แนวคิดของอุตสาหกรรม 4.0 มีอิทธิพลในการสร้างแรงกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงด้านนวัตกรรมเพื่อเข้าสู่ยุคแห่งการปฏิวัติอุตสาหกรรมแห่งอนาคต ซึ่งเป็นการบูรณาการการผลิตเข้ากับการเชื่อมต่อเครือข่ายอินเตอร์เน็ตในรูปแบบ “The Internet of Things (IoT)” ทำให้กระบวนการผลิตตลอดทั้งซัพพลายเชนเชื่อมต่อกันบนโลกดิจิทัลได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น และในปัจจุบันก็มีการปรับใช้ในอุตสาหกรรมทั้งขนาดใหญ่และขนาดย่อมในชื่อของ Industrial Internet of Things
INDUSTRIAL INTERNET OF THINGS คืออะไร
Industrial Internet of Things หรือ IIoT คือ การนำเครื่องจักร ระบบการวิเคราะห์ขั้นสูง และคนมาทำงานร่วมกันผ่านโครงข่ายของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันด้วยเทคโนโลยีการสื่อสาร ส่งผลให้เกิดระบบที่สามารถติดตาม เก็บข้อมูล แลกเปลี่ยนและแสดงผลข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์ อย่างที่ไม่เคยทำได้มาก่อน ข้อมูลดังกล่าวสามารถช่วยให้ภาคอุตสาหกรรมสามารถตัดสินใจทางธุรกิจได้อย่างชาญฉลาดและรวดเร็วยิ่งขึ้น
ประโยชน์ของ IIOT
IIoT ช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสื่อสาร ยืดหยุ่น ประหยัดเวลา และประหยัดค่าใช้จ่ายในการวางแผนการทำงานในโรงงานอุตสาหกรรม บริษัทที่มีความพร้อม เริ่มได้รับประโยชน์จาก IIoT ในการลดต้นทุนการผลิตจากการบำรุงรักษาที่คาดการณ์ล่วงหน้า (Predictive maintenance) การตรวจสถานะของเครื่องจักร (Monitor) และหลีกเลี่ยงการ Downtime ของระบบเพิ่มความปลอดภัยและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการปฏิบัติงานในส่วนอื่นได้ดียิ่งขึ้น
ระบบเครือข่าย IIoT สามารถเชื่อมต่อข้อมูลขนาดใหญ่ของแต่ละหน่วยงาน ตั้งแต่ไลน์การผลิต ไปจนถึงระดับออฟฟิศและทุกคนในองค์กรอย่างเป็นระบบ เพื่อที่จะทำให้ผู้บริหารสามารถใช้ข้อมูลจาก IIoT ได้อย่างครบถ้วนและมีประสิทธิภาพซึ่งจะเป็นตัวแปรสำคัญนำไปสู่การตัดสินใจในอนาคต การขยายตัวของ IoT สำหรับภาคอุตสาหกรรมและโรงงานการผลิต (Industrial Internet of Thing – IIoT) ทั่วโลกมีแนวโน้มการเติบโตสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง
การเติบโตของตลาด IIOT ระดับสากล
ผลจากการศึกษาวิจัยข้อมูลทางการตลาดโดย Market and Market พบว่าในปี 2015 ตลาด IIoT มีมูลค่าตลาดโดยรวมสูงถึง 113 พันล้าน เหรียญสหรัฐ ซึ่งคาดว่าภายในปี 2022 จะมีมูลค่ากว่า 195 พันล้านเหรียญสหรัฐ อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี 7.9% การเติบโตของ IIoT มีผลมาจากหลักการโรงงานอัจฉริยะ (Smart Factory) และเทคโนโลยีการผลิตแบบออโตเมชั่นโดยการริเริ่มของภาครัฐ
ตัวอย่างเช่น อุตสาหกรรม 4.0 ของประเทศเยอรมันและฝรั่งเศสที่มีการส่งเสริมการใช้โซลูชั่น IIoT ในยุโรป เช่นเดียวกันกับประเทศผู้นำอย่างเช่น สหรัฐอเมริกา ในขณะที่ประเทศจีนยังถือครองตลาดทางด้าน IIoT ที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มเอเชียแปซิฟิค ในทิศทางเดียวกันตลาดในอินเดียคาดว่าน่าจะมีการเติบโตสูงขึ้น ทั้งนี้ปัจจัยที่ส่งผลต่อการขยายตลาด IIoT ได้แก่ ความก้าวหน้าด้านเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กทรอนิคส์ และวิวัฒนาการด้านเทคโนโลยีคลาวน์ที่เติบโตอย่างรวดเร็ว
ส่วนประกอบสำคัญของ IIOT
การนำระบบ Internet of Thing (IoT) มาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตนั้นจำเป็นจะต้องพัฒนาองค์ประกอบหลายประการ อาทิ การปรับปรุงเครื่องจักรกลและอุปกรณ์แบบเดิมให้รองรับเทคโนโลยี IIoT การเพิ่มอุปกรณ์ตรวจวัดและการเชื่อมต่อระบบการทำงานเข้าด้วยกัน รวมถึงระบบรักษาความปลอดภัยของข้อมูล การควบคุมและจัดการข้อมูลที่ได้รับทั้งโครงข่ายข้อมูล
