Proje İçeriği

İSTON Tuzla Üretim Tesisi'ndeki Tuzla 1 Beton Boru Fabrikası'nda, buharla kür odalarının ortam koşullarını kesintisiz ölçen, bu ölçümü odanın gerçek ölçülerinde modellenmiş gezilebilir bir üç boyutlu dijital ikiz üzerinde canlı gösteren ve kür reçetesinden sapmayı otomatik yakalayan bir izleme sistemi geliştirdik. Sistemin donanım tasarımından yazılımına kadar tamamı kurum içinde üretildi.

Çözülen problem. Beton boru üretiminde kürleme, ürünün nihai mukavemetini belirleyen kritik aşamadır. Hâlihazırda kür takibi kâğıt üzerinde yürütülüyordu: operatör belirli aralıklarla odaya gidip sıcaklığı okuyor ve form üzerindeki min–ideal–maks eğrisiyle elle karşılaştırıyordu. Bu yöntemde ölçüm yalnız operatörün turunda yapılıyor, turlar arasında kör nokta kalıyor; okuma ve yazım hatası riski taşıyor; en önemlisi bir sapma ancak bir sonraki turda fark edilebiliyordu. Buharla kürde hata geri alınamaz — ısıtma hızı aşılırsa beton mikro çatlar, kür eksik kalırsa hedef mukavemete ulaşılamaz — ve her iki durumun sonucu ancak üretim sonunda fire olarak görülür.

Sistem üç katmandan oluşuyor.

IoT ölçüm katmanı. Her ölçüm noktasında ESP32-C6 mikrodenetleyici ve Bosch BME280 sensörü bulunuyor; sıcaklık, bağıl nem ve basınç aynı gövdede ölçülüyor. Sensör başlığı PTFE membranlı IP67 kılıf içinde ve kürleme matının altında konumlandırılıyor — çünkü ürünün gerçekte maruz kaldığı koşul, oda havasından farklı ısınan mat altı hacmidir. Düğüm, sensörle 1–3 metrelik ekranlı kablo üzerinden I²C ile konuşuyor; ölçümü 10 saniyelik periyotla paketleyip Wi-Fi 6 ile ayrık bir IoT ağı üzerinden sunucuya gönderiyor. Besleme tarafındaki sigorta, varistör, geri dönüşlü sigorta ve TVS diyottan oluşan koruma katı, endüstriyel ortamın gerilim darbelerine karşı düğümü koruyor. Bağlantı kesilirse ölçümler düğümde tamponlanıyor ve bağlantı dönünce toplu gönderiliyor; veri kaybı yaşanmıyor.

Üç boyutlu dijital ikiz. Kürleme odası gerçek ölçülerinde (109 × 13 × 5 m) modellendi ve PlayCanvas motoruyla, tarayıcıdan açılan, fareyle serbestçe gezilebilen bir sahneye dönüştürüldü. Sensörler sahnede gerçek konumlarında duruyor; üzerlerindeki etiketler canlı değeri taşıyor. Kullanıcı tesisin dijital kopyası içinde dolaşırken ölçümü soyut bir sayı olarak değil, bulunduğu yerde görüyor.

İzleme, alarm ve raporlama paneli. Web tabanlı panel üç büyüklüğü anlık kartlarda ve geçmiş eğrileriyle gösteriyor; eşik aşımında görsel ve sesli alarm üretiyor; kür oturumlarını parti adıyla kaydediyor; geçmiş veriyi CSV/Excel olarak dışa aktarıyor. Gündüz ve gece modu, saha ile kontrol odası aydınlatmasına uyum sağlıyor.

Projenin özünü oluşturan kür denetimi. Sistemin ayırt edici yanı, kâğıt formdaki zaman–sıcaklık toleransının dijital bir denetim kuralına dönüştürülmesidir. Odaya ürün girdiğinde operatör kür oturumunu başlatıyor; sistem o andan itibaren geçen süreye göre olması gereken sıcaklığı hesaplıyor. Karşılaştırma mutlak sıcaklıkla değil, kürleme başlangıcına göre bağıl artışla yapılıyor — böylece oda başlangıç sıcaklığı mevsime göre değişse de aynı reçete geçerli kalıyor. Ölçülen değer tolerans bandının dışına çıkar ve bu durum ardışık birkaç örnekte sürerse alarm üretiliyor; ardışık örnek koşulu, tek örneklik gürültünün yanlış alarm üretmesini engelliyor. Operatör panelden buhar vanasına müdahale edebiliyor ve her sapma, sayısıyla birlikte kayda geçiyor.

