Smart Factory คือ? มายกระดับโรงงานอุตสาหกรรมด้วย Industrial IoT

ปัจจุบันเทคโนโลยี Networking กลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างมากต่อภาคธุรกิจ แม้แต่ในโรงงานอุตสาหกรรมเองก็มีการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาเพื่อยกระดับตัวเองเป็น Smart Factory กล่าวคือ การทำ Smart Factory เป็นการนำเทคโนโลยีต่างๆ มาใช้งานเพื่อให้การทำงานเกิดประสิทธิภาพและสามารถทำงานได้อย่างอัตโนมัติ โดยภาคอุตสาหกรรมมีการนำระบบ Industrial IoT เข้ามาใช้ ซึ่งในบทความนี้จะเป็นการอธิบายว่า Industrial IoT คืออะไร และ IoT มีผลต่อการยกระดับมาตรฐานในโรงงาน อุตสาหกรรม อย่างไรได้บ้าง

รู้จักกับแนวคิด IIoT ที่ช่วยเสริมประสิทธิภาพให้โรงงานอุตสาหกรรม

Iot หรือ Internet of things เป็นหลักการที่จะนำอินเทอร์เน็ตมาใช้กับสิ่งต่างๆ เชื่อมโยงกันเป็นระบบ Network ทำให้สื่อสารและเข้าถึงข้อมูลได้ในวงกว้างและรวดเร็ว ดังนั้น IIoT ก็คือ Industrial Internet of Things หรือก็คือการนำ Internet of Things มาใช้งานในโรงงานอุตสาหกรรมนั่นเอง

ที่มาของแนวคิด IIoT

ก่อนที่ระบบ IoT ในโรงงานอุตสาหกรรมจะถูกนำมาใช้อย่างแพร่พลายใน Smart Factory เหมือนในปัจจุบันนั้น คำว่า IoT เคยถูกใช้เป็นครั้งแรกโดย นักวิจัยเทคโนโลยี Kevin Ashton ในปี 1999 โดยระบบ IoT นั้นมีจุดประสงค์ที่จะทำให้เราสามารถรับส่งข้อมูลต่างๆ ด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โดยการทำระบบแบบ IoT นั้น เริ่มต้นครั้งแรกจากระบบเครื่องขายน้ำหยอดเหรียญโคคาโคล่าในปี 1982 ที่ Carnegie Mellon University โดยระบบการทำงานจะมีโปรแกรมคอยดูแลอุณหภูมิของเครื่องขายน้ำผ่านสายที่เชื่อมตู้ขายน้ำเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ ทั้งยังสามารถนับจำนวนขวดน้ำที่ยังมีอยู่ในเครื่อง โดยข้อมูลที่โปรแกรมเก็บได้จะถูกรวบรวมไว้ในเครือข่าย ARPANET ซึ่งเป็นเครือข่ายอินเทอร์เน็ตของยุคนั้นนั่นเอง

หลักการการทำงานของ IoT

IoT จะเป็นการเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับ IoT Gateway ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมหรือป้อนข้อมูลให้กับอุปกรณ์ ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟนได้ ในกรณีนี้สมาร์ทโฟนก็จะทำหน้าที่เป็น Physical Gateway ในการเชื่อมต่อและแสดงผล รวมไปถึงช่วยสั่งการฟังก์ชั่นต่างๆ ของอุปกรณ์ได้

และหากเป็นระบบเครือข่ายที่กว้างขึ้นก็อาจจะใช้ Cloud Gateway แทนการใช้อินเทอร์เน็ตเชื่อมต่อเพื่อทำงานร่วมกับโปรแกรมและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น โปรแกรมคาดเดาสภาพอากาศที่จะเชื่อมอยู่กับระบบของการพยากรณ์อากาศของรัฐบาล

ทำไม IoT ถึงมีความสำคัญต่อโรงงานอุตสาหกรรม

ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีอุปกรณ์อยู่มากมายนั้น ระบบ IoT เข้ามามีบทบาทช่วยจัดการการป้อนคำสั่งอุปกรณ์ ยกระดับโรงงานอุตสาหกรรมให้เป็น Smart Factory ทำให้ระบบงานอุตสาหกรรมมีประสิทธิภาพมากขึ้นผ่านการรับส่งข้อมูลอย่างรวดเร็วพร้อมกับการทำงานของโปรแกรมโดยอัตโนมัติ โดยหัวข้อนี้จะกล่าวถึงด้านต่างๆ ที่ IoT เข้ามามีบทบาทในการทำงานของระบบงานอุตสาหกรรม และช่วยให้ผลลัพธ์มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

