geçiş toplumun genel ekonomik düzeyine bağlı olduğu için hızlı geçişler olmamaktadır. 

Pandemi başlangıcında dijitalleşmeye en çok zorlanan sistemlerinden birisi eğitim oldu. Bu zorlu geçiş sürecinin gerek sosyo-ekonomik sebepleri gerek insanların bu teknolojilere erişim yeterlilikleri sosyal ve ekonomik araştırmalara konu olmaktadır. Endüstriyel dönüşümün peşinde olan ülke açısından bakıldığında ise en büyük zorluğun teknolojik bilgisizlik, internet erişiminin kısıtlı olması denilebilir.

2.1. Endüstri 4.0’da Eğitimin Rolü

Dördüncü Sanayi Devrimi öğrenme biçimlerimizi ve konularımızı kaçınılmaz bir şekilde değiştirmektedir. Bilgi ve İletişim Teknolojileri (BİT) eğitim alanında düşünen ve çalışan herkesin odak noktası haline gelmiştir.  Bu noktaya nasıl geldik ve dijitalleşen eğitimin hangi kaynaktan beslendiğini anlamamız bu sürecin geliştirilmesine çok önemli katkı sağlayacaktır.  

Avrupa Komisyonu (2001) yayınladığı genelgede “Tüm üye devletlerde, temel eğitimi ve öğretimi tamamlayan genç insanların BİT’lere tam entegre olmaları için donanmaları gereken temel yeteneklerin neler olduğu konusunun yeniden gözden geçirilmesini gereklidir” maddesine yer verildi (22).

Ayrıca Avrupa Komisyonu’nun Haziran 2017’de yayınladığı genelgede Eğitim 4.0’den bahsedilmektedir. Eğitim 4.0 denilen eğitim modeli ömür boyu öğrenmeye odaklı ve eğitimin siber sistemlere dayalı materyallerle desteklenmesidir. Öğretmenler teknoloji ile nasıl eğitim yapılacağını öğrenmesini temel alır ve dijital eğitim için öncelikle eğitmenlerin eğitilmesinden bahseder. Eğitim altyapısının geliştirilmesiyle teknolojiye hakim nesillerin eğitimi sağlanır. 

IMD Dünya Dijital Rekabetçilik tarafından 2021 yılında yayınlanan raporda bilgi değerlendirmesi yapılırken bakılan alt faktörler eğitim ve uygulama yöntemleridir. Eğitimin Türkiye’nin değerlendirilmesinde en kötü sıralamada olduğu konu olması dikkat çekicidir. Değerlendirmeye alınan 64 ülkeden 63. sıradadır. Değerlendirme alınırken bakılan unsurlar; Yeni teknolojilerin keşfi, anlaşılması ve öğrenilmesi yoluyla dijital dönüşüm sürecinin toplum tarafından bilinmesidir. Eğitim ve araştırmaya yapılan yatırımların seviyesini ve bu yatırımların sonuçlarını ölçen göstergeler değerlendirilir.

Şekil 1: Türkiye’nin genel performans değerlendirmesi (IMD WORLD DIGITAL COMPETITIVENESS RANKING 2021) 

Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı tarafından 2016 Şubat ayında Endüstri 4.0 gündemiyle Dönüşüm Programı açıklanmıştır. Endüstri 4.0 ile ilgili sanayideki yeni çağa uyumun önemine vurgu yapılmış ve çağın gerisinde kalınmayacağı belirtmiştir. Dönüşüm programında Endüstri 4.0’a uyumla ilgili olarak belirtilen en önemli adımlardan biri eğitimde dönüşüm olmuştur. 

Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı Dönüşüm Programı Raporunda şu şekilde vurgu yapılmaktadır: (17)

“İnsan başlıklı eğitim altyapısının geliştirilmesi ve nitelikli işgücünün yetiştirilmesi bileşeninin amacı imalat sanayimizin ihtiyaç duyacağı yetkinliklere sahip nitelikli işgücünün yetiştirilmesi ve mevcut işgücünün dijital yetkinliklerinin geliştirilmesidir. Bu amaca ulaşmak adına birinci bileşen kapsamında atılacak başlıca adımlar şunlardır: 

• Sürekli Eğitim Merkezlerinde ve tematik teknik kolejlerde dijital teknoloji kullanıcıları yetiştirilecek, 

• Üniversitelerimizde dijital teknoloji geliştiricileri yetiştiren programlar çoğaltılacak,

• Eğitimin her kademesinde eğitimcilere dijital yetkinlikler kazandırılacak,

• Dijital teknoloji alanlarında doktora öğrenimi desteklenecek, 

• Özel teşvikler ve desteklerle dijital yetkinliklere sahip işgücü sanayi ile buluşturulacak, 

• Dijital dönüşüm farkındalığı artırılacak ve yaygınlaştırılacak, 

• Dijital dönüşüm paydaşları arasında iş birliği geliştirilecektir. 

