top of page

Endüstri Devrimlerinin Tarihsel Gelişim Süreci

Endüstri Devrimi öncesi üretim ilişkileri toprak sahipleri ile topraksız ve emeğini kiralayan insanların arasındaki ilişkilerin bütünü olarak ifade edilmektedir. Bu dönemde insanlar genellikle tarım ve hayvancılık faaliyetlerini yürütmekteydi. Bunların yanı sıra bağımsız olarak çalışan demirci, marangoz, duvarcı gibi el zanaatkarlığı faaliyetleri mevcuttu. Bu faaliyetleri gerçekleştirmek amacıyla insanlar el aletleri veya küçük ev aletleri geliştirilmiştir. Bu dönemde üretilen ürünler genellikle iç pazarlarda satılmaktaydı. Bunun en önemli nedeni taşımacılık faaliyetlerinin ilkel bir niteliğe sahip olmasıdır. Sınırlı düzeyde denizyolu taşımacılığı kullanılarak hammadde ve ürünler farklı coğrafyalara taşınabiliyordu.

Bu başlık altında endüstri devrimlerinin tarihsel gelişim süreci hakkında detaylı bilgi verilecektir.

Endüstri 1.0

Tarihte ilk ilkel buhar makinesi 1. Yüzyılda Mühendis Mısırlı Heron tarafından geliştirilmiştir. Bu makine İskenderiye’de uçları birbirilerine göre zıt yönleri gösteren iki eğik tüpün yerleştirildiği oyuk bir küreden yapılan türbindir. Makinenin işleyişi ise kürede bulunan su kaynatılarak buhar borulardan dışarı çıkması neticesinde kürenin dönmesini sağlıyordu. Ancak bu dönemde türbin veya motor geliştirilmesine rağmen o dönemde yaşayan insanlar pratik işlevi göremedi. Sadece eğlenceli bir yenilik olarak görüldü.

Tarihte ilk başarılı üretimde kullanılan buhar gücüyle çalışan makine tezgâhı James Watt tarafından geliştirilmiştir. 1770’li yıllarda Arkwright iplik eğirme makinesini geliştirmiştir. 1785 yılında ise James Watt’ın geliştirmiş olduğu buhar gücüyle çalışan makine tezgahıyla iplik eğirme makinesinin entegrasyonunu sağlamıştır. Buhar gücüyle çalışan makine tezgahıyla entegre edilen iplik eğirme makinesi büyük başarılar kazanmıştır. Bunun neticesinde iplik ve kumaş üretimi daha hızlı, birim zamanda daha az maliyetli ve yüksek hacimli üretilmesine imkân sağlamaktadır. Kas gücü yerine buhar gücüyle çalışan makine tezgahlarının İngiltere’de ilk kez tekstil ve dokumacılık endüstrisinde kullanılmasıyla birlikte Endüstri 1.0 başlamıştır. 

Endüstri 1.0 ile el zanaatkarlığına dayalı üretim tarzından makineye dayalı üretim tarzına geçilmiştir. Bu dönemde şehirleşme, okuryazarlık oranı ve kitle iletişim araçlarının kullanımı artış göstermiştir.

Endüstri 1.0’ın temel unsurları buhar gücü, pamuk, kömür, demir ve çelik olarak sıralanabilir. Tekstil ve dokumacılık endüstrisi makine kullanımına bağlı olarak gelişme göstermiştir. Bu endüstride üretilen ürünlere talebin hızlı olarak artış göstermesi neticesinde yünün yerine pamuk ikame olarak kullanılmaya başlanmıştır. Pamuk tekstil ve dokumacılık endüstrisinin temel hammaddesi ve yarı mamulü durumuna gelmiştir. Temel unsurlardan birisi olan kömür, buhar gücünün oluşturulması ve metallerin işlenmesi konusunda önemli bir yere sahiptir. Temel unsurlardan bir diğeri olan çelik ise buhar gücünün kontrol edilebilmesi için yüksek basınca dayalı makinelerin geliştirilmesine imkân sağlamıştır. Kömür, buhar gücü ve çelik ulaşım endüstrisinde kullanılmaya başlanmıştır. Bu durum ulaşım endüstrisinin değişmesine ve demiryolu taşımacılığının gelişmesine neden olmuştur. Demiryolu araçları ve rayları çelikten üretilmiştir. Çelik kullanılan demiryolu ulaşım sistemi daha güçlü ve daha az bakım onarım maliyetlerine sahip duruma gelmiştir.