การใช้สมาร์ทเซนเซอร์ในการเชื่อมต่อสื่อสารถึงกันระหว่างเครื่องจักรกล (Machine-to-Machine M2M Communication) ซึ่งวิธีนี้จะทำให้เครื่องจักรกลสามารถประเมินสถานะการทำงานที่ดีที่สุดและจดจำข้อมูล ตลอดจนการลำดับขั้นตอนการผลิตได้ด้วยตัวเองและการรวบรวมข้อมูลขนาดใหญ่ที่ได้รับ (Big Data) ด้วยระบบการประมวลผลการผลิตแบบเรียลไทม์ (Manufacturing Execution Systems – MES) เข้ามาควบคุมติดตามและบันทึกผลการผลิตผ่านอุปกรณ์ เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ ซึ่งในปัจจุบันแพลตฟอร์มการทำงานของระบบ IIoT ประกอบด้วย 3 เทคโนโลยีหลัก ได้แก่
Sensors และ Sensor-Driven Computing
เซนเซอร์ถือเป็นคือด่านแรกในการเก็บข้อมูลที่ได้จากการผลิตและส่งไปยังส่วนของ Processor ซึ่งตัวเซนเซอร์ทำให้อุปกรณ์สามารถรับรู้สภาวะต่าง ๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน แรงดันไฟฟ้า การเคลื่อนไหว และด้านเคมี Sensor-Driven Computing จะแปลงการรับรู้นี้เป็นข้อมูลเชิงลึก (Insights) โดยใช้ Industrial Analytics ในลำดับถัดไปที่ผู้ปฏิบัติงานและระบบสามารถนำข้อมูลไปวิเคราะห์ต่อได้
Processor หรือ Industrial Analytics
โปรเซสเซอร์เป็นตัวประมวลผลข้อมูลที่ได้รับจากเซนเซอร์ ให้อยู่ในรูปที่สามารถนำไปใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์เพื่อเก็บข้อมูลหลาย ๆ ส่วนของเครื่องจักรในคราวเดียวกัน นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ส่งคำสั่งไปยังเซนเซอร์ เป็นเสมือนเครือข่ายในการเชื่อมโยงข้อมูลทุกจุดให้สามารถทำงานได้ทันที (Real time)
Intelligent Machine Application
ในอนาคตอันใกล้ผู้ผลิตเครื่องจักรจะไม่ผลิตเพียงแค่เครื่องจักรที่มีเฉพาะระบบกลไกเท่านั้น แต่จะรวมฟังก์ชั่นที่มีสมอง (Intelligence) อีกด้วย เพื่อควบคุมการผลิตอัตโนมัติผ่านซอฟท์แวร์ ซึ่งปกติผู้วางระบบจะทำบนระบบคลาวด์ทั้งหมดเพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถควบคุม แก้ไข จัดการตรวจสอบการทำงานผ่านแอปพลิเคชั่นที่ได้รับการพัฒนาขึ้น และสามารถนำข้อมูลไปวิเคราะห์ประมวลผลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตต่อไป แอปพลิเคชันที่มาพร้อมกับเครื่องจะเป็นเครื่องมือสำหรับสร้างรายได้ใหม่ในรูปแบบผสมระหว่างผลิตภัณฑ์และบริการและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทำให้ง่ายต่อการผสานรวมอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เข้าด้วยกัน
อนาคตและความท้าทายของ IIOT
อย่างไรก็ตาม การพัฒนาระบบ Industrial IoT ซึ่งต้องอาศัยการเชื่อมต่ออุปกรณ์และเครื่องจักรต่างๆ ร่วมกันเป็นหนึ่งเดียวอาจทำได้ยากและต้องใช้เวลา เนื่องจากในเครื่องจักรแต่ละเครื่องมีรูปแบบและระบบโครงสร้างที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงถือเป็นความท้าทายของผู้พัฒนาระบบการเชื่อมต่อทั้งหมดให้สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์ และคำนึงถึงการเก็บรักษาความปลอดภัยของข้อมูล IIoT กำลังกลายเป็นกระแสการพัฒนาที่สำคัญส่งผลต่อความสำเร็จในธุรกิจอุตสาหกรรมทั้งในปัจจุบันและอนาคต ภาคธุรกิจต่างพยายามผลักดันการพัฒนาระบบและอุปกรณ์ที่ทันสมัยเพื่อตอบสนองให้ทันต่อความต้องการตลาดที่รวดเร็วผันผวนและเผชิญกับเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน (Disruptive Technology) อุตสาหกรรมที่นำ IIoT มาใช้งานสามารถปรับปรุงและพัฒนากระบวนการผลิต ความปลอดภัยเพิ่มประสิทธิภาพ และให้ผลกำไรที่ดีกว่าในระยะยาว
บริการด้าน AUTOMATION SOLUTION และการปรับปรุงไลน์การผลิตจากสุมิพล
สุมิพลให้คำปรึกษาเกี่ยวกับการปรับปรุงไลน์การผลิต ด้วยการวิเคราะห์ไลน์การผลิตของคุณจากหน้างานจริงเพื่อพัฒนาวางแผนระบบควบคุมการผลิตและการใช้งานเครื่องจักรที่เกี่ยวข้อง ด้วยบุคลากรคุณภาพ อุปกรณ์อัตโนมัติที่ทันสมัยและระบบเก็บข้อมูลด้วย IoT
แหล่งข้อมูล
https://www.sumipol.com/knowledge/transformation-iot/