free bootstrap builder

องค์ประกอบอุตสาหกรรม 4.0

1. ภาพรวมของเทคโนโลยีของอุตสาหกรรม 4.0

        เนื่องจากเทคโนโลยีของอุตสาหกรรม เกิดจากการผสมผสานเทคโนโลยีที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพ และสามารถตอบรับความต้องการของตลาดได้ สำหรับแนวทางการพัฒนาอุตสาหกรรมไทยในอนาคต จะต้องปรับสู่ อุตสาหกรรมในเร็วๆ นี้ โดยต้องได้รับการพัฒนาองค์ประกอบที่สำคัญ 10 ด้าน ดังนี้
  1. หุ่นยนต์อัตโนมัติ (Autonomous Robots) ต้องนำมาเป็นตัวช่วยในการผลิตสินค้า
  2. การสร้างแบบจำลอง (Simulation Model) ก่อนผลิตต้องสร้างแบบจำลองเพื่อสร้างต้นแบบก่อนเสมอ เช่น การพิมพ์แบบสามมิติ(3D) เสมือนจริง
  3. การบูรณาการระบบต่างๆ เข้าด้วยกัน (System Integration) ทั้งเทคโนโลยีสารสนเทศ เทคโนโลยีการผลิต และโครงสร้างพื้นฐานของประเทศ
  4. การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตของทุกสรรพสิ่ง (Internet Of Things) ที่ทำให้เกิดการสื่อสารกับทุกส่วนในการผลิตให้เป็นโรงงานอัจฉริยะ
  5. การรักษาความปลอดภัยของข้อมูล (Cyber security)
  6. การประมวลและเก็บข้อมูลด้วยคลาวด์ผ่านระบบออนไลน์ (Cloud Computing)
  7. การขึ้นรูปชิ้นงานด้วยระบบเสมือนจริง(Virtual Manufacturing) แทนการขึ้นรูปด้วยเนื้อวัสดุจริงแบบเติมเนื้อวัสดุ(Additive Manufacturing) เช่น การขึ้นรูปชิ้นงานในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
  8. เทคโนโลยีผสานเอาโลกแห่งความเป็นจริงเข้ากับโลกเสมือน (Augmented Reality :AR) ที่ผสานเอาโลกแห่งความเป็นจริงเข้ากับโลกเสมือนโดยผ่านอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ทีวี 3 มิติ เครื่องจำลองสถานการณ์ เป็นต้น AR เป็นเทคโนโลยีใหม่ ที่ผสานเอาโลกแห่งความเป็นจริง (Real) เข้ากับโลกเสมือน (Virtual) ซึ่งจะทำให้ภาพที่เห็นในจอภาพกลายเป็นวัตถุ 3 มิติลอยอยู่เหนือพื้นผิวจริง และกำลังพลิกโฉมหน้าให้สื่อโฆษณาบนอินเทอร์เน็ต ไปสู่ความตื่นเต้นเร้าใจแบบใหม่ ของการที่ภาพสินค้าลอยออกมานอกจอคอมพิวเตอร์ นี่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงโฉมหน้าสื่อยุคใหม่ พอๆ กับเมื่อครั้งเกิดอินเทอร์เน็ตขึ้นในโลก หากเปรียบสื่อต่างๆ เสมือน “กล่อง” แล้ว AR คือการเด้งออกมาสู่โลกใหม่ภายนอกกล่องที่สร้างความตื่นเต้นเร้าใจ ในรูปแบบ สื่อปฏิสัมพันธ์ร่วม(Interactive Media) โดยแท้จริง เพียงแค่ภาพสัญลักษณ์ที่ตกแต่งเป็นรูปร่างอะไรก็ได้ แล้วนำไปทำรหัส เมื่อตีพิมพ์บนวัตถุต่างๆ แล้วส่องไปยังกล้องเว็บแคม หรือการยกสมาร์ทโฟนส่องไปข้างหน้า ที่มีชั้นของการนำข้อมูลออกมาแสดง(Reality Browser Layer) เราอาจเห็นภาพแบบจำลองของผลิตภัณฑ์ รวมถึงจำลองภาพการผลิตในโรงงานเสมือนจริงผ่านหน้าจอคอมพิวเตอร์นี้ทำให้ AR กลายเป็นเทคโนโลยีที่นำมาใช้ในยุคอุตสาหกรรม 4.0  
  9. ซอฟต์แวร์ระบบวางแผนทรัพยากรองค์กร (ERP) และระบบการจัดการโซ่อุปทาน (SCM)
  10. ข้อมูลขนาดใหญ่ (Big data) คือ การรวมของชุดข้อมูลที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน มีทั้งการบันทึกและจัดเก็บ การค้นหา การแบ่งปัน และการวิเคราะห์ข้อมูล
Mobirise
รูปที่ 2.1 องค์ประกอบของอุตสาหกรรม 4.0
จากรูปที่ 2.1 พบว่าการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหลักของอุตสาหกรรม 4.0 ประกอบด้วย 2 ส่วนสำคัญ คือ 
  • ด้านฮาร์ดแวร์ ซึ่งหมายถึงเทคโนโลยีและนวัตกรรมด้านเครื่องจักรระบบอัตโนมัติ หุ่นยนต์ในการผลิต ระบบควบคุมต่างๆ เครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่าย เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้งาน ระบบมือถือ เป็นต้น
  • ด้านซอฟต์แวร์ ซึ่งคาดกันว่าระบบสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต(Internet of Things :IoT) และ ระบบการผลิตที่ผสมผสานโลกดิจิทัลเข้ากับโลกแห่งความเป็นจริง (Cyber-Physical Production Systems :CPPS) จะทำให้เกิดข้อมูลในระบบการผลิตขึ้นอย่างมหาศาลซึ่งจำเป็นต้องได้รับการบริหารจัดการ  

        อุตสาหกรรม 4.0 จะเป็นการบูรณาการโลกของการผลิต ซึ่งในยุคปัจจุบันเป็นยุคของการผลิตแบบอิเล็กทรอนิกส์(e-Manufacturing) โดยเชื่อมต่อทางเครือข่ายในรูปแบบสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต(Internet of Things :IoT)”ทุกหน่วยของระบบการผลิต ตั้งแต่ตัววัตถุดิบ เครื่องจักร เครื่องมืออุปกรณ์ ระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์ หน่วยที่เกี่ยวข้องกับการผลิตต่างๆ เหล่านี้จะถูกติดตั้งระบบเครือข่ายเพื่อให้สามารถสื่อสารและแลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกันอย่างอิสระ เพื่อการจัดการกระบวนการผลิตทั้งหมด ปัจจัยและเงื่อนไขที่จะทำให้อุตสาหกรรม 4.0 เป็นไปได้คือ Cyber-Physical System (CPS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่จะผสมผสานโลกดิจิทัลเข้ากับโลกแห่งความเป็นจริงและ Cyber-Physical Production Systems (CPPS) ซึ่งเป็นระบบที่จะประสานความสามารถของเทคโนโลยีการผลิตเข้ากับเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อส่งข้อมูลผ่านทุกหน่วยที่เกี่ยวข้อง ทำให้เกิดโรงงานอัจฉริยะ ที่ทำให้เกิดกระบวนการดำเนินงานอัจฉริยะ สามารถสื่อสารจนทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ได้ผ่านขั้นตอนอัจฉริยะ ระบบโลจิสติกส์อัจฉริยะ และลูกค้าสามารถติดต่อและแลกเปลี่ยนข้อมูลการผลิตได้แบบเรียลไทม์ สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการบริหารจัดการในยุคปัจจุบัน 

2. การผลิตแบบอิเล็กทรอนิกส์

        การผลิตแบบอิเล็กทรอนิกส์ (e-Manufacturing) เป็นการรวมเทคโนโลยีหลายอย่างเพื่อช่วยเหลือกันในการผลิตโดยใช้ข้อมูลที่เป็นเรียลไทม์ในเรื่องการสั่งสินค้าจากลูกค้าเปรียบเทียบอัตราการผลิตกับการใช้ระบบซัพพลายเชนเพื่อส่งมอบสินค้าให้ลูกค้าได้รวดเร็วข้อมูลดังกล่าว จะถูกเชื่อมโยงกับลูกค้า ผู้ขายปัจจัยการผลิต โดยระบบคอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในการตัดสินใจผลิตดังรูปที่ 2.2 โดยการผลิตในอุตสาหกรรม 4.0 ต้องเป็นการผลิตที่ส่งผ่านข้อมูล และแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านอิเล็กทรอนิกส์ ประกอบไปด้วย 4 ส่วน คือ ผลิตภัณฑ์ (Products) กระบวนการ (Processes) การผลิต (Manufacture) โดยมีเทคโนโลยีสารสนเทศ (Information technology) เชื่อมต่อระหว่างลูกค้า คนงาน เครื่องจักร ฐานข้อมูล และการตัดสินใจ

