ทวโลกก�ำลงตนตวกบกำรเปลยนแปลงระบบอตสำหกรรมครงยงใหญ เรยกวำเปน “กำรปฏวตอตสำหกรรมครงท 4” กำรปฏวตอตสำหกรรม ครงท 1 เรมใน ค.ศ. 1784 มกำรใชพลงงำนไอน�ำเพอขบเคลอนเครองจกร และมรถจกรไอน�ำ ท�ำใหเกดกำรเปลยนแปลงดำนกำรคมนำคมขนสง และกระตนใหเกดกำรบรโภคสนคำอตสำหกรรม

ปยวรรณ ปนทานเต

• ศนยเทคโนโลยโลหะและวสดแหงชาต

ระบบการผลตอจฉรยะเปนอยางไร ในยคอตสาหกรรม 4.0

การปฏวตอตสาหกรรมครงท 1 - 4

42

การปฏวตอตสาหกรรมครงท2เรมในค.ศ.1870

มการใชพลงงานไฟฟาและระบบสายพานการผลต

ในโรงงานอตสาหกรรม ทำาใหผลตสนคาไดครงละมากๆ

คณภาพของสนคาทดเทยมกบงานหตถกรรมแตราคา

ถกกวามาก ทกคนสามารถเขาถงสนคาอตสาหกรรมได

เกดเปนกระแสบรโภคนยมกระจายไปทวทกภมภาค

ของโลก

การปฏวตอตสาหกรรมครงท3เรมในค.ศ.1969

เปนการนำาอเลกทรอนกสและเทคโนโลยสารสนเทศ

มาใช ในกระบวนการผลต ทำาใหเครองจกรทำางาน

ไดรวดเรว และละเอยดแมนยำามากขน อกทงเรมม

การนำาระบบการผลตแบบอตโนมตและหนยนตมา

ใชทำาใหผลตสนคาไดจำานวนมากในเวลานอย

การปฏวตอตสาหกรรมครงท 4 ทเรมมาเมอป

ค.ศ.2010เปนการบรณาการโลกของการผลตโดย

นำาเทคโนโลยดจทลและอนเทอรเนตมาใชทกหนวย

ของการผลต ไมวาจะเปน วตถดบ เครองจกร

เครองมออปกรณวดและตรวจสอบระบบอตโนมต

และหนยนตถกตดตงเซนเซอรทสามารถเกบขอมล

แลวเชอมโยงกบระบบเครอขายผานสญญาณไรสาย

(wireless)เพอสอสารและแลกเปลยนขอมลระหวางกน

ไดอยางอสระ ทำาใหมการตดตอแลกเปลยนขอมล

การผลตแบบเรยลไทมเพมประสทธภาพในการผลต

ในแงสามารถผลตสนคาไดหลากหลายรปแบบตาม

ความตองการของผบรโภคแตละรายในเวลาชวพรบตา

การสงซอสนคาจะเปนขนตอนเดยวกนกบการสง

ผลตสนคา โดยผบรโภคจะสงผานระบบออนไลน

โดยตรง ไมจำากดจำานวน อาจจะเพยงชนเดยวหรอ

หลายชนกได และการสงมอบสนคาใหกบผบรโภค

จะสงการดวยระบบอจฉรยะของโรงงานผลต

บทความนพาไปรจกระบบการผลตอจฉรยะ

(smartmanufacturing)จากตวอยางโรงงานอจฉรยะ

(smartfactory)วามลกษณะอยางไรตองเปลยนแปลง

ปรบปรงและเพมเตมอะไรมากนอยแคไหน

จดเดนของระบบการผลตอจฉรยะ จากเดมระบบการผลตในโรงงานอตสาหกรรม

จะบรหารจดการจากหนวยควบคมกลาง ทเรยกวา

ระบบศนยรวม(centralization)แตในยคอตสาหกรรม

4.0 ระบบการผลตจะเปลยนเปนการควบคมแบบ

แยกสวน (decentralization) โดยทแตละสวนของ

ระบบผลต ไมวาจะเปน เครองจกร เครองมอวด

การประกอบผลตภณฑ ระบบอตโนมตและหนยนต

รวมถงหนวยอนๆจะสามารถรบรขอมลวเคราะหขอมล

เพมประสทธภาพการทำางาน และกำาหนดรปแบบได

ดวยตวเองผานเทคโนโลยทเรยกวา ระบบไซเบอร-

กายภาพ(Cyber-PhysicalSystem,CPS)

