SMC https://www.nectec.or.th/smc Sustainable Manufacturing Center Mon, 01 Apr 2024 01:11:42 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.8.1 https://www.nectec.or.th/smc/wp-content/uploads/2021/02/cropped-siteicon-SMC-32x32.png SMC https://www.nectec.or.th/smc 32 32 [White Paper] 5G Use Cases for Smart Factory/Manufacturing ในประเทศไทย: มุมมองเชิงเทคนิคและความคุ้มค่าการลงทุน https://www.nectec.or.th/smc/5g-use-cases-for-smart-factory-manufacturing/ Mon, 01 Apr 2024 01:06:01 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=7567

โดย กลุ่มวิจัยการสื่อสารและเครือข่าย (CNWRG)
กลุ่มวิจัยไอโอทีและระบบอัตโนมัติสำหรับงานอุตสาหกรรม (IIARG)
ทีมวิเคราะห์ตลาดและเทคโนโลยี
เนคเทค สวทช.

เทคโนโลยีเครือข่ายเซลลูลาร์ไร้สายมีวิวัฒนาการมาถึงยุคที่ 5 หรือที่เรียกว่าย่อว่า 5th Generation Cellular  Network (5G) ในช่วงปี พ.ศ. 2562 ด้วยศักยภาพของเทคโนโลยีที่มีการพัฒนาเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้มีการนำเทคโนโลยีนี้มาประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรมการผลิต นอกเหนือจากการให้บริการโทรคมนาคมแก่บุคคลทั่วไปในการใช้งานโทรศัพท์เคลื่อนที่หรือเชื่อมต่อข้อมูลผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ซึ่งเทคโนโลยี 5G มีศักยภาพที่สอดคล้องกับแนวทางการปรับปรุงอุตสาหกรรมการผลิตให้เข้าสู่ยุคที่ 4 หรือ ที่เรียกว่า Industry 4.0 ด้วยการเพิ่มการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายข้อมูลที่มีเสถียรภาพ เข้าไปในสายการผลิต เป็นผลให้การผลิตสามารถปรับให้มีความยืดหยุ่นได้ สามารถตรวจสอบ และปรับปรุงประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตได้ดีขึ้น

อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีนี้ยังมีความใหม่ และมีการปรับปรุงมาตรฐานอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์ที่ใช้งานได้ในโรงงานกำลังค่อย ๆ เพิ่มจำนวนขึ้น อีกทั้งผู้ให้บริการและผู้ใช้งานยังมีความเข้าใจในการประยุกต์ใช้งานในภาคอุตสาหกรรมการผลิตอย่างจำกัด ผนวกกับความกังวลในความคุ้มค่าที่จะลงทุนในการเลือกใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมกับบริบทของแต่ละราย เป็นส่วนสำคัญที่ยับยั้งการขับเคลื่อนไปข้างหน้าของการลงทุนใหม่ ๆ ก่อให้เกิดการหยุดชะงักของการพัฒนาอุตสาหกรรมให้ก้าวสู่อุตสาหกรรม 4.0

ดังนั้น จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะมีการทดลองทดสอบและการถ่ายทอดการประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยี 5G ให้กับอุตสาหกรรมเพื่อนำไปสู่ Smart Factory/Manufacturing ได้อย่างยั่งยืน ให้เข้ากับบริบทของอุตสาหกรรมไทย ซึ่งการทดลองมาจากความต้องการของผู้ประกอบการโรงงาน พร้อมทั้งชี้ให้เห็นถึงขีดความสามารถของเทคโนโลยี 5G ในด้านต่าง ๆ ซึ่งเอกสารเผยแพร่ฉบับนี้เป็นสรุปผลการทดลองภายใต้โครงการทดลองและถ่ายทอดการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี 5G สำหรับ Smart Factory/Manufacturing ที่ได้รับการส่งเสริมสนับสนุนจากกองทุนวิจัยและพัฒนากิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม เพื่อประโยชน์สาธารณะ (กทปส.) เพื่อเป็นการนำร่องศึกษาการใช้งานเทคโนโลยี 5G ในโรงงาน ซึ่งจะแสดงให้เห็นถึงประโยชน์จากแนวทางการเลือกใช้เทคโนโลยีทั้งในแง่ของประสิทธิภาพและความคุ้มค่าของการลงทุน และผลกระทบต่อภาคธุรกิจโทรคมนาคมและภาคอุตสาหกรรม รวมถึงโอกาสและข้อจำกัดต่าง ๆ นอกจากนี้ยังเป็นการเตรียมความพร้อมให้อุตสาหกรรมในประเทศไทยสามารถก้าวเข้าสู่ยุค 4.0 อย่างแท้จริง

สามารถดาวน์โหลดเอกสารได้ ที่นี่

5G Use Cases for Smart Factory/Manufacturing ในประเทศไทย: มุมมองเชิงเทคนิคและความคุ้มค่าการลงทุน

]]>
เส้นทางการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีแพลตฟอร์ม IDA เพื่อการวิเคราะห์ข้อมูลในโรงงาน https://www.nectec.or.th/smc/%e0%b9%80%e0%b8%aa%e0%b9%89%e0%b8%99%e0%b8%97%e0%b8%b2%e0%b8%87%e0%b8%81%e0%b8%b2%e0%b8%a3%e0%b8%9b%e0%b8%a3%e0%b8%b0%e0%b8%a2%e0%b8%b8%e0%b8%81%e0%b8%95%e0%b9%8c%e0%b9%83%e0%b8%8a%e0%b9%89%e0%b9%80/ Mon, 01 Apr 2024 00:54:15 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=7553

โดย ทีมวิเคราะห์ตลาดและเทคโนโลยี
เนคเทค สวทช.

วิกฤตการณ์ที่ต้องจัดการเพื่อหาทางเลือกและทางรอด

กระแสโลก Digital Transformation and Disruption ที่บีบคั้นให้ภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมต้องปรับตัวให้อยู่รอดได้ โดยเฉพาะในยุค New and Next normal หลังการแพร่ระบาดทั่วโลกของ COVID-19 ซึ่งเป็นแรงกระเพื่อมเร่งให้ภาคอุตสาหกรรมมุ่งเข้าสู่อุตสาหกรรม 4.0 อย่างรวดเร็วขึ้นกว่าแต่ก่อน เพื่อให้สามารถก้าวข้ามผ่านวิกฤตการณ์เหล่านี้ไปให้ได้ แพลตฟอร์มดิจิทัลน่าจะเป็นตัวช่วยภาคอุตสาหกรรมได้อีกแรง โดยช่วยลดช่องว่างการมุ่งสู่อุตสาหกรรม 4.0 ที่หวังผลหลักทำให้ต้นทุนต่ำที่สุดและเกิดความคุ้มค่ามากที่สุด

นอกจากวิกฤตการณ์ในระดับมหภาคแล้ว ในระดับจุลภาค เมื่อเห็นบิลค่าไฟฟ้าในแต่ละเดือนแล้ว ผู้ใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่คงตกใจกับค่าไฟฟ้าที่เพิ่มสูงขึ้นอย่างมาก เผาผลาญเงินอย่างรวดเร็ว ทั้ง ๆ ที่การใช้ไฟฟ้ายังเท่าเดิม โดยตัวแปรสำคัญของเรื่องนี้คือค่า Ft[1] ซึ่งเพิ่มสูงขึ้นแบบก้าวกระโดดในช่วงปีที่ผ่านมา ประชาชนทั่วไปยังลำบากทุกหย่อมหญ้า นับประสาอะไรกับผู้ประกอบธุรกิจ โดยเฉพาะโรงงานผลิตสินค้าที่ต้องใช้ไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเครื่องจักรตลอด 24 ชม. ย่อมได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงยิ่งกว่าอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ชีวิตจริงของโรงงาน

ปัจจุบันผู้ประกอบการโรงงานต้องเผชิญกับปัญหาและความท้าทายหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็น เครื่องจักรเสียหาย (โดยไม่ได้แจ้งเตือนก่อน) ระบบควบคุมต่าง ๆ ทำงานไม่ได้เต็มประสิทธิภาพ ต้องหยุดการผลิตชั่วคราว และย่อมส่งผลต่อการผลิตสินค้าที่ไม่ได้คุณภาพ การไม่มีระบบแจ้งเตือนเมื่อเครื่องจักรมีปัญหาหรือหยุดการทำงาน ข้อมูลที่มีไม่เพียงพอต่อการตัดสินใจและหลาย ๆ โรงงานข้อมูลเหล่านั้นยังอยู่ในรูปแบบแฟ้มกระดาษกองโต ซึ่งไม่สามารถนำมาใช้จัดการปัญหาได้ทันท่วงที เจ้าของโรงงานหลายแห่งที่พยายามนำเอาเทคโนโลยีมาใช้ยังต้องลองผิดลองถูกในการจัดการหาระบบดิจิทัลมาช่วยเหลือหรือมองหา System Integrator (SI) และต้องการผู้เชี่ยวชาญที่น่าไว้วางใจมาช่วยชี้แนะให้ตรงจุดของปัญหา

สิ่งที่โรงงานอยากเห็น

เพื่อเอาตัวรอดในการจัดการพลังงานและการบริหารจัดการโรงงาน และมุ่งสู่การเป็นอุตสาหกรรม 4.0 หากมีตัวช่วยเรื่องการจัดการข้อมูลต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฉายภาพให้เห็นแบบรวดเร็วและเข้าใจง่ายมากกว่าเป็นแฟ้มกระดาษปริมาณมหาศาล มีตัวช่วยสะกิดเตือนอย่างทันท่วงทีก่อนเกิดความเสียหายต่อการผลิตและเครื่องจักร มองหาตัวช่วยเพื่อวัดประสิทธิภาพการผลิต ตลอดจนช่วยลดต้นทุนการผลิตในแง่มุมต่าง ๆ ย่อมเป็นทางเลือกและทางรอดของโรงงานในยุคปัจจุบัน

แพลตฟอร์ม IDA เป็นตัวช่วยได้

Industrial IoT & Data Analytic Platform (IDA) หรือ แพลตฟอร์ม IDA คือตัวช่วย “ปลดล็อคศักยภาพโรงงานด้วยเทคโนโลยีไอโอที” หรือ “Connecting industrial IoT, unlocking new insights”

เนคเทค-สวทช. ได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อตอบโจทย์อุตสาหกรรม 4.0 หลายผลงาน โดยแพลตฟอร์ม IDA ก็เป็นหนึ่งในนั้น แพลตฟอร์ม IDA คือ แพลตฟอร์มที่สามารถเชื่อมต่อ เชื่อมโยง และรวบรวมข้อมูล (Integrate) จากอุปกรณ์ไอโอทีหรือ Internet of Things (IOT) ที่ช่วยตรวจจับสัญญาณต่าง ๆ จากเครื่องจักรในกระบวนการผลิตสู่การวิเคราะห์ บูรณาการข้อมูล และแสดงผล (Visualize) แบบ Real time ทำให้ทราบสถานภาพของเครื่องจักร ตลอดจนการวินิจฉัยข้อมูล (Diagnose) แจ้งเตือนและตอบสนอง (Alert & React) นำไปสู่การบริหารจัดการการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็ว ทันท่วงที และที่สำคัญยังช่วยในการประหยัดพลังงานได้อีกด้วย

