Tech Focus | Micro Moulding การขึ้นรูปชิ้นงานขนาดเล็กแม่นยำได้ด้วย IoT

การเติบโตของเทคโนโลยี IoT ยังเปิดโอกาสให้กับอุตสาหกรรมการขึ้นรูปชิ้นงานขนาดเล็ก หรือ micro moulding ด้วย จากความต้องการอุปกรณ์ชิ้นเล็ก ๆ ระดับไมโครที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ๆ ซึ่งกำลังเพิ่มขึ้นอย่างมากมายมหาศาล ท่ามกลางการเชื่อมต่อของ smart device นับหลายพันล้านชิ้น

ไม่ต้องสงสัยเลยว่า เมื่อต้องผลิตชิ้นส่วนพลาสติกขนาดเล็กที่มีความซับซ้อนสูง data จะช่วยให้การทำซ้ำเกิดศักยภาพสูงสุดในกระบวนการฉีดขึ้นรูปชิ้นส่วนขนาดเล็ก (micro injection moulding process) ให้คุณภาพที่สม่ำเสมอและลดข้อบกพร่องในชิ้นงานได้ นอกจากนี้ data ยังช่วยให้ downtime ลดลงผ่านการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (preventative maintenance) และการบำรุงรักษาเครื่องจักร

คำศัพท์เฉพาะทางที่อาจใช้แทนกันได้ในฟิลด์นี้เมื่อพูดถึง การผลิตอัจฉริยะ หรือ smart manufacturing หลายคนอาจอ้างถึง IoT, Industrial IoT (IIoT) หรือ Industry 4.0

“the integration of people, processes, and technology with connectable devices and sensors to enable remote monitoring, status, manipulation, and evaluation of trends of such devices.”

คำว่า IoT นั้นความจริงถูกใช้ครั้งแรกโดย Peter T. Lewis ในปี 1985 เพื่ออธิบายความตามที่เขาเคยกล่าวว่า “การบูรณาการคน กระบวนการ และเทคโนโลยีเข้ากับอุปกรณ์และเซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อกันได้ เพื่อทำให้สามารถเกิดการตรวจสอบ เช็คสถานะ การควบคุม รวมถึงการประเมินหรือคาดการณ์แนวโน้มต่างๆ ได้จากระยะไกลด้วยอุปกรณ์เหล่านี้”

ในขณะที่คำอธิบายชุดนี้เกิดขึ้นมาและผ่านระยะเวลามายาวนานถึงสองสามทศวรรษ แนวคิดนี้ก็ยังคงได้รับการพัฒนาและวิวัฒนาอย่างต่อเนื่อง ด้วยเทคโนโลยีที่ยังคงพัฒนาอยู่เสมอตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา ผ่านฮาร์ดแวร์ใหม่ๆ และจากการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูล

เพื่อความแม่นยำโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน Moulder ขนาดเล็ก IoT ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพในการผลิต และยังลดเวลาในการนำสินค้าสู่ตลาด ทุกวันนี้เครื่องจักรสามารถตรวจสอบและสื่อสารบอกถึงจุดที่เกิดความล้มเหลวในการทำงานและรวบรวมข้อมูลที่สามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงการบำรุงรักษาเชิงป้องกันและเชิงคาดการณ์ได้ การวิเคราะห์ข้อมูล หรือ Data analysis ยังถูกนำไปใช้ในการคาดกาณ์และป้องกันความล้มเหลว เกิดการแก้ไขปัญหามีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อทั้งผู้ผลิตและลูกค้า

ฮาร์ดแวร์และส่วนประกอบอันเป็นนวัตกรรมใหม่ ๆ ที่ประกอบกันขึ้นเป็นอุปกรณ์สมาร์ท หรือ แบบที่สวมใส่ได้ (wearable) ทั้งหลาย แน่นอนว่าต้องมีขนาดเล็กมาก และยังถูกวัดด้วยน้ำหนัก ต้นทุน รวมถึงระยะเวลาในการออกสู่ตลาด ที่สำคัญคือเป็นสิ่งที่แสดงให้เห็นว่า ตลาดของอุปกรณ์เหล่านี้มีขนาดใหญ่ มีการเคลื่อนเปลี่ยน และกำลังเติบโตขึ้นมากเพียงใด

OEMs ซึ่งเป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนที่ขับเคลื่อนอุปกรณ์ IoT เหล่านี้ต้องทำงานร่วมกับผู้ผลิตแม่พิมพ์ขนาดเล็ก (micro moulder) ที่มีประสบการณ์และมีคุณภาพสูง เพื่อทำให้การผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กแต่มีความสำคัญนี้เป็นไปด้วยความแม่นยำ เปี่ยมไปด้วยประสิทธิภาพและคุ้มค่ากับการลงทุน

Devices that drive the IoT | อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อน IoT

การทำงานภายใต้ร่ม IoT ให้เหมาะสมกับเนื้อหาของชิ้นงานก็ต้องดูที่การเชื่อมต่อระหว่างกัน (interconnectivity) จริงๆ เช่นว่า ผลิตภัณฑ์หนึ่งทำงานร่วมกับผลิตภัณฑ์อื่นได้หรือไม่? ถ้าคุณปิดหน้าต่างก็ต้องปิดประตูด้วยใช่ไหม? การควบคุมแสงของคุณเชื่อมต่อกับเครื่องควบคุมอุณหภูมิของคุณหรือไม่? ในขณะที่คุณเดินไปตามทางในสวน เมื่อคุณกดปุ่มรีโมทคอนโทรลปลดล็อคประตูหน้า ไฟของคุณจะเปิดขึ้นแล้วผ้าม่านจะปิดลงไหม?

