Smart Factory คืออะไร? โรงงานอัจฉริยะที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลและ AI

Smart Factory คือโรงงานอัจฉริยะที่นำเทคโนโลยีเข้ามาใช้งานภายในโรงงาน เชื่อมโยงข้อมูลจากเครื่องจักร ระบบ ERP บุคลากร และกระบวนการผลิตเข้าด้วยกันผ่านเทคโนโลยีดิจิทัล เพื่อช่วยลดต้นทุน ลดข้อผิดพลาด เห็นข้อมูลแบบภาพรวม และสร้างกำไรได้ในระยะยาว

ท่ามกลางการแข่งขันของ SME อุตสาหกรรม หรือโรงงาน และความต้องการของลูกค้าที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว หลายองค์กรจึงเริ่มเปลี่ยนผ่านสู่ Smart Factory เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และยกระดับโรงงานให้พร้อมแข่งขันในยุคปัจจุบัน

บทความนี้ Quick Transformation จะพาไปทำความรู้จักว่า Smart Factory คืออะไร แตกต่างจากโรงงานแบบเดิมอย่างไร รวมถึงแนวทางเริ่มต้นเปลี่ยนโรงงานสู่ Smart Factory อย่างเป็นขั้นตอน เพื่อให้สามารถลงทุนได้อย่างคุ้มค่าและตอบโจทย์การเติบโตของธุรกิจในระยะยาว

รู้จัก Smart Factory คืออะไร

Smart Factory คือโรงงานอัจฉริยะที่นำเทคโนโลยีมาเชื่อมโยงเครื่องจักร ระบบ และบุคลากรเข้าด้วยกัน เพื่อยกระดับและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานให้เป็นระบบ ลดความซ้ำซ้อน ช่วยให้การทำงานสะดวก รวดเร็ว และมีความแม่นยำมากขึ้น โดยอาศัยการทำงานร่วมกันระหว่างเทคโนโลยีหลาย ๆ ประเภท เช่น IIoT, ERP, AI เพื่อจัดการระบบให้เป็นอัตโนมัติ ช่วยให้โรงงานสามารถตัดสินใจได้จากข้อมูลจริง

Smart Factory ต่างจาก Industry 4.0 ตรงที่ Industry 4.0 คือแนวคิดหรือวิสัยทัศน์ของการพัฒนาอุตสาหกรรม ส่วน Smart Factory คือการนำแนวคิดดังกล่าวมาปรับใช้งานจริง หรือนำมาประยุกต์ใช้ภายในโรงงาน

องค์ประกอบสำคัญของ Smart Factory มีอะไรบ้าง

Smart Factory ระบบอุตสาหกรรมอัจฉริยะในไทยจะต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของเทคโนโลยีและเครื่องมือหลายส่วน ซึ่งส่วนใหญ่แล้วจะประกอบไปด้วยเทคโนโลยีหลัก ๆ ดังนี้

IIoT (Industrial Internet of Things)

IIoT คือ การเชื่อมต่อเครื่องจักร อุปกรณ์ เซนเซอร์ และระบบต่าง ๆ ภายในโรงงาน เปรียบเสมือนเป็นตัวกลางในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์แต่ละชนิดและคนทำงานให้ทำงานร่วมกันอย่างราบรื่น ทุกภาคส่วนของโรงงานทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพและตัดสินใจได้จากข้อมูลจริง

ปัญญาประดิษฐ์ (AI)

การวิเคราะห์ขั้นสูงจาก AI จะช่วยเปลี่ยนข้อมูลดิบจำนวนมากจากหน้างานมาวิเคราะห์และเปลี่ยนเป็นข้อมูลเชิงลึกที่สามารถนำไปต่อยอดใช้งานได้จริง เช่น การคาดการณ์ความเสียหายของอุปกรณ์ การเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต หรือการลดเวลาที่เครื่องจักรหยุดทำงาน (Downtime)