Ulaşım endüstrisinde yaşanan gelişmelerin neticesinde hammadde, ürün ve teknolojilerin taşınması kolay bir duruma gelmiştir. birinci endüstri devrimi dünyada hızla yayılmaya başlamıştır.

1. Endüstri Devrimi dünya genelinde ticari, ekonomik ve sosyal yapı açısından köklü değişimlere neden olan sonuçlar ortaya çıkarmıştır. Bu sonuçlar;

  • Endüstrileşmenin artması verimliliğin artmasına, ürün birim maliyet ve fiyatları azalmıştır.  Ulaşımın daha rahat, ucuz ve kısa sürede yapılması neticesinde ulus ötesi şirketler artmıştır. 

  • Kent nüfuslarında artış yaşanmıştır. 

  • İşçi sınıfının ve sosyalizm ideolojisinin ortaya çıkışına altyapı hazırlamıştır. 

  • Hammadde bulma amacıyla sömürgecilik faaliyetleri yaygınlaşmaya başlamıştır. 

  • Kötü çalışma koşulları, düşük ücretler, insan emeğinin sömürülmesi sendikalaşma hareketlerinin ortaya çıkışına altyapı hazırlamıştır. 

  • Bilimsel ve teknik gelişmelerin hızlanmasına altyapı hazırlamıştır.

Endüstri 2.0

Birinci endüstri devriminin temel hammadde ve enerji kaynakları buhar, kömür, pamuk, çelik ve demirdir. İkinci Endüstri Devriminin çıkış noktası ise temel hammadde ve enerji kaynaklarında yaşanan değişimlerdir. Buhar, kömür ve demir, pamuk ve çeliğin yanı sıra elektrik, petrol ve kimyasal maddeler üretim süreçlerinde kullanılmaya başlanmıştır. 

1859 yılında Drake tarafından ilk petrol kuyusunda ham petrol bulunmuştur. Ham petrolün taşıma, depolama ve enerji gibi alanlarda faydaları mevcuttur. Petrolün akışkan bir yapıya sahip olması nedeniyle bir yerden bir yere taşınabilmesi için taşıma araçlarına, deniz yolu ve demiryolu gibi taşıma türlerine gereksinimi düşüktür. Bu durum enerji kaynaklarının tedarik edilmesi ve fabrikalara ulaştırılmasında taşıma türlerine olan bağımlılığı büyük ölçüde azaltmıştır. Bunun yanı sıra petrol kömüre göre daha yüksek kaloriye sahipti ve kullanıldığında enerji kayıpları minimum düzeydedir. Petrol enerji kaynağı yönüyle kömüre göre daha yüksek fayda ve düşük maliyetler getirmekteydi. Endüstri 2.0 petrol ve petrol türevi ürünlerin motor ve makinelerde kullanılmasıyla birlikte başlamıştır. Bu dönemde üretim kapasiteleri yüksek ve bu kapasitelere ulaşmak için üretimde yeni makineler kullanılmaya başlanmıştır.

Henry Ford’un “Band Tipi Seri Üretim Sistemi” ve Taylor’un “bilimsel yönetim ilkeleri” Endüstri 2.0’ın önemli gelişmeleri arasında yer almaktadır. Frederick Taylor 1880’lerde geliştirmiş olduğu ve 1911 yılında yayınladığı “Bilimsel Yönetimin İlkeleri” adlı eseriyle ortaya koymuş olduğu bir üretim yöntemidir ve taylorizm yaklaşımı olarak adlandırılır. Bu yaklaşıma göre; işçilerin yaptıkları işin alt bölümlere ayrılması, işçilere gerekli eğitimlerin verilmesi ve yönetimin işin bazı bölümlerini devralması düşüncesine dayanmaktadır. İşçi bir ürünün üretim sürecinin tamamında yer almak yerine tek parçasında uzman olacaktır. Bunun neticesinde vasıfsız ucuz işçi ve üretim süreci kontrolü yapılacaktır. Kontrolden sorumlu olan kişiler işçilere işin nasıl yapılması gerektiğini ve ne kadar sürede yapılacağına ilişkin talimatlar verir. Bunun neticesinde işçi verilen talimatları zamanında yerine getirirse prim almaktadır.

