Smart Factory โรงงานอัจฉริยะ คืออะไร เพิ่มคุณภาพการผลิตอย่างไร

Smart Factory คือ โรงงานอัจฉริยะ เป็นคำที่หลายคนคงคุ้นหูกันอย่างดี คือระบบโรงงานที่สามารถช่วยผู้ประกอบการลดต้นทุน ลดแรงงาน แต่ไม่ลดปริมาณการผลิต ที่สำคัญยังสามารถเพิ่มกำลังการผลิตได้

Smart Factory คือการผสมผสานระบบแบบ Automation เข้ากับ IoT และได้มีการดึงเทคโนโลยีอื่นๆ เข้ามาเพื่อช่วยเพิ่มกำลังผลิตของโรงงาน สิ่งสำคัญของ Smart Factory คือไม่ใช่การใช้ระบบใดระบบหนึ่งเป็นหลัก แต่เป็นการทำงานร่วมกันของหลายระบบเข้าด้วยกัน และปัจจุบันโรงงานในประเทศไทยก็ได้มีการใช้ Smart Factory กันอย่างแพร่หลายและมีการเติบโตสูงขึ้นมากๆ

ทาง dIA จึงอยากชวนทุกคนมาทำความรู้จักว่า Smart Factory มีการทำงานอย่างไร ประกอบด้วยปัจจัยอะไรบ้างและอะไรที่ทำให้สามารถเพิ่มพลังงานผลิตได้อย่างไร บทความนี้จะพาไปหาคำตอบพร้อมกัน

Smart Factory คืออะไร? ทำไมจึงเรียกว่า โรงงานอัจฉริยะ?​

Smart Factory 4.0 คืออะไร เป็นคำถามที่หลายคนนั้นอยากรู้ ซึ่ง Smart Factory คือ โรงงานอัจฉริยะ เป็นการทำอุตสาหกรรมที่มีการนำเอาเทคโนโลยีเครื่องจักรรวมไปถึงปัญญาประดิษฐ์ (AI) และ IoT (Internet of Things) มาทำให้การบริหารจัดการกระบวนการผลิตเป็นระบบอัตโนมัติ รวมไปถึงระบบบริหารงานต่างๆ ด้วย ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมระบบความปลอดภัย การควบคุมสภาพแวดล้อมและการรวบรวมข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data) เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตได้ ในขณะเดียวกันคือลดจำนวนกำลังคนลงด้วย นี่เองที่ทำให้เรียก Smart Factory ว่าเป็นโรงงานอัจฉริยะ

Smart Factory ประกอบด้วยอะไรบ้าง?​

Smart Factory คืออะไร สิ่งที่ทำให้ Smart Factory แตกต่างจากโรงงานทั่วไป คือ การที่ Smart Factory ทำงานร่วมกับเทคโนโลยีรุ่นใหม่ๆ (Internet of thing) ซึ่งเป็นระบบพื้นฐานของโรงงานที่จะช่วยทำให้ทุกคนในโรงงานเห็นภาพรวมเดียวกัน ตั้งแต่ผู้บริหาร พนักงาน ฝ่ายผลิต จะมองเห็น Flow การทำงานในโรงงานนี้ว่ามีความราบรื่นแค่ไหน มีจุดไหนที่เป็นที่น่ากังวลใจ

ส่วนอีกเทคโนโลยีที่ขาดไม่ได้ใน Smart Factory ก็คือการใช้หุ่นยนต์ร่วมกับระบบอัตโนมัติ เพื่อที่จะสั่งงานให้เครื่องจักรสามารถทำงานได้ โดยที่ผู้สั่งไม่จำเป็นต้องเป็นผู้ที่เชี่ยวชาญแต่อย่างใด

Smart Factory แต่ละโรงงานอาจมีความแตกต่างกัน แต่สิ่งที่สำคัญคือหลักการสำคัญ 4 อย่างนี้ ซึ่งส่วนประกอบของ Smart Factory มีอะไรบ้าง มาดูพร้อมกันเลย

Prediction​

คือ หลักการประมาณการผลิตล่วงหน้า โดยมีการทำงานคือจะประเมินข้อมูลย้อนหลังจากคำสั่งซื้อของลูกค้าที่เก็บไว้ เพื่อประเมินสถิติ โดยใช้ซอฟต์แวร์ในการจัดการที่แม่นยำ อย่างระบบประเภท MRP หรือ ERP ที่สำคัญมีความรวดเร็วในการจัดการข้อมูล เพื่อที่จะประมาณกำลังการผลิตล่วงหน้าให้สอดคล้องกับข้อมูลคำสั่งซื้อนั่นเอง

