ระดับการผลิตอัจฉริยะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโรงงาน

โรงงานสมัยใหม่กำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ โดยพัฒนาจากโรงงานผลิตแบบดั้งเดิมไปสู่ระบบนิเวศอัจฉริยะแบบไดนามิก ในสภาพแวดล้อมการผลิตขั้นสูงเหล่านี้ แขนหุ่นยนต์ดำเนินการเชื่อมที่แม่นยำด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ระบบสายพานลำเลียงขนส่งส่วนประกอบด้วยการประสานงานที่ราบรื่น และการไหลของข้อมูลระหว่างระบบด้วยความเร็วสูง วิสัยทัศน์นี้แสดงถึงอนาคตของการผลิตอัจฉริยะ ด้วยระบบอัตโนมัติ L1, L2 และ L3 ทำหน้าที่เป็นเทคโนโลยีพื้นฐานที่ทำให้เกิดการปฏิวัติอุตสาหกรรมนี้

ที่ฐานของลำดับชั้นของระบบอัตโนมัติจะมีระบบอัตโนมัติ L1 ซึ่งควบคุมเครื่องจักรและอุปกรณ์แต่ละเครื่องโดยตรงในโรงงาน ระดับนี้ทำหน้าที่เป็นระบบประสาทของการดำเนินการผลิต ให้การตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการควบคุมอุปกรณ์การผลิตที่แม่นยำ

ส่วนประกอบหลักของระบบอัตโนมัติ L1 ประกอบด้วย:

• ตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC):คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมเหล่านี้ดำเนินการตรรกะการควบคุม ประมวลผลสัญญาณอินพุตจากเซ็นเซอร์ และสร้างคำสั่งเอาต์พุตไปยังแอคทูเอเตอร์
• อินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร (HMI):แผงควบคุมการทำงานเหล่านี้ช่วยให้เห็นภาพสถานะของเครื่องจักรและสามารถปรับพารามิเตอร์ได้
• เซ็นเซอร์อุตสาหกรรม:อุปกรณ์ที่ใช้วัดพารามิเตอร์ทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ตำแหน่ง และการสั่นสะเทือน

ในการผลิตยานยนต์ ระบบอัตโนมัติ L1 ควบคุมหุ่นยนต์เชื่อม อุปกรณ์พ่นสี และระบบขนถ่ายวัสดุ เพื่อให้มั่นใจว่าการประกอบชิ้นส่วนมีความแม่นยำและมาตรฐานคุณภาพที่สม่ำเสมอ

ระบบอัตโนมัติ L2 ซึ่งอยู่เหนือการควบคุมระดับเครื่องจักรทำหน้าที่เป็นชั้นกำกับดูแลที่ตรวจสอบและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตทั้งหมด ระดับนี้ใช้ระบบที่ซับซ้อนเพื่อรวบรวมข้อมูลการปฏิบัติงาน วิเคราะห์ประสิทธิภาพ และทำการปรับเปลี่ยนเพื่อรักษาสภาวะการผลิตที่เหมาะสมที่สุด

เทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ L2 ที่สำคัญประกอบด้วย:

• ระบบสกาด้า:ระบบการควบคุมดูแลและการได้มาซึ่งข้อมูลให้ความสามารถในการตรวจสอบและควบคุมทั่วทั้งโรงงาน
• แพลตฟอร์ม DCS:ระบบควบคุมแบบกระจายจัดการกระบวนการที่ซับซ้อนด้วยตัวแปรโต้ตอบหลายตัว

ในโรงงานแปรรูปอาหาร ระบบ L2 จะตรวจสอบพารามิเตอร์ที่สำคัญ เช่น อุณหภูมิและความดันอย่างต่อเนื่อง โดยจะปรับตัวแปรกระบวนการโดยอัตโนมัติเพื่อรักษาคุณภาพผลิตภัณฑ์และมาตรฐานความปลอดภัย

