İnşaat 4.0 kavramı ve türk inşaat firmalarının yeni teknolojik gelişmelere yaklaşımı üzerine bir inceleme
Consept of construction 4.0 and analysis on the approach of turkish construction companies to new technological developments
Yazar: AYŞEGÜL GÜRKAN
Danışman: PROF. DR. GÜL POLAT TATAR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı İşletmesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
İnşaat sektörü teknolojileri takip etme konusunda birçok sektörün gerisinden gelmektedir. Küresel boyuttaki genel kanı ise sektörün değişime direnç gösterdiğidir. Fakat son yıllarda gelişen teknolojilerin ve yeniliklerin etkisiyle ortaya çıkan Endüstri 4.0 kavramı inşaat sektörünü de etkisi altına almış ve sektördeki birçok ihtiyacı karşılayacak olan teknolojiler yavaş yavaş da olsa inşaat alanına girmeye başlamıştır. Endüstri 4.0'ın inşaat sektörüne uyarlanmış hali olarak nitelendirilen İnşaat 4.0 kavramı ise sektörde yakın zamanda yankı bulmaya başlamıştır. Bu tez çalışması da Türk inşaat firmalarının henüz yeni olan bu kavrama ve bu kavramı oluşturan teknolojilere yaklaşımını incelemek üzere hazırlanmıştır. Amaç, Türk inşaat firmalarının teknolojiye olan ihtiyacını, teknolojilerin projelerde kullanım düzeylerini, şirketlerin teknolojileri projelerinde kullanmama nedenlerini ve bu teknolojilerden beklentilerini değerlendirmek ve inşaat uzmanlarının teknolojilerle ilgili haberdarlık düzeylerini ölçmektir. 
Tez çalışması kapsamında öncelikle firmaların gelişen teknolojilere yaklaşımının incelenmesinde değinilmesi gereken konular ve ön plana çıkan teknolojiler tespit edilmiştir. Edinilen bilgiler ve dünyada yapılan benzer çalışmalar doğrultusunda bir anket tasarlanmıştır. Anket çalışması Türk inşaat firmalarında çalışan inşaat uzmanlarına e-mail yoluyla gönderilmiş ve yüz seksen sekiz kişiden geri dönüş alınmıştır. 
İlk olarak ankete katılan kişiler ve çalıştıkları şirket hakkında toplanan veriler frekans ve yüzdesel ifadelerle ortaya konmuştur. Anket verileri değerlendirilirken göreceli önem analizi ve Mann Whitney U testi olmak üzere iki yöntem kullanılmıştır. Göreceli önem analizi ile firmaların en sık hangi sorunlarla karşılaştıkları, inşaat uzmanlarının en çok hangi teknolojilerden haberdar oldukları, firmaların hangi teknolojileri projelerde daha sık kullandığı, teknolojilerin inşaat sektöründe yaygın kullanılmamasındaki başlıca nedenlerin neler olduğu ve teknolojilerden hangi faydaların daha çok elde edileceği etki değerleri belirtilerek önem derecelerine göre sıralanmıştır. 
Analiz sonuçlarına göre sektörde en sık karşılaşılan sorunlar gecikmeler, bütçe aşılması ve niteliksiz iş gücü nedeniyle düşük verimlilik; inşaat uzmanları tarafından en çok hakim olunan teknolojiler internet hizmetleri, drone ve bulut bilişim sistemleri; projelerde en sık kullanılan teknolojiler internet hizmetleri, bulut bilişim sistemleri ve drone olmuştur. 
Anket katılımcılarının vermiş olduğu cevaplar, projenin tüm taraflarının (ana ve alt yükleniciler, tedarikçiler, işveren, vs.) gerekli olan teknolojiyi aynı düzeyde kullanmadığı, yeni bir teknolojiden fayda sağlanmanın zaman aldığı ve şirketin kısa sürede yapılan yatırımdan dönüş beklediği ve teknolojilerle birlikte dışarıdan eğitim ve danışmanlık hizmetleri almak gibi ek masrafların gündeme geleceği endişesiyle firmaların bu teknolojileri kullanmaktan vazgeçtiklerini göstermektedir. Teknolojilerin firmalara yansıtacağı beklenilen en yüksek dereceli faydalar ise projelerin ilerleyişi hakkında anlık verilerin elde edilmesi ve proje tarafları arasında hızlı ve doğru bilgi akışının sağlanması olarak bulunmuştur. Ayrıca sorularda yer alan her bir faktörün önem göstergeleri bulunarak sektör için önem dereceleri belirtilmiştir. 
Yüz seksen sekiz kişinin cevapları göreceli önem analizi ile değerlendirildikten sonra anket verileri bir de Mann Whitney U testi ile değerlendirilmiştir. Katılımcıların çalıştıkları firmalarla ilgili  sorulara verdikleri cevaplar temel alınarak firma ölçeğine (Mikro-Küçük ölçekli ve Orta-Büyük ölçekli), BT personel durumuna (BT personeli var ve BT personeli yok), faaliyet gösterdiği pazara göre (Sadece Ulusal ve Ulusal/Uluslararası-Sadece Uluslarası) ve yıllık ciro aralığına göre (10 Milyon $'dan az ve 10 Milyon $'dan fazla)   ikili gruplar oluşturulmuştur. Bu ikili grupların verdikleri cevaplar arasında gelişen teknolojilere yaklaşım açısından anlamlı bir farkın olup olmadığı IBM® SPSS® Statistics Versiyon 25 programında Mann Whitney testi ile test edilmiştir. Anlamlı bir farkın olması durumunda değerlendirme ölçütlerinin ortalamasına bakılarak fark yorumlanmıştır. Firma ölçeğinin, BT personelinin firmada istihdam edilmesinin, uluslararası pazarda faaliyet göstermenin ve şirketin yıllık cirosunun teknolojileri benimseme ve uygulama konusunda etkili olduğu tespit edilmiştir.  
Anketin son bölümünde katılımcılardan isteğe bağlı olarak görüş ve önerilerde bulunmaları istenmiştir. Anket katılımcılarından kayda değer görüşler alınmıştır. Görüşlerini belirten katılımcıların bir kısmı teknolojik gelişmeleri uygulamadan önce sektörün mevcut yapısal sorunlarının çözülmesi gerektiği kanısındadır. Bir başka katılımcı inşaat sahalarında iş yapım esnasında birden fazla faktör bulunduğu için akıllı sistemlerden alınan verilerin gerçek bilgiler olmayağını ancak kontrol amaçlı kullanılabileceğini ifade etmiştir. Bir diğer katılımcı ise teknolojilerin yerli olmamasından kaynaklı yatırım maliyetlerinin yüksek olduğunu ifade etmiş ve işverenlerin iş yükünü gelişen teknolojilerle azaltmak yerine ucuz iş gücüyle dengelemeyi tercih ettikleri vurgulamıştır.
Anket çalışmasına göre inşaat uzmanlarının gelişen teknolojilere hakim olmadıkları görülmüştür. Şirketler internet hizmetleri dışında teknolojileri projelerinde çok sık kullanmamaktadır. Türk inşaat firmaları gelişen teknolojilerin çalıştıkları şirketlere bir çok açıdan fayda sağlayacağını düşünselerde sektörün gerek doğası gerekse mali nedenler bu teknolojilerin şirketler tarafından kullanımını güçleştirmektedir. Teknolojilerin firmanın hangi ihtiyacını karşılacağı ve yapacağı yatırımın nasıl bir geri dönüş yaratacağını ön görebilmesi için öncelikle teknolojiler hakkında kapsamlı bilgiye sahip olması gerekmektedir. Bu teknolojilerin sektörde daha fazla yer bulabilmesi için çeşitli eğitim ve seminerler ile inşaat aktörlerine tanıtmak gerekmektedir. İnşaat sekörü yeniliklere açık olmayan bir sektördür. Bu nedenle, bazı ülkelerde BIM teknolojisinin kamu projelerinde kullanılması zorunlu hale getirilmiştir. Ülkemizde de teknolojilere geçiş konusunda devlet tarafından gerekli teşviklerin sağlanması gerekmektedir. Ayrıca lisans eğitimlerinde gelişen teknolojilerle ilgili bilgiler verilmeli ve teknoloji odaklı mühendisler yetiştirilmelidir.
İnşaat sektörü gerek milli gelir içindeki payı gerekse ciddi istihdam gücüyle Türkiye ekonomisinde önemli bir yere sahiptir. Sektörün önde gelen firmaları uluslararası pazarda aktif rol oynamaktadır. Türk inşaat firmalarının küresel pazarda rekabet üstünlüğü elde edebilmesi için İnşaat 4.0 ile gelişen teknolojileri projelerinde uygulamaya geçirmesi gerekmektedir.

Abstract:
Compared to many other industries the construction industry has fallen behind in following up with the technological advancements. General belief aroud the globe is that the construction industry is showing resistance to change. However, the concept of Industry 4.0, which has emerged as a result of developing technologies and innovations in the recent years, also influenced the construction industry; albeit slowly, the technologies which will meet the many requirements of the indusry have begun to enter the construction area. The concept of Construction 4.0, defined as the adaptation of Industry 4.0 to the construction industry, has started to make waves. This thesis study is prepared to examine how Turkish construction companies approach to this new concept and the technologies that constitute it. The aim is to evaluate their needs for technology, utilizations levels of technology in construction projects, the reasons why companies not use their technologies in their projects, their expectations of these technologies and to measure the technological awareness of construction professionals. Primarily, topics on the examination of "how companies approach to evolving technologies" and the "prominent technologies" which stand out among others are pointed out within the scope of this study. A questionnaire was designed in accordance with the information obtained from various sources and similar studies around the world. The survey was sent to the construction professionals employed in Turkish construction companies via e-mail and returns from one hundred eighty-eight people were received. According to the Slovin Formula, the reliability of this survey is 93%.
