บทความวิชาการ: การเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิต ตามแนวทาง Smart Factory 4.0

การเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตตามแนวทาง Smart Factory 4.0

นายกิตติโชติ ศุภกำเนิด 

Mr.Kittichote Supakumnerd

วิศวกรชำนาญการพิเศษ

กองพัฒนานวัตกรรมและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม

กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม 

บทคัดย่อ

ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตในภาคอุตสาหกรรมมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาอย่างต่อเนื่อง ผู้ประกอบการเอสเอ็มอี จำเป็นต้องปรับตัวและพัฒนาจึงจะสามารถแข่งขันกับคู่แข่งรายอื่นๆ ได้ ที่ผ่านมา ผู้ประกอบการหลายรายได้หันมาใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ ในด้านการผลิตมากขึ้น เพื่อยกระดับศักยภาพและประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตให้ทันกับสภาวะการแข่งขันที่สูงขึ้น รวมถึงผู้ประกอบการต้องมีการปรับตัวให้ทันต่อการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ภาครัฐเองก็ได้มีนโยบายที่จะเสริมสร้างความเข้มแข็งให้กับผู้ประกอบการเอสเอ็มอีไทย สามารถปรับตัวเข้าถึงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดิจิทัล หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติได้อย่างรวดเร็ว ก้าวทันกับสถานการณ์ รวมถึงเป็นการเตรียมความพร้อมในการเข้าสู่อุตสาหกรรม 4.0 ได้อย่างยั่งยืน

เพื่อเข้าสู่การเป็นเอสเอ็มอี 4.0 (Smart SMEs) ผ่านเครื่องมือสำคัญในการส่งเสริมและพัฒนาภายใต้นโยบาย 4 Tools 1 Strategy ประกอบด้วย 1. IT เป็นการให้บริการด้านการพัฒนาระบบข้อมูลและสารสนเทศ 2. Automation เป็นการพัฒนาระบบการผลิต เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการผลิต 3. Robot โดยการลดการใช้แรงงานในกระบวนการผลิต 4. Innovation เป็นการพัฒนานวัตกรรม เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่ม และ 1 กลยุทธ์ (Strategy) คือ มุ่งพัฒนาการรวมกลุ่มอุตสาหกรรม (Cluster) เพื่อขับเคลื่อนเป็นพลังใหญ่ต่อยอด SMEs ไทยให้เข้มแข็งและสร้างเศรษฐกิจไทยให้เติบโตอย่างยั่งยืน โดยที่ผ่านมา กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม ได้นำเอาเทคโนโลยีดิจิทัล เช่น Internet of Things (IoT) Artificial Intelligence (AI) และ Big Data มาปรับใช้ เพื่อผลักดัน SMEs สู่อุตสาหกรรม 4.0 

ดังนั้น เพื่อให้ผู้ประกอบการไทยสามารถยกระดับเทคโนโลยีการผลิต โดยใช้เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติจึงได้มีการเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตตามแนวทาง Smart Factory 4.0 แก่สถานประกอบการ ผ่านการปรับปรุงกระบวนการผลิต ตั้งแต่การพัฒนาแนวความคิดและวิเคราะห์ปัญหาที่หน้างาน ตลอดจนมีการปรับปรุงกระบวนการผลิต โดยการนำระบบอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเข้ามาช่วย ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและเพิ่มผลิตภาพ (Productivity) และลดการสัมผัสและแพร่กระจายเชื้อไวรัสโควิด-19 ได้อีกทางหนึ่ง

          นอกจากนี้ได้ดำเนินการปรับปรุงและพัฒนาหลักสูตร Lean Automation System Integrator สำหรับพัฒนาสถานประกอบการและแรงงานไทยสู่อุตสาหกรรม 4.0 จำนวน 1 หลักสูตร เพื่อการยกระดับอุตสาหกรรมการผลิตของประเทศในภาพรวม สอดคล้องกับตลาดแรงงานของไทยตอบสนองนโยบายอุตสาหกรรม 4.0 เพื่อเตรียมความพร้อมรองรับการเข้าสู่อุตสาหกรรม 4.0 ให้มีความยั่งยืนและเกิดประโยชน์สูงสุด

ดังนั้นจึงมีการเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตตามแนวทาง Smart Factory 4.0 โดยใช้เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ เพื่อส่งเสริมสถานประกอบการให้นำระบบอัตโนมัติไปประยุกต์ใช้ในสถานประกอบการได้อย่างเหมาะสม และมีประสิทธิภาพโดยการปรับปรุงกระบวนการผลิต ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ช่วยลดเวลา ลดค่าใช้จ่าย รวมถึงสามารถปรับปรุงกระบวนการขั้นตอนการทำงานให้ดีขึ้นและแก้ปัญหาได้ทันเวลา ตอบสนองนโยบายอุตสาหกรรม 4.0

คำสำคัญ เอสเอ็มอี 4.0, อุตสาหกรรม 4.0, Lean Automation System Integrator

บทนำ

ปัจจุบันเทคโนโลยีการผลิตในภาคอุตสาหกรรมมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาอย่างต่อเนื่อง ผู้ประกอบการเอสเอ็มอี จำเป็นต้องปรับตัวและพัฒนาจึงจะสามารถแข่งขันกับคู่แข่งรายอื่นๆ ได้ ที่ผ่านมา ผู้ประกอบการหลายรายได้หันมาใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ ในด้านการผลิตมากขึ้น เพื่อยกระดับศักยภาพและประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตให้ทันกับสภาวะการแข่งขันที่สูงขึ้น รวมถึงผู้ประกอบการต้องมีการปรับตัวให้ทันต่อการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ภาครัฐเองก็ได้มีนโยบายที่จะเสริมสร้างความเข้มแข็งให้กับผู้ประกอบการเอสเอ็มอีไทย สามารถปรับตัวเข้าถึงการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดิจิทัล หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติได้อย่างรวดเร็ว ก้าวทันกับสถานการณ์ รวมถึงเป็นการเตรียมความพร้อมในการเข้าสู่อุตสาหกรรม 4.0
ได้อย่างยั่งยืน

เพื่อเข้าสู่การเป็นเอสเอ็มอี 4.0 (Smart SMEs) ผ่านเครื่องมือสำคัญในการส่งเสริมและพัฒนาภายใต้นโยบาย 4 Tools 1 Strategy ประกอบด้วย 1. IT เป็นการให้บริการด้านการพัฒนาระบบข้อมูลและสารสนเทศ 2. Automation เป็นการพัฒนาระบบการผลิต เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการผลิต 3. Robot โดยการลดการใช้แรงงานในกระบวนการผลิต 4. Innovation เป็นการพัฒนานวัตกรรม เพื่อสร้างมูลค่าเพิ่มและยังเป็นการปรับปรุงกระบวนการผลิต ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ช่วยลดเวลา ลดค่าใช้จ่าย รวมถึงสามารถปรับปรุงกระบวนการขั้นตอนการทำงานให้ดีขึ้นและแก้ปัญหาได้ทันเวลา และ 1 กลยุทธ์ (Strategy) คือ มุ่งพัฒนาการรวมกลุ่มอุตสาหกรรม (Cluster) เพื่อขับเคลื่อนเป็นพลังใหญ่ต่อยอด SMEs ไทยให้เข้มแข็งและสร้างเศรษฐกิจไทยให้เติบโตอย่างยั่งยืน

ดังนั้นเพื่อให้ผู้ประกอบการไทยสามารถยกระดับเทคโนโลยีการผลิต โดยใช้เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ จึงได้ดำเนินกิจกรรมส่งเสริมและสนับสนุนการใช้เทคโนโลยีศูนย์ปฏิรูปอุตสาหกรรมแก่สถานประกอบการ
ผ่านการปรับปรุงกระบวนการผลิต ตั้งแต่การพัฒนาแนวความคิด และวิเคราะห์ปัญหาที่หน้างาน ตลอดจน
มีการปรับปรุงกระบวนการผลิต โดยการนำระบบอัตโนมัติ หรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเข้ามาช่วย ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและเพิ่มผลิตภาพ (Productivity) และลดการสัมผัสและแพร่กระจายเชื้อไวรัสโควิด-19 ได้อีกทางหนึ่ง จะกอใหเกิดประโยชนตอการพัฒนาภาคอุตสาหกรรมให้มีการประกอบการที่มีความปลอดภัย อาชีวอนามัยที่ดี เหมาะสมแก่การดำเนินกิจการเพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมสู่ความยั่งยืนต่อไป

