İçindekiler
Dergi Arşivi

Endüstri 4.0 Ve Patent Sistemi Üzerindeki Etkisi

Kürşat KALKAN / Sınai Mülkiyet Uzmanı (Türk Patent ve Marka Kurumu)

 

Giderek küresel bir hal alan dünyada, büyüyen pazarlar ve artan rekabet; tüm sektörleri daha verimli, daha esnek ve daha hızlı olmak için tetiklerken, üretim öncesi ve sonrasındaki tüm süreçleri kontrol altında tutma ihtiyacı doğurmuştur. Ürünlerin yaşam döngüsünün kısalması, kişiselleştirilmiş ürün talebinin artması ve ucuz iş gücü ile rekabet gibi itici güçlerin de eklenmesiyle mevcut sanayi sisteminde yenilikçi bir dönüşüm hareketi başlamıştır. Bu amaçla Endüstri 4.0 terimi ilk kez 2011 yılında Almanya’da devlet destekli olarak hazırlanan ve sanayinin bilişim teknolojileri ile birleştirilmesini hedefleyen bir projede ortaya atılmıştır. Devam eden yıllarda, İtalya’da Akıllı Fabrika (Fabbrica Intelligente), Amerika Birleşik Devletleri’nde Akıllı Üretim (Smart Manufacturing), Japonya’da Toplum 5.0 (Society 5.0), Çin’de Çin Malı 2025 (Made in China 2025) gibi isimlerde benzer yenilikçi prensipler belirlenmiş ve hareket kısa süre içerisinde tüm sanayileşmiş ülkeler arasında yayılmıştır. Dördüncü Sanayi Devrimi olarak da tanımlanan Endüstri 4.0, üretim süreçlerinin dijital teknolojilerden en yüksek seviyede yararlanması temeline dayanmaktadır.

Neden 4.0?
Bu devrimin ‘dördüncü’ olarak nitelendirilmesindeki temel faktör, geçmişte sanayinin üç önemli aşamadan geçmiş olmasıdır. Birinci Sanayi Devrimi’nde buhar gücünün kullanılması sonucu makineleşme, İkinci Sanayi Devrimi’nde elektriğin kullanılması sonucu seri üretim ve Üçüncü Sanayi Devrimi’nde bilgisayarın ve programlanabilir denetleyicilerin kullanılması sonucu otomasyon mümkün hale gelmiştir. Dördüncü Sanayi Devrimi’nde ise bilgi ve iletişim teknolojileri ile bütünleşen sanayide dijitalleşme söz konusudur. “Akıllı” kavramının yaşamın her alanına girmeye başladığı bir dönemde cihaz modellerinin numaralandırılması, program ve yazılım versiyonlarının kodlanması gibi eğilimlerden yola çıkarak, yeni sanayi devrimi de “4.0” olarak ifade edilmiş ve “Endüstri 4.0” terimi doğmuştur. Önceki sanayi devrimlerinde buhar, elektrik enerjisi ve yenilenebilir enerji kaynakları ilgili dönemde anahtar rol oynamışken, Endüstri 4.0’da enerjiden ziyade iletişim ve yazılım teknolojileri ön plana çıkmaktadır. Bu özelliği ile diğer sanayi devrimlerinden ayrılan Endüstri 4.0’ın, uygulama ve yayılma süresinin çok daha hızlı olacağı, daha geniş bir kitleye etki edeceği aşikârdır.

Anahtar Teknolojiler
Endüstri 4.0 belirli bir donanım ya da yazılım ile değil, birçok teknolojinin bir araya gelmesi ile mümkündür. Bu teknolojiler büyük çoğunlukla birbirine bağımlı ve birbirini tetikleyen niteliktedir. Nesnelerin interneti, bulut bilişim, büyük veri analitiği, artırılmış gerçeklik, eklemeli üretim (3 boyutlu yazıcılar), simülasyon, otonom robotlar ve siber güvenlik teknolojileri devrimin temel yapı taşlarını oluşturmaktadır. Siber-fiziksel sistemler, yatay ve dikey entegrasyon, yapay zekâ, blok zinciri, akıllı şebeke, karanlık fabrika gibi kavramlar da bu dönemle ilişkilendirilebilir.

