Yapay Zekâ, 3D-Printer ve Üretim: Nereye Gidiyoruz? |
Yapay Zekâ, 3D-Printer ve Üretim: Nereye Gidiyoruz?
Yapay Zekâ, 3D-Printer ve Üretim: Nereye Gidiyoruz?
Yapay zekâ ile makro ekonomilerin mikro organizmalarında, hücrelerinde, yani işletmelerde modern üretim tiplerinin uygulanıp yaygınlaşması sadece bir şeye işaret ediyor: Kapitalizmin ortaya çıkışından bu yana, Marx’ın deyimi ile “Kendi üretim bazını devrimsel değişikliklerle yenilemesi, rasyonalize etmesi…”
Üretim sürecinin mümkün olduğunca elverişli hâle getirilmesi, sadece üretim sisteminin, tipinin ya da anlayışının yenilenmesi ile değil, kullanılan teknik ile de bağlantılıdır. En iyi teknikle en kötü sistemde sonuç almak ne denli olanaksızsa tersi durumda da, yetersiz teknikle uygun çalışan bir üretim sistemine ulaşmak mümkün değildir. Yani sistem, her ikisinin de birbiri ile uyumlu olması, birbirini tamamlamasıyla fonksiyonel hâl alır. Buna örnek olarak, son yıllarda hızla gelişen Yapay zekâ ve bunun hayatın değişik alanlarında, bu arada maddi üretim sürecinde de yaygın olarak uygulanmasını gösterebiliriz.
Bu durumu, Siemens‘in yapay zekâ birikimiyle, otomobil fabrikası Audi’de üretimi optimize etmesi ile somutlayalım!
Şöyle ki, [1] Siemens, geliştirdiği “ilk sanal hatasız kontrol sistemi” PLC (sanal hafızalı programlanabilir kontrolör) için uygunluk belgesi alarak, bu alanda piyasadaki ilk arızaya dayanıklı sanal kontrolör olan Simatic S7-1500V F programını söz konusu araba fabrikalarında uygulamaya aldı. Bu, üretimde çalışanların güvenliği ve makinelerin sorunsuz bir şekilde çalışması, otomasyonun fonksiyonalitesi açısından hayati önem taşıyor. Siemens’in bu yeni inovasyonuna kadar, Audi’de üretimde fonksiyonel güvenliğini sağlamak için özel donanımlara ihtiyaç duyuluyordu. Şimdi PCL ile Audi‘ye, gövde imalatında gerçek zamanlı kalite kontrolü için yapay zekâya dayanan bir sistemin altyapısı sağladı, üretim süreçlerinin yapay zekâya uyumlu hale getirilmesine katkıda bulundu. Artık Endüstriyel Yapay Zekâ Paketi ve uç cihaz olarak Simatic BX-59A endüstriyel PC’sini temel alarak karmaşık yapay zekâ tabanlı kalite kontrolleri gerçekleştirebiliyor; örneğin karoseride kaynak sıçramaları gibi üretim hatalarının otomatik olarak giderilmesi için gerekli koşulları yaratıyor ve müşteri memnuniyeti konusunda şirkete rekabet avantajı sağlıyor.
Bu konuda ikinci bir örnek, Fraunhofer Enstitüsü’nün (IFF) geliştirdiği Kognitif Endüstri Robotları olabilir. [2] Yeni yapay zekâ tabanlı gelişmelerle robotlara, değişen ortamlarda bile otonom bir şekilde çalışabilmeleri için ihtiyaç duydukları bilişsel yetenekler kazandırılıyor. Bu sayede endüstriyel ortamlarda montaj ve demontaj gibi karmaşık süreçlerin veya bakım sektöründeki nesnelerin kullanılması işlemlerinin otomatik olarak gerçekleştirilmesi mümkün olacak. Projeksiyon ve kamera tabanlı güvenlik teknolojisi, yapay zekâ tabanlı hareket kontrolüne sahip robotların çevresinde vuku bulan değişikliklere güvenilir şekilde tepki vermelerini, yeni görevlere, şartlara uyum göstermelerini ve nihayetinde uygulamayı güvenli bir şekilde tamamlamalarını sağlıyor.