สำหรับเทคโนโลยีที่เป็นส่วนประกอบหลักของแพลตฟอร์ม IDA เฉพาะของเนคเทคนั้น ได้แก่[2]

1. uRTU (Universal Remote Terminal Unit) หรือ หน่วยตรวจวัดระยะไกลยูนิเวอร์แซลโดยการเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อทราบต้นทุนรวมถึงภาพรวมด้านการใช้พลังงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในโรงงานให้คุ้มค่าสูงสุด

2. NETPIE (Network Platform for Internet of Everything) หรือ แพลตฟอร์มสื่อสารเพื่อเชื่อมต่อทุกสรรพสิ่ง โดย “NETPIE 2020” แพลตฟอร์ม IoT สัญชาติไทยเวอร์ชันใหม่ล่าสุด ด้วยคุณสมบัติที่พัฒนาขึ้นเพื่อลดภาระและตอบโจทย์ผู้ใช้งานด้าน IoT โดยเฉพาะ ทำให้เป็นเรื่องง่าย ตั้งแต่ขั้นตอนการสร้างต้นแบบ การพัฒนาระบบเพื่อการใช้งานเชิงพาณิชย์ ไปจนถึงการดูแลรักษา ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้งานอย่างเต็มรูปแบบ

นอกจากนั้นแพลตฟอร์มยังมีหน้าจอแสดงผลข้อมูลต่าง ๆ เพื่อการวิเคราะห์และติดตามของเจ้าหน้าที่และเจ้าของโรงงาน จึงนับได้ว่าแพลตฟอร์ม IDA เป็นแพลตฟอร์ม IoT และระบบวิเคราะห์ข้อมูลอุตสาหกรรมที่เชื่อมโยงข้อมูลจากเครื่องจักรการผลิตสู่การวิเคราะห์ข้อมูล (Data Analytic) อย่างอิสระ ดังนั้นแพลตฟอร์ม IDA จึงสามารถประยุกต์ใช้งานครอบคลุมได้หลายมิติ เช่น

1. การตรวจวัดปริมาณการใช้พลังงานในโรงงาน (Energy Monitoring) โดยการเก็บและวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อทราบต้นทุนรวมถึงภาพรวมด้านการใช้พลังงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานในโรงงานให้คุ้มค่าสูงสุด

2. การปรับปรุงประสิทธิภาพของกระบวนการผลิต หรือ Overall Equipment Effectiveness (OEE) โดยการเชื่อมโยงข้อมูลพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของเครื่องจักรเพื่อวิเคราะห์ประสิทธิผลโดยรวมที่บ่งบอกความพร้อมของเครื่องจักรซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของประสิทธิภาพการผลิต นำไปสู่การแก้ไข ปรับปรุงกระบวนการผลิตอย่างตรงจุดเพื่อเพิ่ม Productivity แก่โรงงานอุตสาหกรรม

3. การบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ (Predictive Maintenance) โดยการเชื่อมโยงข้อมูลพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของเครื่องจักรมาวิเคราะห์อย่างต่อเนื่อง ถึงความเป็นไปได้ที่เครื่องจักรจะเกิดอาการเสียหายในอนาคต ช่วยให้ผู้ประกอบการสามารถวางแผนการซ่อมบำรุงได้อย่างทันท่วงที ช่วยลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพในการบำรุงรักษาเครื่องจักรในโรงงาน

การตรวจจับการใช้พลังงานในระดับเครื่องจักรแบบ Real-time ช่วยให้ผู้ประกอบการนำข้อมูลที่ได้ไปประกอบการตัดสินใจในการวางแผนและบริหารจัดการพลังงานในสถานประกอบการของตนได้อย่างมีประสิทธิภาพพร้อมต่อยอดไปสู่การวัดประสิทธิภาพการผลิตของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness: OEE) และการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ (Predictive Maintenance) ต่อไป

ตัวอย่าง Dashboard แสดงผลสถานะเครื่องจักร “ควบคุมแรงดันปั๊มน้ำเย็นแบบรวมศูนย์อัตโนมัติ” มีเริ่มต้นตั้งแต่เชื่อมต่อรวบรวมข้อมูล (Integrate) จึงมีการแสดงผล (Visualize) ในกรณีตัวอย่างนี้คือแสดงออกมาเป็นกราฟแนวโน้มแรงดันปั๊มน้ำเย็น และมีการวินิจฉัยข้อมูล (Diagnose) ว่ามีความปกติหรือผิดปกติ และที่สำคัญมีระบบแจ้งเตือนผ่าน Application LINE เพื่อให้บริษัทฯ สามารถแก้ไขปัญหาได้ทันท่วงที (Alert & React) แพลตฟอร์ม IDA จึงเป็นทั้งทางเลือกและทางรอดของการจัดการพลังงานของโรงงาน

จากเทคโนโลยีสู่ผู้ใช้ตัวจริง: กรณีศึกษา 2 บริษัท

จากบริษัทผู้ใช้แพลตฟอร์ม IDA ในปัจจุบันกว่า 20 แห่ง  บริษัท ธนากรผลิตภัณฑ์น้ำมันพืช จำกัด และบริษัท เดอะเพ็ท จำกัด จังหวัดปทุมธานี เป็นกรณีศึกษาที่จะนำมาแสดงให้เห็นตัวอย่างประโยชน์ที่เกิดจากการใช้งานแพลตฟอร์ม IDA

รณีศึกษาแรกคือ บริษัท ธนากรผลิตภัณฑ์น้ำมันพืช จำกัด มีแผนดำเนินการเพื่อยกระดับโรงงานไปสู่ระดับ Industry 4.0 โดยในการผลิตน้ำมันพืชให้มีคุณภาพสูงนั้น จำเป็นต้องมีการตรวจวัดกระบวนการในการผลิต (Process Monitoring) และสิ่งสำคัญที่สุดหนึ่งคือ การบำรุงรักษาเครื่องจักรมิให้มีความผิดปกติหรือหยุดทำงานส่งผลให้การผลิตหยุดชะงัก โดยโรงงานได้ใช้แพลตฟอร์ม IDA เพื่อเป็นตัวช่วยการตรวจสอบการใช้พลังงานพื้นฐานและการบำรุงรักษาเครื่องจักรสำหรับหอหล่อเย็น (Cooling Tower) ซึ่งเป็นหนึ่งในเครื่องจักรที่สำคัญที่สุดในกระบวนการผลิต ซึ่งจะต้องมีการตรวจสอบมอเตอร์ทั้งในส่วนของปั๊มน้ำและพัดลมโดยติดตั้งอุปกรณ์เซนเซอร์เพื่อนำข้อมูลการใช้พลังงานไฟฟ้า การสั่นสะเทือน (Vibration) อุณหภูมิ (Temperature) และกระแสไฟฟ้า (Current) ผ่านอุปกรณ์ URCONNECT ขึ้นสู่ระบบเครือข่าย IoT คลาวด์ของ IDA เพื่อตรวจวัด และแพลตฟอร์ม IDA ช่วยแสดงผลสถานะการทำงานแบบ Real-time หากเกิดความผิดปกติสามารถทำการแจ้งเตือนได้ทันที นอกจากนี้ IDA Dashboard ยังมีการแสดงผลตัวชี้วัดประสิทธิภาพของเครื่องจักร เช่น Cooling Efficiency ของ Cooling Tower ซึ่งจะถูกนำไปปรับปรุงการใช้งานได้

สำหรับกรณีศึกษาที่สอง บริษัท เดอะเพ็ท จำกัด จังหวัดปทุมธานี มีการใช้งานเทคโนโลยีเพื่อสนับสนุนกระบวนการบำรุงรักษาระบบ Cooling Tower น้ำหล่อเย็นของเครื่องจักร พร้อมทั้งออกแบบระบบให้สามารถควบคุมย้อนกลับได้ โดยเมื่อใช้งานจริง นำไปควบคุมส่วน Pump Chiller เป็นหลัก ทำให้สามารถควบคุมการใช้พลังงานไฟฟ้า สำหรับมอเตอร์ปั๊มได้อย่างมีประสิทธิภาพ แพลตฟอร์ม IDA นอกจากช่วยให้โรงงานทราบถึงสถานะการทำงานของปั๊มน้ำและมอเตอร์ของ Cooling Tower แล้ว ยังช่วยในการควบคุมการทำงานของปั๊มน้ำเย็นแบบอัตโนมัติอีกด้วย ส่งผลให้ลดการใช้แรงงานคน อีกทั้งยังสามารถควบคุมการใช้พลังงานไฟฟ้าของปั๊มน้ำและมอเตอร์ของ Cooling Tower ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

นอกจากสถานะการทำงานของปั๊มและมอเตอร์แล้ว ยังมีการตรวจวัดแรงดันและอุณหภูมิน้ำเย็นสำหรับระบายความร้อนเครื่องผลิตฉีดพลาสติก ซึ่งสามารถตรวจสอบความผิดปกติและแก้ไขได้อย่างรวดเร็ว ช่วยป้องกันเครื่องจักรเสียหายและลดระยะเวลาการหยุดผลิตเพื่อซ่อมแซมเครื่องจักรได้ การแจ้งเตือนความผิดปกติของปั๊มน้ำ มีระบบแจ้งเตือนผ่านแอปพลิเคชัน LINE ในกลุ่มผู้รับผิดชอบ ทำให้เมื่อมีความผิดปกติเกิดขึ้น ระบบจะแจ้งเตือนผ่านทางช่องแชตกลุ่ม เพื่อให้ผู้รับผิดชอบสามารถเข้าแก้ไขปัญหาได้อย่างรวดเร็วการใช้งานแพลตฟอร์ม IDA นอกจากช่วยลดต้นทุนและประหยัดพลังงานได้แล้ว ยังช่วยในเรื่องของความเสถียรของกระบวนการผลิต ส่งผลให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์คงที่ ช่วยให้ลดของเสียของผลิตภัณฑ์อีกด้วย

จากกรณีศึกษาทั้งสองบริษัท ถึงแม้ว่าโรงงานจะมีขนาดแตกต่างกัน และการผลิตสินค้าที่แตกต่างกัน แต่ก็มีการใช้งานแพลตฟอร์ม IDA ที่มีความคล้ายคลึงกัน โดยเน้นในส่วนบำรุงรักษาเครื่องจักรสำหรับหอหล่อเย็น (Cooling Tower) ที่เป็นหนึ่งในเครื่องจักรที่สำคัญที่สุดในกระบวนการผลิต ตลอดจนช่วยในการควบคุมการทำงานของปั๊มน้ำเย็นแบบอัตโนมัติอีกด้วย และยังช่วยแสดงผลสถานะการทำงานแบบ Real-time หากเกิดความผิดปกติสามารถทำการแจ้งเตือนเพื่อแก้ไขปัญหาได้ทันท่วงทีเช่นเดียวกันทั้งสองโรงงาน