Son yıllarda cihazların bir ağa bağlanması için uygun altyapının hızla gelişmesi ile internet, bilgisayarların ve akıllı telefonların dışına taşmıştır. Nesnelerin interneti olarak adlandırılan protokol ile hâlihazırda var olan birçok nesnenin bir ağa bağlanması mümkün hale gelmiştir. Böylece, sadece insanların cihazlara erişmesi değil, aynı zamanda cihazların sanal bir kimlik kazanarak başka cihazlarla iletişim kurması da sağlanmıştır. Otomobil, kol saati, gözlük gibi eşyaların yanı sıra klima, buzdolabı, televizyon gibi elektrikli ev aletleri de internete bağlanmaya başlamıştır. Dünyanın önde gelen ağ teknolojisi firmalarından Cisco tarafından yapılan bir araştırmaya göre, 2015 yılında dünya genelinde internete bağlı 25 milyar cihaz mevcut iken, 2020 yılına gelindiğinde bu rakam 50 milyarın üzerine çıkacaktır. Bu hızlı artışın temelinde, Endüstri 4.0 ile birlikte sanayide nesnelerin internetinin etkin bir şekilde kullanılmaya başlaması yatmaktadır. Sensörler, robotlar, üretim makineleri, nakliye araçları vb. internete bağlanırken, sağlık, çevre, ev otomasyonu, tarım, hayvancılık, lojistik, güvenlik, enerji, ölçüm gibi birçok uygulama alanı ile giderek daha da genişleyen bir iletişim ağı oluşmaktadır.


Şekil 1. İnternete Bağlı Cihaz Sayısı ve Dünya Nüfusunun Yıllara Göre Değişimi

Ağa bağlı cihaz sayısının tüm dünya üzerinde onlarca milyarı bulduğu bir dönemde ağ üzerindeki veri trafiğinin de büyüklüğü öngörülebilir. Büyük kapasitelere ulaşan verilerin yerel disklerde depolanması önemli bir sorun olarak gün yüzüne çıkarken, disklerin kapladığı alan, arıza durumunda verilerin kaybolma riski ve tedarik-bakım maliyetlerinin yüksek seviyelere ulaşması gibi dezavantajlara karşı bulut teknolojisi geliştirilmiştir. Bulut bilişim sistemi; internet üzerinden verinin saklanabildiği, istenildiğinde veriye erişilebildiği ve veri üzerinde işlem yapılabildiği bir platform olarak üretimde ve diğer sanayi süreçlerinde etkin rol oynamaktadır.

Nesnelerin interneti ve bulut bilişim gibi olanaklar sonucu üretilen verinin boyutu artmış, veri kaynağı ve türü çeşitlenmiştir. Çok yüksek boyutlara ulaşılan veriler ağ üzerinde bir veri yığını oluştururken aynı zamanda bu verilerin belirli yöntemler ile bir katma değere dönüştürülmesi fırsatı doğmuştur. Bu amaçla gelişen büyük veri analitiği; tüm elektronik ortamlarda yapılan işlemler, iletişim trafiği ve her türlü dijital kaynaktan elde edilen verinin anlamlı ve işlenebilir bir bilgiye dönüştürülmesi olarak ifade edilebilir. 2012 yılında Dünya Ekonomik Forumu’nda şirketler için sunacağı avantaj ve fırsatlar bakımından para, altın gibi varlıkların yanında yeni bir ekonomik değer olarak verinin önemi vurgulanmıştır.

İletişim teknolojilerinin gelişmesi, ağa bağlı cihaz sayısının ve veri trafiğinin artması aynı zamanda bilgi güvenliği risklerini de beraberinde getirmektedir. Bilginin korunması için gerekli araçların tümünü kapsayan siber güvenlik sistemleri, bireyler için olduğu kadar şirketler ve devletler için de hayati öneme sahip bir konumdadır. Tüm süreçlerinin tümleşik bir yapıda olmasından dolayı Endüstri 4.0’ın işlevselliği, siber güvenlik sistemleri ile doğrudan ilişkilidir.

