แนวโน้มอุตสาหกรรม 2022: อนาคตดิจิทัลกำลังกลายเป็นความจริง

อนาคตของอุตสาหกรรมจะเป็นอย่างไร? อะไรคือความท้าทายที่ต้องข้ามเอาชนะ? อะไรที่การเปลี่ยนแปลงดิจิทัลทำให้สามารถทำได้ในวันนี้และจะคืบหน้าไปอย่างไร? บทความรับเชิญโดย Dale Tutt จาก Siemens Digital Industries Software มีคำตอบให้

อนาคตของอุตสาหกรรม พูดอย่างกว้าง ๆ คือ สดใส เรากำลังประสบกับเวลาที่ตื่นเต้นสุดขีดเมื่อนวัตกรรมเร่งความเร็วขึ้นทั่วทุกอุตสาหกรรมหลัก ตั้งแต่ยานยนต์ การบินอวกาศและการเดินเรือไปจนถึงสินค้าอุปโภคบริโภคและอิเล็กทรอนิกส์ ผลลัพธ์คือ การปรับปรุงอย่างแพร่หลายของสมรรถนะผลิตภัณฑ์ การสร้างของคุณสมบัติและฟังก์ชันขั้นสูง

นวัตกรรมนำไปสู่ความท้าท้ายใหม่

ถึงกระนั้น เวลาที่ตื่นเต้นก็มักเป็นเวลาแห่งความท้าทายเช่นเดียวกัน เนื่องจากเราเพิ่งออกมาจากโรคระบาดทั่วโลก บริษัทต่าง ๆ กำลังพิจารณาวิธีการทำงานและความร่วมมือใหม่ ในขณะที่ยังเรียนรู้วิธีการจัดการห่วงโซ่อุปทานที่แตกออกเช่นเดียวกัน เพิ่มอีก นวัตกรรมได้แนะนำความท้าทายของตัวเอง ผลิตภัณฑ์ที่ฉลาดขึ้นได้เพิ่มความซับซ้อนของการออกแบบผลิตภัณฑ์ การผลิตและบริการ ซึ่งยิ่งเพิ่มขึ้นไปอีกโดยความต้องการของตัวเลือกต่าง ๆ ที่มีความเป็นส่วนบุคคลและการปรับแต่งที่มากขึ้นในผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ

ในขณะที่บริษัทต่าง ๆ พยายามที่จะสนับสนุนความต้องการของตลาดสมัยใหม่ พวกเขายังต้องพัฒนาแนวทางความยั่งยืนที่ครอบคลุมห่วงโซ่อุปทานทั่วโลก การพัฒนาผลิตภัณฑ์ กระบวนการผลิต และจุดจบของชีวิตผลิตภัณฑ์

ชัดเจนว่า เรามีภูเขาที่ต้องปีนข้ามไปในเส้นทางสู่อนาคต อย่างไรก็ตาม มีเหตุผลมากมายที่จะมองในแง่ดี การปฏิวัติดิจิทัลกำลังเป็นรูปเป็นร่างที่จะช่วยบริษัทต่าง ๆ ให้ มีนวัตกรรมมากขึ้น มีความยั่งยืน ยืดหยุ่นและใช่แล้ว กระทั่งมีกำไรมากกว่าเดิม การเปลี่ยนกระบวนการไปเป็นดิจิทัลระดับองค์กรและการสร้างฝาแฝดดิจิทัลที่ครอบคลุมจะทำให้การปีนเขาต่าง ๆ ที่ใกล้เข้ามา ง่ายขึ้นมาก การเชื่อมต่อทีมและความคิดต่าง ๆ ได้เร่งความเร็วการพัฒนาผลิตภัณฑ์ขั้นสูง และทำให้สามารถมีประสิทธิภาพและผลิตภาพที่มากขึ้นตลอดวงจรผลิตภัณฑ์ การปรับกระบวนการให้เป็นดิจิทัล หรือการเปลี่ยนแปลงดิจิทัล ทั้งหมดเกี่ยวกับการสร้างสายใยระหว่างพื้นที่ของข้อมูลและฟังก์ชันที่แยกส่วนหรือแตกต่างกัน มันคือตรงจุดตัดนี้เป๊ะที่โอกาสที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของนวัตกรรมมีอยู่เพื่อที่จะบรรลุสมรรถนะ ความยั่งยืนและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

