Tag Archives

2 Articles

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.

พลิกโฉมหน้าการผลิต ปฏิวัติโลกอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 (INDUSTRY 4.0)

by admin

พลิกโฉมหน้าการผลิต ปฏิวัติโลกอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 (INDUSTRY 4.0)

Prapas Talk พูดเกี่ยวกับ Industries 4.0 ในงานเปิดตัวซอฟต์แวร์ SOLIDWORKS 2017       หลายปีมานี้มีการพูดถึงการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งใหม่ ซึ่งถูกเรียกว่า ยุคของการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 หรือ INDUSTRY 4.0 ซึ่งมันจะเป็นวิธีการใหม่ๆ ของการผลิตที่จะเข้ามาพลิกโฉมหน้าวงการอุตสาหกรรม

การปฏิวัติอุตสาหกรรม (INDUSTRIAL REVOLUTION) หมายถึง กระบวนการเปลี่ยนแปลงใน วิธีการผลิตและระบบการผลิต จากเดิมระบบการผลิตมักทำกันภายในครอบคัว พ่อค้ามักเป็น นายทุนซื้อวัตถุดิบแล้วแจกจ่ายให้แต่ละครอบครัวรับมาทำ แล้วพ่อค้าจะรับผลิตภัณฑ์ที่สำเร็จ แล้วไปขาย คนงานก็จะได้ค่าจ้างเป็นการตอบแทน การผลิตสินค้าเดิมใช้แรงงานคน แรงงานสัตว์ รวมทั้งพลังงานจากธรรมชาติ เครื่องมือแบบง่ายๆ มาเป็นการใช้เครื่องจักรกลแทน เริ่มจากแบบ ง่ายๆ จนถึงแบบซับซ้อนที่มีกำลังผลิตสูง จนเกิดเป็นการผลิตในระบบโรงงาน (FACTORY SYSTEM) ส่วนการผลิตภายในครอบครัวก็ค่อยๆ ลดลงไป

       กลับไปเริ่มต้นกันเมื่อการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 เจมส์ วัตต์ ได้ปรับปรุงเครื่องจักรกลไอน้ำนิโคแมนให้ใช้งานได้ดีขึ้น สามารถสร้างรถไฟลดระยะทางคมนาคม และนำไปสู่การสร้างเครื่องจักร เรียกว่า “สมัยแห่งพลังไอน้ำ” จากจุดนั้นเรียกได้ว่า เป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 1 ความจริงแล้ว เจมส์ วัตต์ ไม่ได้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ แต่สิ่งที่เขาทำคือ สร้างนวัตกรรมจำนวนมากที่ช่วยให้ประสิทธิภาพของการผลิตสิ่งทอเพิ่มขึ้นอย่างน้อยสามเท่าจากที่เคยทำได้ อาจกล่าวได้ว่า เขาเป็นจุดเริ่มต้นของการมาถึงของโรงงานผลิตที่ใช้เครื่องจักรช่วยในการผลิตก่อกำเนิดเป็นโรงงานสมัยใหม่

       จากนั้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 2 ก็เกิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อ เฮนรี่ ฟอร์ด ได้นำระบบสายพานเข้ามาใช้ในสายการผลิตรถยนต์ในปี ค.ศ. 1913 ทำให้เกิดเป็นรถยนต์โมเดลทีที่มีจำนวนการผลิตมากถึง 15 ล้านคัน จนกระทั่งหยุดสายการผลิตไปในปี ค.ศ. 1927 เป็นการเปลี่ยนจากการใช้เครื่องจักรไอน้ำ มาใช้พลังงานไฟฟ้าส่งผลให้สามารถปลดปล่อยพลังการผลิตอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน เทคนิคใช้สายพานการผลิตในลักษณะเดียวกันนี้ได้รับการเผยแพร่ไปยังอุตสาหกรรมอื่นๆ ทำให้ประสิทธิภาพในการผลิตเพิ่มมากขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตลดลง ถึงตรงนี้เรียกได้ว่า ยุคของการผลิตสินค้าเหมือนๆ กันเป็นจำนวนมากหรือ Mass Production ได้เกิดขึ้นแล้ว