ระบบไซเบอร-กายภาพเปนเทคโนโลยท

ผสมผสานโลกดจทลเขากบโลกแหงความเปนจรงทำาให

การตดตอสอสารแลกเปลยนขอมลระหวางเครองจกร

กบเครองจกรระบบกบเครองจกรและคนกบเครองจกร

เกดขนไดแบบทนททนใดเพมประสทธภาพการผลต

และการบรหารจดการทกอยางในระบบการผลต

อยางมหาศาล

จากความตองการทหลากหลายของผบรโภค

ทำาใหกระบวนการผลตตองมความยดหยนมากพอท

จะผลตสนคาทหลากหลายไดอยางรวดเรว ตางกบ

ระบบการผลตในอดตทผานมาทมการผลตสนคา

แบบเดยวกนไดรวดเรวภายในพรบตาทำาใหปรมาณ

สนคาแบบเดยวกนมจำานวนมากเกนความตองการ

ของผบรโภค กลายเปนความสญเสยทรพยากรไป

โดยเปลาประโยชนระบบการผลตแบบอจฉรยะตอง

ระบบการผลตกงอตโนมต ผลตสนคาทเหมอนกนไดในปรมาณมากอยางรวดเรว

43

มอปกรณตรวจจบอจฉรยะ(smartsensors)ตดอย

กบทกสวนของหนวยการผลตทำาหนาทเกบขอมลสง

ไปยงคลงขอมลทไว ใจได (cloudsystem)ในขณะ

เดยวกนอปกรณอจฉรยะนกยงทำาหนาทรบขอมลมา

วเคราะหและกำาหนดรปแบบการทำางานของหนวย

การผลตนนดวยตวเอง

ระบบประมวลผลดวยภาพกบการวด ตวสำ หรบตดเสอผา ในปจจบน (ค.ศ. 2016) ถาตองการซอเสอผา

ใหม กสามารถซอท หาง/รานคาหรอผานระบบ

ออนไลนโดยเลอกแบบสและขนาดเชนSML

XLตามทตองการซงการซอแบบนมกมปญหาเรอง

ขนาดของเสอผาทอาจไมพอดกบรปรางแตปญหา

นจะหมดไปเมอใชระบบการผลตอจฉรยะ กลาวคอ

เมอเราตองการเสอผาใหมกใหแจงความตองการ

ผานระบบออนไลนไปยงผประกอบการกระบวนการ

ผลตจะเรมจากการวดขนาดดวยกลอง 4 ตว แลว

ระบบผลตอจฉรยะ แตละสวนของระบบจะรบและสงขอมล และทำาการผลตตามคำาสงจนเสรจสน

การวดขนาดตวเพอตดเสอผาโดยใชระบบประมวลผลดวยภาพ

ประมวลผลจากภาพเพอคำานวณขนาดตว จากนนเรา

จงเลอกรปแบบของเสอผาซงจะมขอมลรปแบบตางๆ

เปนจำานวนมากอยในระบบ

เมอเลอกแบบเสอแลวระบบกจะจดการทำาแบบ

โดยใชขอมลขนาดตวทวดไว และสงแบบนนตอไป

ยงแผนกตดเยบเมอแผนกตดเยบรบคำาสงกจะผลต

ตามคำาสงและสงงานตอไปยงแผนกถดไปโดยอตโนมต

จนกระทงเมอตดเยบตามออรเดอรเสรจเรยบรอย

44

แผนกจดสงกจะสงเสอผามาใหตามทอยทแจงไว ใน

ตอนแรก

จากตวอยางกระบวนการผลตเสอผาแบบ

อจฉรยะทำาใหเหนการเปลยนแปลงของระบบการผลต

จากเดมอยางชดเจน มความจำาเพาะเจาะจงมากขน

ไมจำาเปนตองผลตจำานวนมาก ผลตไดรวดเรว มขอ

ผดพลาดนอย ทสำาคญโรงงานผลตไมจำาเปนตอง

คาดการณความตองการของตลาด แตจะผลตตอ

เมอมคำาสงซอมาเทานน ซงชวยใหการใชทรพยากร

ธรรมชาตมประสทธภาพดขน

ยกระดบจาก “อตโนมต” ส “อจฉรยะ”

