ระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาด สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์

p40-45_02

ระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาด
สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์
Smart Maintenance for smart printing & packaging factory

แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรมในปัจจุบันและอนาคต จะเป็นการผสมผสานกันระหว่างระบบออโตเมชั่นในสายการผลิตกับเทคโนโลยีดิจิทัลและอินเทอร์เน็ต เพื่อพัฒนาเป็นระบบการผลิตอัจฉริยะ หรือโรงงานอัจฉริยะ (Smart factory) หรือที่เรียกว่าเป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 หรือ Industry 4.0 โดยมีจุดเด่นที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ สามารถเชื่อมความต้องการของผู้บริโภคแต่ละรายเข้ากับกระบวนการผลิตสินค้าได้โดยตรง เครื่องจักรในสายการผลิตสามารถสื่อสารกับผู้ที่เกี่ยวข้องเพื่อการจัดการและควบคุมได้แบบ Real-time ผ่านระบบเน็ทเวิร์ค ส่งผลให้การผลิตมีประสิทธิภาพสูงขึ้นและต้นทุนต่ำลงอย่างชัดเจน โรงงานอุตสาหกรรมในอนาคต จะสามารถผลิตของหลากหลายรูปแบบที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะด้านของผู้บริโภคในแต่ละราย สามารถวิเคราะห์ข้อมูลของกลุ่มลูกค้าที่เป็นเป้าหมายเฉพาะ เพื่อนำเสนอสินค้าหรือผลิตภัณฑ์ที่ตอบโจทย์ความต้องการได้ตรงตามกลุ่มเป้าหมาย และสามารถผลิตสินค้าที่ต้องการในปริมาณที่มากในเวลาอันสั้น และใช้กระบวนการผลิตที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพ ด้วยเทคโนโลยีดิจิทัลครบวงจรแบบ “Smart Factory” โรงงานอัจฉริยะ THE SMART FACTORY ถือว่าเป็นอนาคตของระบบการผลิต เนื่องจากเป็นการรวมกันของอุตสาหกรรมการผลิตกับโลกดิจิทัลผ่านระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต Cyber Physical System และเป็นการรวมตัวกันของภาคธุรกิจกับภาคการผลิต เพื่อบริหารทรัพยากรอย่างมีคุณภาพ คำนึงถึงเวลา ค่าใช้จ่ายและการใช้ทรัพยากร และเน้นการพัฒนาที่ยั่งยืน คำนึงถึงการผลิตแบบสะอาดและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สามารถยืดหยุ่นและปรับตัวและเรียนรู้ให้ทันต่อความเปลี่ยนแปลงและความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้น สามารถเชื่อมต่อระบบการผลิตกับเครือข่ายทั่วโลกเพื่อให้สามารถรวมตัวกันเป็นเครือข่ายวิสาหกิจ หรือคลัสเตอร์การผลิตข้ามชาติเพื่อเพิ่มมูลค่าห่วงโซ่การผลิต และข้อดีของ THE SMART FACTORY คืออุปกรณ์และเครื่องจักรในระบบการผลิตสามารถส่งข้อมูลการซ่อมแซม ข้อมูลการใช้งาน การบำรุงรักษาและความผิดปกติของเครื่องจักร ไปยังบริษัทผู้ผลิตเครื่องจักรผ่านระบบอินเทอร์เน็ต โดยอัตโนมัติ หรือที่เรียกกันว่าเป็นระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาด: Smart Maintenance ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการจ้างพนักงานมาดูแลเครื่องจักรในระบบการผลิตแบบอัตโนมัติ

p40-45_03

รูปที่ 1 การปรับเปลี่ยนและเชื่อมต่อระหว่างเครื่องจักรกับระบบเครือข่ายดิจิตอล

ระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาด ( Smart Maintenance )

ระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาดหรือ Smart Maintenance คือแนวความคิดในด้านการบูรณาการวิศวกรรมการซ่อมบำรุงรักษา,ระบบการบริหารจัดการการผลิต,ระบบสารสนเทศ ,การวิเคราะห์ข้อมูล ,การเชื่อมต่อระบบ Internet of Thing (IoT), Cloud Computing และ Big Data เพื่อนำข้อมูลสารสนเทศจากฝ่ายต่าง ๆ มาวิเคราะห์เพื่อใช้ในการวิเคราะห์และทำนายล่วงหน้าว่าเครื่องจักรหรือสายการผลิตใดมีแนวโน้มที่จะมีปัญหา (เป็นการบำรุงรักษาแบบคาดคะเน : Predictive Maintenance) เพื่อให้ทราบถึงข้อมูลสภาพการทำงานของเครื่องจักรและเหตุการณ์ผิดปกติที่เกิดขึ้น ทำให้ดำเนินการแก้ไขป้องกันปัญหาได้อย่างรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ องค์ประกอบของระบบบำรุงรักษาส่วนใหญ่จะประกอบไปด้วยหลายภาคส่วนที่เกี่ยวข้องไม่ว่าจะเป็นด้าน เทคโนโลยี บุคลากร เครื่องมือ อุปกรณ์ ระบบพัสดุคงคลัง ระบบเอกสารต่าง ๆ

รูปที่ 2 แสดงองค์ประกอบหลักของระบบระบบบำรุงรักษา
ที่มา Predictive maintenance and the smart factory : Deloitte

จากบทความเรื่อง 3 Steps to Make Smart Maintenance a Reality ของ Software Advice™ ได้กล่าวถึง องค์ประกอบ 3 ส่วนเพื่อการก้าวไปสู่ระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาด ได้แก่

1.ระบบเซนเซอร์ คืออุปกรณ์สำหรับตรวจจับสัญญาณ หรือค่าทางฟิสิกต์ต่าง ๆ เช่น เสียง แสง แรงดัน อุณหภูมิ ความชื้น เป็นต้น จากนั้นอาจนำค่าสัญญานที่ได้ มาประมวลผลเพื่อใช้ในขั้นตอนต่อไป ในระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาด ข้อมูลจากอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณต่างจะมีความสำคัญ เพราะต้องนำข้อมูลที่ได้ ไปประมวลผลเพื่อการตัดสินใจ การวางแผนการผลิตและการบำรุงรักษาเครื่องจักร ตัวอย่างประเภทและคุณลักษณะของเซนเซอร์แสดงดังรูป

p40-45_05

รูปที่ 3 ประเภทของเซนเซอร์ที่ใช้ในระบบบำรุงรักษา
ที่มา 3 Steps to Make Smart Maintenance a Reality ของ Software Advice™

2. ระบบ Big data ในการจัดเก็บข้อมูลจากระบบเซนเซอร์ต่าง ๆ ของเครื่องจักร: ระบบ Big data จะต้องทำการตรวจสอบข้อมูลที่ได้ภายใต้ข้อกำหนดหรือ KPI ที่ได้กำหนดขึ้นของหน่วยงานในด้านต่าง ๆ เช่น ตรวจสอบด้านการใช้พลังงานของเครื่องจักร ความร้อนของอุปกรณ์ การจัดการน้ำเสีย การจัดการเรื่องต้นทุนหรือเวลาการผลิต ข้อมูลของเครื่องจักรที่ได้จากระบบเซนเซอร์ จะถูกส่งมาแบบเรียลไทม์ เพื่อให้ระบบ Big data จัดเก็บ ประมวลผล คาดการณ์แนวโน้ม ตรวจสอบและรายงานในกรณีที่เครื่องจักรมีปัญหาหรือถึงเวลาต้องทำการซ่อมบำรุงรักษา

รูปที่ 4 ระบบ Big data ในการจัดเก็บข้อมูลการวิเคราะห์และออกรายงาน
ที่มา Big Data Analytics for Smart Manufacturing: Case Studies in Semiconductor Manufacturing : www.mdpi.com