การตระหนักถึงอนาคตดิจิทัล

ฉันอยากที่จะก้าวผ่านแต่ละขั้นตอนของการพัฒนาผลิตภัณฑ์สั้น ๆ เพื่อทำเห็นภาพว่าการเปลี่ยนแปลงดิจิทัลสามารถช่วยบริษัทต่าง ๆ ในทุกอุตสาหกรรมไปถึงเป้าหมายของพวกเขาได้อย่างไร อันดับแรก มีความสำคัญที่จะยอมรับบทบาทของวิศวกรรมระบบตามโมเดล (Model-based systems engineering – MBSE) ในการทำให้สามารถกระทำแนวทางที่เป็นดิจิทัลที่ครอบคลุมดังกล่าว

• วิศวกรรมระบบตามโมเดล (Model-Based Systems Engineering-MBSE) เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ฉลาดและมีนวัตกรรมของวันนี้ เนื่องจากผลิตภัณฑ์และโปรแกรมมีความซับซ้อนที่เพิ่มมากขึ้น เครื่องมือ MBSE รุ่นถัดไปทำให้มีความสามารถในการปฏิบัติการระหว่างโมเดลผ่านการพัฒนาผลิตภัณฑ์และตลอดวงจรชีวิตของมัน MBSE เชื่อมต่อแหล่งที่มาของข้อมูลและผู้เชี่ยวชาญทั้งหมดเพื่อสร้างฝาแฝดดิจิทัลของผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุม และควบคุมองค์กรดิจิทัลให้สานวิศวกรรม การผลิตและแม้กระทั่งซัพพลายเออร์ภายนอกเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มคุณค่าในทุกขั้นตอนของการพัฒนา

• INext เป็นโซลูชัน MBSE หนึ่งที่ให้สาขาวิศวกรรมผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน— ไฟฟ้า เครื่องกล ซอฟต์แวร์ และเชื่อมต่อระหว่างกัน ความยืดหยุ่นที่จะกำหนดและปรับระบบของพวกเขาให้เหมาะสมที่สุดในขณะที่ร่วมกันพัฒนาอินเตอร์เฟซระหว่างกัน แหล่งที่มาเดียวของความจริงของฝาแฝดดิจิทัลทำให้สามารถตรวจสอบและยืนยันความถูกต้องได้เร็วขึ้นและต่อเนื่องให้แก่สถาปัตยกรรมผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมแม้ว่าแบบจะเคลื่อนไปสู่การผลิตและสู่โลกความเป็นจริงในที่สุด

• ท้ายที่สุด เป้าหมายคือการเชื่อมต่อสินทรัพย์ดิจิทัลเหล่านี้ทั้งหมดกับผลิตภัณฑ์ในภาคสนาม ทำให้สามารถมีฝาแฝดดิจิทัลที่ครอบคลุมที่ให้ตัวแทนเสมือนของผลิตภัณฑ์ “ตามที่ดำเนินการ” การเชื่อมต่อเหล่านี้เป็นที่รู้จักว่าเส้นใยดิจิทัลขยายวงจรอายุผลิตภัณฑ์ ตั้งแต่คำจำกัดความถึงสมรรถนะในสนาม ทำให้แน่ใจว่าข้อมูลเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ คุณสมบัติ สมรรถนะ หรือการทำงานภาคสนามสามารถติดตามว่ามันถูกให้คำจำกัดความ ผลิตและสนับสนุนตลอดอายุของผลิตภัณฑ์อย่างไร

