ความต้องการหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้นในภาคการผลิต
การคาดการณ์การเติบโตของตลาดโลก
ตลาดหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทั่วโลกมีแนวโน้มเติบโตอย่างแข็งแกร่งในช่วงปีต่อจากนี้ คาดการณ์อัตราการเติบโตเฉลี่ยต่อปี (CAGR) สูงกว่า 10% ระหว่างปี 2021 ถึง 2028 ซึ่งอาจมีมูลค่ารวมสูงถึง 8 หมื่นล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น? มีหลายปัจจัยสำคัญที่ผลักดันการเติบโตนี้ บริษัทต่างๆ กำลังลงทุนอย่างหนักในโซลูชันระบบอัตโนมัติ ในขณะที่เทคโนโลยีหุ่นยนต์ยังคงพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว ทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นโดยรวม อุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์และอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ยังคงเป็นผู้นำในการนำระบบหุ่นยนต์มาใช้ ข้อมูลบางส่วนระบุว่า หุ่นยนต์อุตสาหกรรมประมาณ 70% ทั้งหมดในปัจจุบันทำงานอยู่ภายในโรงงานอุตสาหกรรม ผู้ผลิตที่ยังไม่ได้เริ่มลงทุนเริ่มตระหนักในสิ่งที่คู่แข่งของพวกเขาทราบมานานหลายปีแล้ว นั่นคือ การนำเทคโนโลยีอุตสาหกรรม 4.0 มาใช้จริงนั้นมีประโยชน์อย่างมาก เมื่อโรงงานต่างๆ เพิ่มการใช้หุ่นยนต์เข้าไปในสายการผลิต เราจึงเห็นว่าสิ่งนี้กลายเป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานมากกว่าจะเป็นข้อกำหนดพิเศษ งานวิจัยล่าสุดยืนยันสิ่งที่ผู้จัดการโรงงานหลายคนได้ประสบพบเจอก่อนหน้านี้ กล่าวคือ การนำหุ่นยนต์มาใช้ร่วมกันเปลี่ยนแปลงกระบวนการทำงานอย่างสิ้นเชิง ช่วยเพิ่มผลผลิตและลดต้นทุนได้อย่างมีนัยสำคัญ
การนำระบบหุ่นยนต์ไปใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์
อุตสาหกรรมรถยนต์เป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมแรกๆ ที่ให้การยอมรับและนำหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมาใช้งานอย่างจริงจัง ตั้งแต่อดีต ตัวเครื่องจักรเหล่านี้มีบทบาทในการทำงานหลากหลาย เช่น การพ่นสีรถยนต์ การเชื่อมชิ้นส่วนโลหะเข้าด้วยกัน และการนำรถยนต์มาประกอบบนสายพานลำเลียง ซึ่งช่วยเพิ่มความรวดเร็วในการผลิตและทำให้สภาพแวดล้อมในโรงงานปลอดภัยมากยิ่งขึ้นสำหรับพนักงาน แนวโน้มนี้ยังปรากฏในอุตสาหกรรมการผลิตอิเล็กทรอนิกส์เช่นเดียวกัน โดยเฉพาะในงานที่ต้องประกอบชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ต้องการความแม่นยำสูง เพราะหุ่นยนต์นั้นไม่ก่อให้เกิดข้อผิดพลาดแบบที่มนุษย์อาจเผลอทำกับวงจรไฟฟ้าที่บอบบาง บริษัทอย่างเทสล่า (Tesla) และบีเอ็มดับเบิลยู (BMW) ต่างเพิ่มการลงทุนในระบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยมีการติดตั้งแขนกลหุ่นยนต์เพิ่มเติมในสายการผลิตอยู่ตลอดเวลา เพื่อให้สามารถผลิตรถยนต์ได้มากขึ้นและเร็วขึ้นกว่าที่เคยเป็นมา ตัวอย่างที่เห็นได้คือ โรงงานผลิตรถยนต์บางแห่งสามารถผลิตรุ่นต่างๆ ได้ภายในเวลาประมาณครึ่งหนึ่งของวิธีการผลิตแบบเดิม ซึ่งแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าแรงงานกลไกเหล่านี้สามารถสร้างความแตกต่างให้กับกระบวนการผลิตในยุคใหม่ได้อย่างไร