หลักแนวคิดการผลิตแบบ Lean Automation

                แนวคิดการออกแบบปรับปรุงกระบวนการผลิตแบบ Lean Automation จะเริ่มจากการพิจารณากิจกรรมที่มีคุณค่า และกำจัดหรือลดกิจกรรมที่ไม่มีคุณค่าก่อน แล้วดำเนินการให้การทำงานมีมาตรฐาน (Standard) จากนั้นจึงพัฒนาเป็นระบบ Automation โดยสามารถอธิบายได้ดังนี้

 เครื่องจักรอัตโนมัติที่ใช้ประโยชน์ในโรงงานผลิตน้ำอัดลม เนื่องจากน้ำอัดลมเป็นสินค้าที่ต้องผลิตเป็นจำนวนมาก (Mass production) อีกทั้งยังจำเป็นต้องคำนึงถึงเรื่องความสะอาดและคุณภาพสูง เครื่องจักรดังกล่าวจึงได้เข้ามามีบทบาทในทุกขั้นตอนกระบวนการผลิต เริ่มต้นตั้งแต่ขั้นตอนการผสมน้ำ ขั้นตอนการอัดลม ไปจนถึงขั้นตอนการบรรจุใส่ขวดและบรรจุใส่ลัง โดยพนักงานจะเป็นผู้ทำการตรวจสอบและควบคุมเครื่องจักรระหว่างกระบวนการผลิต รวมทั้งทำหน้าที่ยกน้ำอัดลมที่สิ้นสุดกระบวนการผลิตและถูกจัดลงลังเรียบร้อยแล้วไปใส่รถขนส่ง จะเห็นได้ว่าโรงงานผลิตน้ำอัดลมได้ใช้เครื่องจักรอัตโนมัติในกระบวนการผลิตทั้งหมด และใช้แรงงานมนุษย์เพียงแค่ควบคุมเครื่องจักรเท่านั้น ข้อพิจารณาสำหรับการเลือกระบบเครื่องจักรมาใช้ในกระบวนการผลิต

1)  เครื่องจักรระบบอัตโนมัตินั้นมีราคาสูงมาก จึงควรพิจารณาถึงความคุ้มค่าก่อนการนำมาใช้
ในกระบวนการผลิต

2)  พิจารณาถึงลักษณะของธุรกิจก่อนว่าเหมาะกับการใช้ระบบเครื่องจักรชนิดใด ตัวอย่างเช่น หากต้องการผลิตสินค้าต่อครั้งเป็นจำนวนมาก และเป็นสินค้าที่มีความหลากหลายควรเลือกใช้เครื่องจักร
ที่สามารถปรับเปลี่ยนได้ง่ายอย่างเครื่องจักรระบบกึ่งอัตโนมัติ เป็นต้น

3)    ควรพิจารณาถึงผลกระทบของเครื่องจักรที่เกิดขึ้นต่อคุณภาพสินค้า และกระบวนการผลิต

การผลิตแบบลีนเป็นชุดเครื่องมือหรือเทคนิคที่ใช้กำจัดความสูญเปล่าของกระบวนการผลิตโดยมุ่งเน้นการวิเคราะห์ความต้องการของลูกค้า การลดความสูญเสีย และเพิ่มคุณค่าในกระบวนการเพื่อผลิตสินค้า ให้มีประสิทธิภาพและประกันคุณภาพสูง โดยใช้ต้นทุนการผลิตต่ำและใช้เวลาในการผลิตสั้นที่สุด เพื่อส่งมอบสินค้าที่ลูกค้าต้องการอย่างมีคุณภาพและทันเวลา มีการนำเครื่องมือการผลิตแบบลีนมาประยุกต์ใช้กับ อุตสาหกรรมเพื่อช่วยปรับปรุงแก้ไขและเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตในองค์กร

การผลิตแบบลีน (Lean Manufacturing) หมายถึง แนวคิดในการบริหารจัดการการผลิตหรือองค์กรให้มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยปราศจากความสูญเปล่า (Waste) ภาษาญี่ปุ่นเรียกความสูญเปล่าว่า “มุดะ (Muda)”

จากแนวความคิดดังกล่าวจึงได้มีการประยุกต์แนวคิดด้านการเพิ่มผลิตภาพการผลิตภาคอุตสาหกรรม แนวความคิดของระบบควบคุม (Control System Engineering) ระบบการวัดและควบคุมทางอุตสาหกรรม (Instrumentation Engineering) โดยการใช้หลักการ Lean Manufacturing ดังนี้

แนวคิด Lean Manufacturing การเปลี่ยนจากความสูญเปล่า (waste) ไปสู่ คุณค่า (Value) ในมุมมองของลูกค้าหรือการให้คุณภาพที่ดีที่สุด ต้นทุนต่ำที่สุด และ lead time น้อยที่สุดด้วยการกำจัดความสูญเปล่าในทุกกระบวนการออกอย่างต่อเนื่อง ดังภาพที่ 1

             ภาพที่ 1 การปรับปรุงกระบวนการผลิตด้วยระบบ LEAN Automation

ตารางที่ 1 หลักการแนวคิด Lean ประกอบด้วย 5 ส่วนที่สำคัญ มีรายละเอียดดังนี้

ลำดับที่	ชื่อขั้นตอน	สิ่งที่ต้องทำ
1	Customer Value	พิจารณาคุณค่าของกิจกรรมในมุมมองของผู้ใช้บริการ
2	Value Stream	ระบุขั้นตอนที่มีคุณค่า และกำจัดขั้นตอนที่ไม่มีคุณค่าทิ้ง
3	Flow	รักษาให้กระบวนการทำงานไหลอย่างราบรื่น โดยกำจัดสาเหตุของการล่าช้า เช่น batch หรือสิ่งที่ไม่มีคุณภาพ
4	Pull	หลีกเลี่ยง การผลักงาน เข้าสู่กระบวนการถัดไปโดยที่ส่วนงานที่รับงานยังไม่พร้อมรับ ควรส่งต่องาน โดยเมื่อวางงานถัดไป ส่งสัญญาณมาก่อน
5	Perfection	พยายามให้เข้าสู่ความสมบูรณ์แบบโดยการปรับปรุงคุณภาพอย่างต่อเนื่อง

โดยมีขั้นตอนดังนี้

1)    ให้นิยามของ Value ในมุมมองของผู้ใช้บริการ การระบุคุณค่าของสินค้าและบริการในมุมมองของลูกค้า โดยคิดเสมอว่า “ลูกค้าต้องการเพียงสิ่งที่ตอบสนองความต้องการหรือแก้ไขปัญหาให้พวกเขา
ได้เท่านั้น”

2)  พิจารณาทุกขั้นตอนการทำงานใน value stream การสร้างกระแสคุณค่า (Value stream)
ในทุกๆ ขั้นตอนการดำเนินงาน เริ่มตั้งแต่การจัดซื้อ การขาย การออกแบบ การวางแผน การผลิตสินค้า/การบริการ การส่งมอบไปยังลูกค้า ฯลฯ เพื่อพิจารณาว่ากิจกรรมใดที่ไม่เพิ่มคุณค่าและเป็นความสูญเปล่า โดย value stream mapping จะประกอบด้วย 2 ส่วน คือ Information flow และ Production Flow ดังภาพที่ 1.5

3)    ใส่ Value เข้าไปในขั้นตอนการทำงาน เพื่อให้มีลำดับการไหลของงานอย่างราบรื่น ทำให้กิจกรรมต่างๆ ที่มีคุณค่าเพิ่ม ดำเนินไปอย่างต่อเนื่อง พยายามทำให้กระบวนการดำเนินไปได้โดยปราศจาก การอ้อม (Detours) การย้อนกลับ (Backflows) การคอย (Waiting) ของเสีย (Scrap)

4)    ผู้ใช้บริการจะเป็นผู้ดึงเอา Value ไปใช้ การใช้ระบบดึง (Pull) โดยให้ความสำคัญเฉพาะสิ่งที่ลูกค้าต้องการเท่านั้น

