Alternative Tooling ทางเลือกใหม่สำหรับการสร้าง Tooling เพื่อการผลิตในยุคอุตสาหกรรม 4.0

by admin

นับจากอดีตเมื่อเริ่มมีการปฏิวัติอุตสาหกรรมยุคแรกๆ เรื่อยมาจนถึงปัจจุบันที่เรากำลังเผชิญความท้าทายครั้งใหม่ ในการเข้าสู่อุตสาหกรรมในยุค 4.0 (Industry 4.0) เทคโนโลยีการผลิตได้พัฒนาไปอย่างมาก จนเรียกได้ว่าก้าวล้ำอนาคตเข้าไปทุกวัน และหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่ได้เข้ามามีบทบาทอย่างมาก แน่นอนเรากำลังพูดถึง 3D Printing นั่นเอง แล้วเราจะได้ประโยชน์จากการใช้งานเทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติ นี้ได้อย่างไร เจ้าสิ่งนี้จะช่วยเราได้อยากน้อยแค่ไหนในโลกการผลิตยุคใหม่ ตามผมมาเลยครับ

เชื่อว่าหลายๆ ท่านในวงการอุตสาหกรรมคงจะเคยได้ยินคำว่า Rapid Prototyping กันมานานแล้ว แม้ว่าปัจจุบันนี้จะเปลี่ยนชื่อใหม่เป็น 3D Printing หรือเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ กับกระแสที่เรียกว่าแรงดีไม่มีตกอยู่ทุกวันนี้ จริงๆ แล้วไม่ว่าจะชื่อไหนก็มาจากหลักการเดียวกันก็คือ Additive Manufacturing (AM) หรือการผลิตแบบเพิ่มเนื้อนั่นเอง และแตกต่างโดยสิ้นเชิงกับการผลิตแบบเดิมที่เราใช้กันโดยแพร่หลายซึ่งเรียกว่า Subtractive Manufacturing หรือการผลิตแบบตัดเนื้อออก ตัวอย่างเช่น เครื่องจักร CNC เป็นต้น

Article_RP_01

ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจความแตกต่างของกรรมวิธีการผลิตทั้ง 2 แบบ ก่อนนะครับ ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการเลือกใช้ เพราะแต่ละวิธีต่างมีจุดเด่นกันคนละด้าน และเราคงไม่สามารถปฏิเสธเทคโนโลยีเดิมได้ แล้วเทคโนโลยี Subtractive Manufacturing มีข้อจำกัดอะไรในการผลิตบ้างล่ะ

  • มีข้อจำกัดเรื่องรูปทรง ความซับซ้อนของงาน เช่น ต้องไม่มี Undercut
  • มีของเสียในกระบวนการทำงานเยอะ
  • ไม่เอื้อต่อการผลิตจำนวนน้อย เพราะราคาจะสูงมาก
  • มีความยุ่งยากในกระบวนการทำงานและมีขั้นตอนเยอะ
  • ต้องอาศัยทักษะและแรงงานของมนุษย์ในเกือบทุกขั้นตอนการทำงาน
  • ต้องจัดทำเอกสารข้อมูล เพื่อใช้ในการสั่งงาน กระจายงาน
  • บ่อยครั้งต้องมีการว่าจ้างผู้ผลิตภายนอกหรือ Outsource

หลายๆ ข้อจำกัดที่กล่าวไปนั้น เป็นอุปสรรคต่อการทำงานในอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่เน้นการเชื่อมโยงข้อมูลแบบอัตโนมัติและเป็นระบบที่ใช้คนน้อยมากๆ เพราะเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ จะสามารถประสานงานกันได้เองผ่าน Internet หรือที่เรียกกันว่า Internet of Thing (IOT)

แล้วอะไรคือ Alternative Tooling หรือ Tooling ทางเลือกล่ะ จริงๆ แล้วความน่าสนใจก็คือ ต้องยอมรับว่าเทคโนโลยีเข้ามามีส่วนในโลกของการผลิตในแทบจะทุกจุด ใครมองเห็นโอกาสก่อนกัน และเห็นมุมที่จะใช้เทคโนโลยีได้มากกว่ากัน ซึ่งทุกๆโอกาสที่ผู้ผลิตต่างมองหาคงหนีไม่พ้นว่าจะทำอย่างไรถึงจะผลิตของได้คุณภาพดีขึ้น ราคาต้นทุนต่างๆ ลดลงเพื่อแข่งขันได้ และเวลาที่เร็วขึ้นในทุกๆ ขั้นตอนนั่นเอง โจทย์ใหญ่ตรงนี้เกือบทุกครั้งเทคโนโลยีเข้ามาช่วยเสมอ

Article_RP_01.02

การสร้าง Tooling ทางเลือกใหม่ก็เพียงการดึงเอาจุดเด่นของการผลิตแบบเพิ่มเนื้อมาใช้นั่นเอง ทั้งเรื่องของรูปทรงของงานที่เกือบจะเรียกได้ว่าไม่มีข้อจำกัด เราจึงจะได้เห็นรูปร่างหน้าตาที่เปลี่ยนไป แต่เปลี่ยนไปในลักษณะของการออกแบบได้ตรงตามความต้องการใช้งานมากขึ้น งานประกอบก็น้อยลงซึ่งหมายถึงค่า Error ต่างๆ ก็ลดลงไปด้วย ด้านของเสียในกระบวนการผลิตก็ลดลงเพราะไม่ต้องมีส่วนของเนื้อวัสดุที่ถูกตัดออกไป ส่วนประโยชน์ด้านอื่นๆ เช่น ลดในส่วนของการทำแบบหรือ Drawing และงานเอกสาร งานจัดซื้อจัดจ้าง งานที่ใช้เครื่องจักรหลายๆ ตัวมาช่วยกันทำ Tooling จนถึงงาน Outsource ก็ลดลงเพราะเราสามารถทำเองได้ด้วยเครื่อง 3D Printer เพียงเครื่องเดียว แถมยังใช้คนเพียงคนเดียวก็สามารถทำงานทั้งหมดนี้ได้อีกด้วย