İmalat sanayinin dijital dönüşümü sürecindeki en kritik konuların başında bu süreci tasarlayacak, yönetecek ve sürdürebilir kılacak nitelikli işgücünün yetiştirilmesi ve eğitim altyapısının bu işgücünü yetiştirecek niteliğe kavuşturulması gelmektedir. Dijital dönüşüm ile birlikte imalat süreçlerinde yaşanacak değişimler doğrudan ve dolaylı olarak işgücünde de dönüşümü zorunlu kılacaktır. Eğitim altyapısını dijitalleşme sürecine uygun hale getirmeden gerekli yetkinliklere sahip işgücünün yetiştirilmesi ve dijitalleşmenin istihdama etkisinin sağlıklı bir şekilde ele alınması mümkün değildir. Nitekim dijital dönüşüm konusunda somut adım atmış olan ülkelere bakıldığında da dijitalleşmenin istihdama olumsuz etkilerinin azaltılması ve nitelikli işgücünün yetiştirilmesi konularının öne çıktığı görülmektedir. İnsan başlıklı eğitim altyapısının geliştirilmesi ve nitelikli işgücünün yetiştirilmesi bileşeninin amacı imalat sanayimizin ihtiyaç duyacağı yetkinliklere sahip nitelikli işgücünün yetiştirilmesi ve mevcut işgücünün dijital yetkinliklerinin geliştirilmesidir.

Eğitim altyapısının geliştirilmesi: İncelenen örneklerin birçoğunda işletmelerin özellikle de KOBİ’lerin dijital dönüşüm ile ilgili farkındalığının (siber güvenlik gibi) artırılmasının önemli bir öncelik olduğu gözlemlenmektedir. KOBİ’lerin dijital dönüşüm konusundaki yetkinliklerinin artırılması amacıyla dijital dönüşüm merkezi, mükemmeliyet merkezi gibi uygulamalar hayata geçirilmiş bulunmaktadır. İşgücünün dijital yetkinlikleri kazanması istisnasız her örnekte ön plana çıkan politika alanlarından birisidir. Ayrıca eğitmen ve öğretmenlerin yetkinliklerinin geliştirilmesine yönelik önlemler de alınmıştır.”

Endüstri 4.0 geçiş sürecini başarılı bir şekilde sürdürebilmenin en önemli boyutu eğitimdir. İnsan aklının, yeteneğinin ve emeğinin katma değerli işlerde kullanılacağı bu gelecek sistemler, eğitim sistemlerine de ciddi sorumluluklar yüklemektedir. Yapılan araştırmalar ülkelerin Endüstri 4.0 geçiş sürecini başarı ile tamamlamaya ne kadar hazır olduklarını ölçmekte ve belirlenen ölçütler doğrultusunda bu ülkeleri sıralamakta, ayrıca, ülke içinde bu dönüşüm için gereksinimlerin ne olduğu da tespit etmektedir. Belirlenen hedefe ulaşmada ilk adımın yol haritası oluşturmak olduğu açıktır. (23)

Türkiye sanayisini Endüstri 4.0’a adapte hale getirmeye çalışmaktadır. Teşvikler, yatırımlar bu alanda geliştirilmektedir. Ankara, İzmir, Bursa, Kayseri, Konya, Adana, Mersin ve Gaziantep illerinde Endüstri 4.0 üretim yöntemlerine uygun model fabrikalar kurulmasına teşvikte bulunuldu. 

Türkiye 1990’lı yılların sonunda otomotiv üretiminde dünyada önemli bir konuma gelmiştir, hala yan sanayide öncülük eden birçok firma mevcuttur. Üretimine devam eden BMC, Otosan, MAN gibi birçok büyük markanın alt tedarikçisi, Kobi olarak üretim yapan, firmaların bu süreçlere katılımının nasıl sağlanacağı hala belirsizdir. Endüstriyel dönüşümlerin faydalarının yanında işletmenin karşılaşabileceği ilk yatırım maliyeti, teknik zorluklar, sosyal zorluklar gibi birçok olumsuz etken de vardır. Çalışanlar mevcut sisteme alışkın oldukları için yeni bir sisteme adaptasyon konusunda zorluk yaşayabilmektedirler veya yetersiz kalabilmektedirler. Ayrıca tamamen robotik üretime geçen üretim sistemlerinde atıl kalan işçi için planlama yapılmalıdır. 