ให้แน่ใจว่าเข้าใกล้ความสมบูรณ์แบบโดยการพัฒนาคุณภาพอย่างต่อเนื่อง สร้างคุณค่าและกำจัดความสูญเปล่า โดยค้นหาส่วนเกินที่ถูกซ่อนไว้ ซึ่งเป็นความสูญเปล่า และกำจัดออกไปอย่างต่อเนื่อง โดยอาจจะพิจารณาจากการกำจัดความสูญเปล่า (Wastes หรือ MUDA) ในทุกๆ กิจกรรมโดยพิจารณาความจำเป็นจากลูกค้าเป้าหมาย และดำเนินการโดยใช้เครื่องมือ คือการปรับปรุงงาน (Evolution/KAIZEN)
และนวัตกรรม (Revolution/KAIKAKU)

                                                             ภาพที่ 2 ตัวอย่างการจัดทำ VSM

แนวคิดหลักการ LEAN Automation จะแบ่งการสูญเสียออกเป็น 16 Major loss ตามหลักการของ TPM (Total Productive Management) เพื่อควบคุมการสูญเสียทั้ง 16 Major loss ดังแสดงใน ภาพที่ 3 โดยพิจารณาการทำงานของเครื่องจักร (Machine Monitoring System) และผู้ปฏิบัติงาน (Visualize Craftsman Ship) นำไปสู่การประยุกต์ใช้ระบบ LEAN Automation อย่างถูกต้องและเหมาะสม

ระบบอัจฉริยะเฝ้าติดตามและตรวจสอบดูแลการทำงานของเครื่องจักร (Machine Monitoring System) คือ ระบบการรวบรวมข้อมูลจากเครื่องจักรให้เป็นดิจิทัลและนำมาใช้ในการวิเคราะห์ เพื่อปรับปรุงกระบวนการผลิต โดยข้อมูลได้จากการใช้ Sensor ไปติดตั้งที่เครื่องจักร แล้วใช้ระบบสมองกลฝังตัว (Embedded System) ในการอ่านค่าจาก Sensor ดังกล่าว จากนั้นนำมาประมวลผลหรือส่งข้อมูลผ่านไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่าย (Server) เพื่อจัดเก็บข้อมูลลงฐานข้อมูล (MySQL) และประมวลผลการทำงานของเครื่องจักรด้วยการวัดประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness: OEE) ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ช่วยลดเวลา ลดค่าใช้จ่าย รวมถึงสามารถปรับปรุงกระบวนการขั้นตอนการทำงานให้ดีขึ้นและแก้ปัญหาได้ทันเวลา โดยสามารถแสดงผลผ่านคอมพิวเตอร์ มือถือ และแท็ปเล็ต ได้อีกด้วย ดังภาพที่ 4

          ภาพที่ 3 ความสัมพันธ์ของการสูญเสีย 16 Major loss ตามแนวคิด TPM

              ภาพที่ 4 ตัวอย่างระบบอัจฉริยะเฝ้าติดตามและตรวจสอบดูแลการทำงานของเครื่องจักร

ประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness: OEE) เป็นค่าตัวเลขที่ใช้บ่งบอกสมรรถนะของโรงงานที่ใช้เครื่องจักรเป็นหลักในกระบวนการผลิต โดยสามารถคำนวณได้จาก 

OEE = Availability x Performance x Quality

จากสมการ OEE ประกอบด้วย 3 ปัจจัย มีรายละเอียดดังนี้

1)    อัตราการเดินเครื่อง (Availability Rate) คือ ความพร้อมเครื่องจักรในการทำงาน เป็นการเปรียบเทียบระหว่างเวลาเดินเครื่อง (Operating Time) กับเวลารับภาระงาน (Loading Time)

อัตราการเดินเครื่อง=((เวลารับภาระงาน - เวลาที่เครื่องจักรหยุด))/เวลารับภาระงาน

                       = เวลาเดินเครื่อง / เวลารับภาระงาน 

โดยที่

เวลารับภาระงาน (Loading Time) คือ     เวลาที่ต้องการให้เครื่องจักรทำงาน ซึ่งเป็นเวลาทั้งหมดหักด้วยเวลาหยุดตามแผน

เวลาเดินเครื่อง(Operating Time) คือ  เวลาที่เครื่องจักรทำงานเป็นเวลารับภาระงาน หักด้วยเวลาที่สูญเสียจากเครื่องจักร หยุด เช่น การขัดข้องของเครื่องจักร การสูญเสียเวลาการปรับแต่งเครื่องจักร

2)     ประสิทธิภาพการเดินเครื่อง (Performance Efficiency) คือ สมรรถนะการทำงานของเครื่องจักร โดยการเปรียบเทียบระหว่างเวลาเดินเครื่องสุทธิ (Net Operating Time) กับเวลาเดินเครื่อง (Operating Timำ)   

ประสิทธิภาพการเดินเครื่อง =  เวลาเดินเครื่องสุทธิ / เวลาเดินเครื่อง 

                          =  (เวลามาตรฐาน X จำนวนชิ้นงานที่ผลิตได้ ) / เวลาเดินเครื่อง

                3)    อัตราคุณภาพ (Quality rate) คือความสามารถในการผลิตของดีตรงตามข้อกำหนดที่ลูกค้าต้องการเปรียบเทียบกับจำนวนของที่ผลิตได้ทั้งหมด

 อัตราคุณภาพ = ( จำนวนชิ้นงานทั้งหมด - จำนวนชิ้นงานที่เสีย)  / จำนวนชิ้นงานทั้งหมด 

จากสูตรคำนวณ OEE สามารถปรับปรุงค่า OEE ด้วยการปรับปรุงค่าที่ต่ำที่สุดก่อน โดยค่า Availability จะต่ำหรือสูงขึ้นอยู่กับว่า Shutdown losses มีมากหรือน้อย ค่า Performance Efficiency จะต่ำหรือสูงขึ้นอยู่กับว่า Capacity losses มีมากหรือน้อย และ ค่า Quality Rate จะต่ำหรือสูง ขึ้นอยู่กับว่า Yield losses มีมากหรือน้อย

ระบบตรวจสอบดูแลการปฏิบัติงานของพนักงาน (Visualize Craftsman Ship) คือ การเก็บข้อมูลการเคลื่อนไหวของแรงงานด้วยเทคโนโลยีดิจิทัล เพื่อวิเคราะห์การทำงานให้เหมาะสมอย่างมีประสิทธิภาพ โดยการทำงานเบื้องต้นจะใช้สายรัดข้อมูล (Wristband) สวมไว้ที่ข้อมือที่มีการเคลื่อนไหวในการทำงาน จากนั้นจะใช้กล้องจับภาพในการทำงานพร้อมส่งข้อมูลภาพไปยังโปรแกรมคอมพิวเตอร์ โดยคอมพิวเตอร์จะนำภาพมาประมวลผลด้วยเทคโนโลยีการประมวลผลภาพ เพื่อหาประสิทธิภาพในการทำงาน เช่น เวลาการทำงาน (Cycle time) ระยะห่างในการหยิบชิ้นงาน ระยะห่างในการประกอบชิ้นงาน เป็นต้น ดังแสดงตัวอย่างในภาพที่ 5

ภาพที่ 5 ตัวอย่างระบบตรวจสอบดูแลการปฏิบัติงานของพนักงาน

การพัฒนาหลักสูตร Lean Automation System Integrator

แนวคิดการพัฒนาหลักสูตรและทฤษฎีของ Lean Automation (Process Learning Factory Center for industrial Productivity (CiP) & Digital Capability Center (DCC) หากไม่นับอุตสาหกรรมอาหารและเกษตรแปรรูปแล้ว อุตสาหกรรมอื่นส่วนใหญ่ของไทยได้ถูกพัฒนาในลักษณะของการรับจ้างผลิต (Original equipment manufacturer: OEM) ไม่ได้ทำการตลาดหรือพัฒนาผลิตภัณฑ์ขึ้นมาเอง ส่งผลให้ประเทศไทยยังอยู่ในยุคที่การผลิตเชิงอุตสาหกรรม (Mass Production) ทำงานในลักษณะของการทำมากได้น้อย เน้นการแข่งขันด้วยราคาและค่าแรงที่ต่ำ ส่งผลให้ติดอยู่กับกับดักรายได้ปานกลาง ทำให้จำเป็นต้องพัฒนาสินค้าและบริการทั้งภาคเกษตรกรรม อุตสาหกรรม รวมถึงการค้าและบริการ ให้มีความคิดสร้างสรรค์และนวัตกรรมเพื่อให้ธุรกิจทำน้อยได้มากตามนโยบายประเทศไทย 4.0 นั่นเอง ยุทธศาสตร์สำคัญในการส่งเสริมให้เกิดการปรับเปลี่ยน (Transform) ภาคอุตสาหกรรมไปสู่ประเทศ ไทย 4.0 อย่างเป็นรูปธรรม จำเป็นต้องมีกลไกในการปรับเปลี่ยนที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งสิ่งแรกนั้นจำเป็นต้องสร้างความตระหนักให้แก่ผู้ประกอบการในการพัฒนาและปรับเปลี่ยน จึงได้ศึกษารูปแบบของโรงงานแห่งการเรียนรู้ ซึ่งเป็นรูปแบบพัฒนาบุคลากรของประเทศเยอรมัน 