Planning & Scheduling​

คือ หลักการวางแผนและกำหนดการทำงาน โดยการทำงานจะใช้การอ้างอิงจากข้อมูลคำสั่งซื้อข้างต้น เพื่อวางแผนการผลิตให้มีกำลังผลิตเพียงพอต่อความต้องการของลูกค้า

Analytic​

คือ หลักการวิเคราะห์การผลิต โดยจะทำการวิเคราะห์จากแผนการผลิตว่า จากข้อมูลที่ได้นั้นจะต้องใช้เครื่องจักรเท่าไร ใช้กำลังคนมากแค่ไหน เพื่อให้คุ้มค่าและมีกำลังการผลิตที่เพียงพอต่อความต้องการมากที่สุด

Execution​

คือ หลักการดำเนินการผลิตด้วยระบบ Smart Factory คือการที่อุปกรณ์ในโรงงานมีการติดตั้ง IoT เป็นระบบที่ช่วยให้ติดตามขั้นตอน ข้อมูลการผลิตในโรงงานได้ทุกอย่าง มีการดำเนินระบบการผลิตนี้ด้วยระบบอัตโนมัติ (Autometic) ซึ่งทำให้กำลังการผลิตสามารถดำเนินไปได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้กำลังคนบางส่วนในการสั่งผลิตและตรวจสอบการผลิตเท่านั้น ไม่ต้องใช้กำลังคนเข้าไปทำงานเองทั้งหมด

Smart Factory มีข้อได้เปรียบกว่าโรงงานปกติอย่างไร?​

Smart Factory แตกต่างจากโรงงานปกติเพราะ Smart Factory คือ การนำเทคโนโลยีต่างๆ เข้ามาใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็นหุ่นยนต์ IoT รวมถึงปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต เพิ่มกำลังการผลิต โดนที่มีค่าใช้จ่ายที่คุ้มค่า รวมถึงช่วยลดกำลังคนในการผลิตลงได้ ซึ่งแตกต่างกับโรงงานปกติที่ต้องใช้กำลังการผลิตสูงและทำให้กำลังการผลิตช้า หากขาดกำลังคนทำให้กระบวนการผลิตติดขัดได้นั่นเอง

มาดูไปพร้อมกันเลยว่า การทำ Smart Factory นั้นมีข้อได้เปรียบในด้านใดอีกบ้างเมื่อเทียบกับการทำโรงงานแบบปกติ

ลดเวลา ลดแรงงาน เพิ่มจำนวนการผลิต​

Smart Factory คือ ระบบที่จะเข้ามาช่วยลดเวลาการผลิต ลดแรงงาน และยังช่วยเพิ่มจำนวนการผลิตได้อีกด้วย เพราะ Smart Factory เน้นการใช้ระบบอัตโนมัติเข้ามาทำงาน ทำให้ใช้แรงกำลังคนน้อยลง ที่สำคัญเมื่อต้องการการผลิตจำนวนมาก Smart Factory ยังสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็วและมีความผิดพลาดได้น้อยกว่า หมดห่วงเรื่องความผิดพลาดจาก Human Error อีกด้วย

ลงทุนหนึ่งครั้ง สร้างกำไรระยะยาว​

ต้องบอกก่อนว่าระบบโรงงานปกติเมื่อเปิดการดำเนินการแล้วจะมีค่าใช้จ่ายหลายส่วนตามมา ซึ่งที่ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่มักหมดไปกับค่าจ้างของกำลังคนผลิต ถือเป็นค่าใช้จ่ายแบบ Fix cost ในทุกเดือน แต่ Smart Factory คือระบบที่เน้นการมาควบคุมการผลิตแบบอัตโนมัติ ทำให้ค่าใช้จ่ายที่ต้องจ้างกำลังคนผลิตในแต่ละเดือน ลดลงจึงทำให้ไม่จำเป็นต้องมีกำลังผลิตตั้งต้นมากก็สามารถผลิตได้เท่าเดิมหรือมีจำนวนการผลิตมากกว่าเดิมได้ ถึงแม้จะลงทุนในช่วงแรกสูงแต่เมื่อเทียบกับกำไรระยะยาวถือว่าคุ้มค่ามากเลยทีเดียว