Firstly, the data gathered on the survey participants and the company they work for is   shown with an expressed in frequency and percentage values. Two methods were used for the evaluation of the data: Relative Importance Analysis and Mann Whitney U Test, the most common problems encountered by the companies, the technologies which the construction professionals are aware of the most, the technologies which the companies utilize more frequently for their projects, the main reasons why the  utilization of the technologies are not more widespread in the construction industry and the benefits obtained from the technologies are listed, according to their levels of importance by specifying the impact values. 
The most common problems in the industry according to the results of the analysis are (1) delays, (2) surpass of budget and low productivity due to unqualified labor force; the most well-known technologies by construction professionals are (1) internet services, (2) drone and (3) cloud computing systems; the most frequently used technologies in the projects are (1) internet services, (2) cloud computing systems and (3) drone. 
The answers given by the survey participants show that the companies have given up using these technologies for reasons which (1) all parties of the project (main and sub-contractors, suppliers, employers, etc.) do not utilize the required technology at the same level; (2) it takes time to benefit from a new technology and the companies expect a return from the investment made in a short time and (3) additional costs such as outsourcing and consultancy services. The highest degree of benefits expected from technologies to reflect on companies are (1) to obtain instant data on the progress of the projects and (2) to provide a fast and accurate information flow between the project partners. In addition, the relative importance index of each item in the questions is determined and the significance for the industry are indicated. 
After all answers from one hundred and eighty eight participants were evaluated with the relative importance analysis, the survey data was evaluated with Mann Whitney U test. According to responses received from construction professional, binary groups were created based on different comparisons such as scale of company size  (Micro-Small Scale and Medium-Large Scale Copmpanies), IT staff availability (IT staff available and non-available), market which for the professionals operate in (National Only and International Only-Both) and the annual turnover range (Less than $ 10M and more than $ 10M). It was tested with the with the Mann Whitney Test in the IBM® SPSS® Statistics version 25 software to find out whether there is a statistically  significant difference between the responses received from these binary groups, regarding their approach to developing technologies. In the case of a significant difference, it was interpreted by looking at the "average" of the evaluation criteria. A significant difference was  identified among all binary groups in terms of the frequency of encountered problems, awareness of technology, with what frequency technologies utilized in projects, and the reasons why technologies are not used. It has been concluded that the size of the company, IT staff employment, operating in international market and the annual turnover of the company are effective in adopting and implementing technologies. Moreover, it was concluded that the financial reasons were more effective on the non utilization of technologies.
At the end of the questionnaire, important conclusions were obtained from the participants  in the opinions and recommendations section. Some of the participants who expressed their opinions believe that the current structural problems of the industry should be solved before applying the technological developments. One participant stated that the data obtained from the systems could not be actual information but could be used for control purposes because there were more than one factor at the construction sites. Another participant stated that the investment costs are high due to technological being non-domestic and said that companies find it more attractive to employ additional personnel than to deploy a new technology.
With this survey, we concluded that the construction proffesionals did not have adequate knowledge of the developing technologies. Companies do not use technologies frequently in their projects except internet services. Professionals working in Turkish construction companies may benefit from many aspects of developing technologies in their companies, but many factors in the industry prevent these technologies from being utilized. In order for construction professionals to anticipate which needs of the company that the technology will meet and how it will generate a return on investment, they must first have a comprehensive knowledge of the technologies. In order for these technologies to find more space in the sector, various training and seminars should be introduced to actors of construction industry. The construction sector is not open to innovation. Therefore, in some countries, the use of BIM technology in public projects has become compulsory. Such an arrangement may be made in Turkey for the utilization of technologies in more projects. Information about developing technologies should be given during undergraduate education and technology-oriented engineers should be trained.
The construction industry shares an important portion of the national income as well as provide lots of employment and thus has significant place in Turkey's economy. The leading companies of the construction industry play an active role in the international market. In order to achieve a competitive advantage in the global sense, Turkish construction companies need to implement the construction technologies and other developing technologies in their projects because they are becoming more and more complex (higher buildings with different materials and characteristics etc.) every day. While traditional methods are already inadequite to meet the needs of today, it will become even more bottlenecked in the future. Although there are difficulties in adopting these technologies due to the general structure of the industry, it is no doubt that the industry will be able to both solve the current problems and provide additional advantages.