Mobirise
รูปที่ 2.2 การผลิตแบบอิเล็กทรอนิกส์
2.1 เทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology) ในกรอบของอุตสาหกรรม 4.0 มีลำดับของการทำรายการผ่านระบบเทคโนโลยีสารสนเทศ ดังนี้
  1. การพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ (e-Commerce) ในปัจจุบันอยู่ทั้งในการค้าในรูปองค์กรธุรกิจกับลูกค้า(Business to Customer:B2C) การสั่งซื้อของลูกค้าสามารถทำได้โดยผ่านเว็บไซต์เข้าไปในระบบการผลิต และองค์กรธุรกิจกับองค์กรธุรกิจ(Business to Business:B2B) เป็นระบบการสื่อสารที่เกิดจากการป้อนข้อมูลของผู้ขายปัจจัยการผลิตเข้าไปยังผู้ผลิตโดยการแลกเปลี่ยนส่วนบุคคล (Private Exchanges) และตลาดอิเล็กทรอนิกส์(e-marketplaces)
  2. ระบบแลกเปลี่ยนสารสนเทศทางอิเล็กทรอนิกส์ (EDI) เมื่อการสั่งซื้อของลูกค้า ชิ้นงานหรือผลิตภัณฑ์ผ่านเข้าระบบข้อมูลจะถูกโอนย้ายโดยใช้ระบบบาร์โค้ด ป้ายที่สื่อสารโดยคลื่นวิทยุ(Radio Frequency Identification :RFID) โดยสามารถส่งข้อมูลผ่านอินเตอร์เน็ต หรือ อินทราเน็ต หรือเอ็กซ์ทราเน็ต หรือดาวเทียมของบริษัท (Company satellites) การแลกเปลี่ยนข้อมูลดำเนินการตามขั้นตอนจากการรับคำสั่งซื้อ สู่การนำเข้ากระบวนการผลิตแบบอิเล็กทรอนิกส์ และสามารถส่งมอบสินค้าให้ลูกค้า
  3. การจัดการลูกค้าสัมพันธ์ (Customer Relationship Management :CRM) เป็นซอฟต์แวร์ที่มีขีดความสามารถในการใช้ข้อมูลร่วมกันเพื่อการตัดสินใจด้านการตลาดกับลูกค้า
  4. ซอฟต์แวร์การวางแผนทรัพยากรองค์กร (Enterprise Resource Planning :ERP) เป็นกระบวนการบูรณาการการผลิตสินค้า การสั่งซื้อวัตถุดิบ มีกำหนดการทำงาน มีการประมาณความต้องการของลูกค้า การรับคำสั่งซื้อจากลูกค้า การส่งวัสดุเข้าไปที่โรงงาน การวางแผนการผลิต มีรายงานความก้าวหน้า การบ่งชี้คุณภาพสินค้า การเก็บเงินลูกค้า โดย ERP จะใช้ในโรงงานของตนเองเท่านั้น  ซอฟต์แวร์การจัดการซัพพลายเชน(Supply chain management :SCM) เป็นการนำระบบการวางแผนทรัพยากรองค์กร(ERP) มาเชื่อมต่อกับลูกค้า และผู้ส่งมอบสินค้าโดยใช้รหัสมาตรฐานในการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ 
  5. ระบบสนับสนุนการการตัดสินใจ ให้สามารถทำได้ทันทีในเวลาที่ต้องการ (Real-time) ทำได้ง่ายขึ้นโดยใช้ระบบสนับสนุนการตัดสินใจ (Decision Support Systems: DSS) อันประกอบด้วยระบบสารสนเทศเพื่อการบริหาร (MIS) ระบบสารสนเทศเพื่อผู้บริหาร(EIS) ระบบสนับสนุนผู้บริหาร (ESS) ระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert Systems : ES) และระบบสมองกลอัจฉริยะที่ตัดสินใจงานที่เชื่อมต่อระบบหุ่นยนต์ และปัญญาประดิษฐ์ (Artificial intelligence : AI) ซึ่งมีรายละเอียดต่อไปนี้
  • ระบบสนับสนุนการตัดสินใจ (DSS) เป็นซอฟแวร์ที่ช่วยในการตัดสินใจเกี่ยวกับการจัดการ การรวบรวมข้อมูล การวิเคราะห์ข้อมูล และการสร้างตัวแบบที่ซับซ้อน ภายใต้ซอฟต์แวร์เดียวกัน นอกจากนั้น DSS ยังเป็นการประสานการทำงานระหว่างบุคลากรกับเทคโนโลยีทางด้านซอฟต์แวร์ โดยเป็นการกระทำโต้ตอบกัน เพื่อแก้ปัญหาแบบไม่มีโครงสร้าง และอยู่ภายใต้การควบคุมของผู้ใช้ตั้งแต่เริ่มต้นถึงสิ้นสุดขั้นตอนหรืออาจกล่าวได้ว่า DSS เป็นระบบที่โต้ตอบกันโดยใช้คอมพิวเตอร์ เพื่อหาคำตอบที่ง่าย สะดวก รวดเร็ว จากปัญหาที่ไม่มีโครงสร้างที่แน่นอน ดังนั้นระบบการสนับสนุนการตัดสินใจ จึงประกอบด้วยชุดเครื่องมือ ข้อมูล ตัวแบบ (Model) และทรัพยากรอื่นๆ ที่ผู้ใช้หรือนักวิเคราะห์นำมาใช้ในการประเมินผลและแก้ไขปัญหา ดังนั้นหลักการของ DSS จึงเป็นการให้เครื่องมือที่จำเป็นแก่ผู้บริหาร ในการวิเคราะห์ข้อมูลที่มีรูปแบบที่ซับซ้อน แต่มีวิธีการปฏิบัติที่ยืดหยุ่น DSS จึงถูกออกแบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน ไม่เพียงแต่การตอบสนองในเรื่องความต้องการของข้อมูลเท่านั้น
  • ระบบสารสนเทศเพื่อการบริหาร (Management Information System: MIS) คือระบบที่ให้สารสนเทศที่ผู้บริหารต้องการ เพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยจะรวมทั้ง สารสนเทศภายในและภายนอก สารสนเทศที่เกี่ยวพันกับองค์กรทั้งในอดีตและปัจจุบัน รวมทั้งสิ่งที่คาดว่าจะเป็นในอนาคต นอกจากนี้ระบบนี้จะต้องให้สารสนเทศ ในช่วงเวลาที่เป็นประโยชน์ เพื่อให้ผู้บริหารสามารถตัดสินใจในการวางแผนการควบคุม และการปฏิบัติการขององค์กรได้อย่างถูกต้อง 
  • ระบบสารสนเทศเพื่อผู้บริหาร (Executive Information System EIS) หมายถึง การนำสารสนเทศหรือข้อมูลต่างๆ มาเก็บไว้ในรูปแบบที่ผู้บริหารมักจะต้องการใช้ และสามารถจะเรียกมาดู หรือใช้ได้สะดวก
  • ระบบสนับสนุนผู้บริหาร (Executive Support System: ESS) จะใช้เฉพาะกับปัญหาที่ไม่มีโครงสร้าง ส่วนสำคัญ คือ ข้อมูลต่างๆ จะต้องมาจากฐานข้อมูลภายนอก และภายในมารวมกัน และผู้บริหารสามารถที่จะใช้ข้อมูล ในการวิเคราะห์โอกาส อุปสรรค และแนวโน้ม กลุ่มของผู้บริหารในองค์การที่มีการใช้ ESS ได้แก่ ประธานและรองประธานฝ่ายต่างๆ บทบาทผู้บริหารและการตัดสินใจ (Executive roles and decision making) การตัดสินใจของผู้บริหารโดยส่วนใหญ่มักจะเกี่ยวข้องกับการวางแผนกลยุทธ์ (Strategic planning) การวางแผนยุทธวิธี (Tactical planning) และกิจกรรมปัญหาเฉพาะหน้าที่ (Fire-fighting activity) ผู้บริหารจำเป็นจะต้องมีการควบคุมเพื่อให้กิจกรรมต่างๆ บรรลุตามเป้าหมาย
  • ระบบผู้เชี่ยวชาญ (Expert Systems : ES) จัดเป็นระบบสารสนเทศประเภทหนึ่งที่นำวิทยาการของปัญญาประดิษฐ์เข้ามาใช้จัดการสารสนเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารสนเทศที่เป็น องค์ความรู้ (knowledge) ในเฉพาะสาขาหรือเฉพาะด้าน ดังนั้น ระบบผู้เชี่ยวชาญจึงเป็นซอฟต์แวร์ที่ใช้สร้างฐานความรู้ (knowledge base) กลไกในการตั้งคำถาม และหาคำตอบ (จาก knowledge base) ทำให้ผู้ใช้ได้รับความสะดวกในการถามและตอบสิ่งที่ถามเสมือนหนึ่งคุยกับผู้เชี่ยวชาญจริงๆ
  • ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence: AI) คือ ศาสตร์แขนงหนึ่งทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีพื้นฐานมาจากวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ชีววิทยา จิตวิทยา ภาษาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และวิศวกรรมศาสตร์ เป้าหมายคือ การพัฒนาระบบ คอมพิวเตอร์ให้มีพฤติกรรม เลียนแบบมนุษย์ รวมทั้งเลียนแบบความเป็นอัจฉริยะของมนุษย์
6) อินเตอร์เน็ต อินทราเน็ต เอกซ์ทราเน็ต และดาวเทียม (Internet, Intranet, extranet and satellites)
  • อินเตอร์เน็ต (Internet) คือ เครือข่ายนานาชาติ ที่เกิดจากเครือข่ายเล็กๆ มากมาย รวมเป็นเครือข่ายเดียวกันทั้งโลก  
  • อินทราเน็ต (Intranet) คือ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบภายในองค์กร ในการใช้งานอินทราเน็ตจะต้องใช้โพรโทคอล IP เหมือนกับอินเทอร์เน็ต สามารถมีเว็บไซต์และใช้เว็บเบราว์เซอร์ได้เช่นกัน รวมถึงอีเมล์ ถ้าเราเชื่อมต่ออินทราเน็ตของเรากับอินเทอร์เน็ต เราก็สามารถใช้ได้ทั้ง อินเทอร์เน็ต และ อินทราเน็ตไปพร้อมๆ กัน แต่ในการใช้งานนั้นจะแตกต่างกันด้านความเร็ว ในการโหลดไฟล์ใหญ่ๆ จากเว็บไซต์ในอินทราเน็ต จะรวดเร็วกว่าการโหลดจากอินเทอร์เน็ตมาก ดังนั้นประโยชน์ที่จะได้รับจากอินทราเน็ต สำหรับองค์กรหนึ่ง คือ สามารถใช้ความสามารถต่างๆ ที่มีอยู่ในอินเทอร์เน็ตได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ 