Mühendislik ve yönetim sistemlerinin teknolojiye entegresi dönüşüm programı açıklanması kadar kısa sürede ve kolay olmayacaktır. Endüstri 3.0 döneminde ortaya çıkan üretim süreçlerinin bileşenlerini koordine eden ve yazılım ve donanımlarını bu süreçlere entegre edebilen yazılımların kullanımı başlanmıştır.

Türkiye sanayinin şu anki konumu tanımlanırken Endüstri 2.0 ile 3.0 arasında konumlanmasının en büyük etkenlerinden biri de üretim süreçlerini yazılımlara henüz entegre edememesidir. Endüstri 4.0 terimi hayatımıza girmeden uzun zaman önce üretimde dijitalleşme başlamıştır. Üretim faaliyetlerinin planlanması için gereken yazılım sistemlerinin geldiği noktada ise Kurumsal Kaynak Planlamasıdır (ERP).

ERP, şirketlerin daha fazla görünürlük ve daha fazla kontrol ile üretim yapmasına, tasarlamasına, üretmesine ve yönetmesine yardımcı olan bir sistemdir. Product Lifecycle Management (PLM), ürünlerin fikir aşamasından son kullanıcıya ulaşana kadar tüm süreçlerini uçtan uca destekleyerek ürün yaşam döngüsünü etkin bir şekilde yönetilmesini sağlar. PLM yazılımı, bir ürünü, ürünü etkileyen tüm bilgiler için bir veri deposu sağlayarak ürünlerinin yaşamını yönetmesine yardımcı olabilir. PLM yazılımı, ürünle ilgili verilerin yönetimini otomatikleştirmek ve verileri kurumsal kaynak planlaması (ERP) ve üretim yürütme sistemleri (MES) gibi diğer iş süreçleriyle entegre etmek için kullanılabilir.

Özellikle ürün tasarımı yapan firmalarda ERP ve PLM sistemleri entegre olarak kullanılmaktadır. Ürün tasarımı eski mühendislik sisteminde alanında uzman mühendisler tarafından doğrulamalar yapılarak geliştirildi. Ürün tasarımları sanal ortama taşındıktan sonra tüm hesaplamalar çizimler, malzeme hesaplamaları bilgisayar aracılığıyla yapılmaya başlandı. Bu hayatımızdan hesaplamaları, matematiği çıkarıyoruz demek değildir. Hesaplamalar gelecekte de yaşamın bir parçası olacak ancak tüm hesaplamaların robotik sistemlerle yapılacağı görülmektedir. Bunun gibi hayatın birçok alanında eskiden insanların gücüne dayalı veri analizlerinin artık sanal sistemlerle yapıldığını görüyoruz. 

Hatta akıllı sistemlerde veriler sisteme bir defa girilmesi veya sistemin sensörlerle verileri alması sağlandığında sistem kendi analizlerini yapmaktadır. Teknolojinin gelişmesiyle insanlara düşen görev, açığa çıkan verilerden hareketle yorumlar yapabilmek olacaktır.

Kobi olarak üretimine devam eden birçok firma hala üretim süreçlerini program kullanmadan kontrol etmeye çalışmaktadır. PLM sürecine geçiş birçok firma için uzun vadeli sonuçtur. Maalesef Türkiye de mühendislik eğitimini tamamlayan birçok insan da bu süreçleri çalışma hayatında öğrenmektedir. Son yıllarda Sanayi Odaları, personel eğitimine önem veren firmalar ve üniversitelerin de katılımıyla eğitim programları geliştirilmektedir.

TÜSİAD Tarafından 2016 yılı Mart ayında "Türkiye’nin Sanayi 4.0 Dönüşümü Konferansı" ile “Türkiye İçin Neden Sanayi 4.0 ve Nasıl Bir Yol Haritası” başlıklı panelde “Türkiye’nin Küresel Rekabetçiliği İçin Bir Gereklilik Olarak Sanayi 4.0: Gelişmekte Olan Ekonomi Perspektifi” başlıklı rapor hazırlandı (TÜSİAD, 2016). Bunun gibi çalışmalar her sene gerçekleştirilmekte birçok sanayi kuruluşu tarafından programlar yayınlanmaktadır. Literatür araştırılması yapıldığında da çok sayıda çalışmaya ulaşılabilir.

