อุตสาหกรรมหุ่นยนต์กับการพัฒนาภาคการผลิตของไทย (ตอนที่ 1)

อุตสาหกรรมหุ่นยนต์กับการพัฒนาภาคการผลิตของไทย (ตอนที่ 1)

ในระยะที่ผ่านมา ศักยภาพการทำงานของหุ่นยนต์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องตามความก้าวหน้าของนวัตกรรม ขณะเดียวกันภาคการผลิตทั่วโลกได้นำหุ่นยนต์มาใช้ในกระบวนการทำงานมากขึ้นเป็นลำดับ สำหรับประเทศไทย ปริมาณความต้องการหุ่นยนต์มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นอย่างก้าวกระโดด และคาดว่าจะขยายตัวสูงกว่าอัตราการเติบโตของอุปสงค์ในตลาดโลก วิจัยกรุงศรี มองว่า ไทยมีความสามารถในการผลิตและส่งออกหุ่นยนต์ประเภทแขนกล รวมถึงอุปกรณ์ขับเร้าและอุปกรณ์ทางกลที่ใช้ในการผลิตหุ่นยนต์อุตสาหกรรม การพัฒนานวัตกรรมด้านหุ่นยนต์ของผู้ประกอบการ พร้อมกับการปรับใช้หุ่นยนต์ในภาคอุตสาหกรรม ถือเป็นสิ่งจำเป็นต่อการพัฒนาภาคการผลิตของไทยเพื่อให้สอดคล้องกับการปรับระบบการผลิตในห่วงโซ่อุปทานของโลก

หุ่นยนต์: หนึ่งในอุตสาหกรรมเป้าหมายของไทย

หุ่นยนต์ได้เข้ามามีบทบาทอย่างมากในการปฏิรูประบบการผลิต ทั้งยังช่วยในการปรับปรุงกระบวนการผลิตสินค้าและบริการภายในโรงงาน ร้านค้า หรือสถานประกอบการให้เป็นไปอย่างราบรื่น เที่ยงตรงแม่นยำ รวมถึงการลดขั้นตอนและเพิ่มความรวดเร็วของกระบวนการผลิตทั้งตลอดห่วงโซ่อุปทาน ช่วยลดต้นทุนของผู้ประกอบการ ยกระดับความพึงพอใจของผู้บริโภค และเพิ่มผลิตภาพการผลิตของระบบเศรษฐกิจโดยรวม การนำเข้าหุ่นยนต์ของไทยระหว่างช่วงปี 2558-2560 เพิ่มขึ้นต่อเนื่อง International Federation of Robotics (2019) ระบุว่า ในปี 2560 ประเทศไทยนำเข้าหุ่นยนต์เป็นจำนวน 3,386 ยูนิต เพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 28.0 เมื่อเทียบกับการขยายตัวร้อยละ 3.5 ในปี 2559 ส่วนใหญ่เป็นหุ่นยนต์ที่ใช้เพื่อการลำเลียงในระบบสายพาน และการบรรจุภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม ผู้ประกอบการไทยส่วนใหญ่ยังเป็นเพียงผู้ใช้งาน ไม่สามารถพัฒนาหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติได้เอง

อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ นับเป็น 1 ใน 10 อุตสาหกรรมเป้าหมายในการยกระดับการเติบโตทางเศรษฐกิจจากการขับเคลื่อนด้วยนวัตกรรมและเทคโนโลยี หรือ นโยบายประเทศไทย 4.0 ดังนั้น หุ่นยนต์จึงถือเป็นกลไกที่ช่วยปรับกระบวนการผลิตให้ตอบสนองต่อความต้องการของผู้บริโภค (Mass customization) ที่มีความหลากหลายและเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา จากความสำคัญดังกล่าว วิจัยกรุงศรี จึงได้ศึกษาถึงบทบาทของหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ รวมถึงสำรวจระบบนิเวศของหุ่นยนต์ในตลาดโลกและเปรียบเทียบกับสถานะของประเทศไทย รวมทั้งประเมินศักยภาพในการผลิตและส่งออกหุ่นยนต์ของไทย

หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ

โดยทั่วไปแล้ว หุ่นยนต์เป็นเครื่องจักรกลที่สร้างขึ้นมาเพื่อช่วยทำงาน อาจสามารถทำกิจกรรมบางอย่างแทนมนุษย์ได้ด้วยตนเอง โดยมีระบบอัตโนมัติเป็นตัวควบคุมจากการตั้งโปรแกรมเพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้ตามลำดับแผนการทำงานก่อนหลัง รวมถึงอาจสามารถตัดสินใจในบางเรื่องได้เอง

ในระดับสากล International Federation of Robotics หรือ IFR ได้ให้คำจำกัดความว่า หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (Robotic and automation) หมายถึง เครื่องจักรกลที่มีระบบควบคุมแบบอัตโนมัติ สามารถเปลี่ยนแปลงคำสั่งให้ทำงานได้ รองรับการปรับเปลี่ยนเพื่อตอบสนองการใช้งานที่ต่างวัตถุประสงค์กันได้ อาจจะติดตั้งอยู่กับที่หรือสามารถเคลื่อนที่ได้ทั้งในแนวระนาบ แนวดิ่ง หรือรอบทิศทาง โดยสร้างขึ้นมาเพื่อช่วยทำงานหรือทำกิจกรรมบางอย่างแทนมนุษย์ สามารถตั้งโปรแกรมการทำงาน เพื่อจัดลำดับแผนการทำงานก่อนหลัง หรือตัดสินใจได้ ทั้งนี้ หุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติต่างมีความเกี่ยวข้องกัน หุ่นยนต์จะสามารถทำงานได้จากการทำงานของโปรแกรมการตัดสินใจในระบบอัตโนมัติ

ในประเทศไทย กระทรวงอุตสาหกรรม และสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) นิยามว่า หุ่นยนต์ (Robotic) คือ เครื่องจักรที่ถูกควบคุมโดยอัตโนมัติ สามารถใช้งานได้เอนกประสงค์ โดยโปรแกรมการเคลื่อนที่จะออกแบบให้สามารถบังคับให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้อย่างน้อย 3 แกน หรือมากกว่า โดยที่หุ่นยนต์อาจจะอยู่กับที่หรือย้ายตำแหน่งได้

ขณะที่ ระบบอัตโนมัติ (Automation) หมายถึง ระบบ หรือกลไก ที่สามารถทำงานได้ด้วยตนเองอย่างมีขั้นตอน มีกระบวนการตามการสั่งการ การควบคุมหรือการเขียนโปรแกรมบังคับอย่างเป็นระบบ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ที่ตั้งเอาไว้ เช่น ระบบการบรรจุ จัดเรียงสินค้า โดยที่ตัวระบบจะประกอบด้วย ระบบกลไกไฮดรอลิก แมคคานิค คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมีการสั่ง วางแผน และบังคับให้หุ่นยนต์ทำงานอย่างเป็นระบบ ซึ่งจะสามารถเปลี่ยนแปลงการทำงานตามปริมาณงานหรือตามเงื่อนไขต่างๆได้ด้วยตนเองผ่านการตั้งโปรแกรม

องค์ประกอบพื้นฐานของหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ

การทำงานของหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติจะประกอบด้วยอุปกรณ์หลัก 4 ประเภท ได้แก่

1.อุปกรณ์ทางกล (Mechanic) ได้แก่ ชิ้นส่วนที่ใช้เป็นองค์ประกอบของแกนการเคลื่อนไหว เช่น เพลา เฟือง น็อต สายพาน สปริง ข้อต่อ
2.อุปกรณ์ขับเร้า (Actuator) ได้แก่ ชิ้นส่วนที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล เช่น มอเตอร์ ระบบไฮดรอลิก
3.อุปกรณ์ตรวจรู้ (Sensor) ได้แก่ ชิ้นส่วนสำหรับตรวจวัดปริมาณของตัวแปรต่างๆ ที่ใช้ในการรับค่าปริมาณทางฟิสิกส์ เช่น แสง สี อุณหภูมิ เสียง แรง หรือความดัน แล้วแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่สามารถนำไปประมวลผลต่อได้
4.อุปกรณ์ควบคุม (Controller) ได้แก่ สมองกลที่ควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ ทำหน้าที่ประมวลผล

อ่านรายละเอียