Ready for 4.0 Tool management solution

Ready for 4.0 “Tool management solution”

พร้อมสู่ยุค 4.0 ด้วยระบบบริหารจัดการทูลสมบูรณ์แบบ

การปฏิวัติอุตสาหกรรมได้เริ่มขึ้นแล้ว เป้าหมายคือการทำให้ โรงงานชาญฉลาดขึ้น (Smart factory) สามารถบริหารจัดการตัวเองได้ ซึ่งการจะทำแบบนั้นได้เราต้องทำให้โรงงานสามารถสื่อสารข้อมูลให้เราทราบได้อย่างชาญฉลาด เพราะอุตสหกรรมการตัดเฉีอนโลหะ ณ ปัจจุบันมีแข่งขันกันสูง ทั้งทางด้านต้นทุน คุณภาพ และเวลา การเตรียมพร้อมที่จะเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา (Flexible) เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ประสบความสำเร็จ ซึ่งสามารถทำได้ด้วยการเชื่อมต่อเครื่อข่ายของเครื่องจักรและทูลทั้งหมดเข้าด้วยกัน (Networking machine)

จริงๆแล้วเรื่องนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ในชิวิตประจำวันของเรา เพราะสิ่งเหล่านี้ได้เกิดขึ้นแล้ว ตัวอย่างเช่น ใบปัดน้ำฝนของรถยนต์ที่เปิดอัตโนมัติเมื่อฝนตก , นาฬิกาสำหรับผู้เล่นกีฬาที่สามารถตรวจวัดชีพจรและการการเผาผลาญพลังงานจากการเล่นกีฬา ซึ่งสามารถเชื่อมโยงข้อมูลเข้าสู่ระบบ Internet ให้ผู้เชี่ยวชาญวิเคราะห์ข้อมูลได้ทันที

industry4_1

ภาพรวมของการปฏิวัติอุตสาหกรรม
ครั้งที่ 1 : การเริ่มต้นการผลิตด้วยเครื่องจักร ในปี 1800
ครั้งที่ 2 : การใช้ระบบไฟฟ้าเข้ามาควบคุมการผลิต ในปี 1900
ครั้งที่ 3 : การใช้หุ่นยนต์ ซึ่งควมคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ในการผลิต ในปี 1970
ครั้งที่ 4 : การใช้ระบบคอมพิวเตอร์ ทำงานร่วมกับเครื่องมือต่างๆ ที่สามารถสื่อสารกันได้ผ่านระบบ Internet (IoT and CPS) ยุคปัจจุบัน

มีคำ 2 คำที่เป็นส่วนสำคัญของเรื่องนี้คือ “Internet of things” (IoT) คือ การที่สิ่งต่างๆ สามารถสื่อสารกันได้ผ่านระบบ Internet และ “Cyber – Physical Systems” (CPS) คือ การใช้ระบบคอมพิวเตอร์ความคุมการทำงานของเครื่องมือ และเครื่องจักร.

ปัจจุบันในประเทศเยอรมันนี ซึ่งเป็นผู้ริเริ่มการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 ได้มีการทำงานร่วมกันหลายภาคส่วนทั้ง รัฐบาล ภาคอุตสาหกรรม และภาคการวิจัย เพื่อมุ่งไปสู่การเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมยุคใหม่

ซึ่ง Zoller เป็นหนึ่งในบริษัทชั้นนำของโลกจากเยอรมันนี ที่มีการวิจัยและพัฒนาระบบการบริหารจัดการทูล ที่ที่มุ้งเน้นการวิจัยและพัฒนาเพื่อเพิ่มความสามารถในการแข่งขัน การควบคุมต้นทุน รวมถึงการจัดการสภาพแวดล้อมในการผลิตให้มีประสิทธิภาพ

“การเข้าถึงข้อมูล” คือกุญแจสำคัญ
ระบบที่ชาญฉลาดจำเป็นต้องมีข้อมูลเพื่อใช้ควบคุมและจัดการ การเข้าถึงข้อมูลที่จำเป็นจึงเป็นปัจจัยสำคัญของ Industry 4.0 ดังนั้น Smart factory ในอนาคตต้องสามารถจัดการข้อมูลการใช้งานทูลจำนวนมาก อย่างแม่นยำและทันท่วงที เพราะแนวโน้มของการผลิตมีความจำเป็นต้องใช้ทูลในปริมาณที่มากขึ้น หลากหลาย และต้องสามารถปรับเปลี่ยนได้ตลอดเวลา การจัดการทูลที่มีประสิทธิภาพจึงต้องสามารถระบุสถานะและตำแหน่งของทูล (Tool identification) ได้อย่างรวดเร็วและถูกต้อง เพื่อจัดการทูลให้เพียงพอต่อการผลิต

industry4_2Zoller ได้ออกแบบระบบบริการจัดการทูลอย่างสมบูรณ์แบบ ซึ่งครอบคุมการทำงานของทูลทุกรูปแบบ ตั้งแต่เครื่องเซ็ตทูล (Tool Presetter) เครื่องวัดทูล (Tool Inspection ) ซึ่งทำงานร่วมกับซอฟแวร์ TMS (Tool management solution) 3 ส่วนนี้เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับโรงงานในอนาคต ฐานข้อมูลทูล z.One จะเป็นศูนย์กลางข้อมูลทั้งหมด ซึ่งสามารถจัดการข้อมูลตามความต้องการของผู้ใช้ทูล ไม่ว่าจะเป็น การควบคุมอายุการใช้งานของทูล (Tool life) การเชื่อมโยงข้อมูลทูลเพื่อทำงานร่วมกับแผนกทั้งหมดที่เกี่ยวข้องในโรงงาน เริ่มจากแผนกวางแผน (Planning) ออกแบบ CAD/CAM คลังสินค้า (Inventory) แผนกจัดเตรียมและวัดทูล (Tool setting and measuring) จนไปถึงการทำงานร่วมกับเครื่องจักร ซึ่งปัจจุบันฐานข้อมูลทูลได้มีมาตรฐานกลางจากผู้ผลิตชั้นนำของโลก ซึ่งผู้ใช้สามารถดาว์โหลดมาใช้ได้ทันทีจาก Internet.

industry4_3Industry 4.0

เราจะทำอย่างไรให้อุตสาหกรรมในประเทศสามารถแข่งขันกับตลาดโลกได้? นี่คือคำถามก่อให้เกิดคำว่า Industry 4.0 มาแล้วในประเทศเยอรมันนี ซึ่งในประเทศไทยรัฐบาลก็ให้ความสำคัญกับเรื่องนี้เช่นกัน Industry 4.0 เป็นการสร้างโลกของข้อมูลเสมือนจริง (Visual) จาก เครื่องมือ และเครื่องจักรที่เราใช้งาน (Physical) ซึ่งอาศัย Internet of thing (IoT) และ Cyber physical system (CPS) เป็นเครื่องมือในการจัดการข้อมูล ระบบฐานข้อมูล z.One จะเชื่อต่อโลกของเครื่องมือ และเครื่องจักร เข้าสู่ข้อมูลในคอมพิวเตอ์ โดยอ้างอิงจากมาตรฐานกลางของทูลเช่น มาตรฐาน DIN ซึ่งเป็นมาตรฐานกลางของระบบทูลในปัจจุบัน ทำให้เราสามารถรู้สถานนะ ตำแหน่งของทูล และเครื่องจักร ได้จากระบบคอมพิวเตอร์

industry4_4

ตัวอย่างซอฟแวร์ที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้

1.ZOLLER »flash« เป็นซอฟแวร์ที่สามารถแจ้งสถานะอายุทูล (Tool life) ที่อยู่ในเครื่องจักรว่าใกล้หมดอายุหรือยัง เมื่อทูลใกล้ครบอายุระบบจะแจ้งเตือนเป็นสัญลักษณ์ไฟ 3 สี (เขียว เหลือง แดง)ไปยังส่วนการจัดเตรียมทูล ให้เตรียมทูลไว้ล่วงหน้า ทุกขั้นตอนของการเตรียมทูลจะมีข้อมูลส่วนประกอบทูลที่ต้องเปลี่ยนแสดงให้ทราบ และจะตรวจสอบขนาดทูลว่าถูกต้องตามที่กำหนดไว้หรือไม่ด้วยเครื่องเตรียมทูล (Tool presetter) จากนั้นส่งขนาดของทูลไปยังเครื่องจักรโดยอัตโนมัติ ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถทำงานได้ทันเวลา และป้องกันความผิดพลาดได้

2.ZOLLER »cetus« จะช่วยจัดการทูลที่ต้องการใช้งานในการผลิต โดยแปลงขั้นตอนการทำงานทั้งหมด(Workflow) มาเป็นเอกสารการเตรียมงานแต่ละขั้นตอน (Setup sheet) เราสามารถสั่งประมวลผลข้อมูลทูลที่เรามีทั้งหมดออกมา เพื่อจัดเตรียมทูลที่เราต้องการได้อย่างเหมาะสมตามช่วงเวลาต่างๆ ซึ่งสามารถลดค่าใช้จ่ายในการจัดการทูลลงได้ และลดปริมาณการจัดเก็บทูลลงจากการจัดการที่มีประสิทธิภาพอีกด้วย

3.ZOLLER Cost per Part (CPP) เป็นตัวอย่างที่สามารถจัดการต้นทุนของทูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเราเก็บข้อมูลการทูลจากกระบวนการผลิตทั้งหมด เราสามารถวิเคราะปริมาณการใช้ทูล ความผิดปรกติต่างๆที่เกิดขึ้น ต้นทุนการผลิตต่อชิ้นงาน ระยะเวลาและจำนวนที่เหมาะสมในการสั่งซื้อทูล จำนวนการลับคมทูลที่เหมาะสม ฯลฯ ซึ่งข้อมูลเหล่านี้เปิดโอกาสให้เราสามารถลดต้นทุนการผลิตได้เป็นจำนวนมาก

industry4_5

นี่คือบางส่วนของ การบริหารจัดการทูลในยุค 4.0 ยังมีอีกหลากส่วนที่กำลังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนา “SmartTool” ก็เป็นส่วนหนึ่งของตัวอย่างที่ยอดเยี่ยม

“SmartTool” งานวิจัยเพื่อวันพรุ่งนี้

SmartTool คือโครงการที่ได้รับการสนับสนุนจากกระทรวงวิจัยและการศึกษาของประเทศเยอรมันนี (German Ministry of Research and Education) ซึ่งมีบริษัทชั้นนำอย่าง Heidelberger Druckmaschinen, Siemens, Gühring และ ZOLLER ทำงานร่วมกับ ภาควิชาบริหารการผลิต ,เทคโนโลยี และเครื่องจักร จากมหาวิทยาลัย Darmstadt. ซึ่งภาพรวมของโครงการได้อธิบายไว้ดังนี้ “เป้าหมายของโครงการ SmartTool คือพัฒนา CPS ประกอบไปด้วย ระบบทูลอัจริยะ ซึ่งสามารถมีปฏิสัมพันธ์กับเครื่องข่ายของวงจรการผลิตได้ เช่น เครื่องจักร CNC หรือเครื่องวัดทูล ระบบทูลอัจริยะนี้ถือเป็นนวตกรรมหลักของโครงการ” ระบบทูลอัจริยะนี้ถูกออกแบบมาให้จัดการวงจรการทำงานของทูลทำงานได้อย่างเหมาะสม และสมบูรณ์แบบ จาก การสั่งซื้อ การจัดเก็บ การประกอบ การผลิต การลดของเสีย ฯลฯ การเพิ่มประสิทธิภาพรูปแบบนี้ให้ความสำคัญไปที่การลดค่าใช้จ่ายลง สาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่าค่าใช้จ่ายขององค์กรมาจาก ความหลากหลายและการเพิ่มขึ้นของทูลที่ต้องใช้ ซึ่งคิดได้เป็น 25% ของต้นทุนรวมทั้งหมด วงจรการทำงานทูลทั้งหมดสามารถทำให้มีประสิทธิภาพขึ้นได้จากการใช้ ฐานข้อมูลส่วนกลาง เหมือนกับ z.One เมื่อเรานำ SmartTool เข้ามาใช้ สามารถปิดช่องโหว่ในการทำงานได้หลากหลาย เช่น เราสามารถรู้ได้ว่าตอนนี้ทูลอยู่ที่ไหน ในเครื่องเตรียมทูลและวัดทูล (Tool presetter and measuring machine) หรือในเครื่องจักร ที่ SmartTool สามารถทำแบบนี้ได้เพราะใช้ ระบบบอกตำแหน่งแบบ UHF ติดที่ทูล ซึ่งแตกต่างจากระบบบอกตำแหน่งแบบ HF ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน เพราะสามารถทำงานได้ในระยะที่ไกลขึ้นกว่าเดิม ทำให้เราสามารถติดตามทูลที่ถูงส่งไปยังที่ต่างๆได้ ไกลมากขึ้น และทำให้เราไม่ต้องเสียเวลาในการค้นหาทูลอีกต่อไป แต่สิ่งที่เราพูดถึงเป็นแค่ประโชน์บางส่วนของ SmartTool เพราะระบบเซนเซอร์รุ่นใหม่ยังสามารถบันทึกสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างทำงานในเครื่องจักรได้อีกด้วย ข้อมูลที่เก็บได้จากการทำงานจะถูกนำไปรวบรวมไว้เพื่อวิเคราะห์หาแนวทางในการพัฒนาการผลิต และยังใช่เป็นฐานข้อมูลสำหรับการทำงานแบบอัตโนมัติได้อีกด้วย เช่น การรวบรวมจำนวนทูลที่ใช้และสั่งซื้อทูลมาเพิ่มให้เหมาะสมโดยอัตโนมัติ