ทั้งนี้ เมื่อได้วิเคราะห์ประเมินเชิงตัวเลข เพื่อยืนยันถึงผลประโยชน์ที่บริษัททั้งสองได้รับจากการใช้แพลตฟอร์ม IDA อย่างเป็นรูปธรรม โดยทีมประเมินผลของเนคเทค ซึ่งแสดงให้เห็นถึงมิติผลประโยชน์ที่บริษัทได้รับที่มีความแตกต่างกันได้อย่างชัดเจน ดังนี้

สำหรับบริษัท ธนากรฯ ในภาพรวมบริษัทฯ มี Return on Investment (ROI) เป็นจำนวนสูงถึง 102 เท่าของเงินลงทุน โดยมีระยะเวลาคืนทุน (Payback Period) เพียงภายใน 1 เดือนเท่านั้น ตลอดจนได้สร้างผลกระทบเชิงเศรษฐกิจจากการลดความสูญเสียกำลังการผลิตโดยรวมได้สูงถึง 126 ล้านบาท ส่วนหนึ่งมาจากการมีข้อมูลแบบ Real-time Dashboard และมีระบบแจ้งเตือน ทำให้สามารถวางแผนป้องกันก่อนเครื่องจักรเสียหาย ซึ่งถ้าเสียหายขึ้นมานั้นต้องใช้เวลาสั่งซื้อหรือซ่อมนานถึง 3 เดือน และยิ่งไปกว่านั้นคือ ทำให้บริษัทฯ มีการลงทุนเพิ่มเพื่อต่อยอดจากการใช้งานแพลตฟอร์ม IDA เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต โดยได้ติดตั้งระบบ Cooling Tower และ  Expander เช่น การติดตั้ง Pressure Transmitter, Vibration Sensor & Temperature Sensor และระบบ Automation มูลค่ารวมเกือบ 1 ล้านบาท

ในขณะที่บริษัท เดอะเพ็ทฯ เมื่อเทียบประสิทธิภาพการผลิตก่อนการติดตั้งระบบและหลังการติดตั้งระบบแพลตฟอร์ม IDA บริษัทฯ มี Return on Investment (ROI) เป็นจำนวน 1.4 เท่าของเงินลงทุน เมื่อคำนวณระยะเวลาคืนทุน (Payback Period)  ใช้เวลาในการคืนทุน 1 ปี ตลอดจนได้สร้างผลกระทบเชิงเศรษฐกิจจากการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและลดเวลาการทำงานของพนักงาน 4 หมื่นบาท จากการมีระบบแจ้งเตือนแก้ไขปัญหาได้อย่างทันท่วงที และยิ่งไปกว่านั้นคือ ช่วยประหยัดการใช้พลังงานสูงถึงเกือบ 1 ล้านบาท หรือในระยะยาวสามารถประหยัดพลังงานได้สูงถึง 50% ภายในระยะเวลา 5 ปี มีผลทำให้บริษัทฯ ตัดสินใจลงทุนเพิ่มต่อยอดจากการใช้งานแพลตฟอร์ม IDA เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตในระบบควบคุมและเซนเซอร์ มูลค่ารวมเกือบ 3 แสนบาท

เมื่อเปรียบเทียบทั้งสองบริษัท พบว่าบริษัท ธนากรฯ มี ROI (102 เท่า) สูงกว่าบริษัท เดอะเพ็ทฯ (1.4 เท่า) อย่างมาก เนื่องจากขนาดโรงงานการผลิต และจุดที่นำเอาเทคโนโลยีไปแก้ปัญหามีความแตกต่างกันเนื่องจากบริษัท ธนากรฯ ได้ประโยชน์จากการใช้แพลตฟอร์ม IDA ในการลดความสูญเสียกำลังการผลิต ลดความเสี่ยงในการสูญเสียจากการลดกำลังการผลิต ลดความเสียหายของเครื่องจักร ลด downtime ลดค่าบำรุงรักษาโดยไม่จำเป็น ซึ่งหากเกิดขึ้น จะกระทบอย่างมากต่อยอดการผลิต ยอดขายและต้นทุนจัดเก็บคลังสินค้าเป็นมูลค่าสูง

ในขณะที่บริษัท เดอะเพ็ทฯ ทดลองนำไปใช้งานโดยมุ่งเน้นผลประโยชน์ในมิติการประหยัดพลังงานและลดเวลาการทำงานของพนักงานก่อน ซึ่งการนำไปใช้ยังไม่ได้อยู่ในกระบวนการผลิตโดยตรง ทำให้มูลค่าประโยชน์ที่เกิดขึ้นยังไม่สูงเท่า หากในอนาคตปรับไปสู่การวิเคราะห์เพื่อการลดความสูญเสียกำลังการผลิตเช่นบริษัท ธนากรฯ ก็มีแนวโน้มให้ค่าผลตอบแทนการลงทุนสูงขึ้นได้ ในขณะที่ต้นทุนของในส่วนของการประยุตก์ใช้แพลตฟอร์ม IDA ของทั้งสองแห่งไม่ต่างกันมากนัก ทั้งนี้จากผลประโยชน์ต่อการลงทุนที่แตกต่างกันดังกล่าว ย่อมส่งผลกระทบต่อระยะเวลาคืนทุน (Payback Period) และการลงทุนเพิ่มของบริษัทฯ ที่แตกต่างกันเช่นกัน

อย่างไรก็ตาม รายงานฉบับนี้เป็นเพียงกรณีศึกษาการใช้เทคโนโลยีแพลตฟอร์ม IDA โดยเน้นในส่วนบำรุงรักษาเครื่องจักรสำหรับหอหล่อเย็น (Cooling Tower) ที่มีการวิเคราะห์เชิงตัวเลขทั้ง ROI, Payback Period, Impact และ Investment เพียงสองบริษัทเท่านั้น ซึ่งอาจจะมีการประยุกต์ใช้แพลตฟอร์ม IDA นี้ในแง่มุมอื่น ๆ ของโรงงาน หรือใช้เทคโนโลยีอื่น ๆ มาสผมผสานอีก ตลอดจนใช้ในโรงงานที่ขนาดการผลิตและสินค้าที่แตกต่างกัน ย่อมจะส่งผลให้การวิเคราะห์ เปรียบเทียบ และประเมินเชิงเศรษฐศาสตร์ตลอดจนผลประโยชน์และประสิทธิภาพการผลิตตามบริบทโรงงานที่แตกต่างกัน

สนใจรายละเอียดข้อมูลเพิ่มเติม สามารถดาวน์โหลดเอกสารได้ ที่นี่

เส้นทางการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีแพลตฟอร์ม IDA เพื่อการวิเคราะห์ข้อมูลในโรงงาน: ตัวอย่างทางเลือกและทางรอดของผู้ใช้งานจริง

]]>
SMC OPEN HOUSE 2023 https://www.nectec.or.th/smc/smc-openhouse2023/ Mon, 13 Nov 2023 15:32:20 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=7033

Sustainable Manufacturing: Paving the Way Towards Green Transformation

การผลิตแบบยั่งยืน เส้นทางการเปลี่ยนผ่านสู่ "โลกสีเขียว"

ขอเชิญทุกท่านเข้าร่วมงานเปิดบ้านศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน: SMC Open house 2023 ในวันศุกร์ที่  1  ธันวาคม 2566 เวลา 10:00-17:00 น. ณ เขตนวัตกรรมระเบียงเศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออก (Eastern Economic Corridor of Innovation : EECi) อำเภอวังจันทร์ จังหวัดระยอง โดยภายในงานจะได้พบกับสมาชิกและพันธมิตรของศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน ที่จะมานำเสนอเทคโนโลยี นวัตกรรม บริการและประสบการณ์ ก่อให้เกิดการพัฒนาความร่วมมือระหว่างกัน ทั้งยังเผยแพร่ความรู้สู่ผู้ประกอบการโรงงานอุตสาหกรรม, Technology Vendor,  System Integrator, นักวิจัย นักวิชาการ ครู อาจารย์สังกัดมหาวิทยาลัย รวมถึงบุคคลที่สนใจได้ทราบถึงผลิตผลของศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน (SMC)

นอกจากนี้ ยังมีการจัดกิจกรรมการจับคู่เจรจาธุรกิจภายในงาน (Business Matching) และกิจกรรม Conference &  Forum ให้ความรู้แก่ผู้ประกอบการในหัวข้อที่เกี่ยวข้อง “Sustainable Manufacturing: Paving the Way Towards Green Transformation การผลิตแบบยั่งยืน เส้นทางการเปลี่ยนผ่านสู่โลกสีเขียว” และหัวข้ออื่นๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อผู้ประกอบการ เพื่อตอบสนอง นโยบาย BCG, ESG, SDGs และยกระดับการพัฒนาอุตสาหกรรมของประเทศสู่ไทยแลนด์ 4.0

หากท่านมีข้อสอบถามเพิ่มเติม กรุณาติดต่อ
กฤตยา โทร. 089-459-3885, วิชชุดา โทร. 082-481-3563, พรพรหม โทร. 086-6000723

]]>
หลักสูตร PLC and Industrial IoT Development https://www.nectec.or.th/smc/%e0%b8%ab%e0%b8%a5%e0%b8%b1%e0%b8%81%e0%b8%aa%e0%b8%b9%e0%b8%95%e0%b8%a3-plc-with-industria/ Wed, 10 May 2023 09:55:41 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=6937
📣เปิดรับสมัครผู้ที่สนใจเข้าร่วมอบรมหลักสูตร “PLC and Industrial IoT Development” เข้าถึงการเขียนโปรแกรมเชื่อมต่อ PLC กับ IIoT
 
📌เรียนรู้การเขียนโปรแกรม PLC ควบคุมระบบอัตโนมัติ ทำงานร่วมกับระบบ Mechatronics และ Pneumatic เชื่อมโยงกับอุปกรณ์เซ็นเซอร์ และเรียนรู้ระบบ IIoT และสามารถเชื่อมโยงการทำงานของ PLC กับ Industrial IoT ให้สามารถแสดงข้อมูลบนคลาวด์ (Cloud) ผ่านระบบ MODBUS
📌ทดลองออกแบบ เขียนโปรแกรมควบคุมกับชุด Industrial Automation Systems
🗓ระยะเวลาการจัดงาน: จำนวน 3 วัน ระหว่างวันที่ 24 – 26 พฤษภาคม 2566 เวลา 09.00 – 16.00 น.
📍สถานที่เรียน อาคาร Nectec Pilot Plant 5, สวทช. ปทุมธานี
📌สมัครได้เลยที่ https://docs.google.com/…/1FAIpQLSdDQIjMqhHDRN…/viewform
 
คุณสมบัติของผู้สมัคร
1. ผู้ประกอบการหรือบุคลากรในภาคอุตสาหกรรม
2. ผู้ที่เกี่ยวข้องด้านการศึกษา
3. ผู้ให้บริการพัฒนาและออกแแบบระบบอัตโนมัติ
 
