‘iSmart OEE’ อุปกรณ์ประเมินประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรแบบอัตโนมัติ

ทุกวันนี้โรงงานของคุณยังให้พนักงานบันทึกการทำงานของเครื่องจักรลงกระดาษ แล้วค่อยนำมาคำนวณประสิทธิภาพในภายหลังอยู่หรือเปล่า หากคำตอบคือใช่ คุณอาจกำลังพลาดโอกาสสำคัญในการลดเวลาการทำงานและต้นทุนการผลิตแบบไม่รู้ตัว

กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) โดยศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) พัฒนา iSmart OEE อุปกรณ์วัดประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรแบบอัตโนมัติ พร้อมแสดงผลข้อมูลแบบเรียลไทม์ ใช้งานง่าย รองรับทั้งเครื่องจักรรุ่นเก่าและเครื่องจักรแบบสมาร์ต

iSmart OEE เทคโนโลยีสนับสนุนอุตสาหกรรมก้าวกระโดดสู่ 4.0

อุ่นพงศ์ สุภัคชูกุล นักวิจัย ทีมวิจัยนวัตกรรมการผลิตอัจฉริยะ เนคเทค สวทช. อธิบายว่า โรงงานส่วนใหญ่ของไทยในภาพรวมยังนำระบบดิจิทัลมาใช้เก็บข้อมูลเพื่อวัดประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness: OEE) ไม่มากนัก โดยเฉพาะผู้ประกอบการรายย่อย เนื่องจากผลิตภัณฑ์มีราคาค่อนข้างสูง การปรับแต่งฟังก์ชันให้เหมาะกับเครื่องจักรที่มีอยู่เดิมทำได้ยาก และอาจต้องเสียเงินจำนวนมากจ้างผู้จัดจำหน่ายหรือผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางมาปรับแต่งอุปกรณ์ให้

“การที่ผู้ประกอบการไม่ทราบถึงสถานะการทำงานของเครื่องจักรแบบเรียลไทม์ อาจทำให้ไม่ทราบถึงสัญญาณผิดปกติล่วงหน้า แก้ไขปัญหาได้ล่าช้า และส่งผลให้เกิดความเสียหายในวงกว้าง เช่น ผลิตสินค้าได้ช้ากว่าที่ควรจะเป็น คุณภาพสินค้าลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสิ่งเหล่านี้ล้วนส่งผลกระทบต่อประสิทธิผลในภาพรวม”

เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว ทีมวิจัยเนคเทค สวทช. ได้พัฒนาอุปกรณ์ iSmart OEE อุปกรณ์วัดประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักรแบบอัตโนมัติ ที่ใช้งานง่ายและมีราคาจับต้องได้ เพื่อสนับสนุนให้ผู้ประกอบการไทยโดยเฉพาะผู้ประกอบการรายย่อยหรือ SMEs เข้าถึงการใช้งานอุปกรณ์นี้

อุ่นพงศ์ อธิบายว่า iSmart OEE คือ อุปกรณ์สำหรับติดตามประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร 3 ด้านหลัก ประกอบด้วย %A (availability) ความพร้อมใช้งานของเครื่องจักร, %P (performance) ประสิทธิภาพการผลิต และ %Q (quality) คุณภาพของสินค้าที่ผลิต โดยเมื่อนำผลลัพธ์ที่ได้จากทั้ง 3 ส่วนมาคำนวณร่วมกันจะได้เป็น %OEE หรือประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องจักร

“iSmart OEE รองรับการนำเข้าข้อมูลจากเครื่องจักรหลายรูปแบบ ประกอบด้วยช่องทางสำหรับรับโพรโทคอลอุตสาหกรรม เช่น Modbus RTU, Modbus TCP, MQTT ช่องทางสำหรับรับสัญญาณดิจิทัล 4 ช่อง  ช่องสำหรับรับข้อมูลจากเครื่องนับพัลส์ความเร็วสูง (high speed pulse counter) 2 ช่อง ช่องสำหรับต่อสาย LAN และ RS-485 นอกจากนี้อุปกรณ์ยังรองรับการกรอกข้อมูลเข้าระบบเพิ่มเติมผ่านเมาส์และคีย์บอร์ดด้วย อุปกรณ์ iSmart OEE จึงใช้งานได้กับทั้งเครื่องจักรทั่วไปและเครื่องจักรแบบสมาร์ต”

เมื่อผู้ใช้งานติดตั้งระบบการนำเข้าข้อมูลทั้งหมดเสร็จเรียบร้อย อุปกรณ์จะแสดงผลข้อมูลที่จัดเก็บและคำนวณแบบเรียลไทม์ ผ่านทั้งทางหน้าจอของอุปกรณ์และแดชบอร์ดออนไลน์ ซึ่งผู้ใช้งานสามารถปรับแต่งรูปแบบการแสดงผลให้เหมาะกับการทำงานได้