  • เอกซ์ทราเน็ต (Extranet) คือ ระบบเครือข่ายซึ่งเชื่อมเครือข่ายภายในองค์กร หรือ อินทราเน็ต เข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ที่อยู่ภายนอกองค์กร เช่น ระบบคอมพิวเตอร์ของสาขาของผู้จัดจำหน่าย หรือของลูกค้า เป็นต้น โดยการเชื่อมต่อเครือข่ายอาจเป็นได้ทั้งการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างจุด หรือการเชื่อมต่อแบบเครือข่ายเสมือน (virtual network) ระหว่างระบบอินทราเน็ตหลายๆ เครือข่ายผ่านอินเทอร์เน็ตก็ได้ 
  • ดาวเทียม (Satellite) คือ สิ่งประดิษฐ์ที่มนุษย์คิดค้นขึ้น ที่สามารถโคจรรอบโลก โดยอาศัยแรงดึงดูดของโลก ส่งผลให้สามารถโคจรรอบโลกได้ในลักษณะเดียวกันกับที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลก และโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ วัตถุประสงค์ของสิ่งประดิษฐ์นี้เพื่อใช้ ทางการทหาร การสื่อสาร การรายงานสภาพอากาศ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เช่น การสำรวจทางธรณีวิทยา สังเกตการณ์สภาพของอวกาศ โลก ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวอื่นๆ รวมถึงการสังเกตวัตถุ และดวงดาว ดาราจักร ต่างๆ
2.2 ระบบบริหารผลิตภัณฑ์ (Products) เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์แบบอัจฉริยะ(Smart products) เมื่อลูกค้าสั่งซื้อสินค้ามาผ่านอินเตอร์เน็ตโดยใช้รหัสสากล คือบาร์โค้ด และ RFID ผ่าน CRM เข้ามาที่ ERP, SCM แล้วตัดสินใจส่งข้อมูลเข้าสู่ระบบบริหารจัดการผลิตภัณฑ์ โดยระบบจะเข้ามาบริหารจัดการตามลำดับต่อไปนี้
  1. นิยามผลิตภัณฑ์ (Product Definition) เมื่อได้รับรหัสสินค้า ระบบนี้เป็นระบบกำหนดลักษณะและองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ทำให้ง่ายในการสั่งผลิตสินค้าตามความต้องการตามทางเลือกที่มีอยู่
  2. การออกแบบผ่านคอมพิวเตอร์ (CAD: Computer Aided Design) สามารถเชื่อมส่วนประกอบของการออกแบบ เพื่อให้เห็นความแตกต่างทางกายภาพอย่างชัดเจน เพื่อสร้างการออกแบบที่ใหม่หรือแก้ไขเป็นซอฟต์แวร์ใช้ในงานออกแบบที่สามารถเชื่อมต่อกับระบบอื่นได้
  3. เทคโนโลยีกลุ่ม (GT: Group Technology) เป็นการแยกประเภทชิ้นส่วนงานที่ออกแบบเข้าไปในกลุ่มเดียวกันและเก็บเป็นฐานข้อมูลในกรณีที่ต้องการออกแบบใหม่ ก็สามารถรวบรวมความชำนาญในการออกแบบจากเริ่มต้นจนถึงล่าสุดได้
  4. การออกแบบทางวิศวกรรมผ่านคอมพิวเตอร์ (CAE: Computer Aided Engineering) เป็นการเชื่อมต่อจากการออกแบบด้วย CAD โดยแปลงเป็นหน้าที่ของผลิตภัณฑ์โดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องป้อนข้อมูลใหม่
  5. การออกแบบผลิตภัณฑ์เพื่อการผลิต (PDM: Product Design for Manufacturing) การออกแบบผลิตภัณฑ์เพื่อการผลิต เป็นการจัดการข้อมูลผลิตภัณฑ์ เป็นการรวบรวมรายละเอียดข้อกำหนด แบบพิมพ์เขียว ใบปริมาณวัสดุ (Bill of Materials) โดยต้องใช้ระบบการผลิตผ่านคอมพิวเตอร์(Computer Aided Manufacturing: CAM)
  6. วงจรชีวิตผลิตภัณฑ์ (Product Life Cycle) รวมถึงนำกลับมาใช้ใหม่และการกำจัดหลังจากสินค้าอยู่ในช่วงสุดท้ายในวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์
  7. การพาณิชย์ผลิตภัณฑ์เชิงความร่วมมือ (CPC: Collaborative Product Commerce) เป็นรูปแบบหนึ่งของพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ของผลิตภัณฑ์ โดยมีซอฟต์แวร์ทำหน้าที่สร้างความร่วมมือระหว่างผู้ขายปัจจัยการผลิต กับลูกค้า สามารถออกแบบกับผู้จำหน่ายได้โดยตรง หรือสินค้าเป็นไปตามความต้องการตั้งแต่ขั้นตอนออกแบบ  
2.3 ระบบบริหารกระบวนการ (Processes) หลังจากผ่านการประมวลผลในระบบการจัดการผลิตภัณฑ์ มีลำดับของการทำรายการผ่านระบบเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อบริหารกระบวนการ ดังนี้ 
  1. การออกแบบผ่านคอมพิวเตอร์ CAD/CAM เป็นการเชื่อมทางกายภาพโดยตรงระหว่างการออกแบบ และโรงงานผลิต และสามารถเกิดขึ้นภายในโรงงานหนึ่งที่กำลังผลิต ทำให้สามารถพิจารณาตัดสินใจใช้อุปกรณ์ อาคารโรงงานที่มีอยู่ หรือการทำงานแบบข้ามองค์กร เป็นต้น กำเนิดการตัดสินใจในโรงงานที่เกี่ยวข้องกับผู้ขายปัจจัยการผลิต ความสามารถของบริษัทที่สามารถเกิดขึ้นจริง เวลาสามารถเปลี่ยนแผนการผลิตก่อนหน้า การประมวลผลตามความเป็นจริง เพื่อออกคำสั่งซื้อไปยังผู้จำหน่ายปัจจัยการผลิต
  2. CAPP (Computer Aided Process Planning) คอมพิวเตอร์ใช้วางแผนกระบวนการ โดยการแปลงข้อมูลจากการออกแบบด้วย CAD เข้าไปเป็นข้อแนะนำในการผลิตสำหรับโรงงานผลิตสำหรับคอมพิวเตอร์เพื่อการผลิต (Computer Aid For Manufacturing : CAM)
  3. STEP (Standard for Exchange of the Product model data) เป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยการกำหนดมาตรฐานการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์อัตโนมัติที่ผลิตจากหลายบริษัทที่แตกต่างกัน ทำให้ซอฟต์แวร์ CAD ที่ผลิตจากหลายค่ายใช้ร่วมกันได้ สามารถแปลงข้อมูลได้เพื่อเป็นมาตรฐานสำหรับใช้ตรวจสอบคุณภาพของอุปกรณ์ปกติจะใช้แทนมาตรฐานของผลิตภัณฑ์ เช่น รูปร่าง วัสดุ ค่ายอมรับได้ พฤติกรรม หน้าที่โครงสร้าง เพื่อประยุกต์เข้าสู่วงจรผลิตภัณฑ์ ตั้งแต่เริ่มต้นจนกระทั่งช่วงสุดท้าย
  4. Sourcing and e-Procurement เป็นการจัดซื้อจัดหาแหล่งวัตถุดิบในปัจจุบันมีการจัดซื้อผ่านระบบการจัดซื้อผ่านเว็บไซต์ทางอิเล็กทรอนิกส์(eProcurement) การประมูลออนไลน์(eAuction) และในปัจจุบันขยายเป็นตลาดกลางอิเล็กทรอนิกส์ (eMarketplace) ธุรกิจออนไลน์รุ่งเรือง รวมถึงการจ่ายเงิน โอนเงินผ่านอิเล็กทรอนิกส์ (Money Transfer)
2.4 ระบบบริหารการผลิต (Manufacture) โดยมีองค์ประกอบคือเครื่องจักรแบบ CNC การผลิตแบบยืดหยุ่น(FMS) หุ่นยนต์ (Robots) และระบบการจัดเก็บและนำสินค้าออกแบบอัตโนมัติ(AS/RS) มีระบบควบคุมกระบวนการ(Process Control) เหล่านี้เป็นส่วนที่รวมอยู่ในเทคโนโลยี CAM สามารถปรับการผลิตเป็นแบบเซลล์ หรือศูนย์กลางการผลิตได้(Cell and Center) ภายในหน้าที่การผลิตในโรงงานทำให้เกิดการความคุมอัตโนมัติได้ในระยะไกล การบูรณาการการดำเนินงาน ถึงแม้การดำเนินงานที่แตกต่างกัน แต่สามารถใช้การเคลื่อนย้ายร่วมกันได้ ระบบอัตโนมัติจะเชื่อมไปยังทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องเป็นศูนย์ควบคุมเดียวกันผ่านระบบเครือข่ายทั้งแบบเครือข่ายในบริษัทและแบบไร้สาย ทำให้ตัดสินใจเกี่ยวกับระบบคุณภาพทำได้ในเวลา ไม่ว่าการแจ้งเตือนการซ่อมบำรุง การนำเครื่องจักรและเทคโนโลยีมารวมกันทำให้สามารถที่จะพัฒนาข้อมูลพื้นฐานร่วมกันทำเป็นมาตรฐานและเครือข่ายในการปฏิบัติงานด้านการผลิตภายในโรงงานสามารถใช้เป็นอุปกรณ์และเป็นศูนย์กลางในการควบคุมการผลิต สามารถใช้ได้กับงานทุกขนาด ทั้งภายนอกและภายในบริษัท 

3. สรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต

3.1 แนวคิดสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต (Internet of Things : IoT) นั้น ถูกคิดขึ้นโดยนายเควิน อาชตัน(Mr. Kevin Ashton) ในปี พ.ศ. 2542 ซึ่งเขาเริ่มต้นโครงการศูนย์รหัสบ่งชี้อัตโนมัติ (Auto-ID Center) ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเส็ทส์ (Massachusetts Institute of Technology : MIT) จากเทคโนโลยีระบุข้อมูลสิ่งต่างๆ โดยใช้คลื่นความถี่วิทยุ (Radio Frequency Identification : RFID) ที่จะทำให้เป็นมาตรฐานระดับโลกสำหรับเซนเซอร์แบบบ่งชี้ผ่านคลื่นวิทยุ(RFID Sensors) ต่างๆ ที่จะเชื่อมต่อกันได้ ต่อมาในหลังปี พ.ศ. 2543 โลกมีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ออกมาเป็นจำนวนมากและมีการใช้คำว่าอัจฉริยะ(Smart) ซึ่งในที่นี้คือ อุปกรณ์อัจฉริยะ (Smart device) เครือข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ(Smart grid) บ้านอัจฉริยะ(Smart home) เครือข่ายอัจฉริยะ (Smart network) การขนส่งอัจฉริยะ (Smart intelligent transportation) ซึ่งล้วนมีโครงสร้างพื้นฐานที่สามารถเชื่อมต่อกับโลกอินเตอร์เน็ตได้ ซึ่งการเชื่อมต่อเหล่านั้นเองก็เลยมาเป็นแนวคิดที่ว่าอุปกรณ์เหล่านั้นก็ย่อมสามารถสื่อสารกันได้ด้วยเช่นกัน โดยอาศัยตัวรับรู้ หรือ เซ็นเซอร์ (Sensor) ในการสื่อสารถึงกัน นั่นแปลว่านอกจากอุปกรณ์อัจฉริยะต่างๆ จะเชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตได้แล้วมันยังสามารถเชื่อมต่อไปยังอุปกรณ์ตัวอื่นได้ด้วย โดยนายเควิน นิยามมันไว้ตอนนั้นว่าเป็น “internet-like” หรือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถสื่อสารกันเองได้ ซึ่งศัพท์คำว่า “Things” ก็แทนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่กล่าวมาก่อนหน้านี้นั่นเอง
3.2 เครือข่ายสนับสนุนสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต การที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถสื่อสารกันเองได้ ต้องมีองค์ประกอบดังนี้
  • เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย (A wireless sensor network :WSN) ตัวแปลสำคัญสำหรับสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตที่ใช้ในการสื่อสารนั้นไม่เพียงแต่เครือข่ายอินเตอร์เน็ตเพียงเท่านั้นแต่ยังมีตัวแปลอื่นเข้ามาเกี่ยวข้องอีกนั่นคือเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือเครื่องปลายทางต่างๆ จำนวนมาก(Sensor node) ที่ทำให้เกิดเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายให้กับอุปกรณ์ต่างๆ สามารถเชื่อมต่อเข้ามาได้ ซึ่ง WSNs นี่เองสามารถตรวจจับปรากฏการณ์ต่างๆ (physical phenomena) ในเครือข่ายได้ด้วย ยกตัวอย่างเช่น แสง อุณหภูมิ ความดัน เป็นต้น เพื่อส่งค่าไปยังอุปกรณ์ในระบบให้ทำงานหรือสั่งงานอื่นๆ ต่อไป
Mobirise

รูปที่ 2.3 เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย  ที่มา : purelink.ca 

  • เทคโนโลยีการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต (Access Technology) การพัฒนาสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต นั้นนอกจากจะพัฒนาเทคโนโลยีในฝั่งฮาร์ดแวร์ ได้แก่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อ สร้าง จัดเก็บ ตรวจแก้ พิมพ์คำ ข้อความ (ทางคอมพิวเตอร์ (processors) วิทยุ(radios) และ เซ็นเซอร์ (sensors) ซึ่งจะถูกรวมเข้าด้วยกันเรียกว่าชิปเดี่ยวหนึ่งตัว(a single chip) หรือทุกระบบบนชิปหนึ่งตัว ( System on a Chip : SoC) แล้วก็ยังพัฒนาเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย ไปพร้อมกันด้วย และเมื่อพูดถึงการเชื่อมต่อปัจจุบันได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการเชื่อมต่อสำหรับทุกสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตหรือ เทคโนโลยีการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตมีอยู่ 3 ตัว ได้แก่

                 1. Bluetooth 4.0

                  2. IEEE 802.15.4e
                  3. WLAN IEEE 802.11 (Wi-Fi)
        โดยในแต่ละเทคโนโลยีการเข้าถึงอินเทอร์เน็ตนั้นมีการส่งข้อมูลที่แตกต่างกันดังนี้

Mobirise
  • เกตเวย์ของจุดเชื่อมต่อกับเซนเซอร์ (Gateway Sensor Nodes) จากรูปที่ 2.4 เมื่อมีโครงข่ายจุดเชื่อมต่อกับเซนเซอร์(Sensor nodes) แล้วก็จำเป็นจะต้องมีเกตเวย์ของจุดเชื่อมต่อกับเซนเซอร์ เกตเวย์ของจุดเชื่อมต่อกับเซนเซอร์ เพื่อจะเชื่อมต่อไปยังโลกอินเตอร์เน็ตด้วย โดยตัวเกตเวย์ นี้จะทำหน้าที่เชื่อมต่อไปยังเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ให้อุปกรณ์ทั้งหมดในโครงข่ายจุดเชื่อมต่อกับเซนเซอร์ทั้งหมดส่งข้อมูลเข้าสู่อินเตอร์เน็ตได้นั่นเอง และเกตเวย์จะอยู่ภายใต้เครือข่ายในพื้นที่(Local network) ซึ่งจะมีการกำหนดกันต่อไปว่าเกตเวย์ภายใต้เครือข่ายในพื้นที่ จะให้เชื่อมต่อไปยังอินเตอร์เน็ตได้ด้วยหรือไม่ ถ้าไม่ได้อุปกรณ์ที่เชื่อมเข้ามาในเกตเวย์ก็อาจจะสื่อสารกันได้เฉพาะภายในเครือข่ายในพื้นที่ของตนเองได้เท่านั้น
Mobirise
รูปที่ 2.4 ภาพแสดงเครื่องบนเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย
   ที่มา : http://www.edn.com
Mobirise
รูปที่ 2.5 แผนภาพอธิบายการเชื่อมต่อเกตเวย์หลายๆ ตัว เข้ากับเครือข่ายในพื้นที่
   ที่มา : http://www.edn.com
3.3 องค์ประกอบหลักของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต (Key Internet of Things Components) จากรูปที่ 2.6 ประกอบด้วย 3 องค์ประกอบ ดังรายละเอียดต่อไปนี้
Mobirise
รูปที่ 2.6 องค์ประกอบหลักของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต
ที่มา : www.afourtech.com
  1. สรรพสิ่ง (Things) หมายถึง สิ่งที่เป็นอัจฉริยะ(Smart) ที่ได้เชื่อมต่อกับผลิตภัณฑ์(Products) และสิ่งอื่นๆ ซึ่งรวมกับโปรเซสเซอร์(Processors) เซนเซอร์(Sensors) และซอฟต์แวร์ที่มีองค์ประกอบด้านเครื่องคอมพิวเตอร์และการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
  2. โครงสร้างพื้นฐานในการสื่อสาร (Communication Infrastructures) เป็นเครือข่ายแบบผ่านสาย หรือไร้สาย(Wired and Wireless networks) เช่น ไวไฟ 4G บลูทูธ เชื่อมต่อกับสรรพสิ่ง(Things) ไปยังอินเตอร์เน็ต อินทราเน็ต เอ็กซ์ทราเน็ตและดาวเทียม
  3. โครงสร้างพื้นฐานในการคำนวณ (Computing Infrastructures) เป็นระบบรวบรวมข้อมูล(Data Capture)เครื่องมือวิเคราะห์(Analytics Tools) ซอฟต์แวร์ประยุกต์ทางธุรกิจ(New Business and Software Applications) เพื่อสร้างรูปแบบคุณค่าใหม่
3.4 แบ่งกลุ่มสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต (Internet of Things Type) ปัจจุบันมีการแบ่งกลุ่มออกตามตลาดการใช้งานเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่
            1. สรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตในภาคอุตสาหกรรม (Industrial IoT) คือแบ่งจากเครือข่ายในพื้นที่(Local network) ที่มีหลายเทคโนโลยีที่แตกต่างกันในโครงข่ายจัดเชื่อมต่อเซนเซอร์(Sensor nodes) โดยตัวอุปกรณ์ที่ใช้ในสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต(IoT Device) ในกลุ่มนี้จะเชื่อมต่อแบบ IP network เพื่อเข้าสู่อินเตอร์เน็ต
            2. สรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตในภาคพาณิชยกรรม (Commercial IoT) คือ แบ่งจากการสื่อสารในพื้นที่(Local communication) ที่เป็นบลูทูธ(Bluetooth) หรืออีเทอร์เน็ต (Ethernet) ซึ่งเป็นการสื่อสารแบบโพรโทคอล (Protocol) ของ LAN ชนิดหนึ่ง(Wired or wireless) โดยตัวอุปกรณ์ที่ใช้ในสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต(IoT Device) ในกลุ่มนี้จะสื่อสารภายในกลุ่มจุดเชื่อมต่อเซนเซอร์(Sensor nodes) เดียวกันเท่านั้นหรือเป็นที่ใช้ในสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตที่ใช้ในสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตในพื้นที่(Local devices) เพียงอย่างเดียวอาจไม่ได้เชื่อมสู่อินเตอร์เน็ต

3.5 แบบจำลองสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต (Internet of Things Model) IBM ได้ทำการศึกษาวิจัยในปี พ.ศ. 2557 พบว่ามีการเชื่อมต่อกับสรรพสิ่ง(Things) ในปี พ.ศ. 2556 จำนวน 9,900 ล้านการเชื่อมต่อ และคาดว่าจะขยายเป็น 30,000 ล้านการเชื่อมต่อในปี 2563 การเชื่อมต่อเหล่านี้ได้เชื่อมต่อขนาดใหญ่สู่ระบบอัจฉริยะ เพื่อรวบรวม และส่งข้อมูล เพื่อให้เกิดประโยชน์แก่แต่ละรายและองค์กร ซึ่งจะหนีไม่พ้นต้องนำเอาระบบคลาวด์ (Cloud) การวิเคราะห์(Analytics) มือถือ(Mobile) และสื่อสังคม(Social media) ที่ทำให้สามารถเพิ่มผลผลิตและปรับปรุงคุณภาพชีวิต แต่ต้องระวังปัญหาจากการให้บริการโฮส(Host) ที่ไม่ทราบระดับหรืออุปสรรคจากระบบรักษาความปลอดภัย ฉะนั้นจำเป็นต้องมีกลยุทธ์ด้านความปลอดภัยของระบบมากขึ้น(Security strategies) ซึ่งขึ้นกับกลุ่มอุปกรณ์ที่นำมาใช้กับ สรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต IBM X-Force ได้สร้างแบบจำลองสำหรับ IoT ที่เป็นประโยชน์สำหรับเข้าใจอุปสรรคจากความปลอดภัยที่การไหลของข้อมูลที่มีความแตกต่างกันและการควบคุมจุดที่มีการทำรายการผ่าน