Article_RP_01.03

นอกจากความสามารถของ Alternative Tooling ที่กล่าวมาแล้วนั้น ด้วยเทคโนโลยีรูปแบบนี้ทำให้เหมาะที่จะรองรับความต้องการสั่งผลิตในลักษณะ Mass Customization ของอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่พฤติกรรมผู้บริโภคและโลกการผลิตเปลี่ยนไป เพราะมีต้นทุนการผลิตต่อชิ้นที่ต่ำมาก และมีรอบการเปลี่ยนแบบได้บ่อยๆ ซึ่งตัว Tooling นั้นต้องปรับตามไปด้วย

แล้วตอนนี้มีใครที่นำ Alternative Tooling ไปใช้งานบ้าง เรื่องนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่สำหรับวงการผลิตแล้วนะครับ โดยเฉพาะในต่างประเทศเริ่มนำมาใช้กันสักระยะหนึ่งแล้ว และได้มีการปรับปรุงพัฒนากันมาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้เหมาะสมกับงานและกระบวนการผลิตในต่างละสาขา และแน่นอนว่ามีหลายๆ บริษัทในประเทศไทยของเราที่ได้นำเทคโนโลยีนี้เข้ามาช่วยงานด้วยเช่นกัน

สำหรับเครื่อง 3D Printer ซึ่งเป็นหัวใจหลักของ Alternative Tooling นั้นบริษัท Stratasys ก็เป็นผู้บุกเบิกที่สำคัญในการนำเอาเทคโนโลยี Additive Manufacturing (AM) นี้มาใช้ในงานสายการผลิต เพราะผลิตภัณฑ์ของบริษัทมีจุดเด่นในเรื่องคุณภาพงานและวัสดุที่ผลิตด้วยเครื่อง 3D Printer ของ Stratasys มีให้เลือกใช้ตรงตามความต้องการของ Tooling ที่เรากำหนด

นอกจากนี้ยังได้มีการเก็บรวบรวมข้อมูลและ Case Study งานที่ได้ร่วมกันทำและเรื่องราวความสำเร็จจากบริษัทชั้นนำทั่วโลกถึงประสิทธิภาพและประโยชน์ของ Alternative Tooling ซึ่งรวมถึงอุตสาหกรรมการผลิตของไทยเราด้วยเช่นกัน

Article_RP_01.04

การผสมผสานที่ลงตัว

อย่างที่ทราบว่าทั้ง 2 เทคโนโลยีต่างมีข้อดีกันคนละแบบ ในบางครั้งเราก็สามารถทำงานแบบผสมผสานเข้าด้วยกันได้เลย เช่น บางจุดที่เราต้องการควมคุมค่า Accuracy ให้ได้ในระดับพรีซิชั่นสูงๆ ก็สามารถใช้การกัดด้วยเครื่อง CNC เฉพาะจุดหรือบริเวณนั้นๆ ได้ รวมถึงการเจาะและการต๊าปเกลียวต่างๆ นอกจากนั้นยังสามารถใช้การประกอบงานที่ผลิตจากเครื่อง 3D Printer เป็นชุดย่อยเข้ากับแผ่นฐานที่เป็นโครงสร้างหลักของ Jig & Fixture เพื่อให้งานแข็งแรงหรือสำหรับงานใหญ่ๆ ได้

Article_RP_01.05

ถึงบทนี้หวังว่าคุณผู้อ่านคงจะได้ความรู้และไอเดียในการนำเทคโนโลยี Additive Manufacturing (AM) มาใช้งานสร้าง Tooling เพื่อการผลิต ได้บ้างไม่มากก็น้อย สำคัญคือไม่ได้เน้นการใช้แทนเทคโนโลยีเดิมได้ทั้งหมด แต่เป็นการเติมเต็มจุดด้อยและข้อจำกัดเพื่อให้ได้งานที่ตอบโจทย์กับโลกอุตสาหกรรมยุคใหม่ ที่ต้องเร็ว ต้องแข่งขันด้านราคากับคู่แข่งได้ และยังตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของตลาดอยู่เสมอ เพราะเทคโนโลยีเปลี่ยนเร็ว การรู้จักและเรียนรู้แต่เนิ่นๆ ล้วนสร้างความได้เปรียบแก่เรานะครับ และบริษัทแอพพลิแคดก็พร้อมจะเดินไปข้างหน้ากับเพื่อนๆ ผู้ประกอบการทุกท่านเพื่อก้าวเข้าสู่โลกการผลิตของอุตสาหกรรมในยุค 4.0 ที่มีความสนุกและความท้าท้ายรอเราอยู่ ขอบพระคุณครับ

บทความ : สุชนม์ โพธิ์พริก 3D Printing Solution Dept.