Seri üretim yöntemi ilk olarak 1798 yılında ABD ordusunun 10.000 adet acil tüfek üretim talebini karşılamak amacıyla, ateşli silah üreticisi Eli Whitney kullanmıştır. Whitney tüfeğinin her bir parçası için ayrı makinelerde kalıp tasarlamıştır. Ürettiği parçaları birleştirerek tüfeği oluşturmayı başarmıştır.

Henry Ford, Taylorizm yaklaşımını benimsemesinin yanı sıra önemli değişiklikler yapmıştır. İlk değişiklik olarak işleri Taylor’un öngördüğün küçüklükten daha küçük parçalara ayırmaktı. Bir otomobilin üretim süreçlerini dikkate alarak bunları en küçük iş parçaları olacak şekilde tasarladı. Ayrıca bu küçük iş parçacıklarının gerçekleştirilmesinden belirli çalışanlar sorumluydu. Fordizm; “sanayi üretiminin büyük oranda kitlesel üretim olarak gerçekleştirildiği, idari işler ile kol kuvvetine dayalı işlerin Taylorist bir ayrımla belirlendiği, iş bölümünün ve iş tanımlarının katı bir şekilde yapıldığı, ürün standartlaştırmasının verimlilik artışları getirdiği ve artan talebin bu standartlaşmayı hızlandırdığı bir üretim biçimidir” şeklinde tanımlanmıştır. Henry Ford, üretim süreci boyunca materyallerin işlem görecekleri bir band üzerinde aksa ve çalışanlar kendilerine ulaştığında üzerinde işlem gerçekleştirecektir. Bu sistem “Band Tipi Üretim Sistemi” olarak adlandırılmıştır. Bu sistemin Ford fabrikalarında uygulanmasıyla birlikte üretimde büyük verimlilik artışı yaşanmıştır.

Bu gelişmelerin yanı sıra fosil yakıtların kullanılması ve petrol üretilmesi, Karl Benz tarafından ilk otomobil tasarımı ve motorun geliştirilmesi, petrol tabanlı motorların yaygın olarak kullanılması, modern gemicilik ve demiryolu endüstrisinin gelişimi, telekomünikasyon endüstrisinin geliştirilmesi, ilk ticari telgrafın kullanılması ve Wright Kardeşlerinin ilk uçağı geliştirmeleri Endüstri 2.0’ın önemli gelişmeleri arasında yer alır. Endüstri 2.0’da yaşanan gelişmeler günümüzde kullanılan teknolojilerin temellerini oluşturmaktadır.

Endüstri 3.0

Endüstri 3.0’ın temel yapı taşları; bilgisayarlar, dijital ürünler, çözümler ve internettir. 1947 yılında John Bardeen, Walter Brattain ve William Shockley tarafından transistor icat edilmesiyle birlikte Endüstri 3.0’ın temel alt yapısını oluşturmuştur. Transistorların icadı modern bilgisayarlarının ve dijital çözümlerini temel alt yapısını oluşturmuştur. 1950 ve 1960 yılları arasında askeri, idari kurumlar ve işletmelerin bünyesinde bilgisayar kullanılmaya başlanmıştır. Transistor ve modern bilgisayarların kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır. 1952 yılında ise dijital tasarım alanında devrim niteliğinde gelişme ortaya çıkmıştır. İlk CNC (Computer Numerical Contoller) makineleri üretilmeye başlanmıştır. 1960’lı yıllarda bu teknoloji uçaklarda, otomobillerde ve gemilerde kullanılmaya başlanmıştır. Günümüzde ise modern CNC makineleri kullanılmaya devam etmektedir.

1970’li yıllarda mikro işlemcinin icat edilmesi ve elektronik ve modern bilgisayarların yaygınlaşmasıyla birlikte Endüstri 3.0 başlamıştır. İlk serbestçe programlanabilir mantık yogaları geliştirilmiştir. Bilgisayar tasarımı ile üretim makineleri birleşmeye başlamıştır. Tarihte ilk kez bilgisayarlar ve makineler konuşmaya başlamıştır. Bu gelişmelerle birlikte üretim alanlarında bilişim ve otomasyon teknolojileri yaygınlaşmaya başlamıştır ve programlama dillerine gereksinim duyulmuştur. Programlama dilleri olarak bilinen komutlar yazılım geliştirmenin temelini oluşturmaktadır. Uygulama geliştirme, yapay zekâ, veri tabanı geliştirme, oyun geliştirme, internet tasarımı gibi çeşitli programlama dilleri bulunmaktadır. C, C++, Java, JavaScript, Python, XML gibi programlama dilleri bulunmaktadır. Endüstri 3.0’ın temel alt yapısı olan bilgisayarların çok daha etkin çalışması ve verimliliğin artması için programlama ve programlama dilleri ciddi önem taşımaktadır. 

