Tekstil 4.0 Nedir?

Endüstri 4.0’ın temelleri ve doğuşu, otomotiv endüstrisine dayansa da getireceği yeniliklerin pek çok sektörü derinden etkileyeceği açıktır. Bu etkinin, özellikle iş gücüne dayalı üretim yapan firmalarda daha büyük olması muhtemeldir. İş gücüne dayalı üretim artık ihtiyaçları karşılayamamakta ve rekabet avantajı sunamamaktadır.

Öyle ki, işgücü kullanımındaki artışın toplam maliyeti arttırması, yoğun işgücü kullanımını tetiklemekte, bu durum ise hem iş sağlığı ve güvenliği risklerini, hem de üretimdeki hata oranını arttırmaktadır. Tekstil sektörü özelinde de durum değişmemekte, hatta yoğun işgücü kullanımının yanı sıra, müşterilerin son yıllarda artan baskın rolü, üretim süreçlerinin yeniden düzenlenmesini zorunlu kılmaktadır.

Müşteriler artık standart ürünleri almak yerine, kendi bireysel ihtiyaçlarını daha çok karşılayan, kişiselleştirilmiş ya da özelleşmiş ürünleri tercih etmektedir. Bu sebeplerle, yakın gelecekte, tekstil sektöründe faaliyet gösteren firmaların müşteri taleplerini karşılayabilmek için üretim süreçlerini güncellemeleri gerekmektedir. İşte bu değişim döneminde, Endüstri 4.0 ve ilgili temel teknolojiler, tekstil değer zincirlerinin ve tekstil üretim sistemlerinin iyileştirilmesinde önemli bir rol oynayacaktır.

Bu kapsamda, Tekstil 4.0, Endüstri 4.0’ın tekstil teknolojisi ve tekstil imalatı sektörlerindeki bir yorumu ya da uygulaması olarak ortaya çıkmaktadır. Tekstil 4.0 ile tekstil sektörünün daha esnek, hızlı ve güvenilir bir biçimde çalışması planlanmaktadır. Örneğin, Şekil 2.5’te, tasarlanan, nesnelerin interneti teknolojisinin tekstil sektörünün değer zincirine entegrasyonu gösterilmiş olup; bu entegrasyon ile tedarik, üretim, dağıtım, tüketim gibi tüm süreçlerde optimum malzeme akışının sağlanması hedeflenmektedir.

Şekil 2.5: Nesnelerin interneti teknolojisinin tekstil sektörü değer zincirine entegrasyonu

Benzer şekilde, Şekil 2.6’da, Tekstil 4.0 için önerdiği bazı yenilikçi teknolojilere yer verilmiştir. Bu tasarımlara bakarak, Endüstri 4.0 ve uygulamalarının, tüm tekstil üretim teknolojilerinin bir parçası olacağı, otomasyon ve veri alışverişinde giderek daha da önemli bir hale geleceği ve üretimde kalite ile verimliliği arttırabilmenin temel anahtarlarından biri olacağı açık bir şekilde görülmektedir.

Şekil 2.6: Tekstil 4.0 için önerilen yenilikçi teknolojiler

Tekstil Sektöründe Endüstri 4.0 Uygulamaları

Günümüzde endüstriyel üretim radikal bir dönüşümden geçmektedir. Bu süreç, endüstriyel üretimin fiziksel dünyasının bilgi teknolojisinin dijital dünyasıyla birleştiği bir vizyonla- diğer bir deyişle, siber fiziksel sistemler olarak da bilinen dijitalleştirilmiş ve birbirine bağlı bir endüstriyel üretimin yaratılmasıyla ilgilidir.

Şekil 2.7: Endüstri 4.0: dijital ve birbirine bağlı üretim

Gelecekte, bağlantılı tedarik zincirleri ve dijitalleştirilmiş endüstriyel üretim süreçleri çalışanları, makine bileşenlerini, malzemeleri, üretilecek nesneleri ve hatta lojistiği sürekli veri alışverişiyle birbirine bağlayacaktır. Makinelere ve nesnelere dijital bir kimlik verilecek, sensörler ve aktüatörler yardımıyla da makinelere iletişim kurma ve bilgilendirme yeteneği kazandırılacaktır. Böylece, üretilecek nesne imalat sistemi boyunca algoritmik olarak belirlenen en uygun yolu izlerken bir arıza olması durumunda makineler, üretimi durdurmadan birbirleriyle iş birliği yaparak alternatif bir yol belirleyebilecektir.

Endüstri 4.0 uygulamaları kuruluşların sürdürülebilirlik ile ilgili faaliyetlerini olumlu açıdan etkileyecek özelliktedir. Ancak söz konusu uygulamaları hayata geçirebilmek için kuruluşlar bazı şartları yerine getirmelidir. Bu şartlar hakkında aşağıda ayrıntılı bilgiler verilmektedir.

• Dijital Vizyon ve Strateji Oluşturmak: Firmalar, dijital vizyonlarını oluştururken dijital teknolojileri ve tekstil sektöründeki olası uygulama alanlarını öğrenmeli, dijital teknolojileri önemli süreçlerinde nasıl kullanacağını belirlemeli ve çalışanları harekete geçirecek şekilde firmanın dijital gelecekteki resmini çizmeli. “Firmalar, dijital teknolojilerden faydalanarak faaliyet göstereceği bölgeleri genişletilebilir, yeni ürünler geliştirebilir, müşterilere yenilikçi faydalar sunulabilir, rekabet avantajı yaratan faaliyet ve yetkinliklerini güçlendirebilir.
• Dijital Yetkinlikler Edinmek: Endüstri 4.0’ı başarıyla uygulamaya alabilmek için öncelikle tasarlanan strateji doğrultusunda gerekli kurumsal ve bireysel yetkinlikler belirlenmeli ve edinilmeli. Var olan rollerin görev tanımları değişmeli, genişletilmeli veya gereken alanlarda yeni roller oluşturulmalı.
• Bilişim Yapısını Güçlendirmek: Şirketlerin dijital teknolojiler ile ilgili omurgası bilişim altyapılarıdır. Bilişim altyapılarının, daha fazla veri üreten, daha fazla taşınabilir cihazın ve sensör ile entegre olan ve verileri anlık olarak işleyebilen sistemleri sağlıklı bir şekilde taşıyabilmesi gerekiyor. Dolayısıyla bilişim altyapıları ölçeklenebilir olmalı, yeni istekleri hızlıca karşılayacak şekilde esnek olmalı ve şirket içerisinde veriye uçtan uca kolay erişim sağlamalı.
• Ekosistem Oluşturmak ve Yönetmek: Firmaların ihtiyaç duydukları yetkinlik ve kaynakların tümünü firma içerisinde barındırmaları verimlilik olarak akılcı değildir. Özellikle dijital dönüşüm ile ilgili alanlarda faydalı olabilecek tamamlayıcıları, iş birliği içerisine girilecek teknoloji şirketlerini, yenilikçi çözümler ortaya koyan start-up’ları, Endüstri 4.0 hakkında bilgili ve deneyimli danışman ve akademisyenleri bir ekosistemde toplamak daha etkili ve hızlı bir yoldur. Bu durum ekosistem kuran ve ekosistemden bilgi ve tecrübe aktarımı yapabilen firmalara büyük avantaj sağlayacaktır.

Kuruluşlar yukarıda söz edilen ön koşulları yerine getirdikten sonra, tekstil alanında başlıca Endüstri 4.0 uygulamalarını hayata geçirerek Endüstri 4.0 yolunda kayda değer başarılar elde edebilirler. Söz konusu uygulamalar aşağıdaki gibi sıralanabilir.