สิทธิพิเศษสำหรับการฝึกอบรม 2 ต่อ
ต่อที่ 1 สำหรับผู้ประกอบการและนิติบุคคลที่ต้องการพัฒนา Upskill Reskill ด้วยตนเอง หรือต้องการส่งบุคลากรมาพัฒนาความรู้ ความสามารถ ค่าใช้จ่ายการฝึกอบรมสามารถทำเรื่องลดหย่อนภาษีได้ถึง 200% (ตาม พรบ.กรมพัฒนฯ 2545)
ต่อที่ 2 สำหรับการสมัครสมาชิก SMC
Member SMC รับส่วนลด 5 % และการเข้ามา Workshop เครื่องมือ ฟรี!!! ตลอดการเป็นสมาชิก
สามารถศึกษารายละเอียดค่าสมาชิกและสิทธิประโยชน์เพิ่มเติมผ่านช่องทาง https://www.nectec.or.th/smc/services-membership/
 
สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่:
คุณรพีพงศ์ โชครุ่งอิสรานุกูล 089-6665997, raphipong.chokrungitsaranukul@nectec.or.th
คุณขวัญชนก 02-5646900 ต่อ 2068, kwanchanok.has@ncr.nstda.or.th
]]>
อยุธยากล๊าส อินดัสทรี เครือ BGC เดินหน้าต่อยอด IDA Platform เพื่อวิเคราะห์ภาพรวมพลังงาน https://www.nectec.or.th/smc/bgc-ida-platform/ Fri, 07 Oct 2022 10:19:09 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=6735
📌อยุธยากล๊าส อินดัสทรี เครือ BGC เดินหน้าต่อยอด IDA Platform เพื่อวิเคราะห์ภาพรวมพลังงาน
4 ตุลาคม 2565 คณะผู้บริหาร นักวิจัย และ บุคลากร เนคเทค สวทช. นำโดย ดร.พนิตา พงษ์ไพบูลย์ รองผู้อำนวยการเนคเทค สวทช. ดร.รวีภัทร์ ผุดผ่อง ผู้อำนวยการฝ่ายความร่วมมืออุตสาหกรรมสมัยใหม่ สวทช. และ ดร.กุลชาติ มีทรัพย์หลาก หัวหน้าทีมระบบไซเบอร์-กายภาพ เดินทางเยี่ยมชมผลการดำเนินงานโครงการ IDA Platform ณ บริษัท อยุธยากล๊าส อินดัสทรี จำกัด บริษัทในเครือ บริษัท บีจี คอนเทนเนอร์ กล๊าส จำกัด (มหาชน) ผู้ผลิตแก้วรายใหญ่ และบรรจุภัณฑ์ครบวงจร จ.พระนครศรีอยุธยา โดยมี คุณจักษ์รินทร์ มุสิกะสังข์ ผู้อำนวยการอาวุโส – ห่วงโซ่อุปทานบรรจุภัณฑ์แก้ว คุณไพรัชฏ์ ไตรเวทย์ ผู้จัดการฝ่ายวิศวกรรมกลาง และ ส่วนวิศวกรรม BGC อยุธยากล๊าส พร้อมด้วยผู้จัดการ และบุคลากรบริษัทฯ ให้การต้อนรับนำชมพื้นที่ติดตั้ง IDA Platform และร่วมอภิปราย แลกเปลี่ยนมุมมองจากการใช้งาน เพื่อพัฒนาสู่ระยะต่อไป
บริษัท อยุธยากล๊าส อินดัสทรี จำกัด ได้ติดตั้งระบบ IDA Platform เพื่อติดตามการใช้พลังงานไฟฟ้าบริเวณ เครื่องอัดอากาศ (Air Compressor) จำนวน 9 เครื่อง หลังจากเริ่มใช้งาน พบว่า ใช้งานง่าย ใช้งานสะดวก และ ประเด็นสำคัญ คือ ทำให้บริษัทฯ ทราบถึงการใช้พลังงานไฟฟ้า และติดตามสถานะเครื่องจักร ผ่าน Dashboard ได้อย่าง real-time
ในอนาคต บริษัทฯ คาดหวังว่าจะขยายผล IDA Platform สู่การติดตามการใช้พลังงานไฟฟ้าของเครื่องจักรอื่นๆ การใช้ไฟฟ้าในภาพรวมทั้งโรงงาน และการติดตามการใช้พลังงานจากก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็นพลังงานหลักของโรงงาน เพื่อการบริหารจัดการค่าพลังงานของทั้งโรงงานและลดต้นทุนการผลิตได้ และคาดหวังว่าข้อมูลจาก IDA Platform จะนำมาช่วยส่งเสริมการวิเคราะห์ข้อมูลด้านพลังงาน เชื่อมโยงค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ เพื่อนำมาสู่การพัฒนา แก้ปัญหาการจัดการในโรงงานได้ต่อไป
ดร.พนิตา ได้ยกตัวอย่างการใช้งาน IDA Platform ในโรงงานนำร่องอื่นๆ ว่านอกจากช่วยติดตามการใช้พลังงานไฟฟ้าแล้ว หากโรงงานมีการติดตั้ง sensor เพิ่มเติมบริเวณเครื่องจักร จะช่วยชี้จุดที่เกิดการขัดข้องของเครื่องจักร และเข้าแก้ไขได้ทันท่วงทีอีกด้วย ทั้งนี้ เรื่องการดูแลรักษา IDA Platform และการขยายผลนั้น ทางเนคเทค สวทช. มีความยินดีให้คำปรึกษาด้านเทคนิคเพื่อสนับสนุนให้เกิดการใช้งานอย่างต่อเนื่องและเกิดประโยชน์สูงสุด
นอกจากนี้ คุณศรัณย์ ศรีพิพัฒน์ ที่ปรึกษาโครงการฯ และทีมวิจัยฯ ได้ถ่ายทอดความรู้เรื่องการอ่านค่าพารามิเตอร์ การประยุกต์ใช้ค่าพารามิเตอร์ และแนะนำการสร้างรายงานอัตโนมัติจาก Dashboard เพื่อการประยุกต์ใช้งานในด้านพลังงาน
ในช่วงท้าย ดร.พนิตา และดร.รวีภัทร์ ได้แนะนำบริการและสิทธิประโยชน์ของการเป็นสมาชิกศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน (SMC) ที่สามารถตอบโจทย์โรงงานที่ต้องเพิ่มศักยภาพกระบวนการผลิตไปสู่อุตสาหกรรม 4.0 ได้เป็นอย่างดี ตั้งแต่การประเมินสถานะอุตสากรรม การพัฒนาบุคลากร ที่ปรึกษาด้านการใช้เทคโนโลยี แหล่งทุน และสิทธิประโยชน์ด้านภาษี พื้นที่ทดสอบการใช้งานเทคโนโลยี (Testbed) ไปจนถึงการพัฒนาเทคโนโลยีที่เฉพาะเจาะจงกับแต่ละโจทย์ของอุตสาหกรรม
ติดตามรายละเอียดสมัครสมาชิก SMC > https://www.nectec.or.th/smc/services-membership/
]]>
E-learning! EV Conversion ความรู้เบื้องต้นการดัดแปลงรถยนต์เป็นรถไฟฟ้า https://www.nectec.or.th/smc/e-learning-ev-conversion/ Fri, 07 Oct 2022 06:14:25 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=6723
🚗 อยากดัดแปลงรถยนต์ที่มีให้กลายเป็นรถยนต์ไฟฟ้า จะทำดีมั้ย❓ต้นทุนเท่าไหร่❓ต้องรู้อะไรบ้าง❓
📌คอร์สเรามีคำตอบให้ กับคอร์ส E-learning หัวข้อ EV Conversion ความรู้เบื้องต้นการดัดแปลงรถยนต์เป็นรถไฟฟ้า ให้เสียงภาษาไทยโดยนักวิจัยจาก SMC !!! เอ้ย บรรยายโดยนักวิจัยจาก SMC ดร.ดวิษ กิระชัยวนิช ทีมวิจัยผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมและอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (IPP)
คลิกที่ https://mooc.learn.in.th/ และค้นหาคำว่า “EV Conversion”
สมัครฟรี เรียนฟรี ไม่มีค่าใช้จ่าย‼
สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมหรือดูรายละเอียดบริการอื่นๆได้ที่ : https://www.nectec.or.th/smc/
]]>
ศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน Sustainable Manufacturing Center (SMC) ได้มาร่วมบรรยายและนำผลงานมาจัดแสดงในงาน MATRA Thailand 2022 https://www.nectec.or.th/smc/matra-thailand-2022/ Fri, 30 Sep 2022 05:34:31 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=6684
📌ศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน Sustainable Manufacturing Center (SMC) ได้มาร่วมบรรยายและนำผลงานมาจัดแสดงในงาน MATRA Thailand 2022 ตั้งแต่วันที่ 28-30 กันยายน 2565 ณ ศูนย์ประชุมและแสดงสินค้านานาชาติ นงนุช พัทยา (NICE) จังหวัดชลบุรี
 
🔺ดร.กุลชาติ มีทรัพย์หลาก หัวหน้าทีมวิจัยระบบไซเบอร์-กายภาพ (CPS) ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC) บรรยายในหัวข้อ The Essential Pathway to Adoption Outreach: Using Industrial IoT and Data Analytics in Smart Factory ในวันที่ 28 กันยายน 2565 เวลา 13.00-13.40 น.
🔺ดร.พรพรหม อธีตนันท์ รองผู้อำนวยการฝ่ายกลยุทธ์วิจัยและถ่ายทอดเทคโนโลยี ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC) บรรยายในหัวข้อ SMC: Partnership and ecosystem development towards Industry 4.0 ในวันที่ 29 กันยายน 2565 เวลา 10.30 – 11.00 น.
🔺 นักวิจัย SMC ทีมวิจัยสมองกลอัจฉริยะและความจริงเสมือน กลุ่มวิจัยไอโอทีและระบบอัตโนมัติสำหรับงานอุตสาหกรรม นำผลงานมาจัดแสดงที่ Booth No. 1-2 ประกอบด้วยหุ่นยนต์สแกนสามมิติ 3D Scanner Robot ซึ่งมีจุดเด่น คือซอฟต์แวร์สามารถปรับเปลี่ยนให้เข้ากับความต้องการของอุตสาหกรรมแต่ละประเภท ระบบมีความยืดหยุ่นที่สามารถปรับเปลี่ยนองค์ประกอบให้เป็นรุ่นหรือยี่ห้อต่างๆ ที่เหมาะสมกับประเภทของงานที่ต้องการและตามงบประมาณที่มีได้ และชุดควบคุมสมองกลฝังตัวสำหรับหุ่นยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติ Embedded Mobile Robot Controller ซึ่งเป็นชุดควบคุมที่สามารถนำไปสร้างหุ่นยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติได้หลากหลายประเภท พัฒนาโปรแกรมอย่างง่าย สามารถทำแผนที่และเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งเป้าหมายได้ และหยุดเมื่อพบเจอสิ่งกีดขวางและยังสามารถค้นหาเส้นทางการเคลื่อนที่เพื่อหลบหลีกได้เองอีกด้วย
 
ทั้งนี้หากผู้ที่สนใจ หรือต้องการที่ปรึกษาทั้งในเรื่อง 3D Scanner และ Embedded Mobile Robot Controller สามารถติดต่อมาได้ที่ smc-business@nectec.or.th และสามารถเข้ามาดูรายละเอียดเพิ่มเติมอื่นๆ ได้ที่ https://www.nectec.or.th/smc/ และอย่าลืมกดติดตาม https://www.facebook.com/smceeci/ เพื่อไม่ให้พลาดข่าวสารและสิทธิประโยชน์ใหม่ๆ
]]>
การโปรแกรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot Programming) ตอนที่ 1 https://www.nectec.or.th/smc/industrial-robot-programming1/ Mon, 26 Sep 2022 06:14:27 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=6445

บทความ : ชำนาญ ปัญญาใส และ รพีพงศ์ โชครุ่งอิสรานุกูล
ทีมระบบไซเบอร์-กายภาพ (CPS)
กลุ่มวิจัยไอโอทีและระบบอัตโนมัติสำหรับงานอุตสาหกรรม (IIARG) เนคเทค สวทช.