İnternet küresel boyutta bilgi paylaşımı amacıyla coğrafi konumlardan bağımsız olarak bilgisayarların birbirine bağlanabildiği bir ortam olarak tanımlanabilir. İnternetin icat edilmesi dünyada çok önemli değişikliklere neden olmuştur. İnternet, Amerika’nın Savunma İleri Düzey Araştırma Projeleri kurumu tarafından geliştirilmiştir. 1969 yılında farklı projeleri desteklemek amacıyla ARPANET adında bir ağ tasarlanmaya başlanmıştır. Amerika’da farklı kurumlarda ve üniversitelerde bulunan bilgisayarları da bünyesine alarak geliştirmiştir. 1973 yılında ağ için bir protokol seti geliştirmek amacıyla Stanford Üniversitesi tarafından bir proje başlatılmıştır. 1978 yılına kadar ‘’İletim Kontrol Protokolü’’ olarak geçen protokolün dört farklı taslağı oluşturulmuştur. 1980 yılında ise bu taslaklar sabit duruma getirilmiştir. ARPANET ile bağlantılı bilgisayarların iletişim zorlukları kısmen ortadan kaldırılmıştır. 1983 yılında ARPANET kapsamındaki bilgisayarlar İnternet Protokolü-İletim Kontrol Protokolü (TCP/IP) şeklinde tanımlanan yeni protokolü kullanmaya başlamışlardır. 1990 yılında ARPANET kullanımına son verilmiştir ve TCP/IP protokolü kullanılmaya devam etmiştir. İnternet bugünkü durumuna gelene kadar gelişmeye devam etmiştir. 

Endüstri 3.0 ile birlikte tedarik zincirleri global nitelik kazanmaya başlamıştır. İşletmelerin ürünlerini tek bir yerde üretmek yerine üretim sürecini birden fazla yerde yapmaktadır. Bu duruma örnek olarak Alman malı gömleklerin Çin’de üretilip bir başka ülkede paketlenebildiği veya Amerikalı telefon markalarının üretiminin Hindistan veya bir başka ülkede yapılabildiği yeni bir sistemi ortaya çıkmıştır. Bu sürecin neticesinde markalar global bir nitelik kazanmıştır. Mevcut durum globalleşme yolunda ilerleyen markaların bütün fiziksel üretim süreçlerini dış kaynaklara yönlendirmesine ve markalarını geliştirmek için daha fazla zaman yaratmalarına imkân sağlamıştır. Bu süreçlerin farklı ülkelerde bulunan dış kaynaklara verilmesi işletmeler için farklı bir avantaj daha ortaya çıkarmıştır ki; o da belirli bir coğrafyadaki işgücü potansiyeli ile sınırlanma döneminin sona ermesidir. İnsanlar farklı ülkelerde yaşayıp global bir markada çalışabilme imkanına sahip olurken, global işletmeler için de bütün dünya genelindeki nitelikli işgücüne erişim imkânı doğmuştur.

Endüstri 4.0

21. Yüzyılda yüksek teknolojik gelişmelerin hızlanması doğu ülkelerindeki üretimin daha az maliyetli olması neticesinde endüstri gücü batıdan doğuya kaymaya başlamıştır. Doğu ülkelerinde yer alan Çin, Hindistan gibi ucuz işgücü ve hammaddeyi tedarik etmeyi başaran ülkeler endüstriyel alanda söz sahibi olmaya başlamıştır. Almanya gelecekte endüstriyel alanda bulunduğu konumu Çin ve Hindistan gibi doğu ülkelerine kaptırmamak için 2011 yılında Hannover Messe fuarında Endüstri 4.0’ı tanıtmıştır. Almanya siber-fiziksel sistemler, nesnelerin ve hizmetlerin interneti, dinamik veri işleme ve akıllı fabrikalar gibi yeni teknolojileri kapsayan Endüstri 4.0, Siegfried Dais (Robert Bosch GmbH) ve Henning Kagermann (Acatech) başkanlığında bir çalışma grubunun oluşturulması ile Almanya’da başlamıştır. İnsan gücü gerektirmeyen ve insanlardan bağımsız çalışan makineler ve üretim sistemlerinden oluşur. Teknoloji alanındaki gelişmeler sayesinde üretim süreçleri akıllı ve kendi kendine uygulanabilir sistemler haline gelmiştir.

