เนื้อหาวันที่ : 2016-04-20 15:30:06 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 1185 views

วีระศักดิ์ พิรักษา

 

 

 

ระบบอัตโนมัติเข้ามีบทบาทในระบบการผลิตของสถานประกอบการขนาดใหญ่ ในอุตสาหกรรมของประเทศมาเป็นระยะเวลาช้านาน แต่ผู้ประกอบการ SMEs บ้านเราเพิ่งจะตื่นตัวและเริ่มนำระบบการผลิตแบบอัตโนมัติเข้ามาใช้บ้างแล้ว แต่ส่วนใหญ่ยังขาดความเข้าใจในเทคโนโลยี กลยุทธ์การเลือกใช้ หรือจัดหาระบบการผลิตแบบอัตโนมัติให้เหมาะสมกับระบวนการผลิตและความจำเป็นของสถานประกอบการ

 

 

          การตัดสินใจลงทุนนำเครื่องจักรมาใช้ในระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ จำเป็นต้องพิจารณาความสามารถ ประสิทธิภาพและคุณสมบัติของเครื่องจักรว่ามีความคุ้มค่าต่อการลงทุนและคลอบคลุมงานที่ต้องการด้วยเช่นกัน

 

 

ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติคืออะไร

  

          ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติคือการใช้ระบบควบคุมร่วมกับเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อลดความต้องการใช้งานมนุษย์ในการผลิตสินค้าและการบริการ

 

  

ทำไมจึงต้องใช้ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ

  

  • เพื่อลดการหยุดทำงานของเครื่องจักร (Reduce Downtime)

          -  มีการยกระดับการทำงานของเครื่องจักร (Upgrade) และปรับปรุงฟื้นฟูสภาพเครื่องจักรเดิม (Retrofit) ให้กลับมาอยู่ในสภาพที่ทำงานได้ตามที่กำหนดไว้ เป็นการลดการหยุดการทำงานของเครื่องจักร

          - ลดการหยุดการทำงานของเครื่องจักรด้วยการชี้ให้เห็นศักยภาพที่สามารถพัฒนาได้

          - ทำให้การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ (Predictive) และเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance) ง่ายขึ้น

          - มีฟังก์ชั่นระบุและแสดงจุดเสียของเครื่องจักร ทำให้การแก้ปัญหาการหยุดทำงานทำได้รวดเร็ว

  • เพื่อปรับปรุงด้านคุณภาพ (Improve Quality)

          - สามารถจัดการกับการเปลี่ยนแปลงด้านการผลิตและข้อมูลกระบวนการได้อย่างรวดเร็ว

          - จัดการข้อมูลการทดสอบคุณภาพสินค้าได้แบบตามเวลาจริง (Real Time)

          - สามารถระบุและติดตามวัสดุสำหรับผลิต ผลิตภัณฑ์และของเสีย ที่ตกสเปกได้

  • เพื่อเพิ่มผลิตภาพการผลิต (Increase Productivity)

          - ลดเวลาเฉลี่ยในการเคลื่อนที่ของชิ้นงาน (Throughput Time) ในกระบวนการผลิต เพิ่มอัตราการผลิตลดปริมาณของเสียให้มีน้อยที่สุด (Minimize Waste) ลดความผิดพลาด

          - ลดรอบเวลาการผลิต (Cycle Time) และปริมาณชิ้นส่วนที่ค้างระหว่างกระบวนการ

          - สามารถคาดการณ์ปริมาณการผลิตได้ใกล้เคียงกับความเป็นจริง

          - ปรับปรุงการใช้ประโยชน์จากเครื่องจักรให้เต็มที่และการยศาสตร์

  • เพื่อเพิ่มความปลอดภัย (Enhance Safety)

          - เพิ่มความปลอดภัยในการใช้งานเครื่องจักรให้กับผู้ปฏิบัติงาน

          - มีการบูรณาการระบบควบคุมเครื่องจักรเข้ากับระบบความปลอดภัย

          - มีการแยกพื้นที่อันตรายไว้ต่างหาก และมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันอันตราย (Guarding) ที่มีประสิทธิภาพ