1. Makineleri Gerçek Zamanlı Olarak Takip Etmek: Nesnelerin İnterneti ile elde edilen veriler, bütünleşik bir bilgi teknolojisi altyapısıyla akıllı cep telefonlarına, tabletlere ve dizüstü bilgisayarlara anlamlı grafikler biçiminde aktarılabilir. Ele alınan bu veriler yardımıyla üretim hattı uçtan uca denetim altında tutulur. Operatörler ve bakım uzmanları makinelerin fonksiyonelliğini izlerken, bu verileri planlama verileri ile kıyaslayan proje ekipleri üretim planlarına göre fabrikanın performansını değerlendirir. Böylece gerekli düzeltmeler gerçekleştirilerek işlemde optimizasyon sağlanır.
2. Gerçek Zamanlı Verimlilik Hesapları Yapmak: Kuruluşların büyük bir kısmı, üretim verilerini toplasa dahi bu verileri etkin biçimde kullanmadıklarından dolayı anlamlandıramamaktadır. Fabrikalardan elde edilen tüm verilerin anlık olarak aktarılması ve işlenmesiyle üretim performansı gerçek zamanlı olarak izlenebilir ve planda meydana gelen sapmalar, anında belirlenerek gerekli tedbirler alınabilir.
3. Mavi Yaka Takibi ve İş Optimizasyonu Yapmak: Fabrikalarda, periyodik olarak elde edilen personel konum bilgisi ile tezgahların başında gerçekleştirilen işlerde ya da masa başında geçen süreler hesaplanarak, üretimi yavaşlatan alanlar tespit edilebilir. Genellikle mavi yakalının gerçekleştirdiği veri girişi, hammaddenin makineye yerleştirilmesi, makinelerin kurulumu, üretim ve kalite kontrol gibi süreçlerde sarf edilen zaman ölçülür ve düzeltme yapılabilecek alanlar belirlenebilir.
4. Makinelerin Bakım ve Onarım İşini Dijitalleştirmek: Makina bakım ve onarımının dijitalleştirilmesi üç ana başlık altında incelenmektedir.
   • Koruyucu (Planlı) Bakımın Dijital Takibi: Zaman, kullanım ve çevre ile ilgili şartlar hakkında veri toplayarak, bakım gereken durumları anında belirleyip ilgili iş birimlerini bilgilendiren sistemleri barındırmaktadır.
   • üzeltici (Plansız) Bakım: Normal bakım aralıkları dışında aniden bozulan makinelerin saptanan problemine göre öneri sunan, önceki problemlerin çözümlerini içerisinde barındırdığından problemi çözerken teknisyene yardımcı olan bakım sistemlerini içermektedir.
   • Öngörülü (İleri Seviye) Bakım: Makinelerin sensörler yardımıyla düzenli bir şekilde izlenildiği, verilerde gözlenen anormal durumların, dalgalanmaların takip edilmesi sayesinde hata meydana gelmeden oluşabilme olasılığı ile alakalı kullanıcıya bilgi sunan ileri yapay zekâ teknolojisi ile donatılmış bakım araçlarıdır.
5. Sevkiyat Sürelerini Hızlandırmak ve Süreçlerde Şeffaflık Sağlamak: Hammadde, ara madde ve bitmiş ürünlerin konumları, dijital bir sevkiyat sisteminde, RFID ve barkod gibi metotlar ile süreçler boyunca takip edilebilir. Sevkiyat araçlarının izleyeceği yolları optimize etmek ve araçların bakımlarını takip ederek ilerideki sevkiyatlar için bir planlama yapmak da mümkündür. Tedarik zincirinin bütün basamaklarında sarf edilen zaman tespit edilerek sürelerin düşürülmesi için çalışmalar gerçekleştirilebilir. Tedarik zincirinin en başından müşteriye ulaşana kadar geçen süreçlerin gerçek zamanlı olarak izlenmesi, sürecin kuruluş tarafından denetlenip iyileştirilmesini sağlarken, müşterilerde sipariş verdikleri ürünleri şeffaf bir biçimde takip edebilmektedir.