Hสร้างเสถียรภาพในการทำงานของอุปกรณ์หรือเครื่องจักร

ระบบ IoT ในโรงงานอุตสาหกรรมนั้น จะสามารถช่วยให้สามารถควบคุมการทำงานของเครื่องจักรได้อย่างมีเสถียรภาพและรวดเร็วผ่านการสื่อสารข้อมูลแบบเรียลไทม์ ช่วยลดข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นซึ่งก่อให้เกิดการสูญเสีย

ซึ่งหากไม่มีการสื่อสารแบบเรียลไทม์แล้วนั้น ความผิดพลาดหรือการสูญเสียที่เกิดขึ้น อาจเกิดในลักษณะที่เครื่องจักรหยุดทำงานไป แต่ไม่มีระบบการสื่อสารที่จะแจ้งให้ผู้ควบคุมรู้ว่าเครื่องจักรผิดปกติ หรือการสื่อสารมีความล่าช้าและคลาดเคลื่อน เป็นเหตุให้ช่วงเวลาที่เครื่องจักรหยุดทำงานไปนั้น เกิดความสูญเสียด้านโอกาสที่จะผลิตในช่วงเวลาที่เครื่องจักรหยุดทำงานไป หรือในกรณีที่เครื่องจักรทำงานผิดพลาด แต่ไม่มีการสื่อสารแบบเรียลไทม์ที่คอยบอกความผิดพลาดนั้น ก็จะส่งผลให้ผลิตชิ้นงานออกมาไม่ถูกต้อง ทำให้สิ่งของที่ผลิตออกมาไม่สามารถใช้งานหรือจำหน่ายได้

ดังนั้น การสื่อสารแบบเรียลไทม์จึงเป็นสิ่งที่เรียกได้ว่าช่วยลดโอกาสการสูญเสีย ลดภาระให้กับแรงงานมนุษย์ อีกทั้งส่งผลให้มาตรฐานของผลผลิตมีความมั่นคงและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตมากขึ้นตามมาอีกด้วย

สามารถตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร

ระบบ IoT สามารถช่วยในเรื่องการตรวจสอบ การติดตาม และการแจ้งเตือนถึงปัญหาที่เกิดกับเครื่องจักรได้ ซึ่งระบบ IoT สามารถทำได้ตั้งแต่การติดตามว่าเครื่องจักรทำงานได้ดีหรือไม่ เช่น การหาค่า OEE จากเครื่องจักร การดูข้อมูลตัวเลขอัตราการใช้พลังงานของเครื่องจักร นอกจากนี้ยังสามารถดูข้อมูลการสรุปผลการผลิตจากเครื่องจักร สถานะการผลิตว่าสามารถผลิตชิ้นงานได้กี่ชิ้นใน 1 ชั่วโมง หรือ 1 วัน แบ่งออกได้เป็นชิ้นงานที่ดีกี่ชิ้น เป็นชิ้นงานเสียอีกกี่ชิ้น รวมถึงดูข้อมูลสถานะของเครื่องจักรที่เกิดการขัดข้อง ว่าทำงานพลาดไปกี่ครั้ง พลาดไปเป็นระยะเวลากี่นาที หรือกี่ชั่วโมง เป็นต้น

ช่วยการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นได้ทันท่วงที

การนำระบบ IoT มาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม หรือ Industrial IoT นั้น มีส่วนช่วยในสถานการณ์ที่เครื่องจักรเกิดขัดข้องหรือมีปัญหาเป็นอย่างมาก เพราะการแจ้งเตือนปัญหา (Alarming) ของเครื่องจักรนั้น ก็ถือว่าเป็นข้อมูลที่จะถูกส่งในเครือข่าย (Network) ด้วยเช่นกัน ดังนั้นเมื่อเกิดปัญหาขึ้นกับเครื่องจักร ก็จะมีการส่งข้อมูลเรื่องความเสียหายให้ผู้คุมรับทราบ ทำให้ผู้คุมก็สามารถเข้ามาตรวจสอบและแก้ไขได้ทันท่วงที

