อุตสาหกรรม 4.0 (Industry 4.0) แนวทางของอุตสาหกรรมแห่งอนาคต

อุตสาหกรรม 4.0

แนวทางของอุตสาหกรรมในอนาคตได้มีการกระเพื่อมขึ้นทั่วโลก ซึ่งมีการเรียกขานที่แตกต่างกันไป  เช่น

  • สหรัฐ คือ Smart Manufacturing
  • ยุโรป คือ Factories of the Future (FoF)
  • เยอรมัน คือ Industry 4.0
  • ญี่ปุ่น คือ Industrial Value Chain Initiatives (IVI)
  • เกาหลีใต้ คือ Manufacturing Innovation 3.0
  • จีน คือ Made in China 2025: A New Era for Chinese Manufacturing
  • ไต้หวัน คือ Productivities 4.0

กล่าวคือ แนวคิดที่ทาง EU หรือ European Union มีข้อสรุปออกมา เรียกว่า Factories of the Future (FoF) ในอเมริกาเรียกว่า Smart Manufacturing ส่วน Industry 4.0 เยอรมนีเป็นประเทศที่นำไปใช้ ทั้งนี้ในกรอบของการผลิตในอนาคต หรือ Factories of the Future จะพูดถึงเรื่องการหาวัตถุดิบใหม่ๆ เช่น มีน้ำหนักเบา หรือแบตเตอรี่ประหยัดพลังงานได้รีไซเคิลกลับมาใช้ได้ง่ายเพื่อลดปัญหาสิ่งแวดล้อมเป็นต้น ซึ่งไม่ได้กล่าวถึงเรื่องกระบวนการ Automation หรือว่าไอทีมาช่วยเพียงอย่างเดียว

โดยหากหยิบยกการเรียกแบบเยอรมันผสานกับยุคการปฏิวัติอุตสาหกรรม สามารถแบ่งยุคได้ ดังนี้

  • 0 คือ ยุคหัตถกรรมและเกษตรกรรมที่ผลิตด้วยมือ หรือใช้สัตว์ช่วยในการผ่อนแรง
  • 1.0 คือ ยุคการผลิตด้วยเครื่องจักรกลไอน้ำทุ่นแรงงานคน/สัตว์
  • 2.0 คือ ยุคแห่งการคิดค้นมอเตอร์ไฟฟ้า/พลังงานไฟฟ้า เพื่อทดแทนเครื่องจักรกลไอน้ำผลิตสินค้าที่เร็วขึ้น ถึงขั้นลักษณะที่เหมือนๆ กันจึงเกิดการผลิตแบบ Mass Production ที่สินค้าผลิตเหมือนกันในปริมาณมาก
  • 3.0 คือ ยุคเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ดิจิทัล/หุ่นยนต์ เริ่มแพร่หลาย กระบวนการผลิตทุกอย่างเริ่มอัตโนมัติมากขึ้นทำงานซ้ำๆ ได้ดี เช่น โรงงานประกอบรถยนต์ มีการนำหุ่นยนต์เข้ามาใช้งานทดแทนแรงงานมนุษย์ การผลิตด้วยการนำคอมพิวเตอร์เข้ามาสั่งเครื่องจักรในการผลิต
  • 4.0 คือ การผลิตด้วยการนำเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเข้ามาการเชื่อมโยงข้อมูลการผลิตระหว่างเครื่องจักรอย่างมีประสิทธิภาพ จากการผลิตที่มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ จึงต้องมีการออกแบบ function การผลิตที่ละเอียดขึ้นแบบที่มนุษย์ไมสามารถผลิตได้ เป็นยุคใหม่ของการรวมพลังระหว่างเทคโนโลยีดิจิทัลควบคุมเครื่องจักรให้เครื่องจักรสื่อสารข้อมูลกันเอง ซึ่งตัวที่ผลักดันได้ชัดเจนที่สุดให้เกิด 4.0 ขึ้นมาคือ อินเทอร์เน็ต/ไซเบอร์