การประยุกต์ใช้งานหลักที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน
ความแม่นยำในการเชื่อมและตัดด้วยเลเซอร์
เทคโนโลยีการเชื่อมด้วยเลเซอร์ได้เปลี่ยนแปลงวิธีการผลิตที่ต้องการความแม่นยำไปอย่างมาก เนื่องจากมีความเที่ยงตรงสูงมากเมื่อต้องทำงานกับวัสดุหลากหลายประเภท ความคุ้มค่าของเทคโนโลยีนี้คือการช่วยลดเวลาในการผลิตพร้อมกับประหยัดต้นทุนไปในตัว ยกตัวอย่างเช่น เครื่องตัดด้วยเลเซอร์ ซึ่งความก้าวหน้าล่าสุดช่วยให้ผู้ผลิตสามารถสร้างแบบดีไซน์ที่ซับซ้อนได้โดยแทบไม่มีของเหลือทิ้ง ทำให้กระบวนการผลิตโดยรวมมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น บริษัทที่เปลี่ยนมาใช้ระบบหุ่นยนต์ที่มีความสามารถในการเชื่อมด้วยเลเซอร์ พบว่าประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นประมาณ 30% เมื่อเทียบกับวิธีการเชื่อมแบบดั้งเดิมตามรายงานจากอุตสาหกรรม นอกจากนี้ องค์กรที่นำระบบเหล่านี้ไปใช้ยังพบว่ารอยต่อแข็งแรงขึ้น และการเชื่อมต่อเชื่อถือได้มากขึ้น ส่งผลให้คุณภาพของผลิตภัณฑ์โดยรวมดีขึ้น เครื่องเชื่อมและตัดด้วยเลเซอร์จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในโรงงานผลิตยุคใหม่ ช่วยเพิ่มอัตราการผลิตและประสิทธิภาพในการดำเนินงานประจำวันในอุตสาหกรรมต่าง ๆ
ระบบจัดการวัสดุอัตโนมัติ
ระบบจัดการวัสดุที่ทำงานโดยอัตโนมัติได้กลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างมากในการทำให้กระบวนการผลิตดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ระบบเหล่านี้สามารถจัดการงานต่างๆ เช่น การคัดแยกสินค้า การบรรจุภัณฑ์ และการเตรียมสินค้าสำหรับการจัดส่งได้รวดเร็วกว่าที่เคยเป็นมา งานวิจัยบางชิ้นแสดงให้เห็นว่าธุรกิจต่างๆ มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นราว 25% หลังจากติดตั้งระบบดังกล่าว ความปลอดภัยก็เป็นอีกหนึ่งข้อดีที่สำคัญ เนื่องจากพนักงานไม่จำเป็นต้องสัมผัสสารอันตรายโดยตรงอีกต่อไป เมื่อเชื่อมต่อกับเทคโนโลยีอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ระบบเหล่านี้จะยิ่งมีความชาญฉลาดมากขึ้น ทำให้ผู้จัดการสามารถติดตามสถานการณ์แบบเรียลไทม์และปรับแต่งกระบวนการทำงานได้ทันที ผู้ผลิตที่ลงทุนในระบบอัตโนมัติไม่ได้แค่ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานเท่านั้น ประโยชน์ในระยะยาวยังครอบคลุมไปถึงการทำงานที่ลื่นไหลมากขึ้น และลดอุบัติเหตุในที่ทำงานที่เกิดจากการยกของหนักหรือสัมผัสสารเคมีอันตราย
กระบวนการทำงานตัดด้วย CNC Plasma
การตัดด้วยพลาสมาแบบ CNC ได้กลายเป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงกระบวนการทำงานของร้านผลิตชิ้นส่วนโลหะที่ใช้งานกับแผ่นโลหะและวัสดุแผ่นต่างๆ โดยกระบวนการทำงานสามารถตัดโลหะได้รวดเร็วกว่าวิธีการแบบดั้งเดิมมาก ขณะเดียวกันยังช่วยควบคุมต้นทุนการผลิตให้อยู่ในระดับที่ต่ำลง ร้านค้าที่ได้ผสานระบบหุ่นยนต์ CNC เข้ากับกระบวนการทำงาน รายงานว่าเวลาในการตัดลดลงได้ประมาณครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับการทำงานแบบด้วยมือ ซึ่งส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพในการผลิตบนพื้นที่โรงงานที่เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน สิ่งที่ทำให้เทคโนโลยีนี้มีคุณค่าคือ ความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนออกมาได้อย่างสม่ำเสมอทุกครั้ง โดยไม่มีปัญหาเรื่องคุณภาพที่ไม่เสถียรจนนำไปสู่การต้องแก้ไขงานซ้ำ ยิ่งไปกว่านั้นยังช่วยลดของเศษเหลือทิ้ง เนื่องจากเครื่องจักรทำงานตามเส้นทางที่โปรแกรมไว้อย่างแม่นยำ อีกทั้งเครื่องตัด CNC รุ่นใหม่ล่าสุดยังมาพร้อมกับคุณสมบัติมากมาย เช่น ระบบให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ และระบบควบคุมด้วยซอฟต์แวร์อันทันสมัย นวัตกรรมเหล่านี้เองที่ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถอยู่ในแนวหน้าของการพัฒนาเทคโนโลยีในปัจจุบัน ทั้งในแง่ของความเร็วและความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับอุตสาหกรรมต่างๆ
สรุป
การพึ่งพาเทคโนโลยี เช่น อุปกรณ์เชื่อมด้วยเลเซอร์ ระบบลำเลียงวัสดุอัตโนมัติ และเครื่องตัดพลาสมาที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในวิธีการผลิตในปัจจุบัน เมื่อโรงงานนำหุ่นยนต์และกระบวนการทำงานอัตโนมัติเข้ามาใช้ พวกเขามักจะเห็นผลลัพธ์ที่ดีขึ้นโดยรวม ของเสียลดลง ความเร็วในการผลิตเพิ่มขึ้น และสินค้าโดยรวมดูดีขึ้น สิ่งที่เกิดขึ้นอยู่ในขณะนี้ไม่ใช่แค่เรื่องของการตอบสนองความต้องการในปัจจุบันเท่านั้น ผู้ผลิตที่ปรับตัวก่อนจะสามารถวางตำแหน่งตัวเองให้พร้อมสำหรับอนาคต เมื่ออุตสาหกรรมทั่วโลกมุ่งเน้นไปที่การวัดค่าที่แม่นยำและเวลาการผลิตที่รวดเร็วขึ้น บริษัทที่ใช้เทคนิคการผลิตอัจฉริยะอยู่แล้วจะได้รับความได้เปรียบเมื่อต้องเผชิญกับความท้าทายใหม่ๆ
ประหยัดค่าใช้จ่ายแรงงานด้วยระบบอัตโนมัติ
เมื่อโรงงานนำหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมาใช้ในการทำงานอัตโนมัติ พวกเขามักจะประหยัดค่าใช้จ่ายด้านแรงงานได้มาก โดยบางผู้ผลิตพบว่าค่าใช้จ่ายด้านแรงงานลดลงประมาณ 30% แม้ว่าผลลัพธ์จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุตสาหกรรม พนักงานจะถูกโยกย้ายออกจากงานที่น่าเบื่อและทำซ้ำๆ ไปสู่งานที่ท้าทายน่าสนใจมากขึ้น ซึ่งต้องการทักษะการแก้ปัญหา ตัวอย่างเช่น สายการประกอบรถยนต์ ที่ซึ่งหุ่นยนต์ปัจจุบันจัดการงานเชื่อมและงานพ่นสี ในขณะที่มนุษย์โฟกัสไปที่งานตรวจสอบคุณภาพและงานบำรุงรักษา ตัวเลขก็ยังออกมาค่อนข้างดีด้วย จากการศึกษาล่าสุดที่กล่าวถึงบางแห่ง บริษัทส่วนใหญ่สามารถคืนทุนจากการลงทุนในหุ่นยนต์ได้ระหว่าง 10% ถึง 15% ภายในระยะเวลาเพียงแค่สองถึงสามปี ตัวเลขเหล่านี้อธิบายได้ว่าทำไมผู้ผลิตจำนวนมากยังคงลงทุนในระบบอัตโนมัติ แม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายเริ่มต้นที่สูง
วิธีการผลิตที่ประหยัดพลังงาน