 โดยในช่วงเวลาที่ผ่านมา กระทรวงอุตสาหกรรมโดย กรมส่งเสริมอุตสาหกรรม การนิคมอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย สถาบัน ไทย-เยอรมัน สถาบันพลาสติก และ สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้เดินทางไปศึกษาดูงานเกี่ยวกับการนำกระบวนการ Transform มาประยุกต์ใช้ ณ Technische Universitat Darmstadt(TU Darmstadt) แ ล ะ Karlsruhe Institute of Technology (KIT) รวมถึง Fraunhofer Institute for Industrial Engineering IAO เพื่อศึกษาหลักการพัฒนา Industry 4.0 ที่มีประสิทธิภาพ โดยปัจจุบัน TU Darmstadt เป็นศูนย์ Center for industrial Productivity (CiP) หนึ่งใน 13 แห่งทั่วโลก โดยมีหลักสูตรการฝึกอบรม ดังภาพที่ 6 ถึง 9 

                     ภาพที่ 6 การดำเนินการ Center for industrial Productivity  

   ที่มา : PTW TU DARMSTADT CIP,2558, Learning factory morphology

ภาพที่ 7 กลุ่มเป้าหมาย Center for industrial Productivity  

    ที่มา : PTW TU DARMSTADT CIP,2558, Learning factory morphology

ภาพที่ 8 กระบวนการดำเนินงานของ Center for industrial Productivity  

    ที่มา : PTW TU DARMSTADT CIP,2558, Learning factory morphology

ภาพที่ 9 แนวการจัดตั้ง Center for industrial Productivity  

    ที่มา : PTW TU DARMSTADT CIP,2558, Learning factory morphology

สำหรับ Republic Polytechnics และ Advanced Remanufacturing and Technology Centre (ARTC) ประเทศสิงคโปร์ เนื่องจากได้เริ่มโรงงานแห่งการเรียนรู้ไปแล้วอย่างเป็นรูปธรรม ซึ่งบริษัทที่ปรึกษาที่ได้ดำเนินการร่วมกับ TU Darmstradt นั่น คือ บริษัท McKinsey & Company ที่มีสาขาอยู่ทั่วโลกนั่นเอง โดยมีหน่วยงาน Republic Polytechnic (RP) Republic Polytechnic (RP) เป็นหนึ่งใน 5 Polytechnic ของสิงคโปร์ เป็น Polytechnic ที่ใหม่ ที่สุด มีลักษณะการเรียนการสอบแบบ Problem based Learning คือเน้นให้นักเรียนแก้ปัญหาจริงทุกโมดูลของการเรียนฝึกการระดมสมองแก้ปัญหา และนำเสนอ ไม่เน้นบรรยาย สามารถสรุปได้ว่า Republic Polytechnics ได้นำเอาวิธีการของโรงงานแห่งการเรียนรู้ (Learning Factory) มาใช้ เฉพาะในส่วนของสายการผลิตแบบประกอบเท่านั้น (Assembly line) มีจำนวนสถานีงาน 5 สถานีไม่รวมการผลิตจาก CNC ต่างๆ ใช้พื้นที่ประมาณ 10 x 10 ตร.ม. และมีเนื้อหาการฝึกอบรมเน้นเรื่อง Lean Manufacturing ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญของการผลิตโดยจัดทำเป็น หลักสูตรฝึกอบรมต่างๆ กว่า 32 โมดูล โดยในสถานีงานเป็นการประกอบโดยใช้แรงงานคนเป็นหลัก ไม่มีเครื่องจักรอัตโนมัติเข้ามาเกี่ยวข้อง

ตารางที่ 2 Training Module

Introductory Modules		Management & Leadership
·        Overview of lean production skill building in model factory		·         Transformation design
·        Overview of lean production		·         Establish performance matrix and KPI
·        Leaning to waste walk along 3 dimensions		·         Trace Performance
·        Value-stream mapping of current state		·         Performance dialog
·        Value-stream mapping of future state		·         Process confirmation management Karnislubai
Core Modules		·         Gemma problem solving
·        JIT-basic principle		·         Problem etiolation
·        JIT-Yamazumi line balancing		·         Problem etiolation
·        JIT-Heijunka production leveling		Mindset & Behavior
·        JIT-Milk-run desing for materials supply to line		·         Mindset changes for sustaining results
·        Jidoka-Basic principle		·         Influencing techniques
·        Jidoka-Workstation design; Poka Yoka		·         Coaching and feedback
·        Flexible Mfg Sys(FMS)-Basic Principle		Project management
·        FMS-Cell design		·         Project essentials(daily check n. team boards.etc)
·        FMS-Workstation design		·         Role of change a gents
Supporting Modules		·         Tactical implementation planning (TIP)
·        ss
·        Overall Production Efficiency-People efficiency
·        Standardish work

ที่มา : Mckency&Compony,2560,Developing digitized industry leaders

แนวคิดการพัฒนาอุตสาหกรรม 4.0

    แนวคิดเกี่ยวกับอุตสาหกรรม 4.0 การปฏิวัติอุตสาหกรรม (Industrial Revolution) หมายถึง กระบวนการเปลี่ยนแปลงในวิธีการผลิตและระบบการผลิต จากเดิมระบบการผลิตมักทํากันภายในครอบครัว พ่อค้ามักเป็นนายทุนซื้อวัตถุดิบแล้วแจกจ่ายให้แต่ละครอบครัวรับมาทํา แล้วพ่อค้าจะรับผลิตภัณฑ์ที่สําเร็จแล้วไปขายคนงานก็จะได้ค่าจ้างเป็นการตอบแทน การผลิตสินค้าเดิมใช้แรงงานคน แรงงานสัตว์ รวมทั้งพลังงานจากธรรมชาติ เครื่องมือแบบง่ายๆ มาเป็นการใช้เครื่องจักรกลแทน เริ่มจากแบบง่ายๆ จนถึงแบบซับซ้อนที่มีกําลังผลิตสูง จนเกิดเป็นการผลิตในระบบโรงงาน (Factory System) ส่วนการผลิตภายในครอบครัวก็ค่อยๆ ลดลงไป เมื่อการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งแรกในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 เจมส์ วัตต์
ได้ปรับปรุงเครื่องจักรกลไอน้ำนิโคแมนให้ใช้งานได้ดีขึ้น สามารถสร้างรถไฟลดระยะทางคมนาคมและนําไปสู่การสร้างเครื่องจักร เรียกว่า “สมัยแห่งพลังไอน้ำ” จากจุดนั้นเรียกได้ว่า เป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 1 ความจริงแล้ว เจมส์ วัตต์ ไม่ได้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ แต่สิ่งที่เขาทําคือ สร้างนวัตกรรมจํานวนมากที่ช่วยให้ประสิทธิภาพของการผลิตสิ่งทอเพิ่มขึ้นอย่างน้อยสามเท่าจากที่เคยทําได้ อาจกล่าวได้ว่า เขาเป็นจุดเริ่มต้นของการมาถึงของโรงงานผลิตที่ใช้เครื่องจักรช่วยในการผลิตก่อกําเนิดเป็นโรงงานสมัยใหม่ (สภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย, 2558)

จากนั้นการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 2 ก็เกิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อ เฮนรี่ ฟอร์ดนําระบบสายพานเข้ามาใช้ในสายการผลิตรถยนต์ในปี 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 และเข้ามาเสริมการทํางานเดิมที่มีแต่ชุดกลไกเพียงอย่างเดียวเป็นการใช้เครื่องจักรอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์ในการผลิตแทนที่แรงงานมนุษย์มากขึ้น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงขึ้นอีกระดับหนึ่ง จนทุกวันนี้แทบทุกโรงงานต่างต้องมีระบบการผลิตแบบอัตโนมัติเข้าไปมีส่วนช่วยในการผลิตด้วยเสมอ