ในระดับสูงสุดของปิรามิดระบบอัตโนมัติ ระบบอัตโนมัติ L3 มุ่งเน้นไปที่การปรับการดำเนินงานด้านการผลิตให้สอดคล้องกับวัตถุประสงค์ทางธุรกิจที่กว้างขึ้น ชั้นเชิงกลยุทธ์นี้เชื่อมโยงการปฏิบัติงานของโรงงานเข้ากับระบบขององค์กร ช่วยให้ตัดสินใจโดยอาศัยข้อมูลและเพิ่มประสิทธิภาพการจัดสรรทรัพยากร

ส่วนประกอบหลักของระบบอัตโนมัติ L3 ประกอบด้วย:

• ระบบการดำเนินการผลิต (MES):ระบบเหล่านี้เชื่อมช่องว่างระหว่างการปฏิบัติงานในโรงงานและการวางแผนธุรกิจ
• การวางแผนทรัพยากรองค์กร (ERP):ซอฟต์แวร์การจัดการธุรกิจที่ครอบคลุมซึ่งรวมส่วนการทำงานทั้งหมดขององค์กร

ในโรงงานผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ระบบ L3 จะประสานงานกำหนดการผลิตตามคำสั่งซื้อของลูกค้า ความพร้อมใช้งานของวัสดุ และความจุของอุปกรณ์ เพื่อให้มั่นใจว่าการใช้ทรัพยากรที่มีจำกัดอย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อนำไปใช้อย่างถูกต้อง ระดับอัตโนมัติทั้งสามระดับจะสร้างระบบเสริมฤทธิ์กันที่มอบประโยชน์ในการปฏิบัติงานที่สำคัญ:

• เพิ่มประสิทธิภาพ:ประสิทธิภาพของเครื่องจักรที่ได้รับการปรับปรุง กระบวนการที่คล่องตัว และการวางแผนการผลิตที่สอดคล้องกันช่วยลดของเสียและปรับปรุงปริมาณงาน
• ปรับปรุงคุณภาพ:การควบคุมกระบวนการที่สม่ำเสมอและการตรวจสอบที่ครอบคลุมจะช่วยลดข้อบกพร่องและรับรองความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์
• ความยืดหยุ่นที่มากขึ้น:ระบบบูรณาการช่วยให้สามารถปรับตัวอย่างรวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงความต้องการของตลาดและความหลากหลายของผลิตภัณฑ์
• เพิ่มความปลอดภัย:การจัดการการปฏิบัติงานที่เป็นอันตรายโดยอัตโนมัติช่วยลดอุบัติเหตุในที่ทำงาน
• การตัดสินใจที่ดีขึ้น:ความพร้อมใช้งานของข้อมูลที่ครอบคลุมรองรับการจัดการตามข้อเท็จจริงในทุกระดับ

ในโรงงานอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ การบูรณาการนี้อาจปรากฏให้เห็นเป็นหุ่นยนต์ L1 ประกอบแผงวงจร ระบบ L2 ตรวจสอบความสมบูรณ์ของอุปกรณ์ และแพลตฟอร์ม L3 ที่ประสานงานการผลิตกับข้อกำหนดของห่วงโซ่อุปทาน

เนื่องจากการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมมีความซับซ้อนมากขึ้น และความกดดันด้านการแข่งขันก็ทวีความรุนแรงมากขึ้น ผู้ผลิตจึงต้องนำเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติเหล่านี้มาใช้เพื่อให้ยังคงใช้งานได้ การใช้ระบบอัตโนมัติ L1, L2 และ L3 แบบบูรณาการไม่เพียงแต่แสดงถึงการอัพเกรดการปฏิบัติงานเท่านั้น แต่ยังเป็นการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในการสร้างมูลค่าของโรงงานอีกด้วย

บริษัทที่ประสบความสำเร็จในการใช้เทคโนโลยีเหล่านี้จะได้รับข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้านความสามารถในการผลิต คุณภาพ และการตอบสนอง ซึ่งเป็นตัวสร้างความแตกต่างที่สำคัญในภูมิทัศน์การผลิตทั่วโลกในปัจจุบัน อนาคตเป็นขององค์กรที่สามารถควบคุมพลังของการผลิตอัจฉริยะได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านกลยุทธ์ระบบอัตโนมัติที่ครอบคลุม