ในช่วงอุตสาหกรรมยุคที่ 3 หุ่นยนต์อุตสาหกรรมถูกนำมาใช้ในโรงงานอย่างแพร่หลาย เช่น ในอุตสาหกรรม ผลิตรถยนต์ และอุตสาหกรรมผลิตเครื่องดื่ม ปัจจุบันหุ่นยนต์เข้ามามีบทบาทอย่างสูงในโรงงาน สมัยใหม่ที่ต้องการการผลิตอย่างต่อเนื่อง การควบคุมคุณภาพที่เข้มงวด และความประณีตสูง ในช่วงวิกฤติโรคระบาด ความต้องการใช้หุ่นยนต์ยิ่งสูงขึ้นอย่างมาก จากปัจจัยความเสี่ยงของ การหยุดสายการผลิตเนื่องจากคนงานเจ็บป่วย หุ่นยนต์และระบบออโตเมชั่นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ในการลดความเสี่ยงของการหยุดงานสายการผลิต รวมถึงลดผลกระทบกับห่วงโซ่อุปทาน เมื่อความต้องการใช้หุ่นยนต์ในแต่ละสาขาอุตสาหกรรมมีมากขึ้น ความต้องการวิศวกรทางด้านหุ่นยนต์ ย่อมมีความต้องการเป็นเท่าตัว การพัฒนาองค์ความรู้และทักษะในการเขียนโปรแกรมควบคุม จึงมีความสำคัญ สำหรับวิศวกรหรือช่างเทคนิคควบคุมการผลิตด้วยหุ่นยนต์

ในบทความนี้จะได้อธิบายถึงหุ่นยนต์ และวิธีการเขียนโปรแกรมควบคุมในเบื้องต้น เพื่อเป็นแนวทางให้ผู้สนใจได้ศึกษาค้นคว้าต่อในเชิงลึกสำหรับการพัฒนาทักษะและสมรรถนะทางด้านหุ่นยนต์ต่อไป

ประเภทหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot)

เราสามารถแบ่งประเภทของหุ่นยนต์ตามการใช้งานได้ 6 ประเภท ดังนี้ 

1. หุ่นยนต์แบบ Cartesian  เป็นหุ่นยนต์ที่แกนทั้ง 3 ของหุ่นยนต์จะเคลื่อนที่เป็นแนวเส้นตรง หุ่นยนต์มีความแข็งแรง และมีประสิทธิภาพ  ในการรับน้ำหนักได้มาก หุ่นยนต์ชนิดนี้นิยมใช้ในการหยิบจับ เพื่อทำการประกอบ เช่น การประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ หรือติดชิ้นส่วนยานยนต์ เนื่องจาก โครงสร้างมีความแข็งแรงตลอดแนวการเคลื่อนที่   ดังนั้น จึงเหมาะกับงานเคลื่อนย้ายชิ้นงานหนัก ๆ หรือ เรียกว่า Pick-and-Place เช่น ใช้โหลดชิ้นงานเข้าเครื่องจักร (Machine loading) ใช้จัดเก็บชิ้นงาน (Stacking) นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ในงานประกอบ (Assembly)

ที่มา: Yamaha-Motor

2. หุ่นยนต์ทรงกระบอก (Cylindrical Robot) เป็นหุ่นยนต์ที่มีลักษณะ การเคลื่อนที่คล้าย  Cartesian แต่มีความแตกต่างกันอยู่ที่ตัวฐานของหุ่นจะเป็นการหมุนรอบแกน แทนการเคลื่อนที่แบบเคลื่อนเข้าเลื่อนออก โดยทั่วไปใช้ในงานการหยิบ-วางชิ้นงาน  (Pick-and-Place) ขนย้ายสิ่งของ งานเชื่อม รวมถึงงานประกอบต่างๆ เน้นการทำงานที่รวดเร็ว เพราะสามารถเคลื่อนที่เข้าออกบริเวณที่เป็นช่องโพรงเล็กๆ ได้สะดวก หุ่นยนต์ประเภทนี้จึงนิยมใช้ในห้องปฏิบัติการ

ที่มา: Thermo Scientific

3. SCARA หรือ Selective Compliance Assembly Robot Arm เป็นหุ่นยนต์ที่มีการเคลื่อนที่แบบหมุน 2 จุด    โดยจะสามารถเคลื่อนที่ได้รวดเร็วในแนวระนาบ และมีความแม่นยำสูงจึงเหมาะกับงานประกอบชิ้นส่วนทาง อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ต้องการ     ความรวดเร็วในการหมุนมากนัก แต่จะไม่เหมาะกับงานประกอบชิ้นส่วนทางกล (Mechanical Part) งานตรวจสอบ (Inspection) และงานบรรจุภัณฑ์ (Packaging)

ที่มา: Delta Electronics

4. Polar หรือที่เรียกว่า Spherical Robot คือหุ่นยนต์ที่มีแนวการเคลื่อนที่เป็นการหมุนสองแกน คือที่ฐานและที่ไหล่ของหุ่นยนต์ และส่วนมือจับสามารถยืดหดในแนวเส้นตรงได้ หุ่นยนต์ประเภทนี้ สามารถทำงานในการหยิบจับชิ้นงาน รวมถึงงานเชื่อมรูปแบบต่าง ๆ ได้ดี เหมาะกับการใช้ในงานที่มี การเคลื่อนที่ในแนวตั้ง (Vertical) เพียงเล็กน้อย เช่น การโหลดชิ้นงานเข้าออกจากเครื่องปั้ม (Press) หรืออาจจะใช้งานเชื่อมจุด (Spot Welding)

ที่มา: howtorobot.com

ที่มา: ieee.org

5. หุ่นยนต์ Delta หรือ หุ่นยนต์ Parallel มีรูปทรงคล้ายแมงมุม มีจุดเด่น  ในเรื่อง ความเร็ว ความแม่นยำ และ ความแข็งแรงทนทาน มีส่วนประกอบระบบเซนเซอร์ และระบบการมองเห็นที่ติดไว้บนแขนหุ่นยนต์ ทำให้การจับและการวางสิ่งของที่กำลังเคลื่อนที่มีความแม่นยำสูง ดังนั้นหุ่นยนต์ประเภทนี้จึงเหมาะกับ การหยิบจับวางชิ้นงาน   ขนาดเล็กที่เคลื่อนด้วยความเร็วสูง การหยิบจับวางบนสายพานการผลิต การบรรจุภัณฑ์ชิ้นงาน เช่น ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ขนม หรือ อาหาร 

ที่มา: Fanuc

6. Articulated (Jointed Arm) ทุกแกนการเคลื่อนที่จะเป็นแบบหมุน (Revolute) รูปแบบการเคลื่อนที่จะคล้ายกับแขนคน ซึ่งจะประกอบด้วยช่วงเอว ท่อนแขนบน ท่อนแขนล่าง ข้อมือ การเคลื่อนที่ทำให้ได้พื้นที่ การทำงาน หุ่นยนต์ชนิดนี้สามารถใช้งานได้กว้างขวาง เพราะสามารถเข้าถึง ตำแหน่งต่างๆ ได้ดี เช่น งานเชื่อม Spot Welding, Path Welding, งานยกของ, งานตัด, งานทากาว, งานที่มีการเคลื่อนที่ยากๆ เช่น  งานพ่นสี งาน Sealing  เป็นต้น

ที่มา: OMRON

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมโดยทั่วไปจะมีพื้นที่ในการทำงานจำเพาะ มีการกำหนดพื้นที่ความปลอดภัย มนุษย์ไม่อาจเข้าทำงานใกล้ได้ ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกับมนุษย์เรียกว่า Collaborative Robot หรือ Cobot หรือ โคบอทเป็นหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ได้โดยตรง และปลอดภัยในพื้นที่ที่ทำงานร่วมกัน ได้ถูกนำมาใช้งานในอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลายมากยิ่งขึ้น หุ่นยนต์โคบอทมีหลายประเภท และหลายยี่ห้อในท้องตลาด โดยทั่วไปโคบอทจะถูกใช้สำหรับ งานการหยิบและวาง การจัดเรียงพาเลท การตรวจสอบคุณภาพ และการจัดเรียงเครื่องมือ

ที่มา: ieee.org

วิธีการโปรแกรมหุ่นยนต์ (Robot Programming Methods)

การเขียนโปรแกรมมีความสำคัญต่อความสำเร็จในการทำงานของระบบหุ่นยนต์ เนื่องจากมีชุดคำสั่งที่จำเป็น สำหรับการประมวลผลหุ่นยนต์ ในการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมเพื่อทำงานเฉพาะ ยกตัวอย่างก่อนที่หุ่นยนต์ จะเชื่อมชิ้นงานเข้าด้วยกัน ต้องตั้งโปรแกรมด้วยคำสั่งเฉพาะเพื่อให้สามารถใช้งานได้อย่างถูกต้องแม่นยำ วิธีการเขียนโปรแกรมมีหลายวิธีสำหรับการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม แต่สามารถแบ่งได้ 2 วิธีหลัก คือ วิธีการเขียนโปรแกรมแบบออนไลน์ และการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์ สำหรับการเขียนโปรแกรมออนไลน์ จะแบ่งย่อยเป็นการเขียนโปรแกรมด้วยวิธี การสอนผ่านหน้าจอ และ การสอนนำด้วยมือ

การเขียนโปรแกรมแบบออนไลน์ (On-line Programming)

การโปรแกรมแบบออนไลน์ เป็นวิธีการที่วิศวกรหรือโปรแกรมเมอร์ ทำการโปรแกรมควบคุมการทำงาน ของหุ่นยนต์ ในขณะที่หุ่นยนต์มีการเปิดระบบใช้งานตลอดเวลา โดยอาจเชื่อมต่อสื่อสารผ่านอุปกรณ์ หรือแผงควบคุมแบบมือถือ หรือที่เรียกว่าแผงการสอน (Teach pendant) หรือ ผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้น ถ้าหุ่นยนต์อยู่ในสายการผลิต  จำเป็นต้องหยุดสายการผลิตก่อน