กรณีธุรกิจสำหรับการลงทุนในฝาแฝดดิจิทัลดังกล่าว ลงมาที่ข้อมูลและเส้นใยดิจิทัล: กระแสที่แรงของข้อมูลจากการให้คำจำกัดความเบื้องต้นและขั้นตอนแนวคิดไปจนถึงผลิตภัณฑ์ในภาคสนามจะทำให้สามารถสร้างนวัตกรรมผลิตภัณฑ์ที่เร็วขึ้นผ่านความร่วมมือข้ามโดเมนที่ถูกยกระดับ ความผิดพลาดที่น้อยลงที่มีส่วนช่วยต้นทุนการพัฒนา และความมั่งคั่งของข้อมูลและความเข้าใจลึกซึ้งจากข้อมูลการใช้งานผลิตภัณฑ์ในโลกแห่งความเป็นจริง โดนย่นย่อ มันจะช่วยบริษัทให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นกับทรัพยากร ได้รับข้อมูลมากขึ้นเมื่อทำการตัดสินใจและ คล่องตัวขึ้นเมื่อตอบสนองความต้องการของตลาดที่มีพลวัต

1. คำจำกัดความและการออกแบบผลิตภัณฑ์

การเปลี่ยนกระบวนการไปเป็นดิจิทัลของคำจำกัดความผลิตภัณฑ์และการออกแบบเกี่ยวข้องกับการจับความต้องการ เป้าหมายและแนวคิดสำหรับผลิตภัณฑ์ในรูปแบบดิจิทัลที่สามารถตรวจสอบย้อนกลับและจัดการได้ รูปแบบดังกล่าวให้ ‘แหล่งที่มาเดียวของความจริง’ ที่จะนำทางไม่เฉพาะการออกแบบผลิตภัณฑ์ แต่ยังรวมถึงโปรแกรมการตรวจสอบและยืนยันความถูกต้อง การออกแบบการผลิต การเลือกวัสดุและอื่นๆ อีกมากมาย จริง ๆ แล้ว เมื่อเราเคลื่อนไปสู่ยุคของผลิตภัณฑ์ที่ฉลาด ซับซ้อนและยั่งยืน ความต้องการยิ่งมากขึ้นและหลากหลายกว่าที่เคย

ตัวอย่าง รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ (AV) แม้ AV ระดับต่ำกว่า – ไม่ว่าจะเป็นรถยนต์โดยสาร เครื่องบินหรือรถลำเลียงสินค้าอัตโนมัติ (AGV) – มากับความต้องการปริมาณมากที่เกี่ยวกับความปลอดภัย คำนวณทรัพยากร การเชื่อมต่อทั้งภายในและระบบภายนอก การจัดการอุณหภูมิ การใช้พลังงานและอื่น ๆ จากนั้น ทีมวิศวกรและออกแบบต้องหาทางที่จะนำความต้องการทั้งหมดเข้าไปในยานพาหนะที่เกือบไม่มีข้อบกพร่องในปฏิบัติการ มักพร้อมคุณสมบัติและฟังก์ชันขั้นสูง และประสบการณ์ผู้ใช้ที่มีคุณภาพสูง 

ฝาแฝดดิจิทัลที่ครอบคลุมมีความเหมาะสมไร้ที่ติกับความต้องการของผลิตภัณฑ์ขั้นสูงของวันพรุ่งนี้ (รูปที่ 2). ความต้องการผลิตภัณฑ์ถูกกักไว้ในรูปแบบดิจิทัล ที่ชาญฉลาดที่ติดตามผลิตภัณฑ์ตลอดวงจรชีวิต ในขณะเดียวกัน ซอฟต์แวร์วิศวกรรมแบบบูรณาการทำให้สามารถมีความร่วมมือข้ามโดเมน การตรวจสอบและยืนยันความถูกต้องของการออกแบบแต่เนิ่นผ่านแบบจำลอง และความสามารถที่จะประเมินและเลือกตัวเลือกการออกแบบที่มากมายได้รวดเร็วยิ่งขึ้น แทนที่จะปฏิบัติการแบบแยกกัน ทีมออกแบบจะสามารถที่จะร่วมมือเพื่อหาโซลูชันที่ดีที่สุด ผลเกิดเป็นผลิตภัณฑ์ที่น่าตื่นเต้นและขั้นสูง ภายใต้ทั้งหมด MBSE ติดตามการทวนแบบ โมเดลฟังก์ชัน ผลการทดสอบและอื่น ๆ ผูกมันกลับไปยังคำจำกัดความผลิตภัณฑ์และความต้องการเบื้องต้น 