จนมาถึงโรงงานผลิตที่ใช้ระบบอัตโนมัติขั้นสูงเพื่อผลิตสินค้าอุปโภคที่มีความซับซ้อนมากๆ จุดประสงค์ก็เพื่อทําให้สินค้ามีราคาต่ำพอที่ผู้บริโภคจะสามารถจ่ายได้

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

แนวคิด Industry 4.0 นี้ จะเป็นการบูรณาการโลกของการผลิตเข้ากับการเชื่อมต่อทางเครือข่ายในรูปแบบ“The Internet of Things (IoT)” คือการทําให้กระบวนการผลิตสินค้าเชื่อมกับเทคโนโลยีดิจิทัล หรือแม้กระทั่งทําให้ตัวสินค้าเองเชื่อมกับเทคโนโลยีดิจิทัล ยกตัวอย่างเช่น การมีระบบป้อนข้อมูลให้เครื่องจักรสามารถผลิตสิ่งของตามแต่การสั่ง (ออนไลน์) จากผู้บริโภคโดยตรง, การใส่ตัวส่งข้อมูลในเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อประมวลสถิติการใช้และแจ้ง (โดยอัตโนมัติ) กลับไปยังโรงงานเมื่อเกิดปัญหาทางเทคนิค, การใช้คอมพิวเตอร์จิ๋วกินได้ (ขนาดเท่ายาเม็ด) ให้ผู้บริโภคกลืนเข้าไปเพื่อเก็บข้อมูลสุขภาพในร่างกาย ฯลฯ แสดงให้เห็นว่า Industry 4.0 ยังเป็นแนวคิดที่ใหม่มาก หลายอย่างอยู่ในช่วงทดลองและพัฒนา แต่ก็เป็นแนวคิดที่มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงทุกวงการ ตั้งแต่แนวทางการบริโภคสินค้าของผู้คนทั่วไป ตลอดจนแนวทางการรักษาทางการแพทย์

สําหรับประเทศไทยซึ่งต้องพึ่งพาอุตสาหกรรมการผลิตในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศจําเป็นอย่างยิ่งที่ภาครัฐจะต้องให้ความสําคัญต่ออุตสาหกรรม 4.0 การประกาศนโยบายดิจิทัลเพื่อเศรษฐกิจและสังคม (Digital Economy) เพื่อขับเคลื่อนการพัฒนาประเทศในทุก ๆ ด้านเข้าสู่ความเป็นดิจิทัลเน้นส่งเสริมการขยายการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานดิจิทัลและเครือข่ายอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงให้ครอบคลุมทั่วประเทศส่งเสริม E-Commerce, E-Documents และ E-Learning สิ่งเหล่านี้นอกจากจะเป็นการวางพื้นฐานที่สําคัญเพื่อให้ไทยก้าวเป็นผู้นําเศรษฐกิจดิจิทัลในภูมิภาคอาเซียนแล้ว ยังเป็นการปูทางรองรับ Industry 4.0 อีกด้วย

ภาพที่ 10 แนวคิดเกี่ยวกับ Industry 4.0

เนื่องจากเทคโนโลยีของ Industry 4.0 ไม่ใช่สิ่งใหม่ แต่ที่น่าสนใจคือการผสมผสานเทคโนโลยีที่มีอยู่ให้มีประสิทธิภาพ และสามารถตอบรับความต้องการของตลาดได้ สําหรับแนวทางการพัฒนาอุตสาหกรรมไทยในอนาคต จะต้องปรับสู่ Industry 4.0 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 (Cyber Security)

6. การประมวลและเก็บข้อมูลผ่านระบบออนไลน์ (Cloud Computing)

7. การขึ้นรูปชิ้นงานด้วยเนื้อวัสดุ Additive Manufacturing เช่น การขึ้นรูปชิ้นงาน
ในเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

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

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

ส่วนการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพหลัก ๆ ของอุตสาหกรรม 4.0 ประกอบด้วย สองส่วนสําคัญ คือ ด้านฮาร์ดแวร์ซึ่งหมายถึงเทคโนโลยีและนวัตกรรมด้านเครื่องจักร ระบบอัตโนมัติ และระบบคอนโทรลต่างๆ แต่อีกส่วนที่สําคัญของอุตสาหกรรม 4.0 คือ ด้านซอฟท์แวร์ซึ่งคาดกันว่า Internet of Things (IoT) และ Cyber-Physical Production Systems (CPPS) จะทําให้เกิดข้อมูลในระบบการผลิตขึ้นอย่างมหาศาลซึ่งจําเป็นต้องได้รับการบริหารจัดการ นี่จะเป็นโอกาสของประเทศไทยด้วยเช่นกัน เพราะว่าเรามีนักพัฒนาซอฟท์แวร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีสารสนเทศอยู่ไม่น้อย ดังนั้นหากเรามีความเข้าใจและเตรียมความพร้อมไว้แต่เนิ่น เชื่อว่าประเทศไทยจะสามารถรับมือกับการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 และรักษาสถานการณ์เป็นประเทศผู้ผลิตที่สําคัญของภูมิภาคและของโลกไว้ได้

โดยปกติแล้วกระบวนการผลิตจะมีทั้งกระบวนการที่เพิ่มคุณค่าให้กับตัวสินค้าและการสร้างความสูญเปล่าอยู่เสมอ กระบวนการผลิตที่ดีนั้นควรมุ่งไปที่การกำจัดความสูญเปล่าที่เกิดขึ้นให้น้อยลงมากที่สุด ซึ่งการลดความสูญเปล่านั้นก็เป็นอีกวิธีหนึ่งสำหรับการกำจัดกระบวนการที่ไม่สร้างมูลค่าเพิ่มให้กับสินค้า โดยความสูญเปล่านั้นถูกระบุจากระบบ TPS (Toyota Production System) ว่ามีอยู่ 7 ประการ และคาดว่ามีมูลค่าถึงร้อยละ 95 ของค่าใช้จ่ายทั้งหมดในกระบวนการผลิตเลยทีเดียว อดีตที่ผ่านผู้บริหารของโตโยต้ากำหนดเป้าหมายว่าทั้งหมดนี้จะต้องถูกกำจัดออกไป 100% (100 % waste-free) โดยใช้กลยุทธ์ “พัฒนาขีดความสามารถของพนักงานและการจัดการองค์กร รวมถึงการหลีกเลี่ยงที่จะสร้างความสูญเปล่าที่เกิดขึ้นในกระบวนการด้วย” ต่อมาจึงได้กำหนดความสูญเปล่าตัวที่ 8 ขึ้นมา นำไปสู่ความสูญเปล่า 8 ประการ ดังตารางที่ 4 มีรายละเอียดดังนี้ 

ตารางที่ 3 ความสูญเปล่า 8 ประการ

D	Defect Rework	ทำงานซ้ำเพื่อแก้ไขข้อบกพร่อง
O	Over processing	การผลิตหรือให้บริการมากเกินจำเป็น
W	Waiting	การรอคอย
N	Not using staff talent	ภูมิรู้ที่สูญเปล่า
T	Transportation	การเดินทาง
I	Inventory	วัสดุคงคลัง
M	Motion	การเคลื่อนไหว
E	Excessive Processing	ขั้นตอนที่มากเกินจำเป็น

ภาพที่ 11 ความสูญเปล่า 8 ประการ

เครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนากระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่องในการทำกระบวนการ Lean มีรายละเอียดตัวอย่างเครื่องมือ ดังนี้

1) Kaizen

Kaizen เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการปรับปรุงและทำให้งานดีขึ้น โดยการ เลิก ลด เปลี่ยน ลดหรือเลิกขั้นตอนที่ไม่จำเป็น โดยการเปลี่ยนแปลงวิธีการทำงาน ทีละเล็ก ทีละน้อย ที่สามารถทำได้อย่างรวดเร็ว และต่อเนื่อง ใช้วิธีการพลิกแพลง เพื่อให้หลุดพ้นจากข้อจำกัดต่างๆ เช่น งบประมาณ เวลา อุปกรณ์ เทคโนโลยี เป็นต้น โดยมีรายละเอียดเบื้องต้นดังนี้