จากรูปที่ 2.7 ที่เป็นแบบจำลองของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต พัฒนาโดย IBM ได้อธิบายแบบจำลองแต่ละชั้นของเครือข่าย (Network Layers) ของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต โดยแบ่งเป็น 5 ชั้น ดังนี้

  • การควบคุมอุปกรณ์ (Controlling device) ในชั้นล่างสุด คือมนุษย์ที่ควบคุมทุกอย่าง ผ่านโทรศัพท์อัจฉริยะ มือถือ คอมพิวเตอร์พกพา และอุปกรณ์อัจฉริยะอื่นสามารถควบคุมทุกสรรพสิ่ง (Things)
  • การบริการคลาวด์ (Cloud Services) คือการจัดเตรียมการจัดเก็บข้อมูลเป็นไฟล์ การจัดเก็บลงฐานข้อมูล(Repository) และการควบคุมการเข้าถึงข้อมูล(Access Control) ระหว่าง สรรพสิ่ง และตัวควบคุมสรรพสิ่ง(Things and Its Controller)
  • เครือข่ายระดับโลก (Global Network) สรรพสิ่งส่วนมากเชื่อมต่อผ่านอินเตอร์เน็ต ยกเว้นกริดไฟฟ้า(Power Grid) หรือระบบของรัฐบาลที่ได้จัดชั้นข้อมูลไว้แล้ว(Classified government systems)
  • เครือข่ายในพื้นที่ (Local Network) อาจจะเป็นตัวควบคุมเครือข่ายในพื้นที่(Controller Area Network : CAN) ที่สามารถเชื่อมกับระบบอัจฉริยะตั้งแต่บ้านอัจฉริยะ รถยนต์อัจฉริยะ โรงงานอัจฉริยะ ระบบโทรคมนาคมอัจฉริยะ ระบบสำนักงานอัจฉริยะ และระบบรักษาพยาบาลอัจฉริยะผ่านทางไกล
  • สรรพสิ่ง (Things) เป็นชั้นสุดท้าย หมายถึง สิ่งที่เป็นอัจฉริยะ(Smart) ที่ได้เชื่อมต่อกับผลิตภัณฑ์(Products) และสิ่งอื่นๆ ซึ่งรวมกับโปรเซสเซอร์(Processors) เซนเซอร์(Sensors) และซอฟต์แวร์ ที่มีองค์ประกอบด้านเครื่องคอมพิวเตอร์และการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ได้กล่าวมาแล้ว เช่น ผ่านจอโทรทัศน์วงจรปิด ระบบควบคุมรถยนต์ เครื่องจักรและหุ่นยนต์ ระบบควบคุมการสื่อสาร ระบบการแพทย์ทางไกล โดยมีการเชื่อมกัน และมีจุดเชื่อมต่อสูงสุด สามารถผ่านแบบไร้สาย แบบได้ควบคุมแบบรีโมท หรือการได้มองเห็น และสามารถวัดและส่งข้อมูลทางไกล (Telemetry) เพื่อทำการวิเคราะห์
  •         IPv6 คือส่วนสำคัญของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต ตัวอุปกรณ์ (IoT devices) ต่างๆ นั้นจำเป็นจะต้องมีหมายเลขระบุเพื่อให้ใช้ในการสื่อสารเปลี่ยนเสมือนที่อยู่บ้านของเรานั่นเอง และการที่จะทำให้อุปกรณ์เหล่านั้นที่มีอยู่เป็นจำนวนมาก(รวมถึงอนาคตที่จะผลิตออกมา) จำเป็นจะต้องใช้ IP Address vesion 6 หรือ IPv6 มากำกับเพื่อให้ได้หมายเลขที่ไม่ซ้ำกันและต้องใช้ได้ทั้ง
  •         IoT network ที่เป็น LAN, PAN, และ BAN: Body Area Network หรือการสื่อสารของตัวเซนเซอร์กับร่างกายมนุษย์
  •         Internet network (protocols) ที่เป็น IP, UDP, TCP, SSL, HTTP, HTTPS, และอื่นๆ
Mobirise
รูปที่ 2.7 แบบจำลองของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต โดย IBM

        ที่กล่าวมาทั้งหมดคือส่วนประกอบสำคัญของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต ที่กำลังเกิดขึ้นและเป็นแนวโน้มที่กำลังมาแรงอยู่ในขณะนี้ ที่นักบริหารและนักอุตสาหกรรม ต้องเข้าใจภาพของสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตได้ดีขึ้น สิ่งสำคัญคือ ศัพท์คำนี้จึงไม่ได้หมายถึงอุปกรณ์อัจฉริยะ(Smart device) เช่น นาฬิกาอัจฉริยะ อย่าง Apple Watch หรือสายรัดข้อมือเพื่อสุขภาพ หรือหุ่นยนต์ หรือ การผลิตผ่านเทคโนโลยีอัตโนมัติ แต่มันยังครอบคลุมไปถึงอุปกรณ์ต่างๆ อีกหลากหลายล้านตัวในทุกอุตสาหกรรม โดยในอนาคตจะมีการพัฒนาไปอีกมากที่ไม่ควรมองข้าม

3.6 สรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต (IoT) กับอุตสาหกรรม 4.0 ของไทย จากที่ได้อธิบายมาข้างต้น สภาพแวดล้อมอันประกอบด้วยสรรพสิ่งที่สามารถสื่อสารและเชื่อมต่อกันได้ผ่านโพรโทคอลการสื่อสารทั้งแบบใช้สายและไร้สาย โดยสรรพสิ่งต่างๆ มีวิธีการระบุตัวตนได้ รับรู้บริบทของสภาพแวดล้อมได้ และมีปฏิสัมพันธ์โต้ตอบและทำงานร่วมกันได้ ความสามารถในการสื่อสารของสรรพสิ่งนี้จะนำไปสู่นวัตกรรมและบริการใหม่อีกมากมาย
      นอกจากนี้ IoT จะเปลี่ยนรูปแบบและกระบวนการผลิตในภาคอุตสาหกรรมไทยไปสู่ยุคใหม่ หรือที่เรียกว่าอุตสาหกรรม 4.0 ที่จะอาศัยการเชื่อมต่อสื่อสารและทำงานร่วมกันระหว่างเครื่องจักร มนุษย์ และข้อมูล เพื่อเพิ่มอำนาจในการตัดสินใจที่รวดเร็วและมีความถูกต้องแม่นยำสูง โดยที่ข้อมูลทั้งหลายที่เก็บจากเซ็นเซอร์ที่ใช้ตรวจวัดตัวอุปกรณ์และสภาพแวดล้อมจะถูกนำมาวิเคราะห์ ให้ได้ผลลัพธ์เพื่อนำไปปรับปรุงกระบวนการผลิตได้อย่างทันที นอกจากการข้ามขีดจำกัดเรื่องเวลาแล้ว ระบบควบคุมหรือระบบวิเคราะห์ข้อมูล อาจไม่ได้อยู่ในที่เดียวกันกับเครื่องจักร แต่สามารถควบคุมสั่งการได้โดยไร้ขีดจำกัดเรื่องสถานที่ เทคโนโลยีที่ทำให้ IoT เกิดขึ้นได้จริงและสร้างผลกระทบในวงกว้างได้ แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม ได้แก่

  • เทคโนโลยีที่ช่วยให้สรรพสิ่งรับรู้ข้อมูลในบริบทที่เกี่ยวข้อง เช่น เซ็นเซอร์
  • เทคโนโลยีที่ช่วยให้สรรพสิ่่งมีความสามารถในการสื่อสาร เช่น ระบบสมองกลฝังตัว รวมถึงการสื่อสารแบบไร้สายที่ใช้พลังงานต่ำ อาทิ Zigbee, 6LowPAN, Low-power Bluetooth
  • เทคโนโลยีที่ช่วยให้สรรพสิ่งประมวลผลข้อมูลในบริบทของตน เช่น เทคโนโลยีการประมวลผลแบบคลาวด์ และเทคโนโลยีการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ หรือการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่(Big Data Analytics)

        ในด้านสถานะในการพัฒนา เทคโนโลยีในกลุ่มเซ็นเซอร์ในปัจจุบันมีความแม่นยำสูง และราคาถูกลง ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (TMEC) มีความเชี่ยวชาญด้านการผลิตเซ็นเซอร์คุณภาพสูงสำหรับงานด้านการเกษตร และอุตสาหกรรม ส่วนเทคโนโลยีระบบสมองกลฝังตัวก็มีความสามารถสูงขึ้นในราคาที่ถูกลง แผงวงจรไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กที่มีความสามารถสูงเทียบเท่าคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันมีราคาตั้งแต่ต่ำกว่าพันบาทขึ้นไป อีกทั้งมีฮาร์ดแวร์แบบโอเพ่นซอร์สมากขึ้น ทำให้ต้นทุนการผลิตอุปกรณ์ IoT ต่ำลงมาก นักพัฒนาชาวไทยสามารถนำฮาร์ดแวร์เปิดเหล่านี้ไปดัดแปลงและขายเป็นบอร์ดเฉพาะทาง หรือสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ของตนเองได้อย่างรวดเร็ว ส่วนเทคโนโลยีการประมวลผลแบบคลาวด์ และเทคโนโลยีการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่ ในต่างประเทศผ่านจุดของการวิจัยมาสู่บริการเชิงพาณิชย์แล้ว ในประเทศไทยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NECTEC) มีบริการคลาวด์แพลตฟอร์ม NETPIE สำหรับให้บริการเชื่อมต่อสื่อสารในรูปแบบ IoT