 

 

 

รูปที่ 1 ผลประโยชน์จากการใช้ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ

 

 

การผลิตแบบอัตโนมัติ

 

          ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติทีใช้งานอยู่ภายในโรงงานจะทำหน้าที่หลากหลายในกระบวนการผลิต เช่น ในกระบวนการประกอบ (Processing Assembly) การตรวจสอบคุณภาพ (Quality Inspection) การใช้หุ่นยนต์ (Robot) การขนย้ายวัสดุ (Material Handling) ฯลฯ การเรียกว่า “ระบบอัตโนมัติ” หมายถึงการลดระดับความเกี่ยวข้องของมนุษย์ในกระบวนการนั้นลง (Manual Process) ในระบบอัตโนมัติขั้นสูงบางระบบแทบจะไม่มีมนุษย์เข้าไปมีส่วนเกี่ยวข้องด้วยเลย ประโยชน์สูงสุดที่ได้รับจากระบบอัตโนมัติคือการประหยัดการใช้แรงงานมนุษย์ (Labor Saved) ซึ่งเป็นต้นทุนทางตรงที่มีค่าใช้จ่ายสูง แน่นอนเลยว่าจะต้องมีเหตุผลอีกหลายข้อที่สนับสนุนการนำระบบผลิตอัตโนมัติมาใช้ในระบบการผลิต

 

ลักษณะของกระบวนการที่สามารถพัฒนาเป็นระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ

 

กระบวนการที่สามารถทำการพัฒนากระบวนการให้เป็นระบบการผลิตแบบอัตโนมัติคือกระบวนการผลิตที่ทำซ้ำ ๆ ในปริมาณมากและมีรูปแบบคงที่เหมือนกัน

 

การเตรียมการเพื่อนำระบบการผลิตแบบอัตโนมัติมาใช้

  

  • จัดตั้งทีมงานศึกษา วิเคราะห์ กระบวนการผลิตปัจจุบันจะต้องปรับปรุงในเรื่องใดบ้าง ?
  • ทำความเข้าใจกับเทคโนโลยีดีหรือยัง ?
  • ใช้เพื่อประโยชน์เรื่องใด ? 
  • จะใช้ได้คุ้มค่ากับการลงทุนหรือไม่ ?
  • มีบุคลากรที่มีความรู้ด้านนี้หรือยัง ?
  • พิจารณานำระบบอัตโนมัติมาช่วยงานในกระบวนการที่ใช้แรงงานมากก่อน

 

 

ประเภทของระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ

 

          ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติมีบทบาทสำคัญในการเพิ่มผลิตภาพและลดต้นทุนค่าใช้จ่ายให้กับภาคอุตสาหกรรมและบริการ ตัวอย่างเช่น การใช้เครื่องสแกนเนอร์บาร์โค้ดอย่างแพร่หลายในช่องทางชำระเงินของร้านค้าปลีก ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติที่พบได้มากในภาคอุตสาหกรรม ได้แก่

  

  • เทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology: IT)
  • คอมพิวเตอร์ช่วยการผลิต (Computer Aided Manufacturing: CAM)
  • อุปกรณ์ควบคุมเชิงตัวเลข (Numerical Controlled Equipment: NC)
  • หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot)
  • ระบบการผลิตแบบยืดหยุ่น (Flexible Manufacturing System: FMS)
  • ระบบการผลิตแบบบูรณาการกับคอมพิวเตอร์ (Computer Integrated Manufacturing: CIM)

 