การประมวลผลแบบ Cloud

การจัดเก็บและบริหารข้อมูลทั้งหมดบน Cloud ซึ่งมีความยืดหยุ่น จะช่วยรองรับการขยายตัวของธุรกิจในอนาคตได้ ในขณะเดียวกันก็ดูแลรักษาง่าย ผู้ใช้งานสามารถเข้าถึงข้อมูลได้อย่างสะดวก สามารถแก้ปัญหาและตัดสินใจได้จากข้อมูลจริง

Robotics และ Automation

Robotics และ Automation เป็นการนำหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติมาใช้ในการกระบวนการผลิต เพื่อช่วยการทำงานที่ซ้ำซ้อนหรืองานที่ต้องการความแม่นยำสูง ซึ่งเมื่อเชื่อมต่อข้อมูลแบบเรียลไทม์แล้ว ระบบจะสามารถปรับเปลี่ยนการทำงานให้เหมาะสมกับหน้างานได้

ระบบบริหารจัดการภายในองค์กร (ERP)

ระบบซอฟต์แวร์ที่ช่วยเรื่องการวางแผนทรัพยากรขององค์กรให้เป็นระเบียบ แม่นยำ และลดความซ้ำซ้อนของข้อมูล เชื่อมโยงข้อมูลแต่ละแผนก โดยสามารถแสดงข้อมูลได้แบบเรียลไทม์และช่วยเพิ่มความคล่องตัวของระบบต่าง ๆ ในองค์กรอีกด้วย

5 ความแตกต่างระหว่าง Smart Factory กับโรงงานทั่วไป

จุดเด่นของ Smart Factory ที่ทำให้ต่างจากโรงงานทั่วไป มีดังนี้

1. เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต 

การทำงานในรูปแบบของโรงงานอัจฉริยะจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต โดยปรับกระบวนการให้เหมาะสม ลดการแทรกแซงจากการใช้แรงงานมนุษย์ เพื่อให้แรงงานเหล่านั้นสามารถใช้ทักษะและเวลาที่เหลืออยู่ไปโฟกัสกับสิ่งที่สำคัญกว่าได้  

2. ลดโอกาสผิดพลาดในการทำงาน

ปฏิเสธไม่ได้ว่าแต่ละโรงงานย่อมมีงานที่ซับซ้อน หรือต้องใช้ความละเอียดในการทำงานสูง เมื่อใช้แรงงานมนุษย์ก็อาจจะเกิดความผิดพลาดจาก Human Error ได้ ซึ่งเมื่อนำระบบอัตโนมัติเข้ามาใช้งานจะช่วยลดโอกาสในการทำงานพลาดได้

3. สร้างกำไรในระยะยาว

แม้ว่าการลงทุนในระบบอัตโนมัติจะใช้ต้นทุนสูงกว่าปกติ แต่หากเปรียบเทียบความคุ้มค่าในระยะยาวกับการใช้แรงงานมนุษย์ การใช้ระบบอัตโนมัติหรือเครื่องจักรอาจจะทนทาน ลดเวลาหยุดทำงาน ใช้ทรัพยากรได้อย่างเหมาะสม และช่วยลดค่าใช้จ่ายแฝงได้

4. รวบรวมข้อมูลสำหรับวิเคราะห์

หลังจากระบบทำงานเชื่อมต่อกันแล้ว จะทำให้ผู้ประกอบการสามารถเก็บรวบรวมการทำงานและมองเห็นข้อมูลในภาพรวมของการผลิต การสั่งซื้อ ตลอดจนสามารถนำไปวิเคราะห์ในส่วนอื่น ๆ ได้ ยกตัวอย่างเช่น ในการคำนวณการบำรุงรักษาเครื่องจักรจะต้องซ่อมแซมช่วงไหนไม่ให้กระทบการผลิตมากที่สุด

5. เพิ่มโอกาสในการแข่งขันมากขึ้น

ธุรกิจที่ปรับเปลี่ยนสู่การเป็น Smart Factory ย่อมส่งผลให้ประหยัดเวลาในการผลิตมากขึ้น ทำงานได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ และลดข้อผิดพลาดของข้อมูลตามไปด้วย ซึ่งสิ่งเหล่านี้ถือเป็นปัจจัยสำคัญที่จะช่วยให้ธุรกิจเติบโตและพร้อมแข่งขันในวงการอุตสาหกรรม