ตารางที่ 4 วิธีการทำ Kaizen

วิธีการ	ความหมาย
Eliminate	การกำจัดออกไปในส่วนขั้นตอนที่ไม่จำเป็นหรือไม่สร้างคุณค่า
Combine	รวมขั้นตอนหลาย ๆ ขั้นตอนเข้าด้วยกัน เพื่อประหยัดเวลา/แรงงาน ในการทำงาน
Re-arrange	การลำดับขั้นตอนใหม่ให้เหมาะสม
Simplify	การทำให้ง่าย ไม่ซับซ้อน ไม่ซ้ำซ้อน โดยปรับวิธีการทำ/สร้างอุปกรณ์ช่วยให้ทำงานได้ง่ายขึ้น
Re-structure	การปรับโครงสร้างหรือหน่วยงาน เช่น ย้ายหน่วยงานให้ใกล้กัน
IT	การพัฒนาโดยใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์เก็บข้อมูลแทนการบันทึกในกระดาษทำให้เกิดความรวดเร็วอย่างมาก

       2) Waste Analysis

ในการทำ Lean ความสูญเปล่า คือ ทุกอย่างในกระบวนการที่ไม่จำเป็นหรือไม่ได้เพิ่มมูลค่าในมุมมองของลูกค้า จุดประสงค์ในการทำ Lean ก็คือการวินิจฉัย วิเคราะห์ และกำจัดแหล่งที่มาของความสูญเปล่าทั้งหมด เช่น สินค้าที่มีตำหนิ คลังสินค้าที่มากเกินไป เป็นต้น โดยใช้แบบฟอร์ม Waste Analysis by Operation จาก Companion by Minitab เพื่อที่จะจัดหมวดหมู่ของความสูญเปล่าในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการ ปริมาณความสูญเปล่าและแสดงสีให้สะดุดตากับความสูญเปล่าที่มีปริมาณมาก กิจกรรมวิเคราะห์ความสูญเปล่านั้นจะส่งผลดีที่สุดเมื่อทำโดยคนหลายคน ทั้งคนที่อยู่ในและนอกกระบวนการ

3) Quick Changeovers 

Quick Changeovers คือวิธีที่จะวิเคราะห์กระบวนการ เพื่อที่จะทำให้ขนาดหรือจำนวนการรอของงาน ที่เข้าสู่กระบวนการถัดไปลดลง โดย Quick Changeovers จะใช้แบบฟอร์ม Quick Changeover (QCO-SMED) เพื่อที่จะเปรียบเทียบสิ่งที่เป็นขั้นตอนแบบ internal และ external สำหรับทั้งกระบวนการปัจจุบันและกระบวนการที่ปรับปรุงไปแล้ว การนำเทคนิค Quick Changeover ไปใช้ สถานประกอบการจะได้ประโยชน์ ดังนี้

- ลดการเกิดข้อบกพร่องของชิ้นงาน และทำให้ชิ้นงานนั้นมีคุณภาพตั้งแต่ชิ้นแรก

- ลดค่าใช้จ่ายในการลงทุน โดยการกำจัดและลดจำนวนของชิ้นงานที่รอ (Batch) ขนาด ทำให้มีเงินหรือมีพื้นที่หมุนเวียนสำหรับการทำงานชิ้นต่อไปได้

- เพิ่มความยืดหยุ่นในกระบวนการผลิตงาน ทำให้ได้งานมากขึ้น และสนองกับความต้องการของลูกค้าได้ทัน

- ปรับปรุงการส่งมอบได้อย่างทันเวลา สนองความต้องการของลูกค้า

4) Line Balancing

Line balancing เป็นเทคนิค “จัดแบ่งให้เท่ากัน” ของแต่ละขั้นตอนการทำงานในกระบวนการเพื่อที่จะทำให้เวลาในการทำแต่ละขั้นตอนในกระบวนการให้เสร็จนั้นสมดุลขึ้น จุดมุ่งหมายคือการกำจัดขั้นตอนการทำงานที่ไม่เพิ่มมูลค่า การรวมขั้นตอนและทำให้ขั้นตอนที่เหลือสมดุลเพื่อที่จะได้อัตราการผลิตที่ตอบสนองต่อตามความต้องการของลูกค้า ตัวอย่างเช่น ใช้แบบฟอร์ม Line Balancing–Process Map หรือ Line Balancing–Value Stream Map ของ Companion by Minitab เพื่อที่จะเปรียบเทียบเวลาในแต่ละขั้นตอนของกระบวนการบน Process Map หรือ Value Stream Map กับ Takt Time (เวลาที่ต้องใช้เพื่อที่จะตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้า) ซึ่งจะทำให้เห็นความสูญเปล่าของเวลาที่เกิดจากการรอได้อย่างชัดเจน

5) Standard Work

Standard work คือการสร้างชุดของขั้นตอนการทำงานที่ให้วิธีการที่ดีที่สุดและน่าเชื่อถือที่สุดของวิธีการทำงานและลำดับสำหรับกระบวนการ ซึ่ง Standard work ทำให้กระบวนการทำงานกระจ่าง บันทึกวิธีทำงานที่ดีที่สุด เชื่อมั่นได้ถึงความสม่ำเสมอ รวดเร็วในการฝึกอบรมของคนงาน และสร้างมาตรฐานให้กับการปรับปรุงในอนาคต ตัวอย่างเครื่องมือที่ใช้ เช่น แบบฟอร์ม Standard Work Combination Chart ของ Companion by Minitab เพื่อที่จะแสดงเวลาที่ใช้คนงานทำงาน เวลาเครื่องจักรทำงานและเวลาในที่ใช้ในการเดินของแต่ละส่วนการทำงาน กราฟแสดงผลรวมของเวลาที่ใช้คนทำงาน(คุมด้วยคน) เวลาเครื่องจักรทำงานและเวลาที่ใช้ในการเดิน การดูผลรวมข้อมูลเวลาทั้งหมดช่วยให้คุณระบุความสูญเปล่าจากการเคลื่อนไหวและการรอที่มากเกินไปชัดเจนขึ้น

โดยปกติหลังจากที่พัฒนากระบวนการผลิตหรือการเพิ่มผลิตภาพด้วยเครื่องมือต่าง ๆ ตามข้างต้นแล้ว ถ้าสถานประกอบการยังไม่สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ได้ตามความต้องการของลูกค้า หรือต้นทุนในการผลิตยังสูงเมื่อเทียบกับคู่แข่งในระดับเดียวกัน หรือต้องการพัฒนาสถานประกอบให้เข้าสู่ Industry4.0 ตามแนวทางรัฐบาลมากขึ้น จะมีแนวทางในการนำระบบอัตโมมัติเข้ามาช่วยเพิ่มผลิตภาพและประสิทธิภาพในการทำงาน ดังตัวอย่างเบื้องต้น ดังนี้

- ระบบประมวลผลสถานะการผลิตเครื่องจักร (MES)

ระบบ Enterprise Resource Planning (ERP) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่นำมาใช้ในการบริหารธุรกิจและวางแผนทรัพยากรทางธุรกิจขององค์กร เพื่อให้องค์กรสามารถใช้ประโยชน์สูงสุดของทรัพยากร(ข้อมูล)ที่มีอยู่ เพราะเป็นระบบที่ครอบคลุมทั้งกระบวนการทำงาน ได้แก่ การขาย ลูกค้าสัมพันธ์ การเงิน จัดซื้อ สินค้าคงคลัง บุคคล ควบคุมคุณภาพ และวางแผนการผลิต เป็นต้น ซึ่งข้อมูลดังกล่าวเป็นข้อมูลที่สำคัญ ตัวอย่าง เช่น ประสิทธิภาพการผลิตแบบเวลาจริง ต้นทุนต่อหน่วยที่แท้จริงของสินค้า เป็นต้น โดยสามารถนำข้อมูลมาวิเคราะห์และนำเสนอแก่ผู้บริหารผ่านรายงานรูปแบบต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ระบบ ERPมีข้อจำกัดที่ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลในกิจกรรมต่างๆ ได้อย่างทั่วถึงแบบเวลาจริง (Real time) โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อนำข้อมูลมาเข้าสู่ระบบ ดังนั้น จึงมีการคิดค้นระบบ MES (Manufacturing Execution System) ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างระบบ ERP และข้อมูลหน้างานจริง (กระบวนการผลิต) เพื่อให้ได้รับข้อมูลแบบเวลาจริงสำหรับการวางแผนการผลิตหรือการวางแผนป้องกันได้หากเกิดกรณีฉุกเฉิน นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ระบบ MES เป็นตัวมอนิเตอร์ เพื่อติดตามหน้างานจริงและตัดสินใจดำเนินการเฉพาะหน้าได้อีกด้วย ซึ่งเป็นระบบที่เน้นไปที่การตรวจจับกิจกรรมที่เกิดขึ้นจริงในระหว่างกระบวนการผลิต ซึ่งจะครอบคลุม 3 กิจกรรมหลัก ได้แก่ Production Personnel และ Quality ดังแสดงตัวอย่างภาพที่ 12