2. การผลิตในวันพรุ่งนี้

เมื่อเราเคลื่อนเข้าไปสู่ระยะการผลิตของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ยุคใหม่ มีความท้าทายมากขึ้นและโอกาสก็มากขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่มีความซับซ้อนมักต้องการกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนซึ่งเพิ่มต้นทุนและเวลาการผลิต การผลักดันสำหรับความเป็นปัจเจกของผลิตภัณฑ์เพิ่มความซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีก เนื่องจากผู้ผลิตต้องวางแผนระบบการผลิตที่มีความยืดหยุ่นและเป็นอิสระมากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการ

และผู้ผลิตต่างๆ ก็กำลังกำหนดวิธีการที่จะทำทุกสิ่งนี้ในขณะที่ใช้ทรัพยากรน้อยลง พลังงานน้อยลงและวัสดุที่มีความยั่งยืนมากขึ้น แต่ละความท้าทายยังนำเสนอโอกาส ที่เทคโนโลยีใหม่และวิธีการใหม่สามารถช่วยบริษัทสร้างระบบการผลิตที่มีประสิทธิภาพ ยืดหยุ่นและเชื่อถือได้

เทคโนโลยีดังกล่าวอย่างหนึ่งคือ การผลิตแบบเติมวัสดุ (Additive manufacturing-AM) AM เร็วกว่าและมีความยืดหยุ่นมากกว่าวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม เช่นการหล่อฉีดขึ้นรูป เพราะมันขจัดข้อจำกัดหลายอย่างที่มีโดยวิธีการดั้งเดิมเหล่านี้ ความยืดหยุ่นของ AM ทำให้เป็นประโยชน์ที่อาจได้รับสำหรับผู้ผลิตที่หวังที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะส่วนตัวสูงสำหรับลูกค้าของพวกเขา ในขณะที่ขาดข้อจำกัดทางการผลิตเมื่อเทียบกัน ทำให้วิศวกรสามารถจินตนาการใหม่ถึงแบบผลิตภัณฑ์เพื่อผสานเทคโนโลยีใหม่หรือปรัชญาการออกแบบ ตัวอย่างเช่น AM สามารถพิมพ์โครงสร้างตาข่ายที่ซับซ้อนที่รักษาความแข็งเชิงโครงสร้างในขณะที่ยังปรับปรุงสมรรถนะอุณหภูมิด้วยและลดน้ำหนักของผลิตภัณฑ์หรือชิ้นส่วน สิ่งนี้หมายถึงผู้ผลิตสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีสมรรถนะสูงและสามารถให้บริการลูกค้าได้ดีขึ้นในขณะที่ยังลดของเสียที่สร้างขึ้นระหว่างกระบวนการผลิตแบบหักล้าง

สำหรับ AM ฝาแฝดดิจิทัลที่รวมกันอย่างแน่นมีความสำคัญต่อการบรรลุผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพในขณะที่ลดการออกแบบซ้ำให้น้อยที่สุด ก่อนการพิมพ์ แบบต่างๆ ต้องผ่านแบบจำลองการผลิตอย่างเข้มงวดเพื่อลดความเสี่ยง ปรับการผลิตให้เหมาะสมที่สุดและจึงเพิ่มผลผลิต ในระดับสถานที่ การเปลี่ยนแปลงกระบวนการไปเป็นดิจิทัล ของสายการผลิตทำให้สามารถทำการเฝ้าสังเกตการณ์เครื่องจักร การบำรุงรักษาเชิงพยาการณ์ และการวิเคราะห์กระบวนการผลิตทั้งหมดเพื่อปรับการส่งมอบวัสดุ การปรับสมดุลสายการผลิตและอื่นๆ ให้เหมาะสมที่สุด