ปรับแก้ข้อมูลเชิงลึก เพิ่มประสิทธิภาพ ลดโอกาสผิดพลาดในการผลิต​

จุดแข็งสำคัญของ Smart Factory คือความสามารถในการปรับแก้ข้อมูลเชิงลึกโดยการวิเคราะห์ข้อมูลจาก Data ที่รวบรวมมาได้ นำมาทำงานร่วมกับ AI เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานในการผลิตให้สูงขึ้น ลดโอกาสความผิดพลาดจากการผลิตได้ รวมถึงอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นในขั้นตอนการผลิต ทำให้ Smart Factory เหนือกว่าโรงงานทั่วไปอย่างเด่นชัดในเรื่องความผิดพลาดของการผลิต

สามารถตรวจสอบการทำงานได้ง่าย​

Smart Factory มีระบบ Analytical Dashboard เป็นการเก็บข้อมูลและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสถิติ เพื่อให้ผู้ประกอบการเห็นการทำงานได้แบบ Real-time รวมถึงสามารถตรวจสอบการทำงานย้อนหลังได้จากเทคโนโลยี IoT ที่อยู่ใน Smart Factory ส่งผลดีให้ผู้ประกอบการสามารถมองเห็นภาพรวมของข้อมูลและสามารถวางแผนการบริหารได้ว่าจะพัฒนาจุดไหนหรือแก้ไขจุดใด เพื่อให้ระบบสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

นำข้อมูลมาวิเคราะห์ต่อยอดได้ ลดต้นทุน​

Smart Factory สามารถนำข้อมูล Data ที่มีอยู่มาวิเคราะห์เพื่อคำนวณหาการผลิตให้สอดคล้องกับคำสั่งซื้อ มีความแม่นยำสูง ทำให้ช่วยลดต้นทุนการผลิตได้ ที่สำคัญยังช่วยในเรื่องการกำจัดของเสียให้เป็นศูนย์ (Zero defect) อีกด้วยซึ่งสามารถช่วยส่งผลดีให้กับโรงงานโดยตรงอีกด้วย

เพิ่มความรวดเร็วและแม่นยำ​

เพราะ Smart Factory มีระบบปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI ที่สามารถดึงให้เข้ามาช่วยคนทำงานได้ โดยเฉพาะงาน QC ตรวจสอบมาตรฐานการผลิต ที่จากเดิมหากต้องใช้กำลังคนตรวจสอบอาจทำให้ใช้เวลานาน เพราะกำลังคนสามารถทำงานได้น้อยกว่า แต่ AI สามารถทำงานได้ 24 ชั่วโมงที่สำคัญทำงานได้อย่างรวดเร็วและตรวจสอบอย่างแม่นยำด้วย นี่เองที่จะช่วยให้กระบวนการผลิตรวดเร็วมากยิ่งขึ้น โดยใช้กำลังคนเท่าเดิมหรือน้อยลง เพียงแค่มีระบบ Smart Factory เข้ามาช่วยทำงาน

สามารถควบคุมการทำงานระยะไกล​

Smart Factory จะเปลี่ยนการทำงานของระบบอุตสาหกรรมไปอย่างสิ้นเชิง เพราะผู้ควบคุมการทำงานของเครื่องจักร จะสามารถทำงานจากที่ไหนก็ได้บนโลก เพียงแค่มี Internet เชื่อมต่อกับเครื่องจักรเท่านั้น ตอบโจทย์การทำงานยุคใหม่เป็นอย่างยิ่ง

เพิ่มความปลอดภัย​

เพราะการทำงานของ Smart Factory นอกจากจะช่วยลดการใช้กำลังคนกับเครื่องจักร ทำให้ช่วยลดการเกิดอุบัติเหตุระหว่างคนกับเครื่องจักรได้อย่างสิ้นเชิงแล้ว ยังมีระบบเก็บข้อมูล วิเคราะห์ข้อมูล Data ให้ออกแบบเป็นแผนการทำงานรูปแบบอัตโนมัติ รวมถึงยังมีการเก็บข้อมูลในระบบ Security ช่วยให้สามารถประเมินความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้นได้ ช่วยให้ลดการเกิดอุบัติเหตุได้ เพิ่มความปลอดภัยให้กับพนักงานได้นั่นเอง

เปลี่ยนโรงงานธรรมดาเป็น Smart Factory โรงงานอัจฉริยะได้อย่างไร?​

การเริ่มเปลี่ยนโรงงานเดิมเป็น Smart Factory ไม่ยากอย่างที่คิด แต่อาจมีความซับซ้อนอยู่บ้าง ซึ่งก่อนจะเปลี่ยนเป็น Smart Factory ต้องพิจารณาจากข้อมูลเหล่านี้ให้ดีก่อนตัดสินใจ เพื่อให้การทำโรงงานอัจฉริยะ คุ้มค่ากับสิ่งที่จะได้ในระยะยาวมากที่สุด สิ่งที่ต้องรู้ก่อนทำ Smart Factory มีอะไรบ้าง

ความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลง​

ก่อนจะตัดสินใจอัปเกรดโรงงานของตัวเองไปเป็น Smart Factory ต้องเริ่มจากการตั้งคำถามถึงความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ก่อนว่า เพราะอะไรถึงอยากเปลี่ยนโรงงานธรรมดาไปเป็นโรงงานอัจฉริยะ มีความจำเป็นมากแค่ไหน ต้องการเปลี่ยนส่วนใดส่วนหนึ่งหรือระบบทั้งหมดของโรงงาน รวมถึงต้องการเปลี่ยนโรงงานไปเป็นรูปแบบใด หากตอบคำถามนี้ได้ ก็ไปตรวจสอบที่ข้อต่อไปได้เลย

ประเมินศักยภาพโรงงาน​

ก่อนที่จะอัปเกรดไปเป็น Smart Factory ต้องมีการสำรวจ ตรวจสอบทุกอย่างของโรงงานให้ดี ไม่ว่าจะเป็น เงินทุน กำลังคน ค่าใช้จ่ายคงที่ เพื่อการมองภาพรวมของโรงงานก่อนว่าการอัปเกรดโรงงานเดิมไปเป็นโรงงานอัจฉริยะนั้น ทำเพื่ออะไรและคุ้มค่ากับการลงทุนหรือไม่

งบประมาณในการลงทุน​

สิ่งสำคัญที่ต้องศึกษาก่อนเริ่มต้นอัปเกรดโรงงานเดิมเป็น Smart Factory คืองบประมาณที่จะต้องลงทุน งบและเครื่องมือที่ต้องติดตั้ง ผู้ประกอบการจะต้องมีความเข้าใจรายละเอียดเกี่ยวกับ Smart Factory ให้ดีเสียก่อน เพื่อพิจารณาและวิเคราะห์ดูว่าการลงทุนนั้นมีความคุ้มค่าสูงสุด

แจ้งพนักงานและอบรม​

หลังจากตัดสินใจแล้วว่าจะอัปเกรดโรงงานเป็น Smart Factory สิ่งที่ขาดไม่ได้และมีความสำคัญมากต่อระบบการผลิตและระบบการบริหารงานทั้งหมดของโรงงาน คือ พนักงาน ต้องมีการแจ้งและจัดการอบรมให้กับพนักงาน เพื่อให้เข้าใจการทำงานของระบบต่างๆ ได้เป็นอย่างดี

ทดสอบระบบ ติดตั้ง ตรวจสอบ​

ก่อนที่จะดำเนินการติดตั้งระบบ Smart Factory จริงจะต้องมีการทดสอบระบบเสียก่อน เพื่อตรวจสอบและรู้ถึงข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้น ทำการแก้ไขให้ถูกต้องก่อนทำการติดตั้งระบบจริง และหลังจากที่ติดตั้งระบบแล้วนั้นต้องมีการตรวจสอบหลังติดตั้งอีกด้วย เพื่อยืนยันว่าโรงงานจะสามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

ใช้งานจริง และติดตามผล​

เมื่อเริ่มดำเนินการใช้ Smart Factory จริงหลังติดตั้งและตรวจแล้ว ช่วงแรกผู้ประกอบการควรจะติดตามผลของระบบโรงงานอัจฉริยะอย่างใกล้ชิดอยู่เสมอเพื่อประเมินผลลัพธ์ต่อไป

ตัวอย่างธุรกิจและโรงงานอัจฉริยะ (Smart Factory)​

ยานพาหนะไร้คนขับ (Driverless Transport Vehicles- DTV) เป็นอีกหนึ่งตัวอย่าง Smart Factory ตัวอย่างที่น่าสนใจ โดยกลไกการทำงานของ Smart Factory ของยานพาหนะไร้คนขับนั้นจะแตกต่างจากโรงงานประกอบยานยนต์อย่างสิ้นเชิง เพราะระบบ Smart Factory สามารถขนส่งชิ้นส่วนจากสถานี 1 ไปอีกสถานี 2 ได้อย่างยืดหยุ่นมากกว่าการใช้ระบบแบบเดิม ซึ่งประโยชน์ต่อกระบวนการผลิตอย่างยิ่ง โดยเฉพาะเรื่องของการลดจำนวนพนักงาน ลดต้นทุนการจ้างงานคนขับ ลดความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจาก Human Error