industry4_6

หลากหลายช่อทางในการส่งข้อมูลสู่เครื่องจักร

ทั่วโลกมีผู้ผลิตเครื่องจักรเป็นจำนวนมากซึ่งใช้ชุดควบคุม (Controller) แตกต่างกันออกไป Zoller สามารถส่งข้อมูลได้หลายรูปแบบอย่า่งปลอดภัย เช่น RFID ชิป ,โพสโปรเซสเซอร์ ,หรือระบบประมวลผลการผลิตระดับสูง ส่วนหนึ่งของการเชื่อมต่อข้อมูลคือ การเข้ารหัสจากข้อมูลการผลิตจริงไปสู่เครื่องสแกนเพื่อข้อมูลเข้าชุดคววมคุม (Controller) ของเครื่องจักร CNC การใช้ระบบส่งข้อมูลสามารถทำได้ง่ายๆ โดยการใช้ RFID ซึ่งสามารถบันทึกข้อมูลจากการผลิตลงในชิปที่ติดอยู่กับทูลโดยผ่านเครื่องเตรียมและวัดทูล (Tool presetter and measuring machine) ซึ่งชิปจะถูกสแกนโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ยังสามารถส่งข้อมูลผ่านโพสโปรเซสเซอร์เข้าสู่เครื่องจักรได้เพียงแค่กดปุ่มส่งข้อมูล

industry4_7

อนาคตเริ่มขึ้นแล้ว
ตัวอย่างที่เราได้พูดถึงทำให้เราเห็นได้ว่า ระบบเน็ตเวิคร์ (Network) ที่เชื่อมโยงข้อมูลในการบวนการผลิต มีความสำคัญต่อการทำงานในปัจจุบัน ที่ต้องการข้อมูลจำนวนมาก คุณภาพของข้อมูลสูง ความคล่องตัวในการทำงาน สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องไม่หยุดชะงัก SmartFactory จึงเป็นเครื่องมือสำคัญ ณ ยุคปัจจุบันไปจนถึงอนาคต ถ้าเราเริ่มต้นนำเรื่องนี้ไปประยุกต์ใช้วันนี้ เราก็จะก้าวไปสู้ผู้นำในอนาคตได้อย่างแน่นอนครับ.

เรียบเรียงโดย : Kolatee Seneechai (kolatee@factorymax.co.th)

Factory Max Co.,Ltd : Factorymax.co.th
ตัวแทนในการจัดหาอุปกรณ์เครื่องมือเครื่องใช้ (Tools) สำหรับงานอุตสาหกรรมแม่พิมพ์, อุตสาหกรรมรถยนต์
และอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับโลหะ Abrasive Tools | Cutting Tools | Machine Tools
(Contact Us : Tel. 02-759-9100)