อตสาหกรรมยคท 3 มการใชระบบอตโนมต

และหนยนต เพอชวยเพมประสทธภาพดานความเรว

ในการผลต ทำาใหตนทนในการผลตตำาลง ราคา

สนคาถกลง แตยงคงมปญหาในเรองปรมาณสนคา

ทผลตออกมามากเกนความตองการของตลาด และ

โรงงานไมอาจจะผลตจำานวนนอยได

ทงระบบอตโนมตและหนยนตรบขอมลหรอ

คำาสงในการผลตไดทางเดยวแตเมอตดตงเซนเซอร

ทำาใหระบบอตโนมตหรอหนยนตนนถกยกระดบ

มาเปนระบบอจฉรยะ สามารถรบ-สงขอมล และ

ประมวลผลไดดวยตวเอง เรยกวาสอสารไดสองทาง

นอกจากจะสอสารกนไดเอง กยงสอสารกบคนและ

กบระบบการผลตไดดวย

ตวอยางหนยนตอตโนมต Kuka ของบรษท

KukaRoboticsสามารถโตตอบกบหนยนตตวอนได

รวมทงสามารถปรบเปลยนการทำางานใหเปลยนไป

ตามไลนการผลตหรอหนยนตUmiของบรษทABB

สามารถประกอบชนอปกรณอเลกทรอนกสเคยงขาง

กบมนษย เพราะมเซนเซอรและหนวยควบคมระดบสง

เชน ระบบคอมพวเตอรวทศน (computer vision)

ทำาใหมนสามารถจดจำาชนสวนอเลกทรอนกสได

อยางแมนยำา สามารถปองกนการปะทะกบคนหรอ

สงของทำาใหการทำางานมความปลอดภยสง

เปาหมายของระบบผลตอจฉรยะทสมบรณแบบ

คอใหทกหนวยของการผลตมความเปน“อจฉรยะ”

ไมวาจะเปนหนวยผลตชนสวนหนวยประกอบและ

หนวยวดหรอทดสอบตางๆ รวมถงหนวยควบคม

การใชพลงงานในการผลต แตการเปลยนแปลงทก

หนวยพรอมๆ กนเปนเรองทเปนไปไดยาก ดงนน

การเปลยนแปลงเพอเขาสระบบการผลตอจฉรยะ

จงมการพฒนาและเปลยนแปลงไปทละสวนหรอ

ทละหนวยในระบบการผลต

ตวอยางการปรบเปลยนเพอยกระดบระบบผลตใหมความเปน “อจฉรยะ” หวใจของระบบผลตอจฉรยะอยทการเชอมตอ