แสดงผลชัด ติดตามได้แบบเรียลไทม์

อุ่นพงศ์ อธิบายว่า การแสดงผลของระบบ iSmart OEE แบ่งเป็น 3 ส่วนหลัก ส่วน A คือความพร้อมใช้งานของเครื่องจักร จะแสดง 5 ค่า คือ สถาะ ‘on/off’ เปิดหรือปิดเครื่อง, ‘running’ ระยะเวลาที่เดินเครื่องจักรเพื่อผลิตชิ้นงาน, ‘idle’ ระยะเวลาที่เครื่องจักรอยู่ในโหมดพร้อมใช้งานแต่ยังไม่เริ่มเดินเครื่อง เช่น รอวัตถุดิบ รอสั่งการผลิต, ‘minor stop’ ระยะเวลาที่หยุดทำงานในระยะสั้น ๆ หลักวินาทีหรือนาที เนื่องจากเกิดปัญหาเล็กน้อยกับเครื่องจักร ซึ่งพนักงานแก้ไขด้วยตัวเองได้ และ ‘breakdown’ ระยะเวลาที่เครื่องจักรชำรุดจนต้องหยุดการทำงาน

“ส่วน P จะแสดงความเร็วในการผลิตสินค้าแต่ละชิ้น และส่วน Q จะแสดงผลว่าสินค้าที่ผลิตได้ตรงตามมาตรฐานและไม่ตรงตามมาตรฐานกี่ชิ้น โดยระบบ iSmart OEE จะแสดงผลทั้งตัวเลขข้อมูลดิบที่ได้จากการจัดเก็บ และตัวเลขที่ผ่านการคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์แล้วทั้ง %A, %P, %Q และ %OEE โดยหากประสิทธิภาพต่ำกว่าที่กำหนด ระบบจะแจ้งเตือนไปยังผู้ดูแลเครื่องจักรทันที

“นอกจากนี้เนคเทค สวทช. ยังได้จัดทำ NomadML แพลตฟอร์มผลิตโมเดล AI สำหรับใช้ตรวจสอบคุณภาพสินค้าจากภาพถ่าย เช่น สี รอยขีดข่วน ขนาด รูปทรง ไว้ให้บริการด้วย ซึ่งหากโรงงานใช้งานแพลตฟอร์มนี้ ข้อมูลที่ AI ประเมินผลจะส่งต่อไปคำนวณ %Q และแสดงผลที่อุปกรณ์ iSmart OEE โดยอัตโนมัติ แต่หากการตรวจสอบคุณภาพสินค้าจำเป็นต้องใช้คน อุปกรณ์เฉพาะทาง หรือการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ผู้ตรวจสอบสามารถนำข้อมูลผลการตรวจสอบ %Q มาคำนวณร่วมกับค่า %A, %P ได้เองในภายหลัง

แม้การติดตั้งอุปกรณ์ iSmart OEE จำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบไฟฟ้าและการควบคุมเครื่องจักร เช่น ช่างซ่อมบำรุงของบริษัท ผู้บูรณาการระบบ (System Integrator: SI)​ แต่ภายหลังการติดตั้งเสร็จสิ้นแล้ว พนักงานภายในโรงงานสามารถเรียนรู้วิธีใช้งานอุปกรณ์นี้ได้ง่าย ไม่จำเป็นต้องจ้างผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางมาดำเนินงานควบคุมระบบ การใช้งานอุปกรณ์นี้จึงไม่ก่อให้เกิดภาระค่าใช้จ่ายด้านบุคลากรที่ผูกพันในระยะยาว

อุ่นพงศ์ ให้ข้อมูลทิ้งท้ายว่า ขณะนี้ศูนย์นวัตกรรมการผลิตยั่งยืน (SMC) เนคเทค สวทช. กำลังดำเนินโครงการ IDA Platform (Industrial IoT and Data Analytics Platform) เพื่อเป็นระบบนิเวศสำหรับผลักดันให้ผู้ประกอบการไทยก้าวสู่อุตสาหกรรม 4.0 ด้วยการสนับสนุนองค์ความรู้ เทคโนโลยี และการเชื่อมต่อกับแหล่งเงินทุน โดยอุปกรณ์ iSmart OEE เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่โครงการให้การสนับสนุนด้วย หากผู้ประกอบการท่านใดสนใจใช้งานอุปกรณ์ iSmart OEE สมัครเข้าร่วมโครงการเพื่อขอรับการสนับสนุนด้านต่าง ๆ รวมถึงอุปกรณ์ ได้ที่ www.nectec.or.th/smc/ida-platform/ ทั้งนี้โครงการ IDA Platform ได้รับการสนับสนุนการดำเนินงานจากเขตนวัตกรรมระเบียงเศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออก (EECi)

ปัจจุบันเนคเทค สวทช. ยังคงเปิดให้บริการถ่ายทอดเทคโนโลยีระบบ iSmart OEE สำหรับผู้ประกอบการที่สนใจนำไปประยุกต์ใช้เพื่อยกระดับประสิทธิภาพการผลิต ติดต่อสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่อีเมล smc-business@nectec.or.th หรือผ่านทาง Line Official Account: @smceeci และติดตามรายละเอียดเพิ่มเติมได้ทางเฟซบุ๊ก www.facebook.com/smceeci

เรียบเรียงโดย ภัทรา สัปปินันทน์ ฝ่ายสร้างสรรค์สื่อและผลิตภัณฑ์ สวทช.
อาร์ตเวิร์กโดย ภัทรา สัปปินันทน์
คลิปสั้นโดย ภัทรา สัปปินันทน์ และอัครวุฒิ ตู้วชิรกุล ฝ่ายประชาสัมพันธ์ สวทช.
ภาพประกอบโดย ภัทรา สัปปินันทน์ และภาพจาก Shutterstock