ตัวอย่าง Smart Factory Industry 4.0

การยกระดับโรงงานให้เป็น Smart Factory สามารถเริ่มต้นทำได้จากส่วนง่าย ๆ เช่น

• ติดตามสต๊อกในคลังสินค้าด้วย QR Code หรือ Barcode เพื่อเช็กสต๊อกได้เร็วขึ้น ลดปัญหาของหาย
• ติดตั้งเซนเซอร์บนเครื่องจักร เพื่อเก็บข้อมูลในการทำงาน เช่น อุณหภูมิ ความเร็ว สถานะการเดินเครื่อง
• การใช้ AI วิเคราะห์ข้อมูลและคาดการณ์การเสื่อมสภาพของเครื่องจักร 
• รถยกระบบอัตโนมัติไร้คนขับ (AGV) ใช้ขนส่งสิ่งของภายในโรงงาน ลดเวลาขนส่ง เพิ่มความปลอดภัย และลดภาระงาน
• ระบบจัดการพลังงานตามการใช้น้ำหรือไฟ เพื่อวิเคราะห์ต้นทุนพลังงาน
• ระบบ ERP เชื่อมต่อกับระบบ MES เพื่อเชื่อมโยงข้อมูลจากหน้างานไปยังระบบ ERP เพื่ออัปเดตข้อมูลการผลิต วัตถุดิบ สต๊อก และผลการผลิตแบบอัตโนมัติ

5 ขั้นตอนในการเปลี่ยนเป็น Smart Factory

อย่างไรก็ดี หากใครที่สนใจยกระดับโรงงานหรือธุรกิจให้เป็น Smart Factory สามารถทำได้ตามขั้นตอน ดังนี้

1. ประเมินศักยภาพโรงงานตนเอง

จุดเริ่มต้นก่อนการเปลี่ยนเป็น Smart Factory ควรประเมินศักยภาพของโรงงานตนเองก่อน ไม่ว่าจะเป็นการคำนวณเงินทุน กำไร กำลังคน หรือค่าใช้จ่าย ตลอดจนภาพรวม รวมไปถึงการกำหนด Pain Point เพื่อกำหนดการแก้ปัญหาจากการลงทุนในครั้งนี้

2. เลือกซอฟต์แวร์ให้เหมาะสม

การเลือกซอฟต์แวร์ให้เหมาะสมกับความต้องการของตนเองก็เป็นอีกเรื่องหนึ่งที่สำคัญ เพราะนอกจากจะช่วยให้การทำงานไร้รอยต่อแล้ว ยังสามารถรองรับการเติบโตของธุรกิจในอนาคตได้อีกด้วย 

3. ฝึกอบรมพนักงานให้พร้อมสำหรับเทคโนโลยีใหม่

อีกหนึ่งเรื่องสำคัญที่ไม่ควรมองข้ามคือ การอบรมหรือเตรียมความพร้อมพนักงานให้เข้าใจในเทคโนโลยี พร้อมที่จะเรียนรู้ ก่อนเริ่มนำเทคโนโลยีมาใช้จริง

4. ติดตั้งและทดสอบระบบ

หลังจากที่ประเมินศักยภาพองค์กรตนเองและเลือกซอฟต์แวร์ให้เหมาะสมแล้ว ก่อนที่จะดำเนินการติดตั้งระบบจริง จะต้องมีการทดสอบระบบก่อน เพื่อให้รู้ถึงข้อผิดพลาดก่อนใช้งานจริงและมีประสิทธิภาพมากที่สุด

5. ปรับแก้ไขให้เป็นไปตามต้องการ

เมื่อเริ่มดำเนินการใช้ Smart Factory จริงหลังติดตั้งแล้ว ช่วงแรกผู้ประกอบการควรจะติดตามผลของระบบโรงงานอัจฉริยะอย่างใกล้ชิดอยู่เสมอเพื่อประเมินผลลัพธ์ต่อไป