6. Dijital İkiz ile Hataları Erken Tespit Etmek: Üretimin her kademesinde var olan durum dijital ikizinde öngörülen hali ile kıyaslanır ve sapmalar anında belirlenir. Aynı biçimde üretim hattından doğan bir problemin ortaya çıkaracağı sonuçlar da dijital ikiz üzerinde simüle edilerek önceden görülebilir ve üretim planları gözden geçirilerek, yeniden bir değerlendirme yapılabilir. Dijital ikiz oluşturarak üretim hakkındaki bilgileri önceden elde edebilmek ve herhangi bir hata meydana gelmeden müdahalede bulunabilmek Endüstri 4.0’ın en önemli avantajlarından biridir.
7. Tedarikçileri Dijitalleştirmek: Tedarikçilerin teslim ve kalite performansı, ürünlerin teslimat sürelerini ve ürün kalitesini doğrudan etkilemektedir. Ortaya çıkabilecek teslimat süre ve performans problemleri önceden belirlendiğinde, problem giderici müdahaleler gerçekleştirilebilir. Tedarikçiler, kuruluşların mevcut üretim süreci ile alakalı bilgileri bilgisayarlarından izleyebildiği gibi, kuruluşlar da tedarikçilerinin üretim süreçlerini sensörler yardımıyla izleyebilir ve üretim hakkında bilgi sahibi olabilirler. Ayrıca, tedarikçiler ile yürütülen sipariş verme, sipariş durumu takip etme, faturalaşma gibi süreçler de dijital kanallar üzerinden takip edilerek hız ve verimlilik sağlanabilir.
8. 3 Boyutlu Dijital Prototipler Üretmek: Numune üretmek tekstil sektörünün üzerindeki en büyük mali yüklerden biridir. 3 boyutlu dijital prototipler üretmek yeni ürün geliştirme süreçlerini kısalttığı gibi, müşteriler ile paylaşılmak üzere üretilen fiziksel prototip/numune gereksinimlerini azaltacak ve kuruluşların çevresel sürdürülebilirliğine yardımcı olacaktır.
9. Kişiselleştirilmiş Üretim Yapmak: Teknoloji çözümleri ile tüketiciler ve üretim bandı arasında bağlantı kurmak ve ürünleri tüketicilerin taleplerine uygun bir biçimde kişiselleştirebilmek mümkündür. Fakat özel tasarımların üretim tesislerinde hızlı bir biçimde üretilip müşterisine gönderilmesi sadece dinamik olarak çok iyi yönetilen bir planlama ortamıyla gerçekleşebilir. Ayrıca, üretime başlamadan önce dizayn edilmiş ürünü, zenginleştirilmiş gerçeklik üzerinden müşterisi ile paylaşmak, müşteri memnuniyetini de arttıracaktır.
10. Ürün Tasarımlarında Yapay Zeka Desteği Kullanmak: Kişiye özel tasarım, son dönemde, üstünde pek çok çalışmanın gerçekleştirildiği ve başarı yüzdesinin fazla olduğu bir alandır. Müşteriyi çok iyi bir şekilde analiz ederek çözmüş yapay zekâ modelleri, müşterinin seveceği stilde kumaş ve kıyafetler tasarlayabilmektedir.

Türkiye Tekstil Sektörü Endüstri 4.0

Türkiye sağlam temelleri olan bir tekstil sektörüne ve güçlü makine parkına sahip olmakla beraber teknolojide büyük oranda dışa bağımlıdır. Türkiye ekonomisine net girdi ve yüksek oranda işgücü temin eden tekstil sektörü, Endüstri 4.0 sürecinden en fazla etkilenecek sektörlerin başında gelmektedir. Dolayısıyla Türk tekstil sektörünün sahip olduğu güçlü yönlerinden güç alarak Endüstri 4.0’ın dayandığı teknolojik alanlarda kendisini, “tüketici pozisyonundan üretici pozisyonuna” taşıyacak koşulları ve mekanizmaları oluşturması gerekmektedir. Tekstil üretim süreçlerinde Endüstri 4.0’ın uygulanması ile ilgili örnekler olmakla birlikte, akıllı fabrikaların tam anlamıyla faaliyete geçmesinin uzun bir zaman alacağı ve sürecin büyük güçlükler barındırdığı ifade edilmektedir. En azından kısa dönemde, standartlaştırılmaya uygun belirli üretim birimlerinde Endüstri 4.0 uygulamalarının gerçekleşebileceği söylenmektedir.