      ดังนั้นจึงเป็นโอกาสของผู้พัฒนาชาวไทยและประเทศไทยที่จะเข้ามามีบทบาท ไม่ใช่ในฐานะผู้ใช้เท่านั้น แต่ยังสามารถมีส่วนกำหนดทิศทาง สร้างนวัตกรรม บริการ ผลิตภัณฑ์หรือมาตรฐานใหม่ เพื่อก้าวขึ้นไปเป็นผู้นำด้าน IoT ของโลกได้

4. เทคโนโลยีที่รวมโลกดิจิทัลเข้ากับโลกแห่งความเป็นจริง

        เทคโนโลยีที่รวมโลกดิจิทัลเข้ากับโลกแห่งความเป็นจริง (Cyber-Physical System : CPS) จากรูปที่ 2.8 พบว่า CPS เป็นเทคโนโลยีที่เชื่อมโยงความต้องการ(Require) ระบบสะท้อนกลับ(Feedback system) และมีการประยุกต์ใช้ในหลายอย่างของโลก เช่น การสื่อสาร สินค้าอุปโภคบริโภค พลังงาน โครงสร้างพื้นฐาน งานด้านดูแลสุขภาพ การผลิต วงการทหาร หุ่นยนต์ และการขนส่ง
        ในด้านความต้องการ(Require) CPS มีความต้องการ 3 เรื่อง คือ ความปลอดภัยของไซเบอร์(Cyber Security) ซึ่งเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัว(Privacy) ความยืดหยุ่นได้ (Resilience) การโจมตีจากการประสงค์ร้าย(Malicious attacks) การตรวจจับการบุกรุก(Intrusion detection) โดยเครื่องมือออกแบบที่ได้รับการปรับปรุง และการออกแบบวิธีการที่สนับสนุนในเรื่องต่อไปนี้
  • รายละเอียดข้อกำหนด แบบจำลองและการวิเคราะห์ ของการเชื่อมโยงเวลา การทำเครือข่าย วิธี หรือแนวทางที่จะทำให้ข้อมูลในระบบ หรือส่วนประกอบต่างๆ สามารถพูดคุยกันได้ และแบบจำลองไฮบริด และที่ประกอบขึ้นด้วยหน่วยซึ่งมีลักษณะผิดแผกกัน เพื่อให้ได้แบบจำลองบูรณาการการคำนวณ(Computation) ที่มีความต่อเนื่อง และซึ่งแยกกันโดยสิ้นเชิง
  • การจัดการความซับซ้อนและความสามารถขยายตัวได้ในอนาคต(Scalability and complexity management) ผ่านการสังเคราะห์ เชื่อมต่อกับระบบคอมพิวเตอร์ที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาใช้งานนานมากแล้ว ยังสามารถใช้งานได้อยู่ และการแบ่งระบบงานที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อนออกเป็นส่วนย่อยๆ ได้
  • การใช้งานได้ และการทวนสอบ(Validation and verification)
  • สามารถทำได้โดยการรับประกัน การออกเอกสารรับรอง การจำลองผลิตภัณฑ์ และแบบจำลองต้นแบบที่เจาะลึก

        โดยครอบคลุมทั้งจากความต้องการที่ได้จากการประยุกต์ในอุตสาหกรรม และธุรกิจต่างๆ สื่อสารผ่านการสร้างเครือข่าย(Networking) เพื่อติดตามและควบคุมกระบวนการผลิต (Physical processes) โดยคอมพิวเตอร์จะติดตามจากเซนเซอร์ และสมองกลฝังตัวติดตามจากจุดเครือข่าย(Sensor Node Networking) และการควบคุมกระบวนการที่จับต้องได้ โดยมีระบบสะท้อนกลับ(Feedback systems) ที่เป็นไปได้ในวงจรของมนุษย์ ซึ่งสิ่งที่ระบบทำได้ คือ ทำได้แบบอัจฉริยะ สามารถปรับและคาดการณ์ได้ ผ่านการที่ได้สร้างเครือข่าย และ/หรือที่ได้กระจายแบบเรียลไทม์ ผ่านจากเครือข่ายไปยังระบบสัญญาณแบบไร้สายโดยตรง และผ่าน เซนเซอร์ที่ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณข้อมูลจากอุปกรณ์ไปสู่ภายนอก

Mobirise
รูปที่ 2.8 แผนภาพแนวคิดเทคโนโลยีที่รวมโลกดิจิทัลเข้ากับโลกแห่งความเป็นจริง

        ถ้ามองทางเศรษฐศาสตร์ โอกาสทางสังคมไทยของระบบนี้ พบว่าเป็นระบบที่ขนาดใหญ่ พร้อมที่จะเกิดขึ้นจริง และเป็นการลงทุนหลักที่ทำให้ทั้งโลกได้พัฒนาเทคโนโลยี โดยฝังสมองกลในระบบ คอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์ที่ได้ฝังในอุปกรณ์ หรือภาษาคุมเครื่อง โดยยุคแรกไม่เกี่ยวกับการคำนวณมากนัก เช่น ใช้ในรถยนต์ เครื่องเล่น อุปกรณ์ทางการแพทย์ และเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ CPS ได้เชื่อมแบบพลวัตรกับกระบวนการทางกายภาพ กับซอฟต์แวร์ และเครือข่าย ซึ่งสามารถสรุปเป็นแบบจำลอง การออกแบบ และเทคนิคการวิเคราะห์สำหรับการเชื่อมกับทั้งระบบ

        ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่าจากนี้ไป มนุษย์จะทำธุรกิจในโลกสองใบ คือโลกดิจิทัล หรือโลกไซเบอร์ (Cyber World) และโลกกายภาพ (Physical World) โดยโลกไซเบอร์จะทำงานส่วนที่เกี่ยวกับข้อมูล เช่น ข้อมูลเกี่ยวกับตัวสินค้าและลูกค้า กระบวนการที่เกี่ยวกับการทำงานด้านต่างๆ ในรูปซอฟต์แวร์ เช่น กระบวนการสั่งซื้อสินค้าและกระบวนการชำระเงิน และบริการงานด้านต่างๆ ที่อยู่รูปของซอฟต์แวร์ เช่น บริการตรวจสอบสถานะสินค้าคงคลังและบริการสั่งจ่ายเงินจากบัญชีในธนาคาร โลกไซเบอร์มีรูปแบบที่ประกอบด้วยระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงกันและส่วนใหญ่เป็นการเชื่อมโยงผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต โดยเฉพาะเครือข่ายบริการที่มีลักษณะบริการคลาวด์ (Cloud services) หรือที่เรียกกันว่า “Cyber in Cloud” โลกไซเบอร์ในอนาคตยังจะรวมทั้งส่วนที่ทำงานเป็นดิจิทัลภายในตัวเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ ในลักษณะของ Embedded Systems เช่น ระบบซอฟต์แวร์ที่ฝังตัวเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องจักรที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานส่วนต่างๆ รวมทั้งเฝ้าติดตามการทำงานของตัวเครื่องจักร ระบบซอฟต์แวร์ที่ฝังตัวในเครื่องจักรถูกเรียกว่า “Cyber on Devices” พัฒนาการด้านซอฟต์แวร์ฝังตัวในเครื่องจักรและอุปกรณ์จะก้าวหน้าต่อไปอย่างมากจนถึงขั้นที่เครื่องจักรและอุปกรณ์กลายเป็นส่วนหนึ่งของการบริการภายใต้การทำงานของกระบวนการธุรกิจที่มีลักษณะเป็นระบบซอฟต์แวร์ ทำให้สามารถออกแบบกระบวนการผลิตให้มีลักษณะครบวงจรที่ทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพและประหยัดมากขึ้น

Mobirise
รูปที่ 2.9 ภาพแสดงเทคโนโลยีที่รวมโลกดิจิทัลเข้ากับโลกแห่งความเป็นจริง

        ในส่วนที่เป็นโลก คำว่ากายภาพนั้น เป็นส่วนที่ประกอบด้วยสรรพสิ่งที่เป็นกายภาพ ตั้งแต่เครื่องจักร อุปกรณ์ สินค้า วัสดุ สถานที่ทำงาน รวมทั้งคนด้วย อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น เซนเซอร์ที่ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณข้อมูลจากอุปกรณ์ไปสู่ภายนอก หรือ Actuator เป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนให้อุปกรณ์ทำงาน หรือกระตุ้นให้เกิดการทำงานได้ เป็นอุปกรณ์ฝังตัวชนิดหนึ่งที่ช่วยเชื่อมโยงสิ่งที่มีกายภาพเข้ากับระบบข้อมูลและระบบซอฟต์แวร์ในโลกไซเบอร์เพื่อทำให้กระบวนการในโลกทั้งสองใบทำงานเป็นระบบเดียวกัน โดยสิ่งที่อยู่ในโลกกายภาพทำหน้าที่ผลิตสินค้าและประกอบกิจการต่างๆ ที่เกี่ยวกับด้านกายภาพ เช่น ผลิตสินค้าและขนส่งสินค้า ในขณะที่ระบบข้อมูลและซอฟต์แวร์ในโลกไซเบอร์เป็นส่วนต่อเติมความฉลาดและกระบวนการอัตโนมัติเพื่อให้ระบบงานในโลกกายภาพมีประสิทธิภาพ เพิ่มผลิตภาพและมีคุณค่ามากยิ่งขึ้น