Yaygınlaştırma ve kurum içi kabiliyet. Düğüm tasarımı tek tiptir: aynı kart, aynı pano, aynı yazılım. Bir odanın devreye alınması; panonun montajı, iki sensör başlığının mat altına yerleştirilmesi ve düğümlerin ağa tanıtılmasından ibarettir. Sistem, fabrikadaki 17 kürleme odasında oda başına iki bağımsız ölçüm noktası — toplam 34 düğüm — olacak biçimde tasarlandı. Odalar sırayla devreye alınabildiği için üretim durdurulmuyor. Donanım yaygın ve düşük maliyetli bileşenlerden kuruludur; yazılımın tamamı kurum içinde geliştirildiği için kaynak kod İSTON'a aittir ve dışa bağımlılık yoktur. Sistem kurum ağında, dışarıya açılmadan çalışır.

Projenin Amacı

Proje, mevcut bir süreci iyileştirmek amacıyla geliştirilmiştir; ancak iyileştirme, sürecin dijitalleştirilmesinin ötesine geçerek daha önce hiç var olmayan bir denetim yeteneği kazandırmıştır.

Kürleme odalarındaki sıcaklık takibi hâlihazırda kâğıt üzerinde, elle doldurulan formlarla yürütülmektedir. Operatör periyodik olarak odaya gider, sıcaklığı okur ve form üzerindeki min–ideal–maks eğrisiyle karşılaştırır. Proje bu manuel süreci dijitalleştirip otomatikleştirmeyi, insan hatası riskini azaltmayı ve anlık/uzaktan görünürlük sağlamayı hedeflemiştir.

İyileştirmenin üç boyutu vardır:

• Süreklilik. Ölçüm, operatörün fiziksel turuna bağlı olmaktan çıkmış, 7/24 kesintisiz hâle gelmiştir; turlar arasındaki kör noktalar ortadan kalkmıştır.
• Zamanında müdahale. Kür profilinden sapma, bir sonraki turu beklemeden saniyeler içinde alarma dönüşmekte; operatör buhar vanasına henüz düzeltilebilir bir aşamada müdahale edebilmektedir.
• İzlenebilirlik. Kür süreci ilk kez parti bazında, zaman damgalı ve dışa aktarılabilir biçimde kayıt altına alınmıştır.

Bu üçüncü boyut, sürecin iyileştirilmesinin yanı sıra kuruma yeni bir yetenek kazandırmıştır: kür verisi üzerinde geriye dönük analiz (enerji tüketimi, fire, reçete iyileştirme) daha önce hiçbir biçimde mümkün değildi.

Proje içindeki en büyük inovasyon nedir? (yeni bir teknoloji veya var olan teknolojinin farklı kullanımı gibi. IOT, M2M, AI vb.)

Projenin en özgün yönü, statik bir gösterge paneli yerine gerçek zamanlı IoT verisiyle senkronize çalışan, gezilebilir bir üç boyutlu dijital ikiz sunmasıdır. Kürleme odası gerçek ölçülerinde (109 × 13 × 5 m) modellenmiş, tarayıcıdan açılan ve fareyle serbestçe dolaşılabilen bir sahneye dönüştürülmüştür. Sensörler sahnede gerçek konumlarında durur; kullanıcı tesisin fiziksel kopyası içinde dolaşırken sensörün bulunduğu tam konumda canlı veriyi görür.

Bu, ölçümü bağlamına oturtur. Bir tablodaki "23,7 °C" satırı, odanın neresinde ölçüldüğünü bilmeyen için anlamsızdır; aynı değer, odanın hangi ucunda ve matın altında olduğu görülerek okunduğunda yorumlanabilir bir bilgiye dönüşür.