1. วิธีสอนนำด้วยมือ (Hand guided/Lead-through Method)
การโปรแกรมโดยวิธีการสอนด้วยมือ (Hand guided) หรือ การสอนนำ (Lead through)  ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว จะเกี่ยวข้องกับการควบคุมเส้นทางการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ผู้ปฏิบัติงานจะเคลื่อนที่แขนของหุ่นยนต์ด้วยมือ ในเส้นทางที่ต้องการ ขณะที่แขนหุ่นยนต์มีการเคลื่อนที่ ส่วนควบคุมจะจัดเก็บตำแหน่งปัจจุบัน และทิศทางของจุดศูนย์กลางเครื่องมือเป็นระยะๆ  หลังจากที่มีการบันทึกตำแหน่ง การเคลื่อนที่เรียบร้อยแล้ว สามารถสั่งให้หุ่นยนต์เล่นย้อนกลับ (Play-back) ตามที่ได้สอนนำไว้แล้ว ตัวอย่าง เช่น งานเชื่อมแบบต่อเนื่อง  งานพ่นสี  การขัดพื้นผิว เป็นต้น

วิธีการโปรแกรมหุ่นยนต์ลักษณะนี้ สามารถทำได้รวดเร็วและสะดวก กว่าการสอนหุ่นยนต์ โดยวิธีการจิ้มหรือพิมพ์คำสั่งงานที่หน้าจอควบคุมแบบมือถือ ไม่จำเป็นต้องมีทักษะ การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ก็สามารถทำการโปรแกรมหุ่นยนต์ได้ แต่ข้อเสียของ วิธีการโปรแกรมด้วยวิธีการสอนด้วยมือ คือ ไม่เหมาะกับหุ่นยนต์ที่มีขนาดใหญ่ มีน้ำหนักมาก และงานที่ต้องการความแม่นยำเที่ยงตรงสูง การสอนนำด้วยการแนะแนวหุ่นยนต์ด้วยมือไม่อาจกำหนด จุดอย่างแม่นยำได้ จำเป็นต้องใช้การสอนผ่านแผงควบคุมแบบมือถือ มาช่วยกำหนดค่าตำแหน่งที่แม่นยำ

2. Teach Pendant Programming การโปรแกรมแบบการสอนหน้าจอ
การเขียนโปรแกรมผ่านหน้าจออุปกรณ์ควบคุมแบบมือถือ (Teach pendant) โปรแกรมเมอร์จะเพิ่มคำสั่งทีละบรรทัดและกำหนดเงื่อนไขแต่ละคำสั่งเป็นลำดับ ชุดคำสั่งโดยทั่วไปแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มคำสั่งพื้นฐาน (Basic) เช่น คำสั่ง Move, Waypoint, Set, Wait กลุ่มคำสั่งขั้นสูง (Advanced) เช่น คำสั่ง Thread, Procedure, Script และ กลุ่มคำสั่งอุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripheral) เช่น Gripper, Smart3D

การเขียนโปรแกรมแบบออนไลน์ผ่านหน้าจอแผงควบคุมแบบมือถือ

ตัวอย่าง หากต้องการให้ตำแหน่งหุ่นยนต์เคลื่อนที่ Move ไปยังตำแหน่งพิกัดตาม Waypoint โดยการจี้
ที่ลูกศรที่ช่อง Position Control  เพื่อเลื่อนแขนหุ่นยนต์ไปตามแนวแกน XYZ และปรับมุมทิศทางของ หน้าแปลนจุดศูนย์กลางเครื่องมือ (Tool Center Point:TCP)  โดยการจี้ที่ ลูกศรที่ช่อง  Orientation Control ให้หมุนไปตามทิศทางที่ต้องการ หุ่นยนต์บางตัวที่แผงควบคุม แบบมือถืออาจจะขยับ หรือเลื่อนตำแหน่งของแขนหุ่นยนต์โดยใช้ Joystick

การควบคุมการเคลื่อนที่ของแขนหุ่นยนต์โดยการจิ้มลูกศร
ปรับตำแหน่งและมุมของจุดศูนย์กลางเครื่องมือ (TCP)

เมื่อผู้ปฏิบัติงานทำการเคลื่อนแขนหุ่นยนต์ให้อยู่ในตำแหน่งพิกัดที่ต้องการ โดยใช้แผงควบคุมแบบมือถือแล้ว ผู้ปฏิบัติงานสามารถบันทึกพิกัดภายในรายการตำแหน่งได้ โดยการกดปุ่มบันทึก หรือยืนยัน  เนื่องจากเหตุผล ด้านความปลอดภัย หุ่นยนต์สามารถขับเคลื่อนในโหมดการทำงานนี้ได้เฉพาะในแบบช้าๆ เท่านั้น เนื่องจาก ผู้ปฏิบัติงานทำงานภายในพื้นที่ทำงานของหุ่นยนต์ แผงควบคุมจึงจะต้องมีการติดตั้งสวิตช์ฉุกเฉิน  ตัวอย่างลักษณะของงาน สำหรับวิธีการโปรแกรมลักษณะนี้ จะเป็นการทำงานแบบทั่วไปที่ไม่ซับซ้อน เช่น งานการเชื่อมแบบจุด งานหยิบและวาง

การเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์ (Off-line Programming : OLP)

การโปรแกรมแบบออฟไลน์นั้นผู้เขียนโปรแกรมไม่จำเป็นต้องปฏิบัติงานร่วมกับหุ่นยนต์ทำงานจึงไม่จำเป็นต้อง หยุดสายการผลิต กรณีหยุดการผลิตจะเกิดขึ้นเมื่อมีการโปรแกรมงานลงเครื่องควบคุมหุ่นยนต์เท่านั้น  ทั้งนี้ ผู้เขียนโปรแกรมจะใช้ซอฟต์แวร์สำหรับการเขียนโปรแกรม และจำลองการทำงานของหุ่นยนต์  (Robot simulator) ที่ติดตั้งบนเครื่องคอมพิวเตอร์แทน โดยการเขียนโปรแกรมทดสอบการทำงานของหุ่นยนต์ เสมือนว่ากำลังทำงานกับหุ่นยนต์จริง ซึ่งทำให้ผู้เขียนสามารถทดสอบ หรือทดลองเงื่อนไขต่างๆ ได้หลายรูปแบบ และเลือกเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการโปรแกรม หุ่นยนต์ เป็นการลดความเสี่ยง และความผิดพลาดที่จะเกิดกับหุ่นยนต์ก่อนไปทดสอบใช้งานจริง

รูปแบบการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์ สามารถเขียนโค้ดคำสั่งเป็นตัวหนังสือ (Text based) หรือแบบกราฟิก (Graphical programming) ขึ้นอยู่กับความสามารถของซอฟต์แวร์โปรแกรมที่ผู้ผลิตโปรแกรมได้สร้างขึ้นมา ซอฟต์แวร์สำหรับการโปรแกรม และจำลองการทำงานของหุ่นยนต์ โดยทั่วไปมักจะผลิตโดยผู้ผลิตหุ่นยนต์เอง เช่น ROBOGUIDE ของบริษัท Fanuc, KUKA.Sim/KUKA.Apptech ของบริษัท KUKA, URSim5 ของบริษัท Universal Robots, RobotStudio ของบริษัท ABB  หรือใช้โปรแกรมออฟไลน์ที่ผลิตโดยผู้ผลิตเจ้าอื่น (third-party vendor) เช่น RoboDK, RobotMaster, OCTOPUZ, Delfoi  เป็นต้น

รูปแบบการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์เหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการผลิตที่มีแอปพลิเคชั่นการวางแผนเส้นทางเคลื่อนที่ที่ซับซ้อน โดยส่วนมากจะมีการทำงานของหุ่นยนต์หลายอย่าง เช่น การตัดด้วยเลเซอร์ การเชื่อม การพ่นสี การขัดผิว ทั้งนีการหยิบและวางแบบง่าย เช่น การบรรจุหีบห่อ การจัดเรียงพาเลท และการประกอบอาจไม่เหมาะสำหรับรูปแบบวิธีการโปรแกรมแบบออฟไลน์

โปรแกรม URSim ของ Universal Robots จำลองหน้าตาเหมือนกับใช้งานบนอุปกรณ์ควบคุมแบบมือถือ

ตัวอย่างโปรแกรมสำหรับการจำลองการทำงานหุ่นยนต์

RoboDK  เป็นซอฟต์แวร์การเขียนโปรแกรมและการจำลองแบบออฟไลน์ สำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมซอฟต์แวร์จำลอง สามารถใช้ได้กับงานการผลิตที่หลากหลาย เช่น การกัด การเชื่อม การหยิบและวาง การบรรจุ และการติดฉลาก การจัดวางบนแท่นวางสินค้า การพ่นสี การสอบเทียบหุ่นยนต์ และอื่นๆ (https://robodk.com)

ที่มา: RoboDK

ที่มา: RoboDK

RobotMaster  เป็นซอฟต์แวร์ CAD/CAM สำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบ off-line โดยโปรแกรม สามารถสร้างโปรแกรมเส้นทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์โดยไม่ต้องใช้วิธีสอน ( teaching ) ลดเวลาในการสร้างโปรแกรม สามารถจำลองการทำงานแบบ 3 มิติได้ และลดข้อผิดพลาดที่เกิดจากการใช้วิธีสอน (teaching) (www.robotmaster.com)

ที่มา: RobotMaster
 

Gazebo เป็นโปรแกรมจำลองหุ่นยนต์โอเพนซอร์ส 3 มิติ โดยรวมเอ็นจิ้น ทางฟิสิกส์ ODE, การเรนเดอร์ OpenGL และโค้ดโปรแกรมสนับสนุนสำหรับการจำลอง เซ็นเซอร์และการควบคุมแอคทูเอเตอร์ (https://gazebosim.org)

Webots เป็นโปรแกรมจำลองหุ่นยนต์ 3 มิติ แบบโอเพนซอร์ส ที่ใช้ในอุตสาหกรรม การศึกษา และการวิจัย (www.cyberbotics.com)

CoppeliaSim หรือที่รู้จักกันในชื่อ V-REP เป็นหุ่นยนต์จำลอง ที่ใช้ในอุตสาหกรรม การศึกษา และการวิจัย เดิมได้รับการพัฒนาภายใน R&D ของบริษัทโตชิบา และขณะนี้ กำลังได้รับการพัฒนาและบริการโดย Coppelia Robotics AG ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ (www.coppeliarobotics.com)

 

จากข้างต้นที่กล่าวถึงการโปรแกรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมพื้นฐานทั่วไปที่ผลิตและจำหน่ายในท้องตลาด โดยที่ผู้เขียนโปรแกรมมีหน้าที่เพียงเขียนโปรแกรมควบคุมคำสั่งการทำงานของหุ่นยนต์ โดยไม่ได้มีส่วนในการ สร้างฮาร์ดแวร์ ภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมสำหรับควบคุมหุ่นยนต์จะจำเพาะหุ่นยนต์แต่ละยี่ห้อ เช่น ABB เขียนด้วยภาษา RAPID, KUKA เขียนด้วยภาษา KRL, FANUC เขียนด้วยภาษา KAREL, UR เขียนด้วยภาษา URScript เป็นต้น