       ต่อมาการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 3 เป็นผลมาจากยุคเริ่มต้นของคอมพิวเตอร์ที่เข้ามาช่วยในงานอุตสาหกรรมตั้งแต่ ค.ศ. 1970 ทำให้เกิดสายการผลิตแบบอัตโนมัติขึ้น และเข้ามาเสริมการทำงานเดิมที่มีแต่ชุดกลไกเพียงอย่างเดียว เป็นการใช้เครื่องจักรอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์ในการผลิตแทนที่แรงงานมนุษย์มากขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงขึ้นอีกระดับหนึ่ง จนทุกวันนี้แทบทุกโรงงานต่างต้องมีระบบการผลิตแบบอัตโนมัติเข้าไปมีส่วนช่วยในการผลิตด้วยเสมอ จนมาถึงโรงงานผลิตที่ใช้ระบบอัตโนมัติขั้นสูงเพื่อผลิตสินค้าอุปโภคที่มีความซับซ้อนมากๆ จุดประสงค์ก็เพื่อทำให้สินค้ามีราคาต่ำพอที่ผู้บริโภคจะสามารถจ่ายได้

สำหรับการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 ที่กำลังจะมาถึง คือการนำเทคโนโลยีดิจิทัลและอินเทอร์เน็ต มาใช้ในกระบวนการผลิตสินค้า จุดเด่นที่สำคัญอย่างหนึ่งก็คือสามารถเชื่อมความต้องการของผู้บริโภคแต่ละรายเข้ากับกระบวนการผลิตสินค้าได้โดยตรง พูดง่ายๆ ก็คือ โรงงานยุค 3.0 สามารถผลิตของแบบเดียวกันจำนวนมากในเวลาพริบตาเดียว แต่โรงงานยุค 4.0 จะสามารถผลิตของหลากหลายรูปแบบแตกต่างกัน (ตามความต้องการเฉพาะของผู้บริโภคแต่ละราย) เป็นจำนวนมากในเวลาพริบตาเดียว โดยใช้กระบวนการผลิตที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพด้วยเทคโนโลยีดิจิทัลครบวงจรแบบ “Smart Factory”

แนวคิด Industry 4.0 นี้ จะเป็นการบูรณาการโลกของการผลิต เข้ากับการเชื่อมต่อทางเครื่อข่ายในรูปแบบ“The Internet of Things (IoT)” คือการทำให้กระบวนการผลิตสินค้าเชื่อมกับเทคโนโลยีดิจิทัล หรือแม้กระทั่งทำให้ตัวสินค้าเองเชื่อมกับเทคโนโลยีดิจิทัล ยกตัวอย่างเช่น การมีระบบป้อนข้อมูลให้เครื่องจักรสามารถผลิตสิ่งของตามแต่การสั่ง (ออนไลน์) จากผู้บริโภคโดยตรง, การใส่ตัวส่งข้อมูลในเครื่องใช้ไฟฟ้า เพื่อประมวลสถิติการใช้และแจ้ง (โดยอัตโนมัติ) กลับไปยังโรงงานเมื่อเกิดปัญหาทางเทคนิค, การใช้คอมพิวเตอร์จิ๋วกินได้ (ขนาดเท่ายาเม็ด) ให้ผู้บริโภคกลืนเข้าไปเพื่อเก็บข้อมูลสุขภาพในร่างกาย ฯลฯ จะเห็นได้ว่า Industry 4.0 ยังเป็นแนวคิดที่ใหม่มาก หลายอย่างอยู่ในช่วงทดลองและพัฒนา แต่ก็เป็นแนวคิดที่มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงทุกวงการ ตั้งแต่แนวทางการบริโภคสินค้าของผู้คนทั่วไป ตลอดจนแนวทางการรักษาทางการแพทย์