İkinci ve süreç açısından belki daha belirleyici yenilik, kâğıt üzerindeki zaman–sıcaklık toleransının dijital bir denetim kuralına dönüştürülmesidir. Karşılaştırma mutlak sıcaklıkla değil, kürleme başlangıcına göre bağıl artışla yapılır; böylece oda başlangıç sıcaklığı mevsime göre değişse de aynı reçete geçerliliğini korur. Sapma yalnızca ardışık birkaç örnekte sürdüğünde alarm üretilir; bu koşul, tek örneklik ölçüm gürültüsünün yanlış alarm doğurmasını engeller.

Üçüncü olarak, çözümün tamamı kurum içinde ve yaygın, düşük maliyetli bileşenlerle üretilmiştir. Ticari bir kür izleme sistemi satın alınmamış; donanım tasarımından üç boyutlu modele ve yazılıma kadar her katman İSTON bünyesinde geliştirilmiştir.

Proje kurum içindeki hangi bölüme fayda sağlamıştır?(satış, pazarlama, finans, İK, IT, Üretim, Planlama, Satın alma, Lojistik Müşteri İlişkileri gibi)

Üretim (beton boru üretim birimi) — birincil fayda. Kür koşullarının reçeteye uygun ilerleyip ilerlemediği anlık görülür; buhar vanası tahminle değil profilin gerçek durumuna göre yönetilir. Kalite Kontrol / Kalite Yönetim — Kür süreci ilk kez parti bazında belgelenmektedir; bu kayıt bir uyuşmazlıkta kanıt niteliği taşır. Elektrik Mekanik Bakım Şefliği — Buhar tüketiminin kür süresiyle ilişkisi ölçülebilir hâle gelmiştir. Bilgi Teknolojileri Müdürlüğü — Gömülü donanım tasarımı, endüstriyel ağ kurgusu, 3B görselleştirme ve web yazılımı aynı ekip tarafından üretilmiş; kurum benzer ihtiyaçlarda dışa bağımlı kalmamıştır. Üst yönetim — Üretim sahasının kritik bir aşaması kontrol odasından ve uzaktan görünür hâle gelmiştir.

Projenin hayata geçirilmesi konusunda üst yönetimin desteğini tam olarak alabildiniz mi?

Evet

Proje sonunda ortaya çıkan sonuçları analiz edebildiniz mi? Rakamsal verilerle ifade eder misiniz?(ROI, maliyetlerde yüzdesel azalma, üretim süresinde azalma, hata payının düşmesi vs.)

Projenin analiz çalışmaları sürmektedir. Bu aşamada elde edilen bulgular:

• Pilot odada canlı izleme ve otomatik alarm çalışır durumda doğrulanmıştır
• Daha kaliteli ürün elde edildiği ve fire olan ürün sayısının azaldığı gözlemlenmiştir
• Enerji tasarrufu hesaplama çalışmaları sürmektedir
• Kâğıt forma kıyasla ölçüm sıklığı ve sürekliliği belirgin biçimde artmıştır

Sayısal iyileşme oranları bilinçli olarak henüz raporlanmamaktadır; anlamlı bir karşılaştırma için yeterli sayıda kür oturumunun birikmesi gerekmektedir. Analiz altyapısı bu amaçla kurulmuştur: buhar verilen süre ile fire oranı aynı veri tabanında eşleştirilebilmekte, her iki kazanım da parti bazlı kür kaydı üzerinden ölçülebilir hâle gelmektedir.

Projenizde şirket içinden kaç kişi aktif olarak görev almıştır? Ekip birimleri hakkında kısaca bilgi verir misiniz?

4

Projenizde (varsa)işbirliği kurduğunuz veya destek aldığınız bilişim şirketlerini belirtiniz.

Kurum içi kaynaklarla geliştirilmiştir.

Proje sırasında kullandığınız ve spesifik önemi olan markaları (varsa) belirtiniz. (Yazılım veya donanım markaları)

Mikrodenetleyici: Espressif ESP32-C6, Sensör :Bosch Sensortec BME280, 3D Motor: PlayCanvas (WebGL)