กล่าวโดยสรุป คือ การผลิตที่มีเพียงงานหัตถกรรมและเกษตรกรรม ได้พัฒนาสู่การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งแรก (Industry 1.0) ที่มีการสร้างเครื่องจักรไอน้ำนำไปสู่การสร้างรถไฟและเครื่องจักรในโรงงาน การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 2 (Industry 2.0) เป็นการเปลี่ยนจากการใช้เครื่องจักรไอน้ามาใช้พลังงานไฟฟ้า การปฏิวัติอุตสาหกรรม ครั้งที่ 3 (Industry 3.0) เป็นการใช้ระบบอัตโนมัติในการผลิตแทนที่แรงงานคน และการปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 หรือ Industry 4.0 คือ การนำเทคโนโลยีดิจิทัลและอินเทอร์เน็ตมาใช้ในการผลิตสินค้า สามารถผลิตสินค้าได้หลากหลายตามความต้องการเฉพาะของผู้บริโภคแต่ละราย เป็นการพัฒนาจนถึงเครื่องจักรสามารถสื่อสารกันเองได้ ส่งข้อมูลระหว่างกันได้ สิ่งนี้คือสิ่งที่นำมาสู่การมีประสิทธิภาพที่ใช้แรงงานน้อยลง ใช้อุปกรณ์เครื่องจักรต่างๆ ที่มีความแม่นยำมากขึ้น วัสดุที่ใช้จึงมีความพิเศษมากขึ้น ประสิทธิภาพสูงขึ้น และใช้ปริมาณที่น้อยลงอีกด้วย

นอกจากนี้ “Industry 4.0” ยังถือว่าเป็นแนวคิดใหม่ที่เป็นเสมือนการปฏิรูปอุตสาหกรรมครั้งใหม่ล่าสุด ที่มีจุดเด่น คือ การพัฒนาเทคโนโลยีสื่อสารกับเครื่องจักร และระบบการผลิตในลักษณะ industrial automation เพื่อผลิตสินค้าตามความต้องการที่หลากหลายของผู้บริโภค แต่ยังรักษาประสิทธิภาพ การผลิตที่สูง โดยใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยมาประยุกต์ใช้ในการผลิต เช่น 3D Printing, Augmented reality, Big data and analytics, Autonomous Robots, Simulation, Horizontal and vertical system integration, Smart Factor, Cybersecurity, The Cloud เป็นต้น

ดังนั้น Industry 4.0 หรือ การปฏิวัติอุตสาหกรรมขั้นที่ 4 จึงเป็นการนำเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตเข้ามาใช้ร่วมในกระบวนการผลิต เพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงของ Demand และ Supply ของโลกในอนาคต โดยมีปัจจัยขับเคลื่อน Demand ของโลกในปี 2025 ได้แก่

  1. ประชากรโลกจะเพิ่มขึ้นเป็น 7.9 พันล้านคน เปรียบเทียบได้กับมนุษย์ต้องมีโลกเพื่อรองรับประชากรถึง 2 ใบครึ่ง เพราะประชากรล้นโลก ส่งผลให้ทรัพยากรโลกลดน้อยลง จึงเกิดแนวคิดส่งมนุษย์ไปดาวดวงอื่น หรือ หาวิธีการใช้ทรัพยากรมีประสิทธิภาพสูงสุด
  2. รายได้โดยเฉลี่ยของประชาชนจะส่งผลให้เกิดความกินดีอยู่ดีเพิ่มสูงขึ้น จะมีชนชั้นกลางและผู้มีรายได้สูง 4.2 พันล้านทั่วโลก ส่งผลให้มีความต้องการที่แตกต่างหลากหลายสูงขึ้น
  3. ขนาดตลาดของกลุ่มประเทศตะวันออก (30 Triton USD) และตะวันตก (34 Triton USD) ไม่แตกต่างกันมาก
  4. ผู้อาศัยในเขตเมืองจะเพิ่มสูงขึ้น (Urbanization)
  5. ปัญหาสภาพภูมิอากาศและสิ่งแวดล้อมเพิ่มสูงขึ้น มีความต้องการใช้พลังงานเพิ่มสูงขึ้น แต่ละประเทศจะลดการพึ่งพิงทรัพยากรน้ำมันแล้วหันมาเพิ่มเปอร์เซ็นต์การใช้พลังงานทดแทนมากขึ้น เพื่อลดความเสียงการขาดแคลนพลังงาน รวมถึงการใช้งาน Smart Grid จะขยายตัวมากขึ้น