ภาพที่ 12 ภาพรวมของระบบประมวลผลสถานะการผลิตเครื่องจักร (MES) 

- ระบบสมองกลฝังตัว (Embedded System)

ระบบสมองกลฝังตัว คือ ระบบประมวลผลที่ใช้ชิปหรือไมโครโปรเซสเซอร์ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ในการประมวลผลข้อมูลต่าง ๆ ตามที่ได้ออกแบบไว้ โดยตัวอย่างการประยุกต์ใช้งานระบบสมองกลฝังตัวในงานอุตสาหกรรมมีมากมาย ตัวอย่างเช่น ระบบ Production monitoring ระบบ Power monitoring ระบบ E-Kanban ระบบตรวจสอบการทำงานเครื่องจักรแบบอัตโนมัติ เป็นต้น โดยมีรายละเอียดขั้นต้น ดังนี้

Production monitoring คือระบบที่ออกแบบมาเพื่อใช้สำหรับทุกอุตสาหกรรมที่มีการนับหรือควบคุมการผลิต เพื่อลดการสูญเสียที่อาจจะเกิดขึ้นในกระบวนการผลิตหรือการนับ เพิ่มความสามารถในการควบคุมการผลิตและประสิทธิภาพในการทำงานของบุคลากร แสดงผลการผลิตเป็นแบบเวลาจริง (Real time) สามารถต่อพ่วงกันได้เป็นระบบ network ควบคุมการทำงานและแสดงผลผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ รวมทั้งยังสามารถแสดงผลของป้ายทั้งหมดผ่านระบบ LAN หรือ Wi-Fi ได้โดยไม่จำกัดจำนวนเครื่องขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้บริหาร หรือจะจัดการแสดงผลของป้ายเป็นกลุ่มเฉพาะส่วนการผลิตที่สำคัญก็สามารถทำได้
ดังแสดงตัวอย่างในภาพที่ 13 และ 14

ภาพที่ 13 ภาพรวมระบบ Production monitoring

ภาพที่ 14 ระบบ Production monitoring แบบไร้สาย

Power monitoring คือระบบที่ออกแบบมาเพื่อใช้สำหรับทุกอุตสาหกรรมที่มีการใช้ไฟฟ้าในปริมาณมาก ๆ เพื่อควบคุมค่าไฟฟ้าไม่ให้เกินกว่าข้อตกลงที่ได้ตกลงไว้กับทางการไฟฟ้า ซึ่งนำไปสู่การจ่ายค่าไฟฟ้าที่สูงขึ้น โดยระบบสามารถนำมาใช้ในการบริหารจัดการการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาต่างๆ ของแต่ละวันด้วยการแสดงผลแบบเวลาจริงผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์ในลักษณะของกราฟแสดงผล โดยสามารถติดตั้งได้เป็นระบบ network โดยการติดตั้งที่เครื่องจักร หรือมิเตอร์ไฟรวม หรือติดตั้งเฉพาะส่วนที่ใช้ไฟฟ้าปริมาณมากก็สามารถทำได้ ซึ่งอัตราค่าไฟฟ้าในแต่ละแบบนั้นหากมีการวิเคราะห์และนำมาประยุกต์ให้เหมาะสมกับรูปแบบหรือลักษณะการใช้ไฟฟ้าของโรงงานอุตสาหกรรมก็สามารถที่จะลดค่าไฟฟ้าลงได้ ดังภาพที่ 15

ภาพที่ 15 ภาพรวมของระบบ Power Monitoring

- ระบบ E-Kanban คือ เป็นระบบที่ประยุกต์ใช้สมองกลฝังตัวเข้าไปทำงานแทนระบบป้ายคัมบังซึ่งระบบป้ายคัมบังถูกใช้อย่างแพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรมในปัจจุบัน แต่ระบบป้ายคัมบังยังมีความผิดพลาดอยู่บ้าง เช่น ป้ายคัมบังหาย ติดป้ายคัมบังผิด ตัวหนังสือเลือนหายไป การรวบรวมคำสั่งผลิตไม่ครบและไม่ถูกต้อง เป็นต้น ดังนั้น สามารถแก้ปัญหาดังกล่าวได้ด้วยระบบ E-Kanban ซึ่งมีหลักการทำงาน คือ เมื่อทำการสแกนบัตร Kanban ที่ติดอยู่ที่ผลิตภัณฑ์ที่ลูกค้าต้องการพร้อมใส่จำนวนที่ต้องการ จากนั้นระบบจะทำการส่งข้อมูลความต้องการไปยังแผนกต่าง ๆ ในกระบวนการผลิต ทำให้ทราบว่าจะต้องผลิตสินค้าชนิดใด จำนวนเท่าใด ได้ทันทีโดยไม่ต้องใช้การถือบัตรไปแขวนเหมือนกับระบบ Kanban แบบเดิม และไม่ต้องรอให้หัวหน้างานมาสั่งให้ผลิต ดังภาพที่ 16

ภาพที่ 16  ตัวอย่างอุปกรณ์สแกน Barcode

ภาพที่ 17  ภาพรวมของระบบ E-Kanban

นอกจากนี้ยังมีการจัดทำรายงานประเมินผลความคุ้มค่าต่อการลงทุนรายกิจการ มีรายละเอียดเบื้องต้นดังนี้

ความคุ้มทุนทางธุรกิจ หมายถึง การเปรียบเทียบผลประโยชน์และต้นทุนของธุรกิจ ณ จุดที่ผลประโยชน์ เท่ากับต้นทุนของธุรกิจจะถือเป็นจุดคุ้มทุนทางด้านการเงินความคุ้มค่าทางธุรกิจ 

ความคุ้มค่าทางธุรกิจ หมายถึง ผลที่ได้รับจากการดำเนินธุรกิจ โดยธุรกิจจะมีความคุ้มค่าก็ต่อเมื่อผลที่ได้รับมีมูลค่าสูงกว่าต้นทุนของทรัพยากรที่ต้องใช้ เพื่อการลงทุนในการทำธุรกิจและรวมถึงผลกระทบด้านลบที่เกิดขึ้น

การประเมินความคุ้มทุนและคุ้มค่าในการลงทุน ต้องคำนึงถึงความคุ้มทุนและความคุ้มค่าของทรัพยากรที่มีอยู่อย่างจำกัด การวิเคราะห์ความคุ้มค่าจึงเป็นเรื่องสำคัญมากในการตัดสินใจลงทุนทำธุรกิจ การกำหนดต้นทุนของธุรกิจจึงต้องสอดคล้องกับกิจกรรมหลักของธุรกิจ

การวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางธุรกิจให้สัมพันธ์กับการทำผังธุรกิจ 9 ขั้นตอน จึงต้องวิเคราะห์ในประเด็น  ดังต่อไปนี้

Revenue Streams หมายถึง รายได้หลักของธุรกิจ/ที่มาของรายได้ของธุรกิจ เป็นการแสดงถึง ผลประโยชน์ลักษณะต่าง ๆ จากการลงทุนทำธุรกิจที่หักค่าใช้จ่ายแล้ว

Key Resources หมายถึง ปัจจัยสำคัญและทรัพยากรที่มีที่จำเป็นต่อการผลิต/ของธุรกิจเป็นการแสดงถึงทรัพยากรที่สำคัญ และบุคลากร ผู้เชี่ยวชาญพิเศษและอื่น ๆ ที่มีความสำคัญต่อการทำให้ธุรกิจประสบผลสำเร็จ

Key Activities หมายถึง กิจกรรมสำคัญหรืองานหลักที่ทำเป็นสิ่งที่แสดงถึงกิจกรรมสำคัญๆ ที่นำไปสู่คุณประโยชน์ และคุณค่าเฉพาะของธุรกิจรู้จักสิ่งที่ต้องทำเพื่อขับเคลื่อนธุรกิจและให้ธุรกิจบรรลุวัตถุประสงค์