3. ระบบวิเคราะห์ข้อมูลเชิงทำนาย คือระบบที่วิเคราะห์ข้อมูลต่าง ๆ เพื่อทำนายพฤติกรรม แนวโน้ม ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต ใช้เพื่อช่วยในการตัดสินใจ การวิเคราะห์จะใช้หลักทางสถิติ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ สถิติศาสตร์ และวิทยาการคอมพิวเตอร์ การเรียนรู้ของเครื่องจักร (Machine learning ) และการทำเหมืองข้อมูล ( Big data ) เพื่อทำนายปรากฏการณ์ที่เราต้องการ ผลการวิเคราะห์ข้อมูลจะต้องมีคุณค่า และทันเวลา (just-in-time) เพื่อใช้ในการวางแผนการบำรุงรักษา การจัดการการผลิตได้อย่างเหมาะสมและทันเวลา

รูปที่ 5 ข้อมูลจากระบบเซนเซอร์เพื่อนำมาวิเคราะห์ข้อมูลเชิงทำนาย
ที่มา 3 Steps to Make Smart Maintenance a Reality ของ Software Advice™

แนวคิดเรื่อง smart factory และ Smart Maintenance ในอุตสาหกรรมการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์

ในอุตสาหกรรมการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์ การปรับตัวเพื่อเป็น smart printing factory เป็นสิ่งสำคัญที่ผู้ประกอบการมองข้ามไม่ได้ เนื่องจากแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรม จากการศึกษาของ NGU and UNI- Europa Graphical ได้ทำการศึกษาถึงแนวโน้มการดำเนินธุรกิจของกลุ่มอุตสาหกรรมการพิมพ์ แบ่งออกเป็น 2 ยุคที่สำคัญได้แก่

  • ยุคเริ่มต้น เป็นยุคการพิมพ์แบบดั้งเดิม ใช้ระบบการพิมพ์เลเตอร์เพลส ออฟเซต กราวัวร์ เฟล็กโซกราฟี เป็นต้น มีระบบการทำงานที่ผสมผสานการใช้เทคโนโลยีกับระบบดิจิตอล การทำการตลาดและการพัฒนาทักษะการทำงานจะให้ความสำคัญน้อย เน้นการใช้แรงงานเข้มข้นในกระบวนการผลิต
  • ยุคแห่งการปรับตัว เป็นยุคที่เทคโนโลยีการพิมพ์มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว และเป็นยุคที่มีความท้าทายในการดำเนินธุรกิจ การเปลี่ยนแปลงไม่ได้ขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียว แต่ขึ้นอยู่กับ workflow การทำงานและเป้าหมายในการดำเนินธุรกิจด้วย โดยมีปัจจัยสำคัญ ๆ ในการขับเคลื่อนความเปลี่ยนแปลงได้แก่

ด้านเทคโนโลยี

  • ความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีการพิมพ์ต่าง ๆ เช่น inkjet UV-leds ที่ช่วยให้กระบวนการผลิตสิ่งพิมพ์ออกมาได้อย่างมีคุณภาพ รวดเร็ว และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
  • ด้านซอฟแวร์ต่าง ๆ ที่ทันสมัย JDF , Print 4.0 สามารถช่วยในการบริหารการผลิต ในด้านการออกแบบผลิตภัณฑ์ร่วมไปถึงการทำต้นแบบจาก 3D printing
  • ด้าน robotics จะช่วยลดคนทำงานให้น้อยลง และช่วยในด้านการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องจักรกับเครื่องจักรเพื่อเป็น workflow การทำงานแบบอัตโนมัติมากยิ่งขึ้น การเชื่อมต่อระบบอินเตอร์เน็ต IOT เพื่อพัฒนาสู่การเป็น smart factory

ด้านธุรกิจ

  • สิ่งพิมพ์เฉพาะกลุ่ม จำนวนการผลิตในแต่ละครั้งน้อยลง เน้นงานตามสั่ง ( on-demand )
  • ต้องใช้เวลาในการผลิตที่สั้นลง
  • จำนวนการผลิตสิ่งพิมพ์ลดน้อยลง เนื่องจากสื่อดิจิตอล

จากข้อมูลดังกล่าว สะท้อนให้เห็นถึงแนวโน้มของอุตสาหกรรม ทั้งทางด้านเทคโนโลยีที่และด้านธุรกิจ เพื่อให้ผู้ประกอบการได้ตระหนัก และคิดกลยุทธ์ในการเปลี่ยนแปลง ปรับปรุง พัฒนา องค์กรให้สอดคล้องกับสถานการณ์ที่เกิดขึ้น