          เทคโนโลยีสารสนเทศ (IT) เป็นศูนย์รวมเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการสร้าง  จัดเก็บ  เรียกใช้ ติดตามและควบคุมกระบวนการผลิต ตลอดจนเผยแพร่ข่าวสารข้อมูล คอมพิวเตอร์ช่วยการผลิต (CAM) เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยดำเนินการในหลาย ๆ หน้าที่ของการวางแผนการผลิตและการควบคุม เช่น การใช้งานเครื่องจักรกลควบคุมเชิงตัวเลข (Numerically Controlled Machines: NC) หุ่นยนต์ (Robot) การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการวางแผนกระบวนการผลิตสินค้าที่แตกต่างกัน (Computer Aided Process Planning: CAPP) การจัดตารางการผลิต (Production Scheduling) และการวิเคราะห์การไหลของการผลิต (Manufacturing Flow Analysis) และเทคโนโลยีกลุ่ม (Group Technology: GT) ซึ่งเป็นปรัชญาการผลิตที่มีจุดมุ่งหมายในการจัดกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันและการสร้างเซลล์การผลิต (Work Cell) ที่แตกต่างกันสำหรับการผลิตของแต่ละกลุ่ม ฯลฯ

               

          หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นอุปกรณ์อัตโนมัติชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้งานในหลายส่วนของกระบวนการผลิต เช่น การประกอบ การเชื่อมโลหะ การพ่นสี การยกชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมากขึ้นลง การหยิบจับวัสดุที่มีอันตราย การตรวจสอบและการทดสอบ ฯลฯ หุ่นยนต์สามารถทำงานได้ต่อเนื่องตลอด 24 ชม. จึงสร้างผลิตภาพและกำไรได้มาก ไม่เกิดปัญหาเรื่องการลาหยุดงานทุกประเภท

 

 

 

รูปที่ 2 แขนกลหุ่นยนต์สำหรับอุตสาหกรรมการผลิต

 

 

          ระบบการผลิตแบบยืดหยุ่น (FMS) เป็นระบบที่ครบวงจรโดยการรวมเอาเครื่องจักรกล NC หุ่นยนต์ และระบบขนถ่ายวัสดุ ให้สามารถทำงานประสานกันได้อย่างอัตโนมัติ เหมาะสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์หรือชิ้นส่วนที่คล้ายกันโดยมีเส้นทางเชื่อมระหว่างเครื่องจักรที่แตกต่างกัน

               

          การผลิตแบบบูรณาการกับคอมพิวเตอร์ (CIM) เป็นระบบซึ่งรวมเอาฟังก์ชั่นการผลิตจำนวนมากมีการเชื่อมโยงผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบูรณาการทั้งองค์กร เช่น การรับคำสั่งซื้อสินค้า การจัดซื้อ การตลาด การวางแผนการผลิตและการควบคุม การควบคุมหน้างาน การควบคุมคุณภาพ คอมพิวเตอร์ช่วยการผลิต (CAM) คอมพิวเตอร์ช่วยการออกแบบ (CAD และฟังก์ชั่นอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง วัตถุประสงค์ของระบบ CIM นี้เพื่อทำให้การเปลี่ยนแปลงการออกแบบ การผลิต ทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดค่าใช้จ่าย และได้ประสิทธิภาพการผลิตที่เหมาะสม

 

 

 

รูปที่ 3 ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติที่การผลิตถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์อย่างสมบูรณ์ (CIM) ประกอบด้วย

ระบบ CAD/CAM/CNC พาหนะขนส่งชิ้นส่วนแบบอัตโนมัติ (Automated Guided Vehicle: AGV)

ระบบการจัดเก็บเข้าคลังสินค้า (AS/RS) และการกระจายสินค้า (Distribution) 

 

 

เหตุผลที่ควรใช้ระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ

 

 

          1. เพื่อเพิ่มผลิตภาพของแรงงาน

                การดำเนินการผลิตแบบอัตโนมัติจะช่วยเพิ่มอัตราการผลิต (Production Rate) และผลิตภาพของแรงงาน (Labor Productivity) นั่นคือ ได้ผลผลิต (Output) ออกมามากขึ้นเมื่อเทียบกับจำนวนชั่วโมงแรงงานที่ใช้ไป (Labor Hour Input)