ตัวอย่างเหล่านี้อาจทำให้เราเข้าใกล้คำจำกัดความที่ใช้งานได้จริง ๆ ของ IoT เข้าไปอีก กล่าวคือ IoT เป็นเหมือนการประสานงานกันระหว่างอุปกรณ์หลากหลายและยังเกี่ยวข้องกับการใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมที่มีสวิตช์เปิด / ปิดเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต เราได้เห็นแล้วว่า ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาจำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันมีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นหลายพันล้านรายการและยังการเติบโตแบบทวีคูณ ใน IoT ซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ทำให้ทุกอย่างเป็นไปได้แทบทั้งสิ้น

รัฐบาลต่าง ๆ กำลังปรับใช้แอพพลิเคชั่นต่างๆ ของ IoT ให้ทำหน้าที่แจ้งเตือนในเรื่องต่างๆ เช่น เมื่อไฟตามถนนใช้การไม่ได้ เกิดการรั่วไหลของระบบน้ำประปา ไปจนถึงเมื่อถึงเวลาต้องเก็บขยะ เป็นต้น นอกจากนี้ IoT ยังมีแนวโน้มที่จะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในการควบคุมการจราจร การแจ้งเตือนภัยเมื่อเกิดไฟป่าหรือตรวจจับเมื่อเกิดดินถล่ม ทั้งนี้ การสำรวจจากระยะไกล หรือ Remote sensing นั้นถือว่า มีความสำคัญในหลากหลายอุตสาหกรรมอยู่แล้ว ทั้งในการการสร้างอาคารสำนักงาน หรือในการสำรวจแหล่งพลังงาน

อย่างไรก็ตาม มันเป็นแอปพลิเคชันระดับผู้บริโภค (consumer applications) ที่ได้รับความสนใจมากที่สุด เพราะว่ามันเกี่ยวข้องกับเกือบทุกอุตสาหกรรมและแพลตฟอร์ม ทั้ง ระบบสุขภาพ, การใช้พลังงานในครัวเรือน, ฮาร์ดแวร์, ที่พักอาศัย, เครื่องใช้ไฟฟ้า อุปกรณ์ที่สวมใส่ได้ หรือ wearableแทั้งหมดรวมทั้งเครื่องแต่งกาย

ซอฟต์แวร์ที่ชาญฉลาด (Software-wise) และการเชื่อมต่อระหว่างกันนั้นเกิดจากการใช้บลูทูธ อุปกรณ์สื่อสารแบบไร้สายที่เชื่อมต่อถึงกันได้ ในส่วนของฮาร์ดแวร์ (Hardware-wise) สิ่งสำคัญคือเซนเซอร์ หรือ “ไมโครเซ็นเซอร์” ที่แม่นยำ

Micro sensors หรือ เซนเซอร์ขนาดเล็กระดับไมโคร ทำหน้าที่ตรวจจับและวัดอุณหภูมิ แรงสั่นสะเทือน รวมถึงทำหน้าที่ในการ “ดูและฟัง” (เป็นหูทิพย์ตาทิพย์) ให้กับอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เซนเซอร์ที่ใช้กับอุปกรณ์จำนวนมากที่สร้าง IoT ขึ้นมาก็คือ MEMS (Micro electro-mechanical systems) ซึ่งก็คือส่วนประกอบชิ้นเล็กมาก ๆ บ้างก็มีขนาดเล็กกว่าหนึ่งในพันของหนึ่งนิ้วเสียอีก แต่เจ้า MEMS ที่ว่านี้ คือกุญแจสำคัญสำหรับการทำงานของ IoT

บ่อยครั้งที่ MEMS มักถูกผลิตขึ้นในแบบเดียวกับการผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ผ่านกระบวนการลิโทกราฟี (lithography process) เซนเซอร์เหล่านี้สามารถจับคู่กับไอซี  ‘ASIC’ (application-specific integrated circuit) นอกจากนี้ยังสามารถจับคู่กับไมโครโปรเซสเซอร์ และยังมีแนวโน้มที่จะเชื่อมต่อกับวิทยุไร้สายสำหรับการสื่อสารด้วย

กล่าวโดยสรุป เทคโนโลยี smart system เหล่านี้ไม่ได้จำกัดอยู่แต่ในเทคโนโลยีที่ใช้ซิลิกอนเป็นพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเทคโนโลยีที่ใช้โพลีเมอร์ เทคโนโลยีการพิมพ์ (สำหรับพิมพ์เสาอากาศ พิมพ์เซ็นเซอร์ ดิสเพลย์หรือแบตเตอรี่), นาโนเทคโนโลยีต่างๆ  (อุปกรณ์ spintronic อุปกรณ์ CNT ฯลฯ) และแม้กระทั่งเทคโนโลยี embroidering สำหรับเซนเซอร์ต่างๆ ด้วย

อ้างอิง: https://www.etmm-online.com/precision-moulding-iot-a-935461/

About The Author