หุ่นยนต์บนพื้นโรงงานมีบทบาทสำคัญในการประหยัดพลังงานในกระบวนการผลิต โดยรายงานจากโรงงานต่าง ๆ ระบุว่ามีการประหยัดค่าไฟฟ้าได้ประมาณ 30% เมื่อเปลี่ยนจากการดำเนินการวิธีเดิมมาใช้ระบบอัตโนมัติ เทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่น ระบบการกักเก็บพลังงานและโปรแกรมควบคุมอัจฉริยะ ช่วยลดการสูญเสียพลังงานขณะเครื่องจักรทำงาน ซึ่งทำให้โรงงานมีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ตัวอย่างเช่น โรงงานอุตสาหกรรมยานยนต์หลายแห่งสามารถลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจงได้อย่างมากหลังจากนำแขนกลหุ่นยนต์มาใช้ในกระบวนการประกอบ ทั้งนี้ เงินที่ประหยัดได้จากค่าไฟฟ้าไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนเท่านั้น แต่ยังช่วยให้โลกของเราน่าอยู่ยิ่งขึ้นด้วย ผู้ผลิตที่นำแนวทางนี้ไปใช้จะได้รับประโยชน์ทั้งในด้านการเงินและด้านสิ่งแวดล้อม
การลดข้อผิดพลาดและของเสีย
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมช่วยเพิ่มความแม่นยำและความสม่ำเสมอให้กับกระบวนการผลิต ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทำให้หุ่นยนต์เหล่านี้กลายเป็นสิ่งจำเป็นในการลดข้อผิดพลาดระหว่างการผลิต เมื่อโรงงานติดตั้งเครื่องจักรเหล่านี้ มักจะสร้างของเสียได้น้อยกว่าการจัดระบบที่ให้คนทำงานทั้งหมดอย่างชัดเจน ผู้ผลิตบางรายรายงานว่าปัญหาด้านคุณภาพลดลงประมาณครึ่งหนึ่งเมื่อใช้หุ่นยนต์เมื่อเทียบกับวิธีการแบบดั้งเดิม ค่าใช้จ่ายที่ประหยัดได้จากการหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเหล่านี้ยังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอีกด้วย จากการวิจัยพบว่าบริษัทสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตได้ประมาณ 20% เพียงแค่ใช้วัสดุและเวลาให้เกิดประโยชน์สูงสุด นอกจากนี้ยังต้องไม่ลืมว่าลูกค้าที่ได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสม่ำเสมอจะเกิดความเชื่อมั่นในแบรนด์มากขึ้น เมื่อผู้บริโภครู้ว่าสินค้าที่ซื้อไปจะต้องทำงานได้ดีทุกครั้งโดยไม่มีปัญหา
การก้าวข้ามความท้าทายในการดำเนินงานเพื่อผลตอบแทนจากการลงทุนสูงสุด
การสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนการลงทุนเริ่มต้น
การนำหุ่นยนต์อุตสาหกรรมมาใช้งานนั้นมีค่าใช้จ่ายก้อนโตตั้งแต่เริ่มต้นเลยทีเดียว เครื่องจักรส่วนใหญ่จะมีราคาอยู่ระหว่างหนึ่งหมื่นห้าพันดอลลาร์ไปจนถึงหนึ่งแสนห้าหมื่นดอลลาร์ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนและฟีเจอร์ที่มีให้ แม้ดูเหมือนเป็นค่าใช้จ่ายก้อนโตในตอนเริ่มต้น แต่การวางแผนอย่างรอบคอบเกี่ยวกับเวลาและวิธีการนำระบบเหล่านี้มาใช้งาน มักจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้อย่างมากในระยะยาว และให้ผลตอบแทนที่ดีกว่า ผู้ประกอบการที่มีวิสัยทัศน์รู้ดีว่าควรนั่งลงคำนวณเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายในช่วงแรกกับการประหยัดและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นในระยะยาวอย่างละเอียด นอกจากนี้ยังมีอีกหนึ่งมุมที่ควรพิจารณา หลายรัฐบาลท้องถิ่นและองค์กรอุตสาหกรรมมีเงินอุดหนุนหรือโครงการจูงใจต่าง ๆ ที่สามารถช่วยลดภาระทางการเงินได้ การใช้โอกาสนี้ให้เกิดประโยชน์จะช่วยให้ผู้ผลิตส่วนใหญ่สามารถนำเทคโนโลยีหุ่นยนต์มาใช้ได้ง่ายขึ้น เพื่อรักษาความสามารถในการแข่งขันโดยไม่ทำลายฐานะการเงินขององค์กร
กลยุทธ์ในการปรับตัวของแรงงาน
