Makine Sektörü insanlığın tarihsel gelişimi ile birlikte sürekli gelişen ve devrim sayılabilecek yenilikler getirerek üretimin ana hatlarını oluşturan bir sektördür. Eski çağlardan başlayarak özellikle insanlığın toplu yaşama geçmesi ile birlikte insan gücü yavaş yavaş yerini endüstriyel makinalara bırakmıştır. Geçmişten günümüze sanayi alanında yaşanan hızlı büyüme ve gelişme beraberinde makineleşmeyi ve makinaların gelişimini meydana getirmiştir.
Dünyada ülkelerin gelişmişlik düzeyine göre sanayi ve teknolojik gelişmeler farklılıklar gösterse de makineler ile ilgili gelişmeler ilk andan itibaren tüm dünyada endüstri sektörüne hızlı bir şekilde yayılmıştır. Özellikle sanayi devriminin yaşandığı ve tarihi bir dönüm noktası olan 18. yüzyılda İngiltere’de ortaya çıkan bu hareketlenme insan ve hayvan gücüne dayalı üretimden makineler ile üretim tarzına geçişin başlangıcı sayılmaktadır.
Sektörel Araştırma ve Geliştirme (ARGE) yapılanmaları, sanayi devrimi ile hızlı bir döngü içine girmiştir. 1780’li yıllarda İngiltere’nin öncülük ettiği sanayi devrimi neticesinde 54 adet önemli buluş yapılmış, sanayileşmenin ilk adımı 18. yüzyılda buhar makinesi icadı ile başlamıştır.
Sanayi Devrimi ve Makineleşme Süreci
Sanayi devrimi birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü sanayi devrimi olarak tarihsel gelişimlerden geçmiştir. Sanayi devrimi küçük sanayi hareketini oluştururken makinelerin bu dönemde hayata girmesi ile özellikle demir çelik ve tekstil üretimi hız kazandı. Demir yolu ağının yaygın hale gelmesi de yine bu döneme denk gelir.
19.yüzyılın sonları ve 20. yüzyılın başları ikinci sanayi devrimi olarak bilinmektedir. Bu dönem öne çıkan kavram teknoloji kavramıdır. Fen bilimlerinin gelişmesi ile makineler daha teknolojik bir hale gelmiştir. 1839 yılında biçerdöver, 1844 yılında dikiş makinesi, 1880’li yılların ortalarında konserve ve paketleme makineleri bu dönemde icat edilen makineler arasındadır.
Üçüncü Sanayi Devrimi veya Modern Sanayi Devrimi olarak adlandırılan bu dönem, 1970 ile 1990 yılları arasındaki süreyi kapsar. Bu dönemdeki önemli buluşlardan biri olan ilk Kollu Makas, 1978 yılında bulunmuştur. Makinelerin öneminin her geçen gün arttığı ve bilgisayarların hayatın bir parçası haline geldiği bir döneme geçiş başlamıştır.
Teknoloji konusundaki gelişme makinelerin bilgisayarlı ve elektronik olarak üretilmesini ve kullanılmasını sağlamıştır. Maliyetlerin düşürülmesi amacıyla işçilik oranları azaltılmış ve makineleşme artmıştır.
Dördüncü sanayi devrimi, içinde bulunduğumuz döneme kadar süren ve endüstri 4.0 olarak bilinen dönemdir. Bu dönemde yapay zeka, üç boyutlu yazıcı teknolojisi gibi kavramlar hayatımıza girmiş ve üretimlerin tamamı otomatik makineler ve bilgisayarlar yardımı ile insan gücü olmadan yapılır hale gelmiştir. İş makineleri gelişimi ise 1800’lü yıllardan itibaren başlamıştır.
Sanayide Kullanılan Makinelerin Tarihsel Gelişimi
Sanayi sektöründe kullanılan makineler, imalat ve üretim süreçlerinde kullanılan makinelerdir. Tarihsel olarak, makineleşme süreci sanayi devrimi ile başlamış ve günümüze kadar birinci, ikinci, üçüncü ve dördüncü endüstriyel devrimler olarak devam etmiştir. Bu süreçte inovasyon kavramı da önem kazanmıştır.
Birinci sanayi devriminde icat edilen makinelerden bazıları şunlardır;
- 1701 tarihinde tohum ekme makinesi icat edildi.
- 1775 yılında zamanın büyük bir teknoloji ürünü olan buhar makinesi kullanılmaya başlandı
- 1785 yılında otomatik dokuma tezgahı icat edildi.
- 1793 yılında çırçır makinesi icat edildi
- 1851 ilk dikiş makinesi bulundu
Sanayi devriminin başlangıcında, icat edilen makineler öncelikle tarım ve tekstil sektörlerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve bu sektörlerin gelişimine büyük katkı sağlamıştır.
İkinci sanayi devriminde icat edilen makineler ise;
- Buharlı makineler geliştirildi.
- İplik üretimi ve dokuma alanı ile ilgili icatlar yapıldı. Bunlardan birkaçı uçan mekik ve mekanik dokumadır.
- Elektrikte kullanılan makineler sanayide kullanılmaya başlandı.
Üçüncü sanayi devrimi ile makinelerin gelişimi ise;
- Teknoloji alanında bilgisayar, mikro elektronik, fiber optik, lazer ortaya çıktı.