รายงานเรื่อง Roadmap to smart printing in a digitized world ของบริษัท Heidelberg ได้กล่าวว่าการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและกำไร จำเป็นต้องทำให้โรงพิมพ์สามารถเชื่อมต่อกับเครีอข่ายและสร้างคุณค่า (Value Chain) ให้กับลูกค้า ภายใต้นิยามของคำว่า Smart โดยแบ่งเป็น “Smart Print Shop”, “Smart Services” และ “Smart Collaboration”. ระบบ Smart Maintenance จึงเป็นส่วนหนึ่งที่มีความสำคัญในโรงพิมพ์

รูปที่ 6 แนวคิด smart printing factory ของบริษัท Heidelberg
ที่มา Roadmap to smart printing in a digitized world

จากข้อมูลการศึกษาจากต่างประเทศ พบว่าแนวโน้มการพัฒนาโรงพิมพ์ในอนาคต คือการก้าวสู่การเป็น smart printing factory ที่มีการใช้เครื่องจักรที่ทันสมัย มีระบบ กลไกและอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ซับซ้อน จึงเป็นการยากที่จะทำการถอดเปลี่ยน หรือทำการตรวจเช็คตามจุดที่สำคัญตามแผนงานบำรุงรักษา (PM) ได้ ระบบบำรุงรักษาอย่างชาญฉลาด เป็นอีกแนวคิดหนึ่งที่ทางโรงพิมพ์ควรพิจารณา เนื่องจากใช้การรับข้อมูลจากเซนเซอร์ เครื่องมือวัดชนิดต่าง ๆ ที่ติดอยู่ในเครื่องจักร เช่น กล้องอินฟาเรด กล้องตรวจสอบรีจิสเตอร์ เครื่องวัดอุณหภูมิ การสั่นสะเทือน ความร้อน ความชื้น เป็นต้น และนำข้อมูลต่าง ๆ ที่ได้มาวิเคราะห์ วางแผนการบำรุงรักษา จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา ลดการชำรุดของเครื่องจักร ลดปริมาณอะไหล่คงคลัง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และช่วยวางแผนการบำรุงรักษาได้มีประสิทธิภาพ

 

Related Post

Smart Packaging กับการเติบโตของ Online market
views 320
Smart Packaging กับการเติบโตของ Online market อ.วรรณรัตน์ วิรัชกุล ภาควิชาเทคโนโลยีการพิมพ์และบรรจุภัณฑ์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี จากกระแสของบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะ หรือ SMART PACKAGING ที่ตอนนี้ได้รับกสรพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และเป็นสิ่ง...
การเคลือบ (Coating Method)
views 451
การเคลือบ (Coating Method) ปัจจุบันการพิมพ์งานด้วยระบบการพิมพ์ต่างๆ อาทิ ออฟเซ็ต กราเวียร์ เฟล็กโซกราฟี สกรีน หรือ ฯลฯ ซึ่งหลังจากพิมพ์แล้ว นอกจากจะถูกส่งไปพับ ตัด เจียนแล้ว ยังมีอีกกระบวนการหนึ่งที่ได้รับความนิยมคือการเคลือบ การเคลือบคือการทำให้ผ...
เอชพี เปิดพอร์ทเครื่องพิมพ์ฉลากและบรรจุภัณฑ์ ระบบดิจิทัลรุ่นใหม่ ทันสมัยที่สุดในโลก
views 556
เอชพี เปิดพอร์ทเครื่องพิมพ์ฉลากและบรรจุภัณฑ์ ระบบดิจิทัลรุ่นใหม่ ทันสมัยที่สุดในโลก เร่งเพิ่มฐานตลาดลูกค้าดิจิทัลพรินติ้ง เปิดตัว HP Indigo 6900 ที่แรกในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เครื่องพิมพ์ฉลากระบบดิจิทัล ทันสมัยที่สุดในโลก มาพร้อมโซลูชันการพ...