Siber Fiziksel Sistemler

Akıllı üretim sistemleri ile hayatımıza giren Endüstri 4.0 dijitalleşme üzerine kuruldu. Adını sıkça duyduğumuz bu terim farklı kavramların üretim sistemlerine eklenmesini sağladı. Akıllı cihazların otomasyonu, bilgi ve iletişim teknolojilerinin gelişimlerini sağlayan siber fiziksel sistemler de bunlardan biri. Gelin bu sistemleri  birlikte inceleyelim.

25

 

Siber-Fiziksel Sistemler Nedir?


Siber fiziksel sistemler (SFS) sensörler ve aktüatörler yardımıyla fiziksel dünyayı sanal bilgi işlem dünyasıyla bağlar. Farklı kurucu bileşenlerden oluşan SFS’ler iş birliği ile global davranışları oluşturur. Bu bileşenler gerçek dünya ile etkileşimde bulunmak için genellikle gömülü teknolojiler dahil olmak üzere yazılım sistemleri, iletişim teknolojileri, sensörleri/aktüatörleri içermektedir. Bu iki dünyayı birleştiren Siber Fiziksel Sistemler iki önemli unsurdan oluşuyor. Birbirleri ile internet üzerinden ve atanmış bir internet adresi ile haberleşen nesne ve sistemlerin oluşturduğu ağ; gerçek dünyadaki nesnelerin ve davranışların bilgisayar ortamında simülasyonuyla ortaya çıkan sanal ortamdır. 

 

"Nesnelerin İnterneti" ile birlikte çok geniş bir iletişim ağı yaratan ve böylece gerçek ve sanal dünyalar arasındaki sınırı kaldırmaya yönelen Siber-Fiziksel Sistemler, Endüstri 4.0’ın temelindeki güçlerden birini oluşturuyor.

 

 

Endüstri 4.0 tabanlı üretim süreçleri, sistemlerin çeşitli arayüzler üzerinden farklı ağlara bağlanıp farklı servislerle iletişim kurmasını esas alıyor. Tıpkı akıllı telefonlardaki internet bağlantısı ile çeşitli içeriklere ulaşmamız, çevremizdeki diğer akıllı telefonlarla farklı platformlar üzerinden iletişim kurmamız gibi, Endüstri 4.0 da Siber-Fiziksel Dünyalar arasındaki iletişimi makinelere yansıtıyor. Bunun en belirgin örneği ise “Akıllı Fabrikalar”

 

Akıllı Fabrikalarda otomasyon süreçleri, cihazların ve makinelerin birbirleriyle haberleşerek üretim işlemlerini kendi içlerinde belirleyip düzenlemeleri anlamına geliyor. Örneğin, üretimin herhangi bir aşamasında kaynak sıkıntısı olması durumunda, gerekli kaynak siparişi otomatik olarak veriliyor, oluşan arızalar anında ve yerinde tespit edilip giderilebiliyor, sistem tam kapasiteyle ve sorunsuz çalıştırılabiliyor 

 


Siber-Fiziksel Sistemler, sadece üretimde değil  bir çok yerde esas rol oynamaktadır. Bazıları şöyle sıralanabiliyor:


►Fiziksel ve organizasyonel veya iş süreçleri monitör ve kontrol ediyor
Önemli kullanıcı katılımı/etkileşimi içeriyor
Gerçek zaman yapılandırma, dağıtım veya görevlendirme ile çevredeki tepkisel değişiklere uyum ve gelişim sağlıyor
Kendi performansını sürekli monitör ve optimize ediyor
Yüksek derecede güvenirlik gerektiriyor
Farklı teknik disiplinler ve farklı uygulama alanlarının entegrasyonunu gerektiriyor
Yerel, bölgesel, ulusal ve küresel düzeyde özerlik yüksek derecede hiyerarşik karar sistemleri gerektiriyor

 


Ayrıca Ar-Ge, tasarım ve pazarlama süreçlerinde de önemli farklar yaratabiliyor. Örneğin, bir fabrika fiziksel olarak kurulmadan önce simülasyon yoluyla kurulup gerekli bütün fizibilite çalışmaları bu simülasyon üzerinden yapılabiliyor. Kısacası Siber-Fiziksel Sistemler, dolayısıyla da Endüstri 4.0, bugün belki hayal bile edemediğimiz çözümlerin üretilmesi, kaynak kullanımının iyileştirilmesi, verimliliğin artırılması anlamında gelecek vaat ediyor.
   
Kaynak: Siemens, 
CPSE Labs