- Telekomünikasyon, nükleer enerji, biyoteknoloji ve tarımsal biyoteknoloji alanlarında gelişmeler yaşandı.
Dördüncü sanayi devrimi sonucunda günümüzde insan gücü olmadan yapay zeka ile üretim yapılabilen tesis ve fabrikalar meydana geldi.
Makineleşmenin Dönüm Noktaları
Makineleşmenin tarihsel gelişim sürecinde dönüm noktası sayılan bazı noktalar vardır. Bu dönüm noktaları tarihsel olarak;
- 1763 buharlı makinenin bulunması ilk dönüm noktası ve sanayi devriminin başlangıcıdır. Yani bu dönem endüstri 1.0 olarak adlandırılır.
- Demir ve çelik üretimi sonucunda makine sektöründeki gelişme, 1800’lerin sonlarından 1970 yılına kadar olan dönemi etkilemiş ve böylece endüstri 2.0 dönemi oluşmuştur.
- 1970-1990 yılları, endüstri 3.0 dönemi olarak bilinir. Bu dönemde, analog sistemler dijital hale dönüştürülmüştür.
- 1991 yılından günümüze kadar olan dönem, endüstri 4.0 dönemi olarak adlandırılmaktadır. Bu dönemde, Lazer Kesim Makinesi gibi makineler bilgisayarlı ve yapay zeka destekli hale getirilmiştir. Bu sayede, insan gücüne olan ihtiyaç önemli ölçüde azalmıştır.
Üretimde kullanılan bazı makinelerin tarihsel gelişimi
Üretimde kullanılan bazı önemli makinelerin tarihsel gelişimleri ile ilgili bilgi vermek, konuyu biraz daha açıklığa kavuşturacak ve daha iyi fikir edinmeyi sağlayacaktır. Aşağıda ele alacağımız makinelerin tarihsel süreçteki gelişimi ise şu şekildedir;
Abkant pres, metal levhaları bükme işleminde kullanılan bir tür pres makinesidir. İlk abkant presler, 1800’lü yıllarda basit bir manuel pres olarak kullanılmaya başlanmıştır.
İlk preslerin kullanımı oldukça zor ve işçilik gerektirdiği için 1920’lerde hidrolik sistemlerin gelişmesiyle birlikte abkant preslerin gelişimi de hızlanmıştır.
1960’ların sonlarına doğru, bilgisayar kontrollü abkant presler ortaya çıkmaya başladı. Bu makineler, işlemlerin daha da hassaslaşmasına ve hızlanmasına olanak sağladı. Günümüzde, abkant presler birçok farklı boyutta ve özellikte üretilmektedir ve metal işleme endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bir kesim ve şekillendirme işlemi olan delme makineleri, panç makinesi olarak da bilinir. “Punch” ise aslında orijinal ismidir. Bu makineler, geçmişte basit teknolojik ürünler olarak karşımıza çıktılar. El ile delme işlemi yapılmasından sonra motor yardımı ile delme işlemleri gerçekleştirildi. Günümüzde ise bilgisayar teknolojisi kullanılarak tam otomatik delme yapabilen bir seviyeye ulaşılmıştır.
Makaslar, diğer adıyla giyotin makas, 1700’lü yıllardan itibaren kullanılmaya başlanan bir sistemdir. Önceleri el ile manuel olarak çalışan bu makaslar, hidrolik sistemlerle birlikte kullanılmaya başlandı. Daha sonra bilgisayarlı sistemlere dönüştürüldü ve günümüzde CNC teknolojisi kullanılarak bilgisayarlı ve yapay zeka destekli hale getirildi.
Lazer kesim makinesi, demir, bimetal, alüminyum, paslanmaz ve diğer metal malzemeleri kesmek için tercih edilen ve genellikle endüstriyel üretim için kullanılan bir teknolojidir. Türkiye’de ilk kez 2017 yılında Durmazlar Makina tarafından üretilen ve kullanılmaya başlanan bu makine, ileri teknoloji için verilebilecek güzel örneklerden biridir.
Lazer güç kaynağı, paslanmaz çelik, alüminyum, bakır ve pirinç gibi malzemeleri 30 kW’a kadar kesme kapasitesine sahip olan, yine Türkiye’de ilk olarak Durmazlar Makina tarafından üretilen bir rezonatördür.
Gelecek Makine Sektörü İçin Ne Getirecek
2017 yılından itibaren kullanılmaya başlanan endüstri 5.0 kavramı hayatı şekillendirmeye başladı. Bir anlamda bu kavramı, içinde insan faktörünün bulunmadığı teknolojilerin hayatımıza girmesiyle yaşamaya başladık. Tam otomasyon ya da el değmeden üretim gibi kavramları sık duymaya başladık. Bu teknolojik gelişimler bütün makinelerin birbirine entegre olduğu ve yönetiminin yapay zeka tarafından yürütüldüğü bir sistem haline dönüştü.
Teknoloji gelişimi ile birlikte üretim yapan firmalarda, çalışanların robot olacağı ve insanların teknolojiyi evlerinden veya bulundukları yerlerden idare edebileceği bir sistem artık çok uzakta değil.