Smart Factory2

Smart Factory: โรงงานอัจฉริยะ อะไรอัจฉริยะ?

แท้จริงแล้วโรงงานอัจฉริยะ: Smart Factory หมายถึงอะไร อาจกล่าวได้ว่า Smart Factory เป็นทัศนวิสัย/วิสัยทัศน์: Vision (แปลได้อีกว่าคือ ความสามารถในการรับรู้หรือเข้าใจด้วยการคาดการณ์) ของสภาพแวดล้อมการผลิต ซึ่ง production facilities และ ระบบโลจิสติกส์ถูกอำนวยขึ้นโดยปราศจากการแทรกแซงของมนุษย์ มาอ่านและทำความเข้าใจให้รู้ซึ้งถึงแก่นแกนและโครงสร้างของ Intelligent factory ผ่านตัวอย่างแอปพลิเคชันจากอุตสาหกรรมยานยนต์กันเถอะ!

โรงงานอัจฉริยะไม่ใช่วิสัยทัศน์อีกต่อไป ในขณะที่โมเดลโรงงานต่างๆ ล้วนแสดงถึงความเป็นไปได้ องค์กรจำนวนมากได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนด้วยตัวอย่างในทางปฏิบัติถึงการทำงานของ Smart Factory

Prof. Dr. Hubert Waltl
“The central P control station is the most modern in the Audi production network and symbolises the Audi Smart Factory,” said Prof. Dr. Hubert Waltl, Member of the Board of Management for Production and Logistics at Audi AG, at the opening of the new plant in Mexico.

พื้นฐานทางด้านเทคนิคที่โรงงานอัจฉริยะ (Smart Factory) เรียกอีกอย่างว่า intelligent factory ซึ่งก็แปลได้อีกว่า โรงงานอัจฉริยะนั่นแหละ คือมีพื้นอยู่ที่ cyber-physical systems ที่สื่อสารกันโดยใช้ IoT หรือ Internet of Things และบริการต่างๆ  ส่วนที่สำคัญอย่างหนึ่งของกระบวนการนี้ก็คือ การแลกเปลี่ยนข้อมูล/dataระหว่างผลิตภัณฑ์ (products) และสายการผลิต (production line)  ข้อมูลการผลิตที่ได้รับจากผลิตภัณฑ์บนชิป RFID (RFID chip ) ในรูปแบบที่เครื่องอ่านได้ (machine-readable form) สามารถนำมาใช้เพื่อควบคุมเส้นทางของผลิตภัณฑ์ผ่านขั้นตอนการผลิตแต่ละอย่าง ส่วนเทคโนโลยีการส่งสัญญาณอื่น ๆ เช่น WLAN หรือ QR codes ก็เป็นไปได้เช่นกัน แต่นั่นคือทฤษฎี

Smart Factory – Optimised part transport in servo press lines thanks to networking

โรงงานอัจฉริยะเป็นแก่นแกนหลักของอุตสาหกรรม 4.0 ปัจจัยชี้ขาดในการออกแบบ Smart Factory ในทางปฏิบัติก็คือองค์ประกอบทั้งหมดของโรงงาน ทั้งเครื่องมือ ผลิตภัณฑ์ และเทคโนโลยีโรงงานต้องถูกติดตั้งด้วยพลังการประมวลผลแบบบูรณาการ หรือ integrated computing power ด้วยวิธีนี้ ข้อมูลจะสามารถถูกตรวจจับ ประมวลผล และส่งต่อได้ การได้มาซึ่งข้อมูลและการควบคุมการผลิตเกิดขึ้นแบบเรียลไทม์ ตัวอย่างเช่น สามารถบอกได้ว่า ชิ้นส่วนโลหะแผ่นหนึ่งของ press line ใช้ขั้นตอนการผลิตแบบใด

PCs อุตสาหกรรมราว 30 เครื่องมีเครือข่ายเชื่อมโยงกันใน servo press lines จาก Schuler ผู้ผลิตเครื่องกดโลหะใน Göppingen สิ่งเหล่านี้ทำให้เราเห็นภาพว่าชิ้นส่วนที่ถูกต้องเชื่อถือได้ผ่านกระบวนการอัตโนมัติจากเครื่องกดหนึ่งไปสู่ขั้นตอนต่อไปอย่างไร แต่การกดแต่ละครั้ง blank cutting systems ด้วยเลเซอร์และส่วนประกอบระบบอัตโนมัติต่าง ๆ ล้วนมีอินเทอร์เฟซที่จำเป็นสำหรับเครือข่ายที่ครอบคลุมอยู่แล้ว

