Industry 4.0 อุตสาหกรรมอัจฉริยะ Smart Factory

โลกอุตสาหกรรมกำลังมาถึงการพลิกโฉมครั้งใหญ่ที่เรียกว่าการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 หรือ Industry 4.0

นับแต่อดีตอุตสาหกรรมได้พัฒนาก้าวหน้ามาตลอดจากการขับเคลื่อนของเทคโนโลยีใหม่ๆ จากแรงงานมนุษย์สู่ระบบเครื่องจักรและสายพาน จากระบบแอนะล็อกเครื่องกลสู่ระบบอิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ ตามมาด้วยแขนกลหุ่นยนต์และระบบกึ่งอัตโนมัติ

แต่ความต้องการของตลาดที่ขยายตัว ซับซ้อน และหลากหลาย รวมทั้งการแข่งขันที่สูงขึ้น เรียกร้องให้ธุรกิจอุตสาหกรรมต้องปรับตัวครั้งใหม่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และยืดหยุ่นต่อความต้องการของผู้บริโภคให้รวดเร็วยิ่งขึ้น รวมถึงเรื่องประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรและพลังงานให้เกิดคุณค่าสูงสุด ลดการเกิดของเสีย ซึ่งเป็นประเด็นสำคัญด้านสิ่งแวดล้อมระดับโลก Industry 4.0 จึงเป็นทิศทางแห่งอนาคตที่อุตสาหกรรมทั่วโลกกำลังมุ่งไป

ธุรกิจซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ก่อสร้างซึ่งพัฒนาการผลิตสินค้าสำหรับการสร้างบ้านและอาคารมาอย่างต่อเนื่องจึงมุ่งมั่นยกระดับโรงงานด้วย Industry 4.0 ใช้เทคโนโลยีดิจิทัลเชื่อมโยงข้อมูลเป็นเครือข่ายบูรณาการกระบวนการผลิตและการบริหารจัดการโรงงานอย่างครบวงจร ตั้งแต่ระบบการวางแผน (Smart Planning) ระบบปฏิบัติการ(Smart Operation) และระบบความปลอดภัย (SmartSafety) พลิกภาพโรงงานเดิมๆ ที่มีเพียงมนุษย์กับเครื่องจักร ให้พรั่งพร้อมด้วยอุปกรณ์ IOT (Internetof Things) หุ่นยนต์ (Robot) เครื่องจักรอัตโนมัติ (Automation) ซึ่งควบคุมดูแลการผลิตด้วยสมองกลชาญฉลาด ระบบ AI/Machine Learning และ Big Data เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด พร้อมกับลดการใช้ทรัพยากร พลังงาน และของเสียให้เป็นไปตามมาตรฐานและเป้าหมาย

เร่งขับเคลื่อนสู่ “โรงงานอัจฉริยะ (Smart Factory)” ให้เทียบเท่าระดับ World Class เพื่อสร้างสังคมและสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น

Smart Planning วางแผนการผลิตอัจฉริยะ

ลูกค้าของธุรกิจซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ก่อสร้างมีอยู่ทั่วประเทศ และยังมีความต้องการชนิดสินค้าที่หลากหลาย ในปริมาณและเวลาที่แตกต่างกันไป

เพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าและขนส่งสินค้าได้อย่างรวดเร็วและทันเวลา การวางแผนการผลิตจึงถือเป็นขั้นตอนสำคัญยิ่ง ซึ่งที่ผ่านมาดำเนินการโดยมีพนักงานวิเคราะห์ข้อมูล เงื่อนไข และตัวแปรต่างๆมากมายในโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อตัดสินใจกำหนดแผนงานที่ซับซ้อน รวมทั้งต้องคำนึงถึงภาพรวมการทำงานของเครื่องจักรและโรงงานที่มีสายการผลิตจำนวนมาก จึงมีความเสี่ยงที่อาจเกิดข้อผิดพลาด ใช้เวลานานเกินไป และอาจขาดความยืดหยุ่นหากลูกค้าต้องการเปลี่ยนแปลงสินค้า

ธุรกิจซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ก่อสร้างจึงร่วมกับภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะวิทยาศาสตร์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พัฒนา Cement Allocation and Planning Optimization Model หรือ CAPOM เพื่อใช้วางแผนการผลิตปูนซีเมนต์อย่างมีประสิทธิภาพลดต้นทุนด้านพลังงานและการขนส่ง และลดระยะเวลาวางแผนโดยคน ด้วยการพัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์หรือ AI เข้ามา โดยใช้ข้อมูลคาดการณ์ความต้องการสินค้าของลูกค้า (Demand Forecasting) เพื่อกำหนดแผนการผลิตสินค้าให้มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยเชื่อมโยงข้อมูลพื้นฐานต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงสต็อกสินค้าและสถานะเครื่องจักรในโรงงานผ่านระบบคลาวด์ ทำให้สามารถจับคู่ความต้องการของลูกค้ากับกำลังผลิตของโรงงาน ลดความสิ้นเปลืองในการผลิตและการขนส่ง วางแผนความต่อเนื่องในการเดินเครื่องจักรพร้อมกับการประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน ไปจนถึงวางแผนบริหารสต็อกสินค้าเพื่อป้องกันสินค้าขาดหรือล้นเกิน

CAPOM ช่วยวางแผนการดำเนินการผลิตประจำวันของโรงงาน เพิ่มความแม่นยำและประสิทธิภาพในทุกขั้นตอน

ปี 2564 Smart Planning โมเดล CAPOM เริ่มใช้งานจริงแล้วที่โรงงานปูนซีเมนต์ไทย แก่งคอย พบว่าช่วยให้การวางแผนการผลิตเร็วขึ้นถึง 75% และอยู่ระหว่างการขยายผลไปโรงงานปูนซีเมนต์อื่นๆ ของเอสซีจี รวมทั้งอยู่ระหว่างการพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อสร้างการเชื่อมโยงระหว่าง Smart Planning กับ Smart Operation ให้เป็นระบบรวมการบริหารจัดการอัจฉริยะ

Smart Operation แม่นยำ รวดเร็ว เพิ่มผลผลิต ลดความสูญเสีย

กระบวนการผลิตสินค้าประกอบด้วยหลายขั้นตอน ผ่านสายการผลิตที่ส่งต่อกันไปเป็นลูกโซ่ ค่อยๆ แปรรูปวัตถุดิบตั้งต้นจนสำเร็จเป็นสินค้าที่มีความสวยงามและประโยชน์ใช้สอย

ทุกขั้นตอนมีตัวแปรมากมายที่ต้องควบคุมตั้งค่าเครื่องจักรด้วยความชำนาญ พร้อมกับตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์จากแต่ละหน่วยการผลิตให้ได้มาตรฐานก่อนส่งต่อสู่หน่วยต่อไป เพื่อลดความสูญเสียจากสินค้าไม่ได้คุณภาพที่ปลายทาง การควบคุมการผลิตที่ซับซ้อนด้วยความเชี่ยวชาญของคนจึงมีความเสี่ยงที่อาจผิดพลาดได้รวมถึงอุปกรณ์เครื่องจักรที่อาจขัดข้องหรือเสื่อมสภาพยากต่อการสังเกตล่วงหน้าด้วยคน ทำให้สร้างความเสียหายต่อสินค้าหรือถึงขั้นสายการผลิตหยุดชะงัก

การยกระดับประสิทธิภาพการผลิตให้สูงขึ้นจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่ต้องนำระบบอัตโนมัติจากเทคโนโลยี Industry 4.0 เข้ามาใช้ พร้อมกับพัฒนาทักษะของบุคลากรให้สามารถใช้เทคโนโลยีดิจิทัลสนับสนุนการปฏิบัติงานในทุกหน่วยการผลิต

ในส่วนการบริหารพื้นที่คลังสินค้ามีระบบ Warehouse Management System (WMS) ซึ่งใช้ระบบ QR Code ข้อมูลสินค้า ช่วยตรวจสอบข้อมูลและจัดสรรพื้นที่การวาง

สินค้าภายในคลังอย่างเป็นระบบ ลดความผิดพลาดและเวลาในการประสานงานระหว่างพนักงานจัดสินค้าเข้ารถบรรทุกกับพนักงานขนส่ง ช่วยให้ส่งสินค้าถึงมือลูกค้าอย่างถูกต้องแม่นยำการใช้ระบบ AI ทำงานร่วมกับระบบอัตโนมัติบริหารจัดการหน่วยต่างๆ ในโรงงาน ช่วยให้สายการผลิตขับเคลื่อนไปอย่างมีประสิทธิภาพ ด้วยระบบการตรวจสอบที่แม่นยำ ส่งผลให้ได้ผลผลิตคุณภาพสูงจำนวนมากในระยะเวลาเท่าเดิม ช่วยควบคุมการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า ประหยัดพลังงาน ลดการใช้แรงงานคน ช่วยให้การทำงานปลอดภัยมากขึ้น อีกทั้งมีระบบแจ้งเตือนสถานะของเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ ทำให้สามารถติดตามและวางแผนการจัดการซ่อมบำรุงเครื่องจักรได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้การดำเนินงานมีประสิทธิภาพสูงสุด

ธุรกิจซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ก่อสร้างประเมินผลประสิทธิภาพของ Smart Operation ด้วย Overall Equipment Effectiveness (OEE) เทียบกับมาตรฐานสากล(World Class Benchmarking) ซึ่งประเมินประสิทธิภาพจากความสามารถในการลดความสูญเสียของเครื่องจักรทั้งเวลา ความเร็ว และคุณภาพปี 2564 Smart Operation ดำเนินงานจริงในโรงงานผลิตกระเบื้องหลังคา 2 แห่ง และเตรียมขยายผลให้ครบทั้ง 6 แห่ง สามารถเพิ่มค่าประสิทธิภาพ OEE จาก 53%เป็น 78% เพิ่มผลผลิตได้มากกว่า 8.5 ล้านแผ่นต่อปีและช่วยลดการเกิดสินค้ากระเบื้องหลังคาที่ไม่ได้คุณภาพ(Rejected) เหลือเพียง 1.5%

Smart Safety ปกป้อง ติดตาม ปลอดภัย

แม้โรงงานจะเปลี่ยนเป็นระบบ AI หุ่นยนต์ และระบบอัตโนมัติ แต่ยังต้องมีพนักงานร่วมตรวจสอบการทำงานของกระบวนการผลิตและบันทึกข้อมูลสำคัญเข้าระบบผ่านอุปกรณ์ดิจิทัล การใช้ Smart Safety เข้ามาดูแลความปลอดภัยของพนักงานและคู่ธุรกิจในการปฏิบัติงานในโรงงานจึงเป็นอีกองค์ประกอบสำคัญของ Smart Factory

ธุรกิจซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ก่อสร้างมีเป้าหมายให้อัตราการบาดเจ็บและโรคจากการทำงานเป็นศูนย์ จึงพัฒนาระบบ Smart Human Tracking ใช้งานจริงแล้วที่โรงงานปูนซีเมนต์ไทย เขาวง เพื่อช่วยติดตามตำแหน่งและรายงานสถานะพนักงานด้วยอุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ติดตั้งบนหมวกนิรภัย ส่งข้อมูลเข้ามาในระบบ ซึ่งมีเจ้าหน้าที่ในห้องควบคุม (Control Room) คอยติดตามสถานะแบบเรียลไทม์ หากพนักงานเกิดเหตุฉุกเฉินสามารถกดปุ่มแจ้งเหตุ Alert System เพื่อขอความช่วยเหลือได้ทันทีรวมทั้งยังช่วยบริหารจัดการความปลอดภัยในโรงงานโดยติดตามและควบคุมการเข้าออกพื้นที่ในบริเวณต่างๆผ่านการแสดงผลจำนวนคน จำ แนกตามประเภท เช่น พนักงาน คู่ธุรกิจ หรือผู้เยี่ยมชมโรงงาน และแจ้งรายงานเมื่อพบผู้เข้าไปในพื้นที่เสี่ยงอันตรายหรือพื้นที่ ที่ไม่ได้รับอนุญาต

Smart Human Tracking ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการดูแลพนักงานในสถานการณ์โควิด 19 ที่ต้องบริหารความหนาแน่นของพื้นที่ตามมาตรการเว้นระยะห่าง เพื่อป้องกันการแพร่ระบาดของโรค

การพัฒนา Industry 4.0 ถือเป็นความท้าทายของธุรกิจซีเมนต์และผลิตภัณฑ์ก่อสร้าง ทั้งด้านการลงทุนในเทคโนโลยีใหม่ ซึ่งต้องคำนึงถึงความคุ้มค่าเพื่อสร้างประโยชน์สูงสุด และการประเมินผลสำเร็จให้ได้ตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ รวมทั้งการแสวงหาเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับการใช้งานจริงผ่านความร่วมมือกับพันธมิตรหลายฝ่ายในการสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ๆ ให้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