4 ขั้นตอนสู่โรงงาน Smart Factory ฉบับ Quick Transformation

คุณ Nuttawut Thongiumroon Sale Executive และคุณ Prachakorn Tasusee Senior Engineer จาก Quick Transformation ได้แนะนำทางออกสภาวะ “Legacy Trap” 4 ขั้นตอนเปลี่ยนโรงงานเก่าสู่ Smart Factory ดังนี้

ขั้นที่ 1: ให้เครื่องจักรเก่า “พูดได้” อีกครั้ง

เริ่มจากใช้วิธี Non-Invasive Retrofit ติดเซนเซอร์ภายนอกวัดอุณหภูมิ แรงดัน การสั่นสะเทือน และกระแสไฟฟ้า โดยไม่ต้องแก้ไขเครื่องจักรเดิม หาเป็นเครื่องจักรยุค Digital Analog ใช้ Remote I/O อย่าง Advantech ADAM Series หรือ WISE-4000 Series ดึงค่าจากเครื่องจักรได้ทันที และหากเป็นเครื่องจักรยุค PLC ใช้ ECU Gateway รวมทุกแบรนด์เข้าด้วยกันได้โดยไม่ต้องเขียนโค้ด

ขั้นที่ 2: แปลงสัญญาณดิบให้เป็นข้อมูลการทำงานจริง

ผ่านการส่งเข้าสู่ระบบ SCADA หรือ Quick MES เพื่อแปลงเป็นข้อมูลสถานะการผลิต เช่น Downtime จำนวนชิ้นงานที่ผลิตได้ และค่า OEE แบบ Real-time

ขั้นที่ 3: รวมศูนย์ข้อมูลทั้งองค์กร

แก้ปัญหา IP Conflict ด้วยอุปกรณ์ Industrial NAT และใช้ QUICK Data Bridges รวบรวมข้อมูลจาก MES, SCADA และ ERP มาจัดรูปชุดข้อมูล (Parsing, Scaling, Timestamping) ให้พร้อมสำหรับ AI ที่ตัว Integration Hub

ขั้นที่ 4: AI Engine วิเคราะห์และตัดสินใจ

ในขั้นสุดท้ายคือ ส่งชุดข้อมูลที่พร้อมแล้วไปยังระบบ Qoot AI หรือ Quick AiX เพื่อวิเคราะห์ความผิดปกติที่มนุษย์สังเกตไม่ได้ เช่น การทำนายการชำรุดของตลับลูกปืนล่วงหน้า 48 ชั่วโมง (Predictive Maintenance) จากนั้นจะส่งแจ้งเตือนไปยังโทรศัพท์มือถือให้ช่างเข้าซ่อมก่อนเครื่องจักรจะเสียจริง

Smart Factory เหมาะกับใครบ้าง

ระบบ Smart Factory เหมาะสำหรับธุรกิจที่มีความซับซ้อนหรือต้องการลดต้นทุน ต้องการใช้ระบบอัตโนมัติหรือเทคโนโลยีเข้ามาปรับใช้ เพื่อลดปัญหาที่เกิดขึ้น เช่น โรงงานอาหาร โรงงานชิ้นส่วนรถยนต์ โรงงานพลาสติก โดยผู้ที่สนใจสามารถเริ่มต้นจากระดับเล็กก่อนขยายไปยังระบบที่ใหญ่ขึ้นได้เช่นกัน

สรุป Smart Factory คืออะไร

Smart Factory คือโรงงานอัจฉริยะที่ไม่ได้เพียงช่วยให้โรงงานสามารถลดต้นทุน เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน หรือลดโอกาสความผิดพลาดเท่านั้น แต่ยังช่วยสร้างกำไรได้ในระยะยาว ในขณะเดียวกันก็เป็นการสร้างโอกาสทางการเติบโตและการแข่งขันในวงการอุตสาหกรรมได้อีกด้วย

ที่มา: PLEX

อ่านบทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ

• IoT vs IIoT คืออะไร เปรียบเทียบให้ชัดทุกด้าน และอัปเดตล่าสุด
• IoT พลิกโฉม 4 อุตสาหกรรมหลักในยุค Industry 4.0