“Akıllı” kavramının hayatın hemen her alanında görülmeye başladığı bir dönemde, sanayideki robot ve manipülatörler de eğilime ayak uydurmuş ve otonom robotlar gelişmiştir. Üretimin her aşamasında kullanılabilen otonom robotlar; herhangi bir şerit, ray ya da daha önceden belirlenmiş bir rotayı takip etmeden hareket edebilmekte, diğer robotlar ve sistemler ile iletişim kurarak dinamik ve esnek bir çalışma imkânı sunmaktadır. Sanayinin yanı sıra tıp alanında operasyon robotları, otomotivde otonom araçlar, askeri alanda insansız hava ve kara araçları gibi çeşitli sektörlerde birçok uygulaması mevcuttur.

Dördüncü Sanayi Devrimi sürecinde yaygınlaşan ve sanayide etkin bir şekilde kullanılmaya başlanan eklemeli üretim (3 boyutlu yazıcılar); geleneksel üretim yöntemlerinden prensip olarak ayrılması ile başlı başına bir devrim niteliği taşımaktadır. Basitçe eklemeli üretim; belli bir malzemenin üst üste eklenerek istenilen biçimde bir ürünün üretilmesi olarak tanımlanmaktadır. Bu yöntem sayesinde plastik, polimer, metal, seramik, cam, reçine, kâğıt, altın ve gümüş gibi çok farklı malzemeler ile üretim yapılabilmesi mümkündür. Geleneksel yöntemler ile elde edilemeyen karmaşık yapıların üretilebilmesinin yanında, malzeme verimliliği, tasarım esnekliği, hız ve maliyet faktörleri açısından eklemeli üretim birçok avantaja sahiptir.

Bunların yanında, gerçek dünyadaki bir çevrenin sanal dünya verileri ile zenginleştirilerek görüntülenmesine olanak sağlayan artırılmış gerçeklik ve gerçek fiziksel özelliklerin sanal dünyada izlenebilmesi ve test edilebilmesini sağlayan simülasyon teknikleri sanayide etkin biçimde kullanılmaktadır. Her iki teknoloji de zaman, maliyet ve risk yönetimi bakımından uygulandığı iş sürecine avantajlar sunmaktadır.

Endüstri 4.0 ve Patent İlişkisi
Enerjiden otomotive, elektronikten tarıma birçok sektörde uygulama çeşitliliği bulunan Endüstri 4.0; toplumsal ve sosyoekonomik geniş bir etki potansiyeli barındırmaktadır. Geleceğin teknolojilerine yön vermede önemli rolü bulunan patent sistemi de Endüstri 4.0 ile başlayan süreçten hem etkilenecek hem de süreçte önemli bir aktör olacaktır. İlk üç sanayi devrimine bakıldığında ilgili döneme ait teknolojik gelişmelerin patent başvurularına yansıdığı görülmektedir. Birinci Sanayi Devrimi’nde buhar gücü, tekstil ve mekanik, İkinci Sanayi Devrimi’nde elektrik enerjisi, motor ve iletişim, Üçüncü Sanayi Devrimi’nde ise elektronik, otomasyon ve bilgisayar teknolojileri ile ilgili patentler ön plana çıkmıştır. Her bir devirdeki kritik patentler, sonraki dönemler için kilit rol oynamış ve yeni teknolojik gelişmelere ön ayak olmuştur. Örneğin; Birinci Sanayi Devrimi’nde, 1769 yılında James Watt tarafından patenti alınan buhar makinesi birçok bilim insanına esin kaynağı olmuş ve lokomotif, otomobil vb. buluşlara ilham vermiştir. İkinci Sanayi Devrimi’nde patenti alınan elektrik motoru (Nikola Tesla, 1888), içten yanmalı motor (Rudolf Diesel, 1892) ve seri üretim montaj hattı (Ransom Olds, 1901) gibi buluşlar ile Üçüncü Sanayi Devrimi’nde patenti alınan transistör (Walter H Brattain, 1950), PLC (Ernst Dummermuth, 1974), taşınabilir bilgisayar (Stephen, Hobson, 1985) gibi buluşlar birbirlerini tetikleyici ve tamamlayıcı nitelikte örnekler olarak sayılabilir. Dördüncü Sanayi Devrimi olan Endüstri 4.0 sürecinde de altyapıyı oluşturan teknolojiler ile ilgili patent başvurularının ivme kazanması ve teknolojik gelişmelerde öncü rol oynaması beklenmektedir. Bu başvuruların bölgesel ve sektörel açıdan analiz edilmesi, henüz başlangıç evresinde sayılabilecek süreçteki eğilimlerin izlenmesi açısından çok büyük önem arz etmektedir.

Avrupa Patent Ofisi’nin Yaklaşımı ve Türkiye’deki Durum
Avrupa Patent Ofisi (EPO) Endüstri 4.0 teknolojileri ile ilgili patent başvurularını tespit ve analiz etmek amacıyla Aralık 2017’de Patents and the Fourth Industrial Revolution (Patentler ve Dördüncü Sanayi Devrimi) isimli bir rapor yayınlamıştır. Rapor, EPO’daki patent başvurularında Endüstri 4.0’ın çarpıcı bir şekilde yükseliş gösterdiğini ortaya koymaktadır. Endüstri 4.0 ile ilgili olan yaklaşık 40 bin patent başvurusu tespit edilirken, sadece 2016 yılında EPO’ya 5 binin üzerinde başvuru yapılmıştır. Son 3 yıldaki başvuru sayısı ile %54’lük bir büyüme oranının yakalandığı görülmektedir. Toplam başvuruların büyüme oranının %7 olduğu düşünüldüğünde bu artışın oldukça keskin olduğu söylenebilir. Başvuru sahiplerinin profili incelendiğinde ise ICT (Bilgi ve İletişim Teknolojileri) sektöründeki firmalar ön plana çıkmaktadır. Samsung, LG, Sony, Huawei, Qualcomm gibi sektördeki öncü firmaların patent başvurularında da başı çektiği ilgili raporda açıkça yer almaktadır.

Türkiye’de Endüstri 4.0 patentlerinin durumu ise Türk Patent ve Marka Kurumu (TÜRKPATENT) veri tabanının incelenmesi ile ortaya çıkmaktadır. Tüm patent başvuruları analiz edildiğinde Endüstri 4.0 ile ilgili TÜRKPATENT’e yapılan başvuruların 2010 yılından itibaren ivme kazandığı, son üç yılda ise önemli bir pozitif kırılma yaşandığı görülmektedir. 2018 yılı sonu itibarıyla TÜRKPATENT’e Endüstri 4.0 teknolojileri ile ilgili toplamda 600’ün üzerinde patent başvurusu yapılmıştır. Bu başvurularının %70’e yakını son üç yılda gerçekleşmiştir. Dünyadaki genel eğilim ile paralellik gösteren Türkiye’deki patent başvuruları teknoloji bazında incelendiğinde, nesnelerin interneti, bulut bilişim ve eklemeli üretim (3 boyutlu yazıcılar) alanlarındaki başvuruların hızlı bir şekilde yükselmekte olduğu söylenebilir. TÜRKPATENT nezdinde yapılan Endüstri 4.0 ile ilgili patent başvuruları %85 yerli, %15 yabancı menşeli olacak şekilde dağılmaktadır. Yerli başvuru sahiplerinde, EPO’da olduğu gibi, ICT ve tüketici elektroniği sektörlerinde faaliyet gösteren Turkcell, Vodafone Teknoloji, Netaş, Türk Telekom, Vestel gibi firmaların çoğunluğu elde ettiği görülmektedir. Bunların yanı sıra, özellikle bulut bilişim ve büyük veri analitiği alanlarındaki başvuruları ile İstanbul Üniversitesi, en fazla başvurusu bulunan başvuru sahipleri arasında yer almaktadır.


Şekil 2. Türk Patent ve Marka Kurumu’na Yapılan Toplam Patent Başvuruları ve Endüstri 4.0 ile İlgili Patent Başvurularının Yıllara Göre Karşılaştırmalı Gösterimi