สำหรับประเทศไทยซึ่งต้องพึ่งพาอุตสาหกรรมการผลิตในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศ จำเป็นอย่างยิ่งที่ภาครัฐจะต้องให้ความสำคัญต่ออุตสาหกรรม 4.0 การประกาศนโยบายดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม (Digital Economy) เมื่อเร็วๆ นี้ เพื่อขับเคลื่อนการพัฒนาประเทศในทุกๆ ด้านเข้าสู่ความเป็นดิจิทัล เน้นส่งเสริมการขยายการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัล และเครือข่ายอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงให้ครอบคลุมทั่วประเทศ ส่งเสริม E-Commerce, E-Documents และ E-Learning สิ่งเหล่านี้นอกจากจะเป็นการวางพื้นฐานที่สำคัญเพื่อให้ไทยก้าวเป็นผู้นำเศรษฐกิจดิจิทัลในภูมิภาคอาเซียนแล้ว ยังเป็นการปูทางรองรับ Industry 4.0 อีกด้วย

        เนื่องจากเทคโนโลยีของ Industry 4.0 ไม่ใช่สิ่งใหม่ แต่ที่น่าสนใจคือการผสมผสานเทคโนโลยีที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพ และสามารถตอบรับความต้องการของตลาดได้ สำหรับแนวทางการพัฒนาอุตสาหกรรมไทยในอนาคต จะต้องปรับสู่ Industry 4.0 ในเร็วๆ นี้ โดยมีแนวทางองค์ประกอบ 9 ด้าน ประกอบด้วย

1. หุ่นยนต์อัตโนมัติ (Autonomous Robots) มาเป็นผู้ช่วยในการผลิต

2. การสร้างแบบจำลอง (Simulation) เช่น การพิมพ์แบบ 3D เสมือนจริง

3. การบูรณาการระบบต่างๆเข้าด้วยกัน (System Integration)

4. การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของสิ่งของ (Internet Of Things) ที่ทำให้เป็นอุปกรณ์อัจฉริยะ

5. การรักษาความปลอดภัยของข้อมูล (Cybersecurity)

6. การประมวลและเก็บข้อมูลผ่านระบบออนไลน์ (Cloud Computing)

7. การขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเนื้อวัสดุ Additive Manufacturing เช่น การขึ้นรูปชิ้นงานในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

8. เทคโนโลยี Augmented Reality (AR) ที่ผสานเอาโลกแห่งความเป็นจริงเข้ากับโลกเสมือนโดยผ่านอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ทีวี 3 มิติ เครื่องเล่นเกม

9. ข้อมูลขนาดใหญ่ ( Big data) คือชุมนุมของชุดข้อมูลที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน มีทั้งการบันทึกและจัดเก็บ การค้นหา การแบ่งปัน และการวิเคราะห์ข้อมูล

ส่วนการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหลักๆ ของอุตสาหกรรม 4.0 ประกอบด้วยสองส่วนสำคัญ คือ ด้านฮาร์ดแวร์ซึ่งหมายถึงเทคโนโลยีและนวัตกรรมด้านเครื่องจักร ระบบอัตโนมัติ และระบบคอนโทรลต่างๆ แต่อีกส่วนที่สำคัญของอุตสาหกรรม 4.0 คือ ด้านซอฟท์แวร์ซึ่งคาดกันว่า Internet of Things (IoT) และ Cyber-Physical Production Systems (CPPS) จะทำให้เกิดข้อมูลในระบบการผลิตขึ้นอย่างมหาศาลซึ่งจำเป็นต้องได้รับการบริหารจัดการ นี่จะเป็นโอกาสของประเทศไทยด้วยเช่นกัน เพราะว่าเรามีนักพัฒนาซอฟท์แวร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีสารสนเทศอยู่ไม่น้อย ดังนั้นหากเรามีความเข้าใจและเตรียมความพร้อมใว้แต่เนิ่น เชื่อว่าประเทศไทยจะสามารถรับมือกับการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 และรักษาสถานะการเป็นประเทศผู้ผลิตที่สำคัญของภูมิภาคและของโลกไว้ได้

อ้างอิง : Blue Update Edition 16, Bangkokbiznews.com, Prachachat.net, tpemagazine.com

By : Wilaiphan S.

Cr. http://www.applicadthai.com/