ยกระดับโรงงานอุตสาหกรรมให้เป็นผู้นำด้าน Smart Factory

การจะเป็น Smart Factory นั้นไม่ใช่เพียงแค่การนำ IoT มาใช้ในการผลิตเท่านั้น แต่ยังเป็นการนำเทคโนโลยีต่างๆ เข้ามาช่วยด้วยเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่น การนำ Microprocessor มาใช้ในการควบคุมกระบวนการผลิต รวมถึงการวัดค่าสถานะต่างๆ ด้วยเซนเซอร์ (Sensor) ซึ่งอาจเริ่มต้นตั้งแต่การนำไปใช้ใน Station การผลิตหน่วยเล็กๆ ก่อนเพื่อทำ Model ต้นแบบก่อนการนำไปใช้งานจริง เพื่อเป็นการสร้างแนวทางการดำเนินงานให้มีความหลากหลายมากยิ่งขึ้น และตอบสนองผู้ใช้งานได้อย่างรวดเร็วและมีเสถียรภาพมาก เรียกได้ว่าเป็นเหมือนจุดเริ่มต้นในการยกระดับคุณภาพโรงงานอุตสาหกรรมให้ล้ำหน้ามากยิ่งขึ้นนั่นเอง

ประเภทของ IoT

ในปัจจุบัน IoT สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ ได้แก่ ประเภท Industrial IoT ที่จะใช้ในโรงงานหรือกระบวนการผลิต และ ประเภท Commercial IoT ที่จะใช้กับอุปกรณ์ในบ้าน

Industrial IoT

ระบบ Industrial IoT หรือ Industrial Internet of Things คือ การเชื่อมโยงอุปกรณ์เข้ากับระบบปฏิบัติการ ยกตัวอย่างเช่น การทำงานของอุปกรณ์เซนเซอร์ คอนโทรลเลอร์ และเครื่องจักรที่ทำงานร่วมกับระบบแจ้งเตือนภัย ระบบติดตามสถานะระยะไกล ตลอดจนระบบควบคุมการผลิต ดังนั้นแล้ว ประสิทธิภาพของระบบนี้จึงโดดเด่นในเรื่องของการรับส่งข้อมูลอย่างรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องอาศัยการคอยควบคุมดูแลของมนุษย์มากเหมือนแต่ก่อน

Commercial IoT

ขณะที่ระบบ Commercial IoT จะมุ่งเน้นไปที่การเชื่อมต่อโดยอาศัยการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กับมนุษย์ เช่น ในร้านค้าที่มีระบบเซนเซอร์สำหรับนับจำนวนคนเข้า ออก และมีอุปกรณ์รับข้อมูลเพื่อให้พนักงานรับรู้ว่าตอนนี้มีคนในพื้นที่อาคารมากน้อยแค่ไหน ซึ่งการใช้ระบบเช่นนี้จะช่วยแบ่งเบาภาระแรงคนในกระบวนการดังกล่าว ช่วยให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นอีกด้วย

Smart Factory ใช้ IoT ในการทำงานอย่างไรได้บ้าง

จากประโยชน์ของ IoT ที่ได้พูดไปเบื้องต้นแล้วนั้น จะเห็นได้ว่าการนำ IoT มาใช้ในโรงงานปัจจุบัน ซึ่งส่วนใหญ่แล้ว IoT มีส่วนช่วยกระบวนการทำงาน เช่น คอยเก็บข้อมูลและดูแลสถานะการทำงานของเครื่องจักร พร้อมระบบแจ้งเตือนเมื่อเกิดปัญหา คอยตรวจสอบคุณภาพในการผลิต ไม่ว่าจะเป็นของที่ผลิตออกมาได้ดี หรือของที่ผิดออกมาไม่ถูกต้อง สามารถคำนวณอัตราผลตอบแทน (Yield Rate) อีกทั้งตรวจสอบการใช้พลังงานของเครื่องจักรได้ เป็นต้น

หัวข้อนี้จะมาพูดถึงภาพรวมของผลลัพธ์ที่จะได้ จากการนำ IoT เข้ามาใช้ในโรงงาน หรือ Smart Factory นั่นเอง