แต่ก่อนที่จะเกิดการขนส่งชิ้นส่วน เราต้องทราบแน่ชัดก่อนว่าแผ่นเหล็กแผ่นหนึ่งใช้ความเร็วสูงสุดในการขึ้นรูปเท่าใด นั่นจึงเป็นที่มาของการจำลองการขึ้นรูป (forming simulation) ให้ข้อมูลที่สอดคล้องกันสำหรับ virtual optimization ของทั้งสายการผลิต การจำลองภาพที่ช่วยให้เห็นภาพการผลิตทุกขั้นตอนของทั้งระบบ รวมถึงระยะเวลาในการผลิต ซึ่งจะช่วยให้ประเมินเรื่องเวลาในการขนส่งชิ้นงานถึงลูกค้าได้

Driverless transport systems for individual production as a perfect example of Smart Factory

อีกตัวอย่างที่สำคัญของ Smart Factory ภายในเทคโนโลยีโลจิสติกส์ก็คือ ยานพาหนะขนส่งไร้คนขับ (Driverless Transport Vehicles- DTV) เทคโนโลยีประการหนึ่งที่กำลังทวีความสำคัญมากยิ่งขึ้น: แตกต่างจากสายการประกอบยานยนต์ (assembly line) ตรงที่สามารถขนส่งส่วนประกอบต่างๆ ได้อย่างคล่องแคล่วมีความยืดหยุ่นสูงจากสถานีหนึ่งไปยังสถานีหนึ่งโดยไม่ต้องทำตามลำดับโดยเฉพาะเจาะจง

“เพื่อให้ DTV รู้ว่าจะต้องไปที่ไหนระบบเซนเซอร์ที่ทำหน้าที่การตรวจจับสภาพแวดล้อมและแผนที่เส้นทางจึงเป็นสิ่งสำคัญ มันก็เหมือนกับการเชื่อมต่อกับ Cloud” Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation (IPA) ระบุ ที่นี่นักวิทยาศาสตร์กำลังพัฒนา DTVs สำหรับการใช้งานที่หลากหลายมาเป็นเวลาหลายปีแล้ว การถ่ายโอนแนวความคิดของ Smart Factory ไปสู่โลจิสติกส์ได้ทำให้เกิดระบบโลจิสติกส์ใหม่ขึ้นมาซึ่งเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่าย ดังนั้น interaction หรือ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอุตสาหกรรม 4.0 กับการขนส่งจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสถานการณ์เหล่านี้

Audi Q5

 Smart Factory creates new ideas for part transport in the automotive industry

ในเดือนกันยายนปี 2016 Audi ผู้ผลิตรถยนต์ของเยอรมนีเปิดโรงงานผลิตแห่งใหม่สุดล้ำสำหรับการผลิต Q5 ใน San José Chiapa ทางตะวันออกเฉียงเหนือของ Puebla ประเทศเม็กซิโก พนักงานทั้งหมด 105 คนจากแผนกต่าง ๆ ทำงานในสถานีควบคุมการผลิตกลางและติดตามการพัฒนา Audi Q5 ใหม่จากมุมมองของนก (bird’s eye view) “สถานีควบคุมกลาง P เป็นสถานีที่ทันสมัยที่สุดในเครือข่ายการผลิตของ Audi และได้กลายเป็นสัญลักษณ์ของ Audi Smart Factory” ศาสตราจารย์ ดร. Hubert Waltl สมาชิกคณะผู้บริหารด้านการผลิตและโลจิสติกส์ของ Audi AG กล่าว

เมื่อวงจรการผลิตสั้นลง ความเฉพาะตัวของผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้นประการหนึ่งบวกกับความต้องการปริมาณงานที่เพิ่มมากขึ้นอีกประการหนึ่งได้กลายเป็นหัวข้อสำคัญของการผลิต นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบต่อกระบวนการผลิตและระบบโลจิสติกส์ที่เกี่ยวข้องในอุตสาหกรรมยานยนต์ด้วย