Endüstri 4.0, akıllı fabrika, dijitalleşme uygulamalarına geçmek söylendiği kadar kolay değil. Kullanılan endüstriyel nesnelerin interneti sistemlerinin %94’ü hâlâ kablolu ve sabit sistemlerdir. Var olan sistemlere zekâ kazandırmak ise zor ve masraflıdır. Hem ekonomik hem eğitim açısından bu sistemlere entegre olmak doğru planlama ve düzenli gelişimle mümkün olacaktır. 

Dijitalleşme için en önemli operasyonlardan birisi altyapıdır, altyapı ise maliyet demektir. Endüstri 4.0’da yüksek veri hacmi olduğu için altyapı önemli unsurdur. Cihazlar birbirlerine ya da sisteme bağlıdır. Cihazların iletişimi için düşük bant genişliğindeki bağlantılar yeterli olmamaktadır. Bu sebeple yapısal kablolama gelişmiş ve dayanıklı ürünlerle yapılmalıdır.

2.2. Yükseköğretimde Eğitim Programı 4.0

Araştırma çalışmalarında Endüstri 4.0 destekli öğrenme ortamlarında sanal laboratuvarlar, esnek ürün geliştirme sistem laboratuvarları ve Endüstri 4.0 öğrenme laboratuvarları kurmayı, özellikle teknik eğitim veren fakülteler için önermektedirler. Ayrıca Endüstri 4.0'ın sunduğu teknolojik imkanların da kullanıldığı sanal ve sosyal öğrenme modellerinin kullanılması önerilebilir. Zoa (2012) Eğitim 4.0'a uygun eğitim durumlarının iş hayatındaki gerçek ortam gibi olması gerektiğine inanmaktadır. Bu öneri, artırılmış gerçeklik uygulamaları ile sanal profesyonel atölye çalışmaları ile gerçekleştirilebilir. (18)

Üniversitelerde e-öğrenme platformları, açık üniversite sistemleri ve çeşitli yazılımlar Eğitim 4.0'da öğrenme ve öğretme materyali olarak kullanılabilir (18). Bu tür uzaktan eğitim uygulamaları ile öğrenciler internet üzerinden farklı sınıflara ve kurslara erişerek öğrenmelerini sağlayabilmektedir. Literatürde Endüstri 4 .0'da Kapsamlı Açık Çevrimiçi Kursların kullanımının sıklıkla tavsiye edildiğini görüyoruz (18). 

Eğitim 4.0 ile 0 dijital kültürün yaygınlaştığı bir eğitim ortamında “görselleştirme” öğretim materyallerinin yaygın kullanımı kaçınılmaz bir ihtiyaçtır (Öztemel, 2018). Bu tür öğretim materyalleri, öğrenme aktivitelerini daha aktif ve öğrenci merkezli hale getirerek öğrencilerin deneyimlerini zenginleştirir (24). Toplumun tüm alanlarındaki değişimler, üniversitede de değişimleri gerektirmektedir. Müfredat, yükseköğretim kurumlarında niteliksel değişimi getirecek en önemli faktörlerden biridir. (18)

Türkiye deki üniversite öğrencilerinin Endüstri 4.0 teknoloji ve bileşenleri konusunda, çeşitli üniversitelerden 165 öğrencinin katılımıyla araştırma yapılmıştır. Varılan sonuca göre öğrencilerin farkındalık ve bilgi düzeyleri, yaşamakta olduğumuz devrimin hız ve teknolojilerini yakalamak bakımından yeterli düzeyde olmadığı tespit edilmiştir. Bu sonuca varılırken öğrencilerin katılım yaptığı üniversite farkının da olmadığı, yani farklı 5 Üniversite’nin öğrencileri arasında bu konuda ortalama bakımından bir farklılık olmadığı sonucu vurgulanmıştır (11).

Üniversite öğrencileri günlük yaşama yansıyan ürün ve kolaylıkları benimsemekte ve kullanmaktadır ancak altyapıyı oluşturan kavram ve teknolojilerden uzaktır. Bu durumu aşmanın yolu ise; Endüstri 4.0 ve dijital devrim ile ilgili dersler açılması, konferans, seminer vb. bilgilendirme aktivitelerinin çoğaltılması, meslek kuruluşları ve odaların farklı etkinlikler ile bu konuda hizmet vermesi tavsiye niteliğinde sunulmuştur (11).