 

การพัฒนา Industry 4.0 ในต่างประเทศ

ในต่างประเทศมีการตื่นตัวในการปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิตเดิมสู่ Industry 4.0 มาก นำโดยประเทศเยอรมันที่ประกาศ German Standardization Roadmap Industrie 4.0 (Version 2) ในเดือนตุลาคม 2015 ตามหลังจีนที่ได้ประกาศแผน Roadmap ที่ชื่อ Made in China 2025 เพื่อเน้นการพัฒนากระบวนการผลิตของจีนเมื่อต้นปี 2015 เนื่องจากการปรับกระบวนการผลิตใหม่นี้จะสามารถช่วยลดต้นทุนทั้งกระบวนการได้ตั้งแต่ต้นน้ำถึงปลายน้ำนั่นเอง

ในอาเซียนนั้น ประเทศที่เป็นแนวหน้าด้าน Industry 4.0 คือประเทศสิงคโปร์ และมาเลเซีย ซึ่งสิงคโปร์นั้นแม้ยังไม่มีความพร้อมด้านบุคลากรที่มีจำนวนเพียงพอ แต่อาจสามารถเป็นต้นแบบให้กับโรงงานในกลุ่มประเทศ CLMV (กัมพูชา ลาว เมียนมาร์ เวียดนาม) ที่ผลิตสินค้าให้แก่สิงคโปร์ต่อไปได้ ส่วนประเทศมาเลเซีย ซึ่งเน้นทางด้านไอทีแต่วัตถุดิบของมาเลเซียยังน้อยกว่าไทย หากไทยสามารถนำ Industry 4.0 ไปพัฒนาก่อนได้อาจจะสามารถขยับด้านการแข่งขันด้วย Industry 4.0 ได้ไม่ยากนัก

การพัฒนาอุตสาหกรรมสู่ Industry 4.0 ของประเทศต่างๆ ในเอเชีย

ประเทศ การพัฒนาอุตสาหกรรมสู่ Industry 4.0
ญี่ปุ่น ศึกษาการปรับการผลิตให้เป็นเทคโนโลยีของตนเองตามความเหมาะสมในแต่ละรูปแบบ และทยอยปรับการผลิตเข้าสู่ Industry 4.0 ตามความปรับที่แตกต่างกันทีละแผนก (Production Module) เช่น เริ่มจากแผนกจัดซื้อ ตามด้วยแผนกวางแผนการผลิต และปรับสายการผลิต เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการเชื่อมโยงการผลิตระหว่างโรงงานผลิตอีกด้วย
ไต้หวัน เน้นการพัฒนาอุตสาหกรรมในประเทศจากการส่งเสริมให้เกิดฐาน SMEs ซึ่งได้ขยับอันดับ World Ranking จากระดับใกล้เคียงกับไทยในอดีต จนอยู่เป็นอันดับที่ 14 ในปัจจุบันนั้น ได้มีการศึกษา Industry 4.0 ด้วยการแปลเอกสารจากภาษาเยอรมันเป็นภาษาจีน แล้วนำไปปรับการผลิตต่อไป เช่น โรงงานทอผ้าที่ทอผ้าด้วยเครื่องจักรได้ปรับเป็น i-Factory ด้วยการปรับ PDCA (Plan, Do, Check, Action) และสร้างทีมงานศึกษาและปรับการผลิตเข้าสู่ Industry 4.0 โดยเริ่มนำเทคโนโลยีเซนเซอร์มาใช้ร่วมกับ Embedded และ reengineering จาก Industry 3.0 เป็น Industry 4.0 เพื่อให้การทำงานร่วมกับระหว่างมนุษย์และเครื่องจักรให้มากขึ้น ซึ่งรัฐบาลไต้หวันก็ได้ตอบรับด้วยการส่งเสริมการศึกษาด้าน Human Interface/Interaction อีกด้วย
เกาหลีใต้ ศึกษา Industry 4.0 และลอกแบบการพัฒนาอุตสาหกรรมตามแบบเยอรมัน
จีน ศึกษา Industry 4.0 และลอกแบบการพัฒนาอุตสาหกรรมตามแบบเยอรมัน นอกจากนี้ยังได้มีความร่วมมือในการวางแผนการกำหนดเกณฑ์มาตรฐานร่วมกับรัฐบาลเยอรมันอีกด้วย
อินโดนีเซีย ศึกษา Industry 4.0 และลอกแบบการพัฒนาอุตสาหกรรมตามแบบเยอรมัน แล้วนำไปปรับการผลิตต่อไป