การทำให้พนักงานรู้สึกคุ้นเคยกับเทคโนโลยีใหม่ไม่ใช่แค่เรื่องที่ดีถ้าทำได้ แต่เป็นสิ่งสำคัญที่จะสร้างความแตกต่างในการได้รับมูลค่าที่แท้จริงจากหุ่นยนต์ การฝึกอบรมที่ดีมีความสำคัญอย่างมากหากเราต้องการให้พนักงานทำงานร่วมกับเครื่องจักรได้อย่างมีประสิทธิภาพ แทนที่จะต่อต้านเครื่องจักรในทุกขั้นตอน องค์กรที่ลงทุนเวลาในขั้นต้นกับการฝึกอบรมที่เหมาะสม มักจะเห็นผลลัพธ์ที่ดีขึ้นทั้งในแง่ของปริมาณงานที่ทำได้และระดับความพึงพอใจของพนักงาน เรื่องนี้เราได้เห็นมาแล้วในหลากหลายอุตสาหกรรม ซึ่งกลุ่มคนที่เข้าใจว่าหุ่นยนต์สามารถทำอะไรได้บ้าง ก็จะลดการต่อต้านหุ่นยนต์ลง เมื่อบริษัทให้พนักงานมีส่วนร่วมตั้งแต่วันแรกของการนำหุ่นยนต์มาใช้งาน จะช่วยลดแรงต้านในระยะยาว การวางแผนจัดการเปลี่ยนแปลงที่มีประสิทธิภาพจะช่วยให้องค์กรสามารถดำเนินการหุ่นยนต์ได้อย่างราบรื่น โดยไม่ต้องสูญเสียเงินไปกับข้อผิดพลาดที่มีค่าใช้จ่ายสูงในเวลาต่อมา
นวัตกรรมแห่งอนาคตในอุตสาหกรรมหุ่นยนต์
การพัฒนาเครื่องตัดเลเซอร์ที่ขับเคลื่อนด้วย AI
การนำปัญญาประดิษฐ์ (AI) เข้ามาสู่เทคโนโลยีการตัดด้วยเลเซอร์ กำลังเปลี่ยนวิธีการทำงานของการผลิตที่มีความแม่นยำ เนื่องจาก AI สามารถค้นหาเส้นทางการตัดที่ดีกว่า และลดการใช้พลังงานลง ระบบ AI ในปัจจุบันไม่ได้เพียงแค่ฉลาดขึ้นเท่านั้น แต่ยังสามารถปรับตัวได้ตามเวลาผ่านการเรียนรู้จากสิ่งที่เคยทำงานได้ดีมาก่อน ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพในการทำงานดีขึ้นทุกวัน รายงานจากอุตสาหกรรมบางฉบับคาดการณ์ว่า ภายในปี ค.ศ. 2030 โรงงานที่อัพเกรดระบบด้วย AI อาจเห็นการปรับปรุงประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 20 การเพิ่มประสิทธิภาพในระดับนี้ย่อมดึงดูดผู้ผลิตที่ต้องการรักษาความได้เปรียบในการแข่งขัน แม้ว่าหลายธุรกิจจะหันมาใช้ AI ในเทคโนโลยีการตัด แต่ส่วนใหญ่ทำเช่นนี้เพราะต้องการทั้งความแม่นยำและการประหยัดต้นทุนในการดำเนินงานประจำวัน
IoT Integration in Welding Robotics
เมื่อผู้ผลิตเริ่มนำเทคโนโลยี IoT เข้ามาใช้งานร่วมกับหุ่นยนต์เชื่อมโลหะของตน จะช่วยเปิดโอกาสใหม่ๆ ที่เปลี่ยนแปลงกระบวนการทำงานได้อย่างแท้จริง การตรวจสอบสถานะแบบเรียลไทม์จึงเป็นไปได้ รวมถึงฟีเจอร์สำหรับการบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ที่สามารถลดทั้งเวลาที่เครื่องหยุดทำงานและค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมได้ประมาณ 30% ระบบจะรวบรวมข้อมูลต่างๆ ที่ช่วยให้ผู้จัดการสามารถตัดสินใจได้อย่างชาญฉลาดเกี่ยวกับการดำเนินงาน พร้อมทั้งค้นหาวิธีปรับปรุงสิ่งต่างๆ อย่างต่อเนื่อง มองไปข้างหน้า ผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อว่าเครื่องจักรเชื่อมที่เชื่อมต่อกันเหล่านี้จะมีบทบาทสำคัญในการก่อสร้างโรงงานอัจฉริยะ (Smart Factory) ตามที่เราได้ยินกันอยู่บ่อยครั้งในช่วงนี้ โรงงานที่ติดตั้งเทคโนโลยีดังกล่าวจะเห็นระบบต่างๆ ทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นระหว่างแผนกต่างๆ และพูดง่ายๆ คือ เมื่อบริษัทต่างๆ นำโซลูชัน IoT เหล่านี้ไปใช้ให้ถูกต้อง สายการผลิตจะดำเนินไปอย่างราบรื่นกว่าที่เคย มีการปรับตัวได้รวดเร็วขึ้นมากเมื่อสภาพการณ์ทางการตลาดเปลี่ยนแปลงอย่างไม่คาดคิด