Bulut üretim için endüstri 4.0'da bir kolektif farkındalık sistemi

Bulut teknolojileri; kaynakların ve uygulamaların internet üzerinden kullanıcıların hizmetine sunulmasını sağlayan yeni nesil bilgi teknolojileridir. Bu nedenle, hem sistem performansını artırması hem de maliyetleri düşürmesi nedeniyle Endüstri 4.0'da gittikçe daha önemli bir konum almakta ve kullanım oranı artmaktadır. Üretim sanayisinde rekabet gücünü arttırmak için bilgi teknolojileri kullanılırken karşılaşılan en önemli kavramlardan biri ise "Bulut Üretim" dir. Bulut üretim; bulut teknolojileri kullanılarak, düşük maliyetli kaynak paylaşımına imkan sağlayan yeni bir üretim modudur. Bu çalışmada bulut üretim kavramı kapsamında bir farkındalık sistemi oluşturulması amaçlanmış, üretim sürecinin tam zamanlı ve verimli kullanımı için kaynakların kullanıcılara uygun bir şekilde tahsis edilmesi sağlanmıştır. Farkındalık sistemleri, farklı bölgelerde aynı faaliyetlerde bulunan katılımcıların etkinlikleri veya durumları hakkında farkındalık yaratmalarına yardımcı olan sistemlerdir. Bu kapsamda; çeşitlilik ve coğrafi dağılım gibi özelliklere sahip olan üretim kaynakları bir çatı altında toplanarak tüm kullanıcıların taleplerini karşılamak için uygun çözüm sağlayan bir sistem tasarımı yapılmıştır. Tezin birinci kısmında, sistem altyapısı belirlenerek sistem mimarisi oluşturulmuştur. Sistem tasarımı yapılırken kullanım senaryosu diyagramları, varlık-ilişki diyagramları, aktivite diyagramları ve etkileşim diyagramları kullanılmıştır. İlgili analizler ve tasarımlar yapıldıktan sonra bu çalışmalara dayanarak bir web uygulaması yazılmış, daha sonra bu uygulama bulut ortamına taşınarak kullanıcıların bu sistemi çevrimiçi olarak kullanabilmesi sağlanmıştır. Sistem testleri yapılırken laboratuvar ve inşaat sektörlerinden iki farklı sanaryo tasarımı kullanılmıştır. Bu kapsamda, birinci senaryoda üniversitelerin sahip olduğu laboratuvar kaynakları sisteme tanıtılarak kullanıcıların kaynakları talep etmeleri sağlanmıştır. İkinci senaryoda ise inşaat sektörüne ait hizmetler sistemde tanımlanmıştır. Sistem daha sonra nesne yönelimli petri ağı ve renkli petri ağı modellemeleri kullanılarak tekrar tasarlanmıştır. Renkli petri ağları temel alınarak yapılan model tasarımının temel amacı, sistem performansı için en uygun modellemeyi seçmek ve bu modelin performansını tartışmaktır. Renkli petri ağlarının nesne yönelimli petri ağlarına göre en önemli avantajı zaman kavramını kullanabilmesi ve bunun sonucunda performans değerlendirilmesinin yapılmasına izin vermesidir. Bu bağlamda, tedarik zinciri yönetiminde bulanan malzeme akışı, bilgi akışı ve finansal akış kavramları ele alınarak iki model tasarımı yapılmış ve bu iki modelin standart davranış özelikleri hakkında bilgileri içeren durum-uzay raporları incelenerek uygun olan model seçilmiştir. Daha sonra seçilen modelin simülasyona dayalı performans analizinin yapılabilmesi için; sistemin performansıyla ilgili verilerin toplandığı simülasyonlar yapılmıştır. Simülasyon sırasında modelde meydana gelen durumlar incelenmiş ve simülasyon sonucunda ortaya çıkan sayısal veriler ile modelin güvenilirliği ölçülmüştür. Çalışma sonucunda, işbirlikçi kullanıcıların bulunduğu tüm sistemlere uyarlanabilecek ve bulut teknolojileri aracılığıyla tüm kullanıcıların kolaylıkla ulaşabileceği bir uygulama örneği elde edilmiştir. Uygulamanın örnek bir senaryosu çıkarılarak, bu senaryo üzerinde tasarlanan model üzerinden petri ağı yaklaşımı ile simülasyona dayalı performans analizlerinin yapılabileceği görülmüştür. Sistem mimarisi oluşturulurken sistemin daha bağımsız ve akıllı çalışabilmesi için algoritmaların kullanılabileceği ve bu sistemin başka alanlara da uyarlanabileceği konusunda çeşitli örnekler verilmiştir.