Key Partners หมายถึง หุ้นส่วนหลักหรือพันธมิตรทางการค้าเป็นการแสดงถึงผู้ร่วมประโยชน์ร่วมการค้า และการบริการร่วมต่างตอบแทน และสนับสนุนปัจจัยการผลิตต่อกัน

Cost Structure หมายถึง ต้นทุนรู้จักค่าใช้จ่ายหลักของธุรกิจเป็นการแสดงถึงโครงสร้างต้นทุนทาง ธุรกิจทั้งหมดที่จะเกิดขึ้นในการดำเนินการตามรูปแบบของธุรกิจที่กำหนด

ระยะเวลาคืนทุน (Payback Period: PB) คือ เครื่องมือในการประเมินความเป็นไปได้ของการลงทุนอย่างง่ายและไม่ซับซ้อน เป็นการประเมินอย่างรวดเร็วเหมาะกับการลงทุนจำนวนไม่มาก หรือกล่าวได้ง่าย ๆ ว่าจำนวน วัน เดือน ปี ที่เงินที่ลงทุนไปนั้น ก่อให้เกิดผลกำไรเป็นเงินกลับมาได้เท่ากับเงินที่ลงไปตอนแรก

ตัวอย่างขั้นตอนการดำเนินงาน

เพื่อให้ผู้ประกอบการไทยสามารถยกระดับเทคโนโลยีการผลิต โดยใช้เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติที่ผ่านมาจึงได้ดำเนินกิจกรรมการเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตตามแนวทาง Smart Factory 4.0 แก่สถานประกอบการ ผ่านการปรับปรุงกระบวนการผลิต ตั้งแต่การพัฒนาแนวความคิดและวิเคราะห์ปัญหาที่หน้างาน ตลอดจนมีการปรับปรุงกระบวนการผลิต โดยการนำระบบอัตโนมัติหรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเข้ามาช่วย ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตและเพิ่มผลิตภาพ (Productivity) และลดการสัมผัสและแพร่กระจายเชื้อไวรัสโควิด-19 ได้อีกทางหนึ่ง ทั้งนี้ได้ดำเนินงานผ่านสถานประกอบการนำร่องจำนวน 3 แห่ง ได้แก่ 1. สถานประกอบการในกลุ่มอุตสาหกรรมฉนวนและตัวกันความร้อน มีการลงทุนพัฒนาระบบการวัดความหนาและตัดอัตโนมัติ งบประมาณ 79,394 บาท ส่งให้มีผลการเพิ่มผลิตภาพ 38,290 บาท/เดือน 2. สถานประกอบการในกลุ่มอุตสาหกรรมใบเลื่อยและโลหะแปรรูปมีการลงทุนพัฒนาระบบการเชื่อมใบเลื่อยอัตโนมัติ งบประมาณ 10,486 บาท ส่งให้มีผลการเพิ่มผลิตภาพ 52,500.00 บาท/เดือน และ 3. สถานประกอบการในกลุ่มอุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์เกษตรกรรม มีการลงทุนพัฒนาระบบการจ่ายผงกำจัดวัชพืชอัตโนมัติ งบประมาณ 1,487,300 บาท ส่งให้มีผลการเพิ่มผลิตภาพ 30,000,000 บาท/เดือน

นอกจากนี้ได้ดำเนินการปรับปรุงและพัฒนาหลักสูตร Lean Automation System Integrator สำหรับพัฒนาสถานประกอบการและแรงงานไทยสู่อุตสาหกรรม 4.0 จำนวน 1 หลักสูตร เพื่อการยกระดับอุตสาหกรรมการผลิตของประเทศในภาพรวม สอดคล้องกับตลาดแรงงานของไทยตอบสนองนโยบายอุตสาหกรรม 4.0 เพื่อเตรียมความพร้อมรองรับการเข้าสู่อุตสาหกรรม 4.0 ให้มีความยั่งยืนและเกิดประโยชน์สูงสุด

สรุป

การเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตตามแนวทาง Smart Factory 4.0 โดยใช้เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ เพื่อส่งเสริมสถานประกอบการให้นำระบบอัตโนมัติไปประยุกต์ใช้ใน
สถานประกอบการได้อย่างเหมาะสม และมีประสิทธิภาพโดยการปรับปรุงกระบวนการผลิต ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต ช่วยลดเวลา ลดค่าใช้จ่าย รวมถึงสามารถปรับปรุงกระบวนการขั้นตอนการทำงานให้ดีขึ้นและแก้ปัญหาได้ทันเวลา ตอบสนองนโยบายอุตสาหกรรม 4.0

บรรณานุกรม

  กรมการจัดหางาน, กองแผนงานและสารสนเทศ. (2546). การจัดประเภทมาตรฐานอุตสาหกรรม (ประเทศ   ไทย) ปี 2554. กรุงเทพมหานคร

กองบริหารงานวิจัยและประกันคุณภาพการศึกษา.  “Thailand 4.0 โมเดลขับเคลื่อนประเทศไทยสู่ความมั่งคั่ง     มั่นคง และยั่งยืน”.2560

 

นางสาวหรรษา โอเจริญ. “ ปัจจัยที่มีผลต่อการสู่ตลาดแรงงานของนักศึกษาระดับอาชีวศึกษา” ศูนย์ข้อมูล          ตลาดแรงงาน , กรมการจัดหางาน, 2560.

 

ประจักษ์ ทรัพย์อุดม . (2550). แนวทางพัฒนาทรัพยากรมนุษย์ด้วย Competency. กรุงเทพฯ : เอกสารอัดสาเนา.

พลเอก วิลาศ อรุณศรี, เลขาธิการนายกรัฐมนตรี ประธานกรรมการจัดทายุทธศาสตร์ชาติ สมาชิกสภา

นิติบัญญัติแห่งชาติ. บรรยายเรื่อง “ยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี พ.ศ. 2560 - 2579” ณ วิทยาลัยป้องกันราชอาณาจักร, 2559

 

รุ่งอรุณ พรเจริญ. “การศึกษาวิจัยตลาดแรงงานกับการก้าวเข้าสู่อุตสาหกรรม 4.0”.  คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มทร.พระนคร , มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร, 2559.

 

รศ.ดร.ยงยุทธ แฉล้มวงษ์.  “อนาคตแรงงานไทยภายใต้เศรษฐกิจ 4.0”.  (ออนไลน์).  เข้าถึงได้จาก : http://www.bltbangkok.com/article/info/48/255,2561.

สมศักดิ์ แต้มบุญเลิศชัย.  “อนาคตของอุตสาหกรรมไทย”.  วารสารเศรษฐศาสตร์ธรรมศาสตร์, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, ปีที่ 33 ฉบับที่ 2 สิงหาคม 2558.

สำนักงานคณะกรรมการพัฒนาการเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ.  “แผนพัฒนาฯ ฉบับที่ 12”.  2559 

 สำนักงานปลัดกระทรวงอุตสาหกรรม.  “แผนยุทธศาสตร์กระทรวงอุตสาหกรรม พ.ศ.2560-2564”. ฉบับทบทวน. 2559 

สำนักงานเศรษฐกิจอุตสาหกรรม.  “แผนแม่บทการพัฒนาอุตสาหกรรมไทย พ.ศ. 2555-2574”.2554

 กระทรวงแรงงาน.  “สถานการณ์และประมาณการด้านแรงงานปี 2560”.2560

สำนักงานเศรษฐกิจอุตสาหกรรม.  “เจาะลึกแรงงานอุตสาหกรรมไทยและความต้องการ 5 ปีข้างหน้า”.2558

Adecco. (2015). An Adecco Preview of the 2015 Labour Market. Bangkok, Thailand.

Claudia Goldin & Lawrence Katz. The Race between Education and Technology, The Belknap Press of Harvard University Press, 2008.

McClelland , D.C. (1973) . Test for Competence, rather than intelligence. American Psychologists. Vol.17 No.7 P.57-83.

Mckincey & Company. “Developing digitized industry leaders”. 2017

Ray Marshall & Marc Tucker. Thinking for a Living: Education and the Wealth of Nations, Basic Books, 1992.

ดาวน์โหลดบทความฉบับเต็ม