        Cyber-Physical System (CPS) หมายถึง ระบบงานที่รวมการทำงานในโลกไซเบอร์ คือ ไซเบอร์ในคลาวด์ (Cyber in Cloud) และไซเบอร์บนอุปกรณ์(Cyber on Devices) และระบบงานที่ทำงานโดยอาศัยสรรพสิ่งที่มีกายภาพภายในโลก กายภาพตามที่กล่าวข้างต้น เป้าหมายหลักของระบบ CPS คือทำให้ทุกสิ่งอย่างในโลกกายภาพอยู่ในรูปแบบที่จัดการได้ด้วยเทคโนโลยีสารสนเทศ และเมื่อทำงาน บูรณาการกับซอฟต์แวร์และข้อมูลในโลกไซเบอร์จะทำให้สรรพสิ่งบนโลกกายภาพมีความฉลาดมากขึ้น นำไปสู่การสร้างผลผลิตใหม่ๆ อย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน CPS จึงเป็นระบบงานที่จะถูกออกแบบให้รองรับแนวคิดใหม่ๆ เพื่อช่วยพัฒนาระบบเศรษฐกิจของโลกไปในทิศทางที่จะช่วยแบ่งปันทรัพยากร (Resource sharing) มีการร่วมมือกัน (Collaborative) และร่วมกันสร้างคุณค่า (Value co-creation) เพื่อทำให้ระบบเศรษฐกิจมีความยั่งยืนมากขึ้น (A sustainable economy) 

        การปฏิรูปแนวทางการทำธุรกิจ หมายถึง การเปลี่ยนแปลงรูปแบบธุรกิจเป็นอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้นได้จำเป็นต้องอาศัยเทคโนโลยีโดยเฉพาะเทคโนโลยีดิจิทัล สรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตถือว่าเป็นเทคโนโลยีสำคัญที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในยุคแรกของอินเทอร์เน็ต การเปลี่ยนแปลงนั้นเกิดจากความสามารถเชื่อมโยงคนกับข้อมูล และเมื่ออินเทอร์เน็ตได้พัฒนาถึงยุคที่มีเทคโนโลยีทางสังคม(Social Technologies) แนวคิดการทำธุรกิจในรูปแบบอินเตอร์เน็ตของบุคคล(Internet of Man or Human) หรือ IoM ก็เกิดขึ้น การเชื่อมโยงระหว่างคนกับคนจนเกิดเป็นชุมชนใหญ่น้อยทุกแห่งหนทั่วทั้งโลกได้เปลี่ยนแปลงวิถีการบริหารการตลาดใหม่หมด IoM เปลี่ยนแปลงการทำยุทธศาสตร์จากเดิมมักจะกำหนดโดยฝ่ายบริหารของธุรกิจมาเป็นอยู่ภายใต้อิทธิพลของตลาด ซึ่งก็คืออิทธิพลของผู้บริโภคนั่นเอง ผู้บริโภคเริ่มมีอิทธิพลต่อแนวทางการทำธุรกิจอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เมื่อมาถึงยุคสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ต ความสามารถที่จะเชื่อมโยงเครื่องจักร อุปกรณ์ สินค้า สถานที่ ยานพาหนะ และสรรพสิ่งอื่นๆ ที่เกี่ยวกับการทำธุรกิจกับระบบข้อมูล ระบบกระบวนการทำธุรกิจ และการบริการต่างๆ ทางธุรกิจผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ตกลายเป็นปรากฏการณ์ใหม่ที่นำไปสู่กระบวนการทำงานแบบอัตโนมัติแบบใหม่ที่เรียกว่า Pervasive Digital Automation หมายถึงการทำงานแบบอัตโนมัติด้วยเทคโนโลยีดิจิทัลที่ไม่จำกัดสถานที่ ตัวอย่างของการออกแบบระบบธุรกิจให้สามารถทำงานแบบนี้ ก็คือ Cyber-Physical System

        ในระยะเริ่มต้นคาดว่าธุรกิจโดยเฉพาะภาคการผลิตจะให้ความสำคัญกับการนำแนวคิดของ CPS มาใช้ในการบริหารจัดการห่วงโซ่อุปทานเพื่อให้เกิดการมองเห็น ตลอดห่วงโซ่ตั้งแต่ด้านการจัดซื้อ ด้านการผลิต และด้านโลจิสติกส์โดยใช้ IoT ในจุดสำคัญๆ และให้ความสำคัญกับการใช้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องเพื่อการบริหารห่วงโซ่อุปทานให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดด้วยการจัดให้มีระบบบูรณาการหน่วยผลิตกับระบบข้อมูลของผู้ส่งมอบสินค้า และผู้ให้บริการโลจิสติกส์ เพื่อให้มั่นใจว่าผู้ส่งมอบสินค้าสามารถจัดส่งวัสดุและชิ้นส่วนที่มีคุณภาพเข้าสู่สายการผลิตได้ตรงตามเวลา และให้มั่นใจว่ามีระบบงานที่จะสนับสนุนให้เจ้าหน้าที่โรงงานทุกระดับทำหน้าที่อย่างมีคุณภาพและประสิทธิภาพได้ อีกทั้งยังสามารถส่งสินค้าจากโรงงานถึงมือลูกค้าได้ตรงตามเวลาและมีคุณภาพตามความคาดหวังของลูกค้า ทั้งหมดนี้จะต้องทำได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำสุด และมีการจัดการที่มีประสิทธิภาพสูงที่จะทำให้เกิดคุณค่าแก่ลูกค้าได้สูงสุดด้วย

        เป้าหมายสูงสุดของ CSP คือการทำให้เครื่องจักรในโรงงานเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการทางธุรกิจ (Business process) ประกอบด้วย ขั้นตอนหลักของการจัดการห่วงโซ่อุปทานตั้งแต่การจัดซื้อ การจัดการการผลิต การจัดการโลจิสติกส์ ฯลฯ แต่เดิมการจัดการการผลิตจะให้ความสำคัญกับการไหลเวียนของวัสดุและชิ้นส่วนผ่านสายการผลิต การควบคุมการผลิตมองแค่ปัจจัยป้อนเข้า ที่ป้อนเข้าเครื่องจักรและผลลัพธ์ที่ไหลออกจากเครื่องจักรที่มีคุณภาพ และเป็นไปอย่างราบรื่นไม่ติดขัด นั่นหมายรวมถึงการดูแลและติดตามเฝ้าระวังให้เครื่องจักรในโรงงานทุกเครื่องทำงานอย่างเป็นปกติและเต็มประสิทธิภาพได้ แต่ข้อมูลอื่นๆ เช่น ปริมาณที่ต้องผลิต ผลิตเพื่อใคร ต้องส่งสินค้าเมื่อไร ต้นทุนผลิต จำนวนสินค้าระหว่างผลิต และ อื่นๆ ถูกจัดเก็บอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์อื่น เช่น ระบบ ERP ที่ได้เชื่อมโยงกันกับระบบการผลิต 

        CPS ให้ความสำคัญกับการเชื่อมโยงข้อมูลที่เกี่ยวข้องทุกเรื่องโดยมีเครื่องจักรเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการผลิตเพื่อจัดการกับการผลิตแบบบูรณาการได้ โดยเครื่องจักรจะรู้อยู่ตลอดเวลาว่ากำลังผลิตสินค้าอะไร เพื่อใคร และต้องเสร็จเมื่อไร เครื่องจักรจะสามารถปฏิสัมพันธ์กับระบบควบคุมและเฝ้าระวังการทำงานเพื่อรับรู้สถานภาพการทำงานของเครื่องจักรแบบเรียลไทม์ อีกทั้งรู้การเคลื่อนไหวของวัสดุและชิ้นส่วนภายในห่วงโซ่คุณค่าอยู่ตลอดเวลาเพื่อให้การเฝ้าระวังกระบวนการผลิตเป็นไปได้อย่างเชื่อมโยงกันทั้งระบบ เมื่อเครื่องจักรกลายเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิต และเมื่อการผลิตยึดเอากระบวนการผลิตเป็นหลัก ทำให้ธุรกิจมีอิสระในการตัดสินใจว่าภายใต้กระบวนผลิตหนึ่งๆ นั้นจะเลือกใช้เครื่องจักรของใครและที่ไหน ไม่จำเป็นต้องผลิตจากโรงงานเดียวกัน หรือใช้เครื่องจักรที่โรงงานเป็นเจ้าของเท่านั้น ด้วยการออกแบบที่ชาญฉลาด กระบวนการผลิตและการควบคุมการผลิตอย่างมีคุณภาพและการผลิตให้ตรงตามเวลานั้นต้องสามารถเลือกใช้บริการจากเครื่องจักรเพื่อการผลิตจากที่ไหนในโลกผ่านเครือข่ายทุกสรรพสิ่งผ่านอินเตอร์เน็ตได้ ในบริบทนี้โรงงานจะมีอิสระในการเลือกเช่าใช้เครื่องจักรจากที่ไหนก็ได้เหมือนกับการเช่าใช้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ผ่านศูนย์บริการคลาวด์ จึงเห็นได้ว่าแนวความคิดของ CPS จะเปลี่ยนแนวทางการผลิตและการดำเนินธุรกิจใหม่หมด ซึ่งถือได้ว่าเป็นการปฏิรูปแนวทางการผลิตและการทำธุรกิจใหม่ในอุตสาหกรรม 4.0  

5. เทคโนโลยีที่รวมโลกดิจิทัลเข้ากับระบบการผลิตสินค้า

        เทคโนโลยีที่รวมโลกดิจิทัลเข้ากับระบบการผลิตสินค้า (Cyber-Physical Production Systems :CPPS) เป็นระบบที่จะประสานความสามารถของเทคโนโลยีการผลิตเข้ากับเทคโนโลยีสารสนเทศ ทำให้โรงงานอัจฉริยะ ระบบโลจิสติกส์ และลูกค้าสามารถติดต่อและแลกเปลี่ยนข้อมูลการผลิตได้แบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการบริหารจัดการ

Mobirise
รูปที่ 2.10 ภาพแสดงเทคโนโลยีที่รวมโลกดิจิทัลเข้ากับระบบการผลิตสินค้า

        CPPS เป็นการทำให้เครื่องจักรหรือระบบอัตโนมัติ กลายเป็น โรงงานอัจฉริยะ เครื่องจักรอัจฉริยะ หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ เชื่อมโยงเป็นส่วนหนึ่งของสังคมเครือข่ายผ่านอินเตอร์เน็ตจึงสามารถแบ่งปันข้อมูลข่าวสารถึงกันหมด รวมทั้งสามารถใช้ทรัพยากรบางส่วนร่วมกัน เช่น โปรแกรมด้านการออกแบบ (CAD) ระบบวางแผนความต้องการวัสดุ และระบบวางแผนความต้องการทรัพยากร(MRP/ERP) ทำให้การสื่อสารเกือบทั้งหมดไม่ต้องผ่านตัวกลาง (Media) จึงเกิดความรวดเร็วทั่วถึง ที่สำคัญคือลดความผิดพลาดได้เกือบ 100% ตัวอย่างเช่น ข้อมูลการออกแบบผลิตภัณฑ์ CAD จากบริษัทผู้ว่าจ้างจะสามารถสื่อสารไปยังหน่วยต่างๆ ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดของผู้ประกอบการ ไม่ว่าจะเป็นการเขียนโปรแกรม CNC สำหรับเครื่องจักรกลการผลิต การทำโปรแกรมเครื่องวัด CMM การตรวจสอบคุณภาพชิ้นงาน การออกแบบระบบการจับยึด (Jig & Fixture) การออกแบบบรรจุภัณฑ์ การคำนวณต้นทุนด้านโลจิสติกส์ กระบวนการเหล่านี้สามารถทำได้ในทันที เพิ่มความรวดเร็วและลดความผิดพลาดในการทำงานเนื่องจากใช้ข้อมูลเดียวกัน

        จากรูปที่ 2.10 อุตสาหกรรม 4.0 จะเป็นการเปลี่ยนแปลงจากระบบเดิมที่ควบคุมโดยส่วนกลางหรือรวมศูนย์(Centralized) มาเป็นการกระจายงาน(Decentralized) ที่แต่ละหน่วยของระบบการผลิต ไม่ว่าจะเป็นเครื่องจักร หุ่นยนต์ หรืออุปกรณ์เครื่องมือวัดต่างๆ มีความสามารถในการรับรู้ (Recognition) การวิเคราะห์ (Diagnosis) การเพิ่มประสิทธิภาพ (Optimizations) และการกำหนดรูปแบบ (Configuration) ด้วยตัวเอง ซึ่งมีรายละเอียดต่อไปนี้

        5.1 โรงงานอัจฉริยะ(Smart factory) การพัฒนา CPPS ทำให้โรงงานสามารถสะท้อนกลับประสิทธิภาพและคุณภาพของกระบวนการผลิตแบบเรียลไทม์ การจัดการเวลาและต้นทุนการผลิต จะทำได้มีประสิทธิภาพกว่ากระบวนการผลิตแบบเดิม ระบบอัตโนมัติชั้นสูงจะกลายเป็นมาตรฐานสำหรับโรงงานอัจฉริยะ ระบบการผลิตที่มีความยืดหยุ่นสูงทำให้สามารถสนองตอบต่อเงื่อนไขและสภาพของการผลิตแบบเรียลไทม์ สามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรทุกด้านได้เกือบเต็ม 100% ข้อได้เปรียบของการผลิตในอุตสาหกรรม 4.0 ไม่ได้จำกัดแต่เพียงการผลิตขนาดใหญ่(Mass Production) แต่ยังสามารถตอบสนองความต้องที่ไม่จำกัด แม้แต่การผลิตงานที่หนึ่งล็อตมีงานเพียงหนึ่งชิ้น (One-off Production) โดยที่ไม่ได้ทำให้ประสิทธิภาพของการผลิตลดลง

        ประโยชน์ของโรงงานอัจฉริยะ ยังรวมถึง การทำให้เกิดผลดีที่สุดในกระบวนการผลิต สามารถกำหนดและระบุกิจกรรมเงื่อนไขและทางเลือกตามสภาพแวดล้อมของการผลิต รวมทั้งยังสามารถติดต่อสื่อสารกับหน่วยอื่นๆ ได้อย่างอิสระในแบบไร้สาย สามารถทำให้เกิดผลดีต่อการผลิตสินค้าให้กับลูกค้าแต่ละรายโดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น เวลา ต้นทุนการผลิต ค่าขนส่งและโลจิสติกส์ การรักษาความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และความยั่งยืน เป็นระบบการผลิตที่ใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าที่สุด การผลิตสามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับจำนวนพนักงาน หรือทรัพยากรบุคคล โดยเครื่องจักรและระบบอัตโนมัติจะมีความสามารถในการปรับเปลี่ยนการทำงานให้เหมาะสมกับจำนวนคนและทักษะของคน

        5.2 เครื่องจักรอัจฉริยะ (Smart Machine) เครื่องจักรกลสำหรับอุตสาหกรรม 4.0 จะมีความสามารถที่เพิ่มขึ้นมาก ทั้งในด้านการทำงานด้วยตนเอง ความยืดหยุ่นและการปรับตัวให้เข้ากับเงื่อนไขการผลิต ความสามารถในการติดตามตัวเองและการพยากรณ์จะทำให้ เครื่องจักรอัจฉริยะ สามารถวิเคราะห์ข้อมูลจากการผลิตโดยการได้รับข้อมูลจากเครื่องวัด 3 มิติ หรือที่รู้จักกันโดยทั่วไปคือเครื่อง CMM (Coordinate Measuring Machine) ทำให้สามารถปรับเงื่อนไขการทำงานเพื่อป้องกันความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น นอกจากนี้เครื่องจักรในอนาคตจะมีโปรแกรมสำหรับตรวจสอบและบำรุงรักษาเครื่องจักร เพื่อช่วยยืดอายุการทำงานของเครื่องจักร ซึ่งข้อมูลสภาพของเครื่องจักรจะเป็นประโยชน์อย่างมากในการวางแผนการผลิต และประเมินศักยภาพโดยรวมของระบบการผลิต รวมทั้งทำให้ฝ่ายซ่อมบำรุงสามารถปรับแผนการบำรุงรักษาและกำหนดรอบของการบำรุงรักษาที่เหมาะสม เพื่อเพิ่มเวลาทำงานให้ได้สูงสุด

        หากพิจารณาเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริงของโรงงานการผลิตในปัจจุบัน เช่น กรณีมีเครื่องจักรที่กำลังจะหมดอายุการใช้งาน ที่ทำให้เกิดระยะเวลาที่ระบบเกิดขัดข้องจนทำให้ไม่สามารถทำงานต่อไป หรือต้องการการบำรุงรักษามากเกินไป ในสถานการณ์เช่นนี้ผู้ประกอบการอาจต้องพิจารณาทางเลือก ว่าจะทำการซ่อมใหญ่เครื่องจักร หรือเปลี่ยนเครื่องใหม่ แต่สำหรับเครื่องจักรกลในอุตสาหกรรม 4.0 ทุกเครื่องจะมีอุปกรณ์ตรวจจับการสั่นสะเทือนเพื่อตรวจเช็คสภาพการทำงานของระบบลูกปืน และมีอินฟาเรดสำหรับตรวจวัดระดับความร้อนของชิ้นส่วนของเครื่องจักรที่มีการหมุน เมื่อวิเคราะห์ข้อมูลจากอุปกรณ์เซ็นเซอร์เหล่านี้ ก็สามารถนำไปสู่การปรับปรุงแผนงานการบำรุงรักษา ส่งผลต่อการเพิ่มจำนวนชั่วโมงการทำงานของเครื่องและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา ตัวอย่าง เซ็นเซอร์ระบบไร้สายที่บริษัทผลิตเครื่องจักรหรือผู้ให้บริการฟื้นฟูเครื่องจักรเก่าใช้กันคือ ADIS16229 ของบริษัท Analog Devices ซึ่งเป็นเซนเซอร์ตรวจจับระดับการสั่นสะท้านและสามารถส่งข้อมูลผ่านคลื่นวิทยุ

        5.3 หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ เนื่องจากความต้องการของผลิตภัณฑ์ของลูกค้ามีความหลากหลายขึ้น ในขณะที่จำนวนผลิตต่อล็อตมีแนวโน้มน้อยลงเรื่อยๆ ดังนั้นระบบอัตโนมัติสำหรับอุตสาหกรรม 4.0 จะต้องมีความยืดหยุ่นอย่างสูง ซึ่งแน่นอนว่ามันต้องได้รับการควบคุมจากอุปกรณ์อัจฉริยะ (Smart Sensors) เพื่อให้มันสามารถการรับรู้ การวิเคราะห์ และการกำหนดรูปแบบการทำงานได้ด้วยตัวเอง สำหรับหุ่นยนต์ ได้รับการพัฒนาให้มีประโยชน์หลากหลายกว่าเดิมมากโดยจะมีการทำงานที่เป็นเอกเทศมากขึ้น มีความยืดหยุ่นในการทำงานสูง นอกจากนี้มันยังมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างหุ่นยนต์ด้วยกัน รวมทั้งสามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย อย่างเช่น หุ่นยนต์ Kuka ของบริษัท Kuka Robotics ที่สามารถมีปฎิกริยาโต้ตอบกับหุ่นยนต์ตัวอื่นได้ รวมทั้งสามารถปรับการทำงานได้ด้วยตนเองให้เหมาะกับงานในสายการผลิตที่เปลี่ยนไป หรือ หุ่นยนต์ Umi ของบริษัท ABB ซึ่งถูกออกแบบมาให้เป็นผู้ประกอบชิ้นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยนั่งทำงานเคียงข้างพนักงานที่เป็นมนุษย์ โดยมีอุปกรณ์เซนเซอร์ และหน่วยควบคุมระดับเกรดงานที่มีความละเอียดสูง (High-end) เช่น ระบบการมองเห็นงานผ่านคอมพิวเตอร์(Computer Vision) ทำให้มันสามารถจดจำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างแม่นยำ และสามารถป้องกันการปะทะกับคนหรือสิ่งของทำให้การทำงานมีความปลอดภัยสูง

        

        

Address

75 ถนนปัญญาอินทรา แขวงบางชัญ คลองสามวา
กรุงเทพมหานครฯ 10150 

Contacts

Email: support@vef.co.th 
Phone: (+66) 02-175-2986-7
Fax: (+66) 02-175-3499
Mon - Sat 8 AM to 5 PM (GMT+7)