สร้าง Smart Supply Chain ที่ตอบโจทย์ทุกความต้องการของลูกค้า

Smart Supply Chain สามารถที่จะเก็บรวบรวมข้อมูล ติดตามสถานะการทำงานของเครื่องจักร เช่น ที่มาของสินค้า วันที่ผลิตสินค้า หรือวันนำเข้าวัตถุดิบ สถานที่จัดเก็บสินค้า จำนวนวันที่สินค้าอยู่ในโกดัง การติดตามสถานะจัดส่งสินค้า กระจายสินค้า ระบบแจ้งเตือนเมื่อเกิดปัญหา รวมไปถึงการรวบรวมผลตอบรับของลูกค้า ซึ่งในระยะยาวนั้น ข้อมูลเหล่านี้จะเป็นฐานข้อมูลที่ช่วยยกระดับระบบ Supply Chain ให้มีคุณภาพมากขึ้น

การนำ IoT เข้ามาใช้ จึงถือได้ว่าเป็นการใช้ต้นทุนน้อยลงที่เพิ่มผลกำไรมากขึ้น ทั้งยังช่วยจัดลำดับการกระจายสินค้าเก่าออกก่อนสินค้าใหม่ให้เป็นไปตามลำดับขั้นตอน และช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มความแม่นยำและลดข้อผิดพลาดในการเก็บข้อมูล สอดคล้องกับการเป็น Smart factory ได้ดี

สร้างความมั่นใจให้กับผู้บริโภคในการติดตามสินค้าจากโรงงาน

การประยุกต์ IoT กับระบบขนส่งและโลจิสติกส์สามารถทำได้ผ่านการติดตามและแจ้งเตือนความคืบหน้าของการขนส่งสินค้าว่าอยู่ในขั้นตอนใด รวมไปถึงการติดตามสถานะของสินค้าในระบบว่าจัดส่งถึงปลายทางเรียบร้อยดีหรือไม่ ซึ่งปัจจัยต่างๆ เหล่านี้มีความสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยุคสมัยของการค้าขายออนไลน์ ระบบ IoT จะช่วยให้ลูกค้าสามารถวางแผนการจัดการสินค้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำ รวมไปถึงช่วยเพิ่มความพึงพอใจในสินค้าและบริการอีกด้วย

ใช้ทำงานระหว่างกับ AI เพื่อเสริมคุณภาพให้กับโรงงานอุตสาหกรรม

IoT ยังสามารถใช้งานควบคู่ไปกับระบบปัญญาประดิษฐ์หรือ AI ได้ โดยอาศัยกระบวนการเรียนรู้อย่าง Machine Learning เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมากได้อย่างรวดเร็วและเพื่อให้ได้วิธีการผลิตที่มีประสิทธิภาพ ทั้งยังช่วยทุ่นแรงและเวลาของมนุษย์ไปได้อย่างมากอีกด้วย

IoT เหมาะกับโรงงานอุตสาหกรรมประเภทใด

ในปัจจุบันระบบ IoT นั้นเป็นที่แพร่หลายและมีการนำมาใช้ตามสถานที่ต่างๆ โดยเฉพาะในโรงงานอุตสาหกรรมการผลิตซึ่งมีประโยชน์มากๆ เพราะเมื่อ Industrial IoT ได้เข้าไปเป็นส่วนหนึ่งในการทำงานของโรงงานอุตสาหกรรมแล้ว นอกจากจะช่วยยกระดับการเป็น Smart Factory ที่ยอดเยี่ยมแล้ว ยังเป็นแหล่งการผลิตสินค้าที่มีคุณภาพและได้รับมาตรฐานสูง ยกตัวอย่างเช่น โรงงานผลิตสินค้าปริมาณมากจะสามารถสร้างกำลังผลิตมากขึ้นโดยไม่ลดคุณภาพการผลิตลงนั่นเอง

จะเห็นได้ว่า smart factory คือเรื่องที่ไม่ได้อยู่ไกลตัวเลย เพราะเมื่อผู้ประกอบการทั้งหลายต่างนำเทคโนโลยี Industrial IoT มาพัฒนาและใช้งานมากขึ้น ความสามารถในการผลิตก็มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้ระบบ IoT ในโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งถือได้ว่าเป็นโอกาสสำคัญที่ทุกคนควรศึกษาเพื่อเป็นแนวทางในการปรับปรุงและพัฒนาโรงงานเพื่อการผลิตสินค้าอย่างมีคุณภาพ สามารถปรับตัวให้เข้ากับเทรนด์ของโลกปัจจุบันได้

บทความก่อนหน้า หน้าหลักบทความ บทความถัดไป