3. Sonuç ve Değerlendirme 

Dünya her alanda teknolojik açıdan gelişime devam ediyor. Bilişim teknolojileri geleceğimizin en büyük gerçeği olarak karşımızda duruyor. Sanayi devrimleri toplumsal ihtiyaçları karşılamak için oluşturulmuş ve geliştirilmektedir. Gelişen teknolojiyi yakalamak ve yönetebilmek de yine insanlara düşen görevdir.  

Gelişmekte olan ülkelerde geleceğin ürünleri, geleceğin endüstrileri bir trend olarak sunulmaktadır. Yaşanan dönemde dünyanın trendi teknoloji olduğu için çocuk yaştan itibaren teknolojiyle tanışılmaktadır. Türkiye'de genç nüfus oranı yüksektir. Yeni nesillerin yüksek okullardan, üniversiteden mezun olduklarında teknoloji konusunda çok bilgili olmaları ve Endüstri 4.0'ın küresel taleplerini karşılaması beklenmektedir. Endüstri 4.0’ın bilgi teknolojileri ve BT altyapısı ile olan ilişkisi nedeniyle teknik ve mesleki eğitim giderek daha önemli hale geliyor (12). 

Gelişmekte olan ülkelerde sanayi elektrik-elektronik yani Endüstri 2.0 seviyesinde olduğu için dijitalleşme yani Sanayi 3.0 halen bütün yönüyle gelişmemiştir. Dolayısıyla bu tür ülkelerde tam anlamıyla teknolojik dönüşüm gerçekleşmeyecektir.

Türkiye’deki firmaların Endüstri 4.0 üzerine yaptığı çalışmalar incelendiğinde, bazı yayınların son derece hızla bu dönüşüm sürecine hazırlık yapmayı desteklediği, bazılarının ise yeni yatırım yapmaktan ziyade mevcut konumu korumayı destekleyici bulguları olmuştur.

Sektörlerin değerlendirmesine baktığımızda tarımdan lojistiğe, gıdadan tekstile, turizmden otomotive kadar birçok farklı alanda Endüstri 4.0'ın hazırlandığını görüyoruz. Nitelikli işgücünün, iyi yatırımın ve iyi teknoloji yönetiminin önemi vurgulanmaktadır. 

Endüstriyel devrim süreci doğru yönetilirse hem üretim sistemleri dünyanın gerisinde kalmama hedefi gerçekleştirecek, hem de bu süreçleri yönetebilecek nitelikli insanların mesleklerde yetiştirilmesi olmazsa olmaz talebi karşılanacaktır.

Bu yazıda, nitelikli insan yetiştirmenin ve teknoloji eğitim vermenin gerekliliğini ve teşvik politikalarının geliştirilmesi gerektiğini vurgulamıştır. Oluşturulan eylem planlarına nereden başlanacağı eğitim kurumları önderliğinde götürülmelidir. Sadece sanayinin bu değişim sürecinden etkileneceğini beklemek ve toplumsal altyapı olarak hazırlık yapmamak büyük kayıplara yol açabilir. Bugün hala hazırlıkların ve altyapı kurulumlarının devam ettiği bir dönemde olduğumuzu söyleyebiliriz. Endüstri 4.0 bağlamında yapılması gereken ilk şey, yeni teknoloji altyapıları ve bu altyapılarla çalışabilecek uzman ekipler oluşturmaktır. Endüstri 4.0 ile donanmış ve temellenmiş olmak için sadece çocukların değil yetişkinlerin de sürekli eğitim politikaları yardımıyla sürece dahil olmasını sağlamak çok önemlidir. Bu aşamada kurumsal olarak dağıtılmış eğitim politikalarının da oluşturulması gerekmektedir.

Kaynaklar

1.Atik, H., Ünlü, F., “Endüstri 4.0’a dönüşüm süreci: Avrupa Birliği ülkelerinin performansı üzerine ampirik bir analiz. M.Ü.A.T.E. Avrupa Araştırmaları Dergisi, 1, 145-168, 2019. 

2.TÜSİAD, Türkiye’nin Küresel Rekabetçiliği İçin Bir Gereklilik Olarak Sanayi 4.0: Gelişmekte Olan Ekonomi Perspektifi, (İstanbul: TÜSİAD, 2016)

3.Davutoğlu, N. A. “Sanayi 4.0 uygulamalarının dünyadaki ve Türkiye’deki sektörler açısından detaylı analizi”, Journal of Social and Humanities Sciences Research, 8(67), 795-811, 2021.