ระหวางหนวยผลตดวยเทคโนโลยสารสนเทศ เพอ

ใหคาดการณการทำางานทงหมดได

หนยนต Umi ประกอบชนสวนอเลกทรอนกส

หนยนต Kuka ประกอบรถยนต

45

เปาหมายของระบบผลตอจฉรยะของบรษท Flex ทประกอบดวยหลายหนวยอจฉรยะ

ตวอยาง roadmap ของโรงงานอจฉรยะของบรษท Flex แบงออกเปน 5 เฟส

ตวอยางบรษทผลตชนสวนอเลกทรอนกสFlex

ทเมองFuyongประเทศจนตองการยกระดบระบบผลต

ใหเปนอจฉรยะเพอการผลตทมความยดหยนสงหรอ

ทเรยกวา High-Mix/Low-Volume, HMLV หมายถง

ผลตสนคาไดหลายรปแบบโดยแตละรปแบบไมจำากด

จำานวนการผลตผลตสนคาไดคณภาพสมำาเสมอและ

ลดคาใชจาย

นยามของคำาวา “อจฉรยะ” ทบรษทใชเปน

เปาหมายในการยกระดบระบบผลตคอมกลยทธใน

การกำาหนดมาตรฐานมกระบวนการผลตทลดของเสย

มเครองมอและซอฟตแวรเปนระบบอตโนมต มการ

ควบคมขอมลการผลตแบบเรยลไทม มการควบคม

คณภาพดวยการคาดการณสงทกำาลงจะเกดขนใน

กระบวนการผลตเพอหาทางปองกนและแกไขไดทน

ทวงท

46

แหลงอางองและภาพประกอบ

1. http://waynepau.blogspot.ca/2014/11/iot-3cs-of-internet-of-things-aka.html

2. http://www.cadtechsolutions.in/3d_scanner

3. http://www.ti.com/lit/wp/sszy013/sszy013.pdf

4. http://smt.iconnect007.com/index.php/article/99499/?skin=smt&p=1

5. http://smartfactory.lgcns.com/Contents/EN/Industry/Automotive.aspx

6. http://new.abb.com/products/robotics/industrial-robots/yumi

7. http://www.hepcomotion.com/blog/latest-news/hepcoautomation-partnership-agreement-to-ex-

pand-kuka-robot-activities-in-general-automation/#.WBmf_S194dU

จาก roadmap จะเหนวาการยกระดบระบบ

การผลตตองทำาทละเฟส ซงบรษท Flex แบงเปน

5 เฟส โดยในบทความทเผยแพรของบรษทระบวา

เฟสแรกทำาสำาเรจเรยบรอยแลว บรษทยงไดบนทก

ประสบการณจรงทไดรบจากการปรบปรงระบบการผลต

โดยมรายละเอยดดงตอไปน

1. ระบบมาตรฐานถอวาเปนพนฐานของการเปน

อจฉรยะ

2. ระบบมาตรฐานทดจะทำาใหเกดการเชอมโยง

3. ระบบอจฉรยะจะเรมตนเมอมการเชอมโยง

4. ระบบอจฉรยะถกขบเคลอนดวยการเชอมโยง

5. ระบบอจฉรยะตองมการทำานายสงทกำาลงจะเกด

ขนในกระบวนการผลตไดแบบเรยลไทม

6. ระบบการผลตจะตองมการปรบเปลยนซอฟตแวร

กอนแลวคอยปรบสวนทเปนฮารดแวร

7. ระบบฐานขอมลอตโนมตตองสรางใหเสรจกอน

แลวจงคอยทำาใหเครองจกรเปลยนเปนระบบ

อตโนมต

บทสงทาย โลกแหงการผลตกำาลงเปลยนแปลงอยาง

รวดเรว การบรณาการเทคโนโลยสารสนเทศเขากบ

ระบบการผลตแบบอตโนมตจะชวยทำาใหการผลต

สนคามความยดหยนมากขนสามารถผลตจำานวนนอย

ตอบสนองความตองการของผบรโภคแตละรายได

ดวยราคาตอหนวยทไมแพง ทำาใหทรพยากรถกใช

อยางเหมาะสมไมมสนคาทผลตออกมาเกนจนลนตลาด

การประหยดพลงงานในกระบวนการผลตดวย

การตดระบบเซนเซอรไวตรวจวดการใชพลงงานเพอ

ปรบเพมหรอลดอณหภม ความดน ความชน ฯลฯ

จะชวยลดการสญเสยพลงงานในภาพรวม และ

การควบคมคณภาพดวยเครองจกรหรอหนยนตจะ

ทำาใหความผดพลาดลดนอยลง การคาดการณสงท

จะเกดขนในกระบวนการผลตไดอยางทนทวงทจะชวย

ใหหาทางปองกน กอนจะกลายเปนความผดพลาด

ใหตองแกไขสงตางๆ เหลานลวนแตทำาใหประสทธภาพ

ของการผลตดขนในยคอตสาหกรรม4.0