Patent Sistemine Olan Etkiler
Endüstri 4.0’ın patent sistemine olan en gözle görülür etkisi şüphesiz patent başvuruları ve başvuru sayıları üzerindedir. Konu ile ilgili olarak EPO, 2020 yılında patent başvurularının %50’sinden fazlasının bilgisayar tabanlı buluşlardan oluşabileceğini vurgulamıştır. Bunun yanı sıra nesnelerin interneti başta olmak üzere Endüstri 4.0 teknolojilerinde şirketler arasında sert bir patent rekabeti yaşanması kaçınılmazdır. Bu konu ile ilgili hâlihazırda başlamış patent davaları mevcuttur. Rekabetin yaşanacağı bir diğer konu ise standart için zorunlu patentlerdir. Özellikle telekomünikasyon teknolojilerinin standartları belirlenirken ilgili patente sıklıkla başvurulur. Endüstri 4.0 ile ilgili teknolojilerin gelişiminde de yeni standartlar belirlenmektedir. Bu da standart için zorunlu patentlerin önemini artırmaktadır. Ayrıca, Endüstri 4.0 teknolojileri patent hukuku üzerinde çeşitli tartışmalı durumları beraberinde getirmektedir. 3 boyutlu yazıcıların yaygınlaşması ile patentli ürünlere ilişkin tecavüzlerin çoğalacağı tahmin edilmektedir. Bunun yanında, patentli ürünlerin 3 boyutlu dijital modellerinin (CAD dosyası) üretilmesi, paylaşılması ya da ticari faaliyetlerde kullanılması durumlarının patent hakkına tecavüz olup olmayacağı ile ilgili tartışmalar mevcuttur. Benzer tartışmalar yapay zekâ ve otonom robotlar üzerine de yapılmaktadır. Yapay zekânın veya otonom robotların geliştirdiği bir ürünün ya da yaptığı buluşun patentlenip patentlenemeyeceği, patentlenmesi durumunda buluş sahibinin kim olacağı gibi sorular gündeme gelmektedir. Yine yapay zekâ destekli bir otonom robotun patentli bir ürünü üretmesi ile oluşacak tecavüz durumunda sorumluluğun kime ait olacağı ile ilgili soru işaretleri mevcuttur. Hatta patent araştırmalarında buluş basamağı değerlendirmesi için kullanılan bir kavram olan “teknikteki uzman kişi” tanımına yapay zekânın buluş yapma yeteneğinin de eklenmesi gerektiği ile ilgili görüşler bulunmaktadır. Endüstri 4.0; patent koruma kapsamı ve koruma sürelerini de tartışılır hale getirmiştir. Bilgi ve iletişim teknolojilerinin ulaştığı nokta, daha fazla bölgesel ve küresel patent sistemi ihtiyacı doğururken, 20 yıllık koruma sürenin gerekliliğinin sorgulanmasına da sebep olmaktadır. Bahsedilen konular WIPO ve EPO gibi öncü kuruluşların da gündemini işgal etmekte olup sadece patent sisteminin değil, tasarım, marka ve telif haklarının, yani fikri mülkiyet hukukunun genel olarak süreçten etkileneceği öngörülmektedir. Konuyla ilgili mahkemelerin ve temyiz kurullarının vereceği kararların izlenmesi büyük önem taşırken, bu kararlar doğrultusunda gelecekte mevzuatta değişiklik veya güncelleme yapılması gündeme gelebilir.

Kaynaklar
• Evans, D.; “The Internet of Things, How the Next Evolution of the Internet Is Changing Everything”, Cisco IBSG, Nisan 2011, s. 3.
• EPO; “Patents and the Fourth Industrial Revolution: The inventions behind digital transformation”, Aralık 2017, s. 12.
• EPO; “Industry 4.0 and its impact on the patent system report” The 4th Indo European conference on patents and ICT, Aralık 2016, s. 5.
• Malik, P.; “Future Patent Wars, Beyond the Smartphone Battles”, Ocak 2015, s. 7.
• World Economic Forum, “Artificial Intelligence Collides with Patent Law”, Nisan 2018, s. 12.
• Hattenbach, B.; “Patents In An Era Of Infinite Monkeys And Artificial Intelligence”, 2015, s.44.
• Yüksel, A. E. B.; “Üç Boyutlu Yazıcıların Fikri Mülkiyet Hukukuna Etkileri” Fikri Mülkiyet Hukuku Yıllığı, 2014. s. 110.
• Dobbelaere, D.; “3D Printing and the Implications on Intellectual Property from a Belgian-European Perspective”, Faculty of Law, Ghent University, 2016
• Türk Patent ve Marka Kurumu Patent Veri Tabanı
https://worldwide.espacenet.com/
https://patentscope.wipo.int/