Sadece bu değil tabii ki. Kognitif (bilişsel) robotlar, deneyimlerden öğrenme yeteneklerine de sahip. Bu yeni inovasyon, bugüne kadar belirli ve dar tanımlı görevlerle sınırlı olan geleneksel robotik için kapalı kalmış, çok çeşitli yeni uygulama alanlarının da önünü açıyor. Bilişsel robotlar deneyimlerden ders çıkarabiliyor, bağımsız kararlar alabiliyor ve farklı senaryolara uyum sağlayabiliyor. Mesela, bileşenleri seçip yerleştirmeyi içeren “al ve yerleştir” görevleri için, bilişsel bir robotun artık parçaları almadan önce tek tek bu komponentlerin nasıl göründüğünü öğrenmesine gerek kalmıyor. Bunun yerine, nesnenin boyutunu, şeklini, dokusunu ve durumunu yakalamak için (bir göz gibi) kamerasını kullanıyor. Bu bilgilerle, davranışını farklı çevre koşullarına göre uyarlayabilir, hatta farklı ambalaj malzemelerini bile kullanabilir.
IFF uzmanları, yapay zekâ tabanlı robotların güvenli bir ortamda insanlarla etkileşime girebilmesini (robot-insan işbirliğini) sağlamak için yeni ve patentli bir yol olan PARU’yu geliştirdiler. PARU, insanların güvenli bölgeye girdiğini algılayarak, makinenin doğrudan etrafına görünür uyarı ve koruma alanları yansıtmak için modern projektör ve kamera teknolojisini kullanıyor. Kameralar beklenen görüntüyle gerçek görüntünün farklı olduğunu algılıyor. İhtiyaca göre robot anında duruyor veya yavaşlıyor. PARU, robotun mevcut durumunu her zaman göz önünde bulundurduğu için güvenlik alanları makinenin hareketlerine dinamik olarak uyarlanabiliyor, bu da bilişsel robotikte kullanım için ideal.
Bu noktada 3D-Printer’i, yani 3 boyutlu baskı makinası tekniğini ele alalım! Bu makina, hammaddelerden üç boyutlu nesneler, komponentler üretmek için katmanlama tekniğinin uygulandığı üretim süreçlerini ifade eder. 1981 yılında bulunan, pratikte ilk defa 1983 yılında kullanılan bu baskı tekniğinde (döküm demek daha doğru olur) üretim süreci bir CNC makinesinde olduğu gibi CAD/CAM (bilgisayar destekli tasarım) verilerine dayanır. Çoğu döküm süreçlerinde üretim, katmanlara katmanlar eklenerek oluşturulur. Katmanların yapılandırılması sırasında fiziksel veya kimyasal sertleştirme veya erime süreçleri de kullanılabilir. Endüstriyel üretimde (meselâ prototip oluşturmada, modellemelerde ve kalıp tekniğinde) yeni perspektifler açan bu tekniğin gittikçe yaygınlaşması, olguyu değişik seviyelere getirdi. Getirmeye de devam ediyor, 3D baskı makinaları robot boyutlarına taşınıyor. Almanya’daki Münster Uygulamalı Bilimler Yüksek Okulu Mimarlık Bölümü’nde, bölgedeki ilgili şirketler için büyük formatlı, standart dışı boyutlarda plastik bileşenleri üretebilen, her türlü ölçülerde baskı (döküm) yapabilen bir üç boyutlu printer robotu bulunuyor. [3]
3D Baskı robotları, oyma sanat eseri görünümündeki vitrin nesnelerinden, pencere çerçevelerine, teknik modüllerden, evlere, köprülerden mobilyalara ve endüstriyel bileşenlere kadar her şeyi basabiliyor. Söz konusu kurumdan Moritz Wesseler, “Bu bizi, ülke çapında böyle bir tesise sahip çok az sayıdaki üniversitelerden biri yapıyor. Öğrencilerimiz artık robotik ve dijital üretimle daha yoğun bir şekilde ilgilenebiliyor ve paha biçilmez pratik deneyimler kazanabiliyorlar” diyor. “3D baskı robotunu kullanırken edindikleri becerileri CNC freze makinesi gibi diğer cihazlara da aktarabiliyorlar. Çünkü bir doktora öğrencisinin açıkladığı gibi, “İster bir şey yazdırın, ister malzeme çıkarın, üç boyutlu modelleme için gerekli hesaplamalar aynı.” Bölgesel şirketler burada 3D baskı robotlarını test edebiliyor.
Dijital tasarım ve inşaat profesörüUlrich Blum, “Bu tür dijital üretim, endüstriyel şirketlere tamamen yeni, sıra dışı tasarım olanakları sunuyor” diye vurguluyor ve ekliyor: “Bir diğer avantajı da daha az malzemeye ihtiyaç duyulması ve karmaşık montaj adımlarının ortadan kalkması nedeniyle kaynak ve personel tasarrufu sağlayabilmeleridir.”
Yapay zekâ konusunda verilebilecek diğer bir örnek de mühendislik alanından olabilir. VDI (Alman Mühendisler Birliği) araştırması net bir tablo ortaya koyuyor. [4] Burada “Üretken yapay zekânın” var olan........