3. การสนับสนุนในภาคสนามและจุดจบชีวิตผลิตภัณฑ์

ท้ายที่สุด บริษัทต่าง ๆ กำลังพิจารณาว่าพวกเขาจะสามารถสนับสนุนผลิตภัณฑ์ของพวกเขาในภาคสนามให้ดีที่สุดได้อย่างไร และจะดำเนินการผลิตภัณฑ์เหล่านี้อย่างไร ณ จุดจบชีวิตผลิตภัณฑ์ กระบวนการสนับสนุน ไม่ว่าจะเป็นการซ่อมแซมเชิงกายภาพหรือการอัปเดตซอฟต์แวร์ เป็นกุญแจเพื่อทำให้แน่ใจในคุณค่าระยะยาวสำหรับทั้งผู้ผลิตและลูกค้า คุณค่านี้สามารถขยายออกไปได้ไกลขึ้นโดยการเชื่อมต่อผลิตภัณฑ์กับเส้นใยดิจิทัล ทำให้สามารถจับข้อมูลและการปรับในภาคสนามให้เหมาะสมที่สุด ข้อมูลนี้ยังสามารถถูกใช้เพื่อพยากรณ์ว่าเมื่อไรที่ผลิตภัณฑ์ต้องการการบริการและบำรุงรักษา มากกว่าที่จะไปพึ่งพาตารางทั่วไป ข้อมูลดังกล่าวยังอาจนำทางเมื่อผลิตภัณฑ์ได้ไปถึงจุดสิ้นสุดของอายุการให้บริการและพร้อมที่จะถูกสับเปลี่ยนโดยโมเดลที่ใหม่กว่า

กระบวนการจุดจบของอายุผลิตภัณฑ์ยังคงจะมีความสำคัญต่อไปเนื่องจากอุตสาหกรรมฝ่าฟันไปสู่เป้าหมายความยั่งยืนและการทำกำไร เมื่อผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ไปถึงจุดจบของอายุการให้บริการของพวกมัน การรีไซเคิลหรือการทิ้งวัสดุอย่างเหมาะสมมีความสำคัญต่อการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของผลิตภัณฑ์ หากวัสดุรีไซเคิลเหล่านี้สามารถผนวกรวมกลับเข้าไปยังการผลิต ที่ผู้ผลิตต้นกำเนิดหรือที่อื่นใด ประโยชน์อาจเพิ่มขึ้นภายนอกขอบเขตของวัสดุ บริษัทต่าง ๆ ยังอาจได้เรียนรู้อย่างมากจากผลิตภัณฑ์ที่เพิ่งเกษียณอายุ บทเรียนเหล่านี้สามารถรวมกลับเข้าไปสู่ฝาแฝดดิจิทัลของโมเดลใหม่ สร้างวงของการเรียนรู้และการปรับปรุงผลิตภัณฑ์

“เมื่อเราเคลื่อนไปสู่อนาคต Siemens ถูกวางตำแหน่งอย่างดีเยี่ยมเพื่อที่จะช่วยลูกค้าของเราประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล พอร์ตโฟลิโอ Xcelelator ของ Siemens Digital Industries Software เสาะหาที่จะปลดล๊อคความมั่งคั่งของข้อมูลและความรู้ที่ขอบเขต โดยการผสานโดเมนแบบยืนเดี่ยวเข้าไปในสภาพแวดล้อมที่ร่วมมือกัน มีความเป็นส่วนตัวและสามารถปรับได้กับความต้องการเฉพาะของแต่ละอุตสาหกรรม เราได้ช่วยสร้างเส้นใยดิจิทัลระหว่างพื้นที่ที่ไม่เชื่อมต่อของข้อมูลและฟังก์ชันที่มีมาก่อนหน้า เปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับนวัตกรรมและสมรรถนะ ความยั่งยืนและประสิทธิภาพที่มากขึ้น”

* Dale Tutt เป็นรองประธานของกลยุทธ์อุตสาหกรรมที่ Siemens Digital Industries Software

อ้างอิง : https://www.etmm-online.com

About The Author