มีสิ่งหนึ่งที่แน่นอน: วัสดุที่จำเป็นสำหรับการผลิตจะต้องถูกจัดหามาให้ตรงเวลาเสมอ ทั้งคุณภาพและความยืดหยุ่น ตัวอย่างเช่น  Audi ทำงานอย่างเฉพาะเจาะจงกับการใช้ระบบการขนส่งอัตโนมัติใหม่ที่สามารถปรับทิศทางของตัวเองได้อย่างอิสระด้วยเครื่องสแกนเลเซอร์ (laser scanners) ที่ Goods Transport Center ซึ่งอยู่ติดกับโรงงานหลักของ Audi ใน Ingolstadt การทดลองใช้งานดำเนินการด้วยระบบการขนส่ง เช่น รถยกอัตโนมัติ (autonomous forklifts) และรถบรรทุกสำหรับอุตสาหกรรมที่ไม่มีคนขับ (driverless industrial trucks) จากมุมมองของ Audi ระบบการขนส่งใหม่เหล่านี้สามารถเสริมด้วยโดรนขนส่ง หรือ transport drones ที่สามารถนำชิ้นส่วนที่จำเป็นเร่งด่วนไปส่งยังสายการผลิตได้อย่างทันท่วงที ออดี้เพิ่งเสร็จสิ้นการทดสอบเที่ยวบินโดรนขนส่งที่โรงงาน Ingolstadt อย่างงดงาม

Smart factory

Creating standardised interfaces for data exchange

Industry 4.0 ทำให้ บริษัทต่าง ๆ มีความจำเป็นต้องเชื่อมโยงเครือข่ายทรัพยากรการดำเนินงาน เครื่องจักรกลและระบบโลจิสติกส์ใน cyber-physical systems มากขึ้น ผลก็คือ ‘โรงงานอัจฉริยะ’ นั่นหมายความว่า ‘ผลิตภัณฑ์อัจฉริยะ’สามารถระบุที่มาที่ไปตัวได้ สามารถปรับแปลงแต่งเติมได้ตลอดเวลาและรู้ ‘ประวัติ’ ของตัวเอง สถานะปัจจุบันและตัวเลือกที่เป็นไปได้เกี่ยวกับ product finishing นอกจากนี้ ระบบการผลิตอัจฉริยะยังเชื่อมโยงกับกระบวนการทางธุรกิจภายในบริษัทและกับเครือข่ายการสร้างมูลค่าภายนอกด้วย

กับเบื้องลึกเบื้องหลังข้อนี้  การสร้างมาตรฐานสำหรับการสื่อสารระหว่างตรรกะการควบคุม- control logic เครื่องจักรกลและผู้ปฏิบัติการของโรงงานผลิตรวมถึงระบบโลจิสติกส์จึงเป็นหนึ่งในความท้าทายสำคัญ

Focus on logistics, production, and handling

ในโครงการวิจัย SmARPro (Smart Assistance for Humans in Production Systems) ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงศึกษาธิการและการวิจัยภายใต้กรอบคำร้องข้อเสนอ “เทคโนโลยีเสมือนจริงสำหรับโรงงานแห่งอนาคต” หรือ “Virtual technologies for the factory of the future – a contribution to the future project Industry 4.0”, ซึ่งจะต้องพัฒนาโซลูชันสำหรับเรื่องนี้ กล่าวอย่างเป็นรูปธรรม จุดมุ่งหมายคือการพัฒนาเทคโนโลยีเสมือนจริงที่ทำให้สามารถบันทึกและประมวลผลข้อมูลการดำเนินงานในโรงงานให้เป็นไปตามมาตรฐานและเพื่อให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์แก่ผู้คนในกลุ่มที่เป็นเป้าหมาย จากเทคโนโลยีการผลิตและ IT ที่ควบรวมกันอย่างแข็งแกร่ง การโฟกัสจะอยู่ที่โลจิสติกส์ การผลิต และการจัดการ

ไม่ว่าจะเป็นในอุตสาหกรรมหรือวิทยาศาสตร์ – ล้วนแล้วแต่มีแนวความคิด การแก้ปัญหา (solutions) และการใช้งานสำหรับ Smart Factory รวมถึง “E³ Research Factory Resource-Efficient Production” ที่สถาบัน Fraunhofer สำหรับเครื่องมือเครื่องจักรและเทคโนโลยีการขึ้นรูปใน Chemnitz ศาสตราจารย์ Matthias Putz หัวหน้าแผนกวิทยาศาสตร์เครื่องมือ เครื่องจักร, ระบบการผลิตและ Machining Technology ที่ IWU กล่าวย้ำว่า

“เป็นสิ่งสำคัญที่เทคโนโลยีการผลิตจะเชื่อมโยงเครือข่ายกับโลจิสติกส์อย่างใกล้ชิดกว่าเดิม”

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Categories