4.Sanayi 4.0 Uygulamalarının Dünyadaki Ve Türkiye’deki Sektörler Açısından Detaylı Analizi.  https://www.gmka.gov.tr/dokumanlar/yayinlar/2023_Dijital-Turkiye-Yol-Haritasi.pdf

5.https://www.researchgate.net/publication/351124538_SANAYI_40_UYGULAMALARININ_DUNYADAKI_VE_TURKIYE%27DEKI_SEKTORLER_ACISINDAN_DETAYLI_ANALIZI [accessed Jan 28 2022].

6.https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/942190

7.https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/1214432

8.https://wearesocial.com/uk/blog/2022/01/digital-2022-another-year-of-bumper-growth-2/

9.https://www.researchgate.net/publication/339676879_TURKIYE'DEKI_UNIVERSITE_OGRENCILERININ_ENDUSTRI_40_BILGI_DUZEYLERININ_BELIRLENMESI

10. “Sanayileşme Nedir?”  http://www.neokur.com/alfabe/a/26480/sanayilesme-nedir?

11.Yıldız, S.C., Fırat, S. “Türkiye’deki üniversite öğrencilerinin endüstri 4.0 bilgi düzeylerinin belirlenmesi”, Endüstri Mühendisliği, 31, 1-16, 2020.

12.Uluslararası Avrasya Sosyal Bilimler Kongresi- 4, Odesa, 2021.

13.Koç, E., Şenel, M., Kaya, K., “Dünyada ve Türkiye’de Sanayileşme I - Strateji ve Temel Sanayileşme Sorunları”, Mühendis ve Makine, 690, 1-26, 2018.

14.Kamber, E., Bolatan, G., “Endüstri 4.0 Türkiye farkındalığı”, Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, Cilt: 11 Sayı: 30, 836-847, 2019. 

15. https://www.imd.org/centers/world-competitiveness-center/rankings/world-digital-competitiveness/

16.Gökçe, M., Ötleş, S., “Ürün yaşam döngüsü yönetimi yazılımlarının fonksiyonelliklerinin yeni gıda ürün geliştirme süreçlerine etkiler”, Dünya-Gıda, Vol 4, Sayfa 91-98, 2019.

17.Bilim Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı tarafından 2016 Şubat Raporu -https://www.gmka.gov.tr/dokumanlar/yayinlar/2023_Dijital-Turkiye-Yol-Haritasi.pdf

18.Demir, F., İlhan, E. ve Kalaycı, N. (2019). Yükseköğretimde Hedeflenen Dönüşümü Gerçekleştirme Araçlarından Eğitim Programı 4.0. Bayburt Eğitim Fakültesi Dergisi, 14(28), 432-466. https://doi.org/10.35675/befdergi.643291

19.Kuban D., Yeşilay R.B. “PLM ve İnovasyon: PLM, İnovasyon için Bir Kolaylaştırıcı Olabilir Mi?” Int. J. of 3D Printing Tech. Dig. Ind., 5(1): 76-84, 2021.

20.Zheng, P., Chen, C. A., “State-of-the-art survey of digital twin: techniques”, Engineering Product Lifecycle Management and Business Innovation Perspectives. J Intell Manuf, 2019.

21.Görçün, Ö.F., “Endüstri 4.0”, Beta Yayınevi, İstanbul, 2016.

22.Yıldırım, B., “İşletmelerde sanayi dönüşüm süreci: nitel bir araştırma”, Ekonomi Maliye İşletme Dergisi, 3, 2, 2004.

23.Karadayı Usta, S., “Türkiye’de yürütülen Endüstri 4.0 araştırmaları”, Journal of Turkish Operations Management, 2, 839-861, 2021.

24.Thiele, A. K., Mai, J. A., & Post, S., “The student-centered classroom of the 21st century: Integrating web 2.0 applications and other technology to actively engage students”, Journal of Physical Therapy Education, 28(1), 80, 2014.

Prof.Dr.Semih Ötleş ^a,b, Özlem Kanneci Yeşilçimen ^a,c

a Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi Anabilim Dalı

b Ege Üniversitesi, Ürün Yaşam Döngüsü Yönetimi (PLM) Mükemmeliyet Merkezi

c Tedarikçi Kalite Şef Mühendisi, SaRen B.V.