ในกรณีที่ผู้พัฒนาประสงค์ที่จะสร้างหุ่นยนต์ขึ้นมาเอง เป็นต้องเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์เฉพาะกิจขึ้นมา อาจจะเขียนโปรแกรมด้วยภาษา C/C++, Python, Java, Lua หรือใช้โปรแกรมเช่น MATLAB ในการพัฒนา ส่วนควบคุมหุ่นยนต์ หรือใช้ระบบปฏิบัติการหุ่นยนต์ในการพัฒนาหุ่นยนต์ เป็นต้น

ระบบปฏิบัติการสำหรับหุ่นยนต์

เมื่อหุ่นยนต์ถูกใช้งานนอกเหนือจากงานในสายการผลิตอุตสาหกรรม สู่สายงานอื่น ทั้งหุ่นยนต์บริการ ในภาคธุรกิจ หุ่นยนต์การศึกษา การแพทย์ หุ่นยนต์สำรวจ หรือหุ่นยนต์ทางทหาร การพัฒนาแอพพลิเคชั่น สำหรับหุ่นยนต์ จึงให้ความสนใจในด้านการพัฒนาด้วยแพลตฟอร์มหรือระบบปฏิบัติการสำหรับหุ่นยนต์ (Robot Operating System for robots) เช่น ROS, URBI, Microsoft Robotics Developer Studio

ROS (Robot Operating System) 
ระบบปฏิบัติการหุ่นยนต์ (ROS) (https://www.ros.org) เป็นแพลตฟอร์มแบบเปิด สำหรับการพัฒนาแอพพลิเคชั่น สำหรับหุ่นยนต์ทำงานในหลากหลายด้าน นิยมอย่างมากโดยเฉพาะการประยุกต์ใช้งานในกลุ่มหุ่นยนต์ ด้านบริการ (service robots) ทั้งนี้ เรายังสามารถประยุกต์ใช้งานสำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม โดยมีกลุ่มคณะทำงาน ROS ที่เน้นการใช้งานทางด้านอุตสาหกรรม เรียกว่า ROS-Industrial (https://rosindustrial.org/)  สำหรับภาพโครงสร้างสถาปัตยกรรม ROS-Industrial แสดงดังรูป

โครงสร้างสถาปัตยกรรม ROS-Industrial  (ที่มา: https://wiki.ros.org/Industrial)

ส่วนประกอบของ ROS (ที่มา: https://wiki.ros.org/APIs )

ตัวอย่าง ผู้ผลิตหุ่นยนต์ที่สนับสนุนการพัฒนาโปรแกรมด้วย ROS ได้แก่ บริษัท Universal Robots, AUBO, Fanuc ตัวอย่างงานวิจัยการใช้งาน ROS ในการพัฒนาแอปพลิเคชันหุ่นยนต์ ชื่อ Manipulator Control in Collaborative Assembly

ปัญญาประดิษฐ์และการเรียนรู้ของเครื่องจักร (Artificial Intelligence/Machine Learning)

ปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI และการเรียนรู้ของเครื่องจักร (machine learning) ได้ถูกนำมาใช้งานกับหุ่นยนต์ มายาวนาน ทำให้หุ่นยนต์สามารถประยุกต์ตัวเองและปรับแต่งการทำงาน หรือทำการอัพเดตพารามิเตอร์  ใหม่อีกครั้ง  ให้สามารถทำงานได้ถูกต้องแม่นยำตามสภาพแวดล้อม การใช้ AI ในการโปรแกรมหุ่นยนต์  เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถปรับเปลี่ยนตัวเองได้ (reconfigurable) ยังคงอยู่ในขั้นของการวิจัยพัฒนา

การโปรแกรมด้วย VR

AR (Augmented Reality) ได้ถูกนำมาใช้งานในการฝึกอบรมพัฒนาทักษะของบุคลากรในการปฏิบัติงาน กับเครื่องจักรเสมือน โดยอยู่ด้านหน้าเครื่องจริง เป็นวิธีการฝึกฝนที่ผู้เรียนสามารถฝึกฝนได้ตลอดเวลา งานด้าน VR (Virtual Reality) และ AR ได้ถูกนำมาประยุกต์ใช้กับการสอนหุ่นยนต์และการโปรแกรมหุ่นยนต์ เสมือนหนึ่งกับการทำงานร่วมกับหุ่นยนต์จริง

บทสรุป

บทความนี้ได้กล่าวถึงวิธีการโปรแกรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมรูปแบบต่างๆ ทำให้ผู้ที่สนใจเรียนรู้เกี่ยวกับ การโปรแกรมหุ่นยนต์เห็นภาพรวมและเข้าใจกระบวนการโปรแกรมหุ่นยนต์ สามารถต่อยอดองค์ความรู้ และทักษะของตนเองในระดับสูงที่ขึ้น  อย่างไรก็ตาม การใช้งานหุ่นยนต์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น ขีดความสามารถของหุ่นยนต์ที่สูงขึ้น  เทคนิคและวิธีการโปรแกรมหุ่นยนต์ได้มีการพัฒนาเครื่องมือใหม่ๆ เพื่ออำนวยความสะดวกให้การพัฒนาแอปพลิเคชันสำหรับหุ่นยนต์ได้อย่างรวดเร็ว  

การเลือกวิธีการโปรแกรมที่ดีที่สุด เป็นสิ่งที่ตอบได้ยาก ขึ้นอยู่กับปัจจัยและสถานการณ์มาประกอบร่วมกัน เช่น ลักษณะและความซับซ้อนของงาน ประสบการณ์ของการเขียนโปรแกรมของผู้ปฏิบัติงาน ระยะเวลา ผลกระทบในการหยุดสายการผลิต ฟังก์ชั่นต่างๆ ที่บริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์ให้มา หรือแม้แต่ความสะดวก ของเครื่องมือ หรือซอฟต์แวร์โปรแกรมที่ผู้ผลิตจัดหาให้ เป็นสิ่งที่ผู้เขียนโปรแกรมต้องเลือกใช้ ตามความสะดวก และเหมาะสมกับสถานการณ์  การติดตามข้อมูลข่าวสารผ่านสื่อต่างๆ ตลอดจน การฝึกทักษะอย่างต่อเนื่อง จึงสำคัญต่อการพัฒนาความรู้ และทักษะของกำลังคนอุตสาหกรรมยุคใหม่

เอกสารอ้างอิง

[1] บุญธรรม ภัทราจารุกุล, หุ่นยนต์อุตสาหกรรม (ปวส.) (รหัสวิชา 30127-2103), ซีเอ็ดยูเคชั่น, 2565
[2] รายงานการศึกษาเรื่อง “อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ของประเทศไทย” โดย ฝ่ายวิจัยนโยบาย สวทช. https://waa.inter.nstda.or.th/prs/pub/Robot-Whitepaper-Cover.pdf
[3] อุตสาหกรรมหุ่นยนต์กับการพัฒนาภาคการผลิตของไทย (ตอนที่ 1), https://www.krungsri.com/th/research/research-intelligence/ri-robotic-series1-landscape
[4] Fengxin Zhang, Chow Yin Lai, Milan Simic, Songlin Ding, Augmented reality in robot programming, Procedia Computer Science 176 (2020) 1221–1230.
[5] https://wiki.ros.org/Industrial
[6] Gopika Ajaykumar, Maureen Steele, and Chien-Ming Huang. 2021. A Survey on End-User Robot Programming. ACM Comput. Surv. 54, 8, Article 164 (November 2022), 36 pages. https://doi.org/10.1145/3466819
[7] YoonSeok Pyo, HanCheol Cho, RyuWoon Jung, TaeHoon Lim, ROS Robot Programming, ROBOTIS Co.,Ltd., 2017        
[8] รู้จัก 5 ประเภทหุ่นยนต์พื้นฐานในอุตสาหกรรม (Industrial Robot) และการใช้งาน, สถาบันเทคโนโลยีการผลิตสุมิพล, https://simtec.or.th/blog-5-industrial-robot-12112021

ดาวน์โหลดเอกสารเผยแพร่

]]>
การทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า – Motor Testing https://www.nectec.or.th/smc/motor-testing/ Fri, 23 Sep 2022 05:50:55 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=6430

บทความ : ดร.บุรินทร์ เกิดทรัพย์
ทีมวิจัยมอเตอร์และการแปลงผันกำลังงาน (MAP)
กลุ่มวิจัยการควบคุมและอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง (ACERG)
เนคเทค สวทช.

ในแต่ละวันเราทุกคนจะต้องใช้เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานพัดลม เครื่องปรับอากาศ ปั๊มน้ำ ลิฟท์ บันไดเลื่อน เป็นต้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัจจุบันมีกระแสการใช้งานยานยนต์ไฟฟ้าเพิ่มมากขึ้น ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าถือเป็น ชิ้นส่วนสำคัญที่ใช้ในระบบส่งกำลัง ดังนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าจึงมีความสำคัญ ต่อการใช้ชีวิตประจำวัน ของพวกเราทุกคนเป็นอย่างมาก

ทำไมต้องทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า

“ทำไมต้องทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า” คำตอบของคำถามดังกล่าวขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ใช้งาน …

หากเป็นผู้บริโภคที่ซื้อเครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานอยู่ภายใน อาจจะไม่จำเป็นต้องทำการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า เนื่องจากการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า จะมีขั้นตอนที่ซับซ้อนและต้นทุนที่สูง แต่ถ้าหากเป็นบริษัทที่ผลิตมอเตอร์ไฟฟ้า หรือบริษัทที่นำเข้ามอเตอร์ไฟฟ้า อาจจะมีความจำเป็นต้องทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าก่อน    

เพื่อเป็นการตรวจสอบคุณภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นหรือนำเข้ามาว่ามีคุณสมบัติตรงตามข้อมูลที่บริษัทต้นทางได้ให้ข้อมูลไว้หรือไม่ ทั้งนี้อาจจะจำเป็นต้องทดสอบหาประสิทธิภาพ และคุณลักษณะเฉพาะของมอเตอร์ไฟฟ้านอกจากนี้ หากเป็นบริษัทที่ต้องการพัฒนาระบบควบคุมของมอเตอร์ไฟฟ้าเองก็จำเป็นต้องทราบข้อมูลจำเพาะของมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว บริษัทต้นทางมักจะไม่ให้ข้อมูลเหล่านี้ เนื่องจากเป็นข้อมูลเชิงลึกที่อาจจะเป็นความลับทางด้านเทคโนโลยี ดังนั้น บริษัทจึงต้องทำการทดสอบเพื่อหาค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เอง

การทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าทำอย่างไร

 โดยทั่วไปการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้า แบ่งออกเป็น 2 รูปแบบ คือ การทดสอบหาประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าและการทดสอบหาคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้า มีรายละเอียดดังนี้

1. การทดสอบหาประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้า (Motor Performance Test)
การทดสอบนี้เป็นที่นิยมและรู้จักกันเป็นอย่างดี นั่นคือ การทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าบนแท่นไดนาโมมิเตอร์  (Dynamometer) โดยเป้าหมายของการทดสอบนี้คือการหาประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานร่วมกับ ชุดระบบขับเคลื่อนในกรณีของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้งานในอุตสาหกรรมทั่วไป อาจจะทำการทดสอบที่พิกัดเป็นหลัก เนื่องจากเงื่อนไขการใช้งานของมอเตอร์ไฟฟ้าจะทำงานในย่านที่ไม่กว้างมากนัก แต่ในกรณีของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้งานในยานยนต์ไฟฟ้าจำเป็นต้องทำการทดสอบในย่านการทำงานที่กว้างเพื่อให้ครอบคลุมการใช้งานในการขับขี่ตาม (Drivingcycle) ดังนั้น การทดสอบหาประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้านี้ จึงต้องทำการทดสอบหลายจุดการทำงาน ตั้งแต่ความเร็วต่ำจนกระทั่งถึงความเร็วสูงสุดรวมทั้งแรงบิดต่ำจนกระทั่งถึงแรงบิดสูงสุด

ตัวอย่างแท่นทดสอบวัดประสิทธิภาพมอเตอร์ไฟฟ้า และแผนผังประสิทธิภาพที่ได้จากการทดสอบ แสดงในรูปที่ 1 และรูปที่ 2 ตามลำดับ

รูปที่ 1 ตัวอย่างแท่นทดสอบวัดประสิทธิภาพมอเตอร์ไฟฟ้า [1]

รูปที่ 2 ตัวอย่างแผนผังประสิทธิภาพมอเตอร์ไฟฟ้าที่ได้จากการทดสอบ [1]

สำหรับแท่นทดสอบวัดประสิทธิภาพมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีให้บริการ โดยทีมวิจัยของศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค สวทช.) มีให้บริการอยู่ 2 แห่ง คือ อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย (Thailand SciencePark) จังหวัดปทุมธานี และศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน (SMC) จังหวัดระยอง โดยมีคุณสมบัติเฉพาะ ดังแสดงในตารางที่ 1

2. การทดสอบหาคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้า (Motor characteristic test)

การทดสอบหาคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้านี้ จะแตกต่างจากการทดสอบวัดประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้า จากที่กล่าวไปข้างต้น การทดสอบวัดประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นการทดสอบการทำงานร่วมกันระหว่าง
มอเตอร์ไฟฟ้า และระบบขับเคลื่อน ในกรณีที่เกิดความผิดพลาดจากมอเตอร์ไฟฟ้าหรือระบบขับเคลื่อนขึ้น  การทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าวิธีนี้ จะไม่สามารถระบุสาเหตุของความผิดพลาดได้โดยตรง ซึ่งอาจจะต้องใช้เวลาในการวิเคราะห์หาสาเหตุค่อนข้างนาน โดยวิธีการแก้ปัญหาดังกล่าวสามารถใช้แท่นทดสอบหาคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้าช่วยในการระบุปัญหาได้ง่ายขึ้น เนื่องจาก การทดสอบนี้เป็นการทดสอบเฉพาะมอเตอร์ไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว โดยไม่คำนึงถึงการทำงานของชุดระบบขับเคลื่อน

การทดสอบนี้ใช้ชุดระบบขับเคลื่อนมาตรฐานที่ออกแบบไว้สำหรับใช้งานกับแท่นทดสอบนี้โดยเฉพาะ ดังนั้น หากเกิดความผิดพลาดที่เกิดจากมอเตอร์ไฟฟ้าก็จะสามารถระบุปัญหาได้ทันที แต่ถ้าหากมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานได้ตามปกติ ก็แสดงว่าเกิดปัญหาจากชุดระบบขับเคลื่อนแทน

สำหรับภาพรวมของแท่นทดสอบวัดคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้าแสดงในรูปที่ 3 โดยประกอบด้วยอุปกรณ์หลักคือ แท่นรอง (Testbed), อุปกรณ์วัดแรงบิด (Torque sensor), ชุดเกียร์ตัวหนอน (Worm gear), ชุดมอเตอร์เซอร์โว พร้อมระบบขับเคลื่อน (Servo motor drive), ตัวควบคุม (Control cabinet), แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC power supply) และเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้สำหรับควบคุมการทำงาน และแสดงผลต่างๆ สำหรับ ตัวอย่างผลการทดสอบที่ได้ เช่น กราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดและมุมควบคุมแสดงในรูปที่ 4 หรือ กราฟความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์สนามแม่เหล็กไฟฟ้า กับกระแสไฟฟ้าบนแกน d และ q แสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 3 ภาพรวมของแท่นทดสอบวัดคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้า

รูปที่ 4 กราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดและมุมควบคุม

รูปที่ 5 กราฟความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์สนามแม่เหล็กไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้าบนแกน d และ q

นอกจากนี้ แท่นทดสอบวัดคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้านี้ยังสามารถนำมาใช้ประโยชน์ ในการหาตำแหน่ง การติดตั้งชุดวัดตำแหน่งต่างๆ ที่จำเป็นต้องใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็นชุด Resolver หรือชุด Encoder ซึ่งจำเป็นต้องระบุจุดเริ่มต้นของการหมุนให้ถูกต้อง เพื่อให้สามารถควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

บริการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าจาก SMC

สำหรับแท่นทดสอบวัดคุณลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้า ที่มีให้บริการโดยทีมวิจัยของศูนย์เทคโนโลยี อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค สวทช.) มีให้บริการอยู่ 2 แห่งเช่นเดียวกัน นั่นคือ อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย (Thailand Science Park) จังหวัดปทุมธานี และศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน (SMC) จังหวัดระยอง ดังแสดงในตารางที่ 2

ทั้งนี้ แท่นทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าที่ติดตั้งที่อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย จังหวัดปทุมธานี ได้เปิดให้บริการกับหน่วยงานภายนอก รวมทั้งบริษัทเอกชนเป็นที่เรียบร้อยแล้ว โดยมีหน่วยงานและบริษัทที่สนใจทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าเข้ามาติดต่อสอบถามและใช้บริการแล้วส่วนแท่นทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าที่ ศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน จังหวัดระยอง มีกำหนดเปิดให้บริการช่วงต้นปี 2566 หากผู้สนใจต้องการข้อมูลเพิ่มเติม สามารถติดต่อทีมวิจัยได้โดยตรง หรือสามารถแวะมาเยี่ยมชมการทดสอบมอเตอร์ไฟฟ้าได้เช่นกัน

เอกสารอ้างอิง

 [1] www.horiba.com

ดาวน์โหลดเอกสารเผยแพร่

]]>
SMC จัดอบรม “Industrial Automation Training Systems” อัปสกิลผู้ประกอบการอุตสาหกรรม รุ่นที่ 5 https://www.nectec.or.th/smc/smc-%e0%b8%88%e0%b8%b1%e0%b8%94%e0%b8%ad%e0%b8%9a%e0%b8%a3%e0%b8%a1-industrial-automation-training-systems-%e0%b8%ad%e0%b8%b1%e0%b8%9b%e0%b8%aa%e0%b8%81%e0%b8%b4%e0%b8%a5%e0%b8%9c/ Fri, 23 Sep 2022 05:43:05 +0000 https://www.nectec.or.th/smc/?p=6700
📌SMC จัดอบรม “Industrial Automation Training Systems” อัปสกิลผู้ประกอบการอุตสาหกรรม รุ่นที่ 5
 
ศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน (SMC) โดย กลุ่มวิจัยไอโอทีและระบบอัตโนมัติสำหรับงานอุตสาหกรรม จัดกิจกรรมอบรม “Industrial Automation Systems Training ( Integration of PLC with Industrial IoT)” รุ่นที่ 5 ระหว่างวันที่ 22-23 ก.ย. 65 ณ อาคาร Nectec Pilot Plant สวทช. จ.ปทุมธานี โดยมีผู้เข้าร่วมอบรมจากสถาบันการศึกษา และ บริษัทเอกชน จำนวน 12 ท่าน ได้แก่ สถาบันเทคโนโลยีไทย-ญี่ปุ่น สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง บริษัท สามัญวิศวกร จำกัด บริษัท เฟรช พอยท์ จำกัด และ บริษัท สยามมอดิฟายด์ สตาร์ช จำกัด
ดร.พนิตา พงษ์ไพบูลย์ รองผู้อำนวยการเนคเทค และผู้อำนวยการศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน (SMC) กล่าวต้อนรับและเปิดการอบรม ได้แนะนำระบบต่าง ๆ ภายในศูนย์การเรียนรู้ฯ SMC Learning Center และแนะนำบริการศูนย์ฯ SMC ที่ช่วยภาคอุตสาหกรรมยกระดับเตรียมความพร้อมสู่ Industry 4.0 ขอรับคำปรึกษาได้โดยมีนักวิจัย ผู้เชี่ยวชาญให้คำแนะนำและช่วยพัฒนาโซลูชัน หรือ ร่วมตอบโจทย์เพื่อแก้ไขปัญหาอุตสาหกรรม โดยหลักสูตรเปิดอบรมตลอดทั้งปีทั้งอุทยานวิทยาศาสตร์ จังหวัดปทุมธานี และ EECi วังจันทร์วัลเลย์ จังหวัดระยอง ซึ่งจะเปิดให้บริการปลายปีนี้ ขอเชิญชวนผู้ประกอบการหรือบุคลากรภาคอุตสาหกรรมเข้ารับบริการได้ทั้ง 2 แห่ง
ตลอดการอบรมทั้ง 2 วัน โดยทีมระบบไซเบอร์-กายภาพ (CPS) นำโดยคุณธีรัช จันจองคำ คุณชำนาญ ปัญญาใส และคุณรพีพงศ์ โชครุ่งอิสรานุกูล ผู้เข้าอบรมได้เรียนรู้ทั้งเชิงทฤษฎี พร้อมได้ลงมือปฏิบัติจริง โดยมีเนื้อหาอบรมดังนี้ การเขียนโปรแกรมและเชื่อมต่ออุปกรณ์ PLC, เรียนรู้การใช้งานการเชื่อมต่อ IIOT กับอุปกรณ์ PLC ทั้ง 3 แบรนด์ Beckhoff , Mitsubishi, Siemens, เรียนรู้ระบบ IIOT ในอุตสาหกรรมทำความรู้จัก NETPIE และ NODE-RED
การอบรมในครั้งเพื่อเสริมสร้างความรู้ทางทฤษฎีและภาคปฏิบัติ ให้กับบุคลากรในภาคอุตสาหกรรม หน่วยงานภาครัฐ ผู้ประกอบการ อาจารย์ และ บุคคลทั่วไป ได้รับความรู้และสามารถประยุกต์ใช้งาน รวมถึงออกแบบระบบควบคุมระบบอัตโนมัติ เตรียมความพร้อมสู่อุตสาหกรรม 4.0 ที่ต้องเร่งปรับตัวสามารถเลือกลงทุนกับเทคโนโลยีที่เหมาะสม เพื่อกลับไปประยุกต์ใช้กับโรงงานของตนเอง
]]>