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ในส่วนของประเทศของไทยนั้น แม้จะมี GDP ประมาณร้อยละ 40 ใกล้เคียงกับจีน แต่ทั้งไทยและประเทศอื่นๆ ใน AEC ยังคงมีค่า GDP ที่พึ่งพาการลงทุนในการผลิตจากต่างประเทศ มากกว่าภาคบริการและการเกษตรอย่างในกลุ่มประเทศยุโรป ส่งผลให้ไทยต้องรีบศึกษา Industry 4.0 เพื่อให้สามารถปรับตัวได้ทันต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและให้สามารถอยู่รอดได้ในอนาคต ที่ต้องสามารถนำเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตเข้ามาใช้สร้างมูลค่าเพิ่มทางเศรษฐกิจมากกว่าการใช้ในเชิงส่วนบุคคลเท่านั้นอย่างในปัจจุบัน ซึ่งภาคอุตสาหกรรมไทยที่สามารถปรับตัวพร้อมรับ Industry 4.0 ได้สูงสุดคือ อุตสาหกรรมชิ้นส่วนยานยนต์ รองลงมาได้แก่ ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ การแปรรูปโลหะ สิ่งทอ การบริการ และอาหารที่ยังไม่พบการนำเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตเข้ามาใช้ในกระบวนการผลิต

ซึ่งทางรอดของอุตสาหกรรมไทย คือ การยกระดับภาคการผลิตเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้สูงขึ้นอีกระดับหนึ่งให้เข้าสู่ Industry 4.0 ให้สอดคล้องกับที่ภาครัฐได้ตั้งเป้าหมายไว้ให้ได้ นอกจากนี้ยังต้องสอดคล้องกับสภาพสังคมยุคใหม่ที่กำลังเป็น paperless society และนโยบาย Digital Economy ของรัฐบาล รวมทั้งการผลักดันยุทธศาสตร์ Trading Nation ที่จะทำให้ไทยเป็นชาติการค้าในภูมิภาคและระดับโลก โดยมองตลาดโลกเป็นตลาดเป้าหมาย

ข้อมูลอ้างอิง

1. กมลพรรณ แสงมหาชัย, Revolution to Industry 4.0, ศูนย์การจัดการพลังงานและเทคโนโลยีแห่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, 2558.
2. เจน นำชัยศิริ, Driving the cluster towards Thai industries 4.0, สภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย, 2558.
3. สภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย, Thai Industries 2025 กับแนวทางอุตสาหกรรมในอนาคต,Industry Focus, ปีที่4, ฉบับที่ 050, 2558.
4. สถาบันเพิ่มผลผลิตแห่งชาติ, Managing Today to Shape Tomorrow’s World, Productivity Conference 2015, 2558.

MTEC
BIOTEC
NECTEC
NANOTEC

tsp

AIMI

nctc

ผลงานวิจัยพร้อมถ่ายทอด

ฐานข้อมูลหน่วยงานภาครัฐ

 
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.)
เป็นหน่วยงานของรัฐที่จัดตั้งขึ้นเพื่อศึกษาวิจัยและพัฒนาทางด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาประเทศไทย ไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสวงหากำไร
หากท่านพบว่ามีข้อมูลใดๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ของสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุดต่อไป