Fraunhofer Enstitüsü ve Endüstri Birliği Bitkom tarafından hazırlanan ortak bir raporda, Alman brüt değerinin, Endüstri 4.0'ı başlattıktan sonra 2025 yılına kadar 267 milyar Euro tutarında kümülatif bir artış sağlayabileceğini belirtti.

Endüstri 4.0’ın temel amacı; siber-fiziksel sistemlerin üretim süreçleri ve lojistiğe yatay ve dikey entegrasyonudur. Endüstri 4.0 vizyonu kapsamında işletmeler siber-fiziksel sistemler ile nesnelerin ve hizmetlerin internet teknolojilerini kullanarak bütün donanımlarını, akıllı makinelerini, sistemlerini, kaynaklarını, personellerini, tedarikçilerini ve müşterilerini kendi özel ağlarına entegre edeceklerdir. Bu gelişmelerle birlikte akıllı makineler, depolama sistemleri ve üretim tesisleri, tedarik lojistiğinden, üretim, pazarlama, dışarıdan lojistik ve servis hizmetlerine kadar uçtan uca bilgi ve iletişim sistemlerine dayalı entegrasyona imkân sağlamaktadır.

Klaus Schwab Endüstri 4.0’ın ilk üç endüstri devrimine göre farklı olarak ölçeği, kapsamı ve karmaşıklığı yönünden insanoğlunun yaşadığı önceki endüstri devrimlerine benzemediğini belirtmiştir. Schwab, bu farklılığı üç nedene dayandırmıştır.

Hız; ilk üç endüstri devrimi doğrusal bir hızla gelişme göstermesine karşılık Endüstri üstel bir hızla gelişme göstermektedir. Günümüzde teknolojik gelişmeler birbirleriyle bağlantılı ve sürekli daha yeni ve yetenekli yeni teknolojik gelişmeleri desteklediğini belirtmiştir.
Genişlik ve derinlik; endüstri 4.0 dijital devrimin üzerinde gelişmektedir. Tüm sektörlerde çok çeşitli teknolojiler ekonomi, iş dünyası, sosyal yapı ve bireyler açısından bir araya gelmesidir.
Sistem etkisi; endüstri 4.0, ülkeler, şirketler ve tüm sektörler arasında ve toplumlar arasındaki bütünsel dönüşümü kapsamaktadır.

Endüstri 4.0, 6 ilkeye dayanmaktadır;

  • Karşılıklı Çalışabilirlik: İnsanlar ve akıllı makinelerin birbirleriyle olan iletişimini siber-fiziksel sistemler ile nesnelerin ve hizmetlerin interneti aracılığıyla yapılmaktadır.

  • Sanallaştırma: Bu yapı sistem ve sensör verileri ile sanal tesis ve simülasyon modellerinin entegrasyonundan oluşur ve akıllı fabrikaların sanal bir kopyasıdır.

  • Özerk Yönetim: Akıllı fabrikalar içerisinde yer alan siber-fiziksel sistemlerin kendi kararlarını kendisinin almasıdır.

  • Gerçek-Zamanlı Yeteneği: Verileri toplama ve analiz etme yeteneğidir.

  • Hizmet Oryantasyonu: Siber-Fiziksel Sistemler, hizmetlerinin interneti aracılığıyla insanlar ve akıllı fabrika servisleri imkânı sağlar.

  • Modülerlik: Bireysel modüllerin değişen gereksinimleri için akıllı fabrikalara yönelik esnek adaptasyon sistemi sunar.

Kaynak: Kemal ÖZDEMİR - Endüstri 4.0: Akıllı fabrikalar ve muhasebe uygulamalarına olası etkileri - Yayımlanmış Yüksek Lisans Tezi

bottom of page