          2. เพื่อลดค่าใช้จ่ายด้านแรงงาน

                การเพิ่มขึ้นของอัตราค่าจ้างแรงงานมีแต่จะสูงขึ้นเรื่อย ๆ ในทุกปี การตัดสินใจลงทุนเพิ่มในระบบอัตโนมัติเพื่อทดแทนการทำงานแบบใช้แรงงานมนุษย์ (Manual Operation) เพื่อลดต้นทุนการผลิตต่อหน่วยจึงมีความคุ้มค่าในเชิงเศรษฐกิจ

          3. เพื่อบรรเทาผลกระทบจากการขาดแคลนแรงงาน

                วิกฤตด้านการขาดแคลนแรงงาน จึงมีส่วนกระตุ้นให้ผู้ประกอบการลงทุนเพิ่มเพื่อปรับปรุงกระบวนการที่ใช้แรงงานมาก (Labor Intensive)

          4. เพื่อลดหรือกำจัดงานประจำที่ทำด้วยมือและงานธุรการ

                งานที่ไม่น่าสนใจ งานที่ทำให้เหนื่อยล้า งานน่ารำคราญ และงานธุรการทั้งหลายเป็นงานที่ไม่เหมาะสำหรับมนุษย์ทำเป็นประจำ ทำให้ขวัญและกำลังใจในการทำงานตกต่ำ การทำงานด้วยระบบอัตโนมัติจะสามารถช่วยปรับปรุงสภาพการทำงานเหล่านี้ได้ ได้คุณภาพงานที่สม่ำเสมอ การทำงานที่รวดเร็วขึ้น ไม่มีการลาหยุดงานทุกประเภท และลดอัตราความผิดพลาดให้ต่ำลง (Lower Error Rates)

          5. เพื่อการปรับปรุงด้านความปลอดภัยแก่ผู้ปฏิบัติงาน

                ด้วยการทำงานแบบอัตโนมัติทำให้ผู้ปฏิบัติงานไม่ต้องเข้าไปสัมผัสใกล้ชิดกับการผลิตผลิตภัณฑ์โดยตรง จึงมีความปลอดภัยมากขึ้น ประกอบกับแรงกระตุ้นจากกฎหมายด้านอาชีวอนามัยและความปลอดภัย (The Occupational Safety and Health Act: OSHA) ตั้งแต่ปี ค.ศ.1970 จึงมีส่วนกระตุ้นให้มีการใช้ระบบอัตโนมัติอย่างแพร่หลายกว้างขวาง

          6. เพื่อปรับปรุงคุณภาพสินค้า

                การทำงานแบบอัตโนมัติไม่เพียงแต่ให้อัตราการผลิตที่สูงกว่าแบบการทำงานด้วยมือแล้วยังทำไห้การดำเนินการผลิตมีความสม่ำเสมอและสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านคุณภาพมากที่สุด ทำงานผิดพลาดน้อยมาก การลดลงของอัตราของเสีย (Defect Rate) เป็นผลประโยชน์หลักที่ได้รับจากระบบการทำงานแบบอัตโนมัติ

          7. เพื่อลดระยะเวลาในการผลิต

                การทำงานแบบอัตโนมัติช่วยลดเวลาหลังจากรับคำสั่งซื้อจากลูกค้าจนถึงส่งสินค้าให้สั้นลง (Lead Time) ช่วยให้ผู้ผลิตมีความสามารถในการแข่งขันสูงขึ้น มีโอกาสได้รับคำสั่งซื้อในอนาคตมากขึ้น และผลจากการลดระยะเวลาในการผลิต ได้ทำให้งานคงคลังระหว่างกระบวนการ (Work-in Process Inventory: WIP) ลดลงด้วย

          8. เพื่อกระบวนการผลิตที่ไม่สามารถทำงานด้วยมือสามารถเกิดขึ้นได้

                ในบางกระบวนการผลิต ไม่สามารถเกิดขึ้นได้โดยปราศจากความช่วยเหลือจากเครื่องจักรอัตโนมัติ เช่น ต้องการความแม่นยำสูง  ชิ้นส่วนมีขนาดเล็กมาก หรือมีรูปทรงซับซ้อน เช่น ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

          9. เพื่อหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นจากการไม่ใช้ระบบทำงานอัตโนมัติ

                ข้อได้เปรียบของการมีระบบทำงานอัตโนมัตินอกเหนือจากเรื่องผลิตภาพและสร้างผลกำไรเพิ่มขึ้นแล้ว ยังมีประโยชน์ในเรื่องอื่นที่อาจถูกมองข้ามไป เช่น ส่งเสริมยอดขายให้สูงขึ้น แรงงานสัมพันธ์ดีขึ้น และภาพลักษณ์ของบริษัทในสายตาลูกค้าดีขึ้น ฯลฯ ในขณะที่โรงงานผลิตที่ไม่ได้ใช้ระบบทำงานอัตโนมัติจะทราบดีว่าตนมีความเสียเปรียบในการแข่งขันและมีแนวโน้มสูญเสียลูกค้าไปเรื่อย ๆ

 

 

สรุป

  

          แนวคิดเรื่องการผลิตโดยระบบที่เป็นอัตโนมัติ ด้วยการก้าวทันเทคโนโลยีที่หาได้ในปัจจุบันจากผู้ขายทั้งในประเทศและต่างประเทศแล้วนำมาประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรมจึงเป็นเรื่องที่น่าจะเริ่มต้นพัฒนากระบวนการผลิตอย่างจริงจังในปัจจุบัน เพื่อลดช่องว่างและผลกระทบจากการขาดแคลนแรงงานมีฝีมือในภาคอุตสาหกรรมที่มีต้นทุนสูงแล้ว ทั้งยังเป็นการพัฒนาประสิทธิภาพการผลิตให้เพิ่มสูงขึ้น ตลอดจนได้ระบบการผลิตมีความแม่นยำสูงโดยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ในปัจจุบัน

               

          แม้ว่าในปัจจุบันนี้ยังไม่มีโรงงานใดที่จะสามารถพัฒนา ระบบการผลิตโดยปราศจากมนุษย์ได้อย่างสมบูรณ์แบบก็ตาม แต่ แนวโน้มในอนาคตเป็นที่ค่อนข้างชัดเจนว่า โรงงานต่าง ๆ จะแทนที่ แรงงานมนุษย์ด้วยหุ่นยนต์มากขึ้นเรื่อย ๆ อันเนื่องมาจากต้นทุนของหุ่นยนต์ลดลง ทำงานได้รวดเร็วแม่นยำมากขึ้น ผลิตภาพและประสิทธิภาพในการผลิตสูงขึ้น ในขณะที่แรงงานมนุษย์จะมีต้นทุนสูงขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อประเทศมีการพัฒนาขับเคลื่อนทางเศรษฐกิจไป นอกจากนี้แรงงานมนุษย์ในปัจจุบันและต่อไปในอนาคตยังเป็นปัญหาที่จัดการได้ยากขึ้นอีกด้วย เนื่องจาก ประเด็นด้านกฎหมาย จริยธรรม คุณภาพชีวิตของแรงงาน  ดังนั้น แนวโน้มของระบบการผลิตในอนาคตจึงพัฒนาไปสู่การผลิตโดยปราศจากมนุษย์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

               

          เมื่อโรงงาน/บริษัทมีระบบอัตโนมัติที่เหมาะสมกับงานที่ผลิตและมีบุคลากรที่รับผิดชอบมีความรู้ความชำนาญในระบบ การที่จะแข่งขันกับผู้ผลิตรายอื่นก็ไม่ใช่เรื่องที่ ยากลำบากอีกต่อไป ทั้งยังได้รับสิ่งอื่น ๆ อีกมากมายที่ล้วนแต่เป็นประโยชน์ต่อผู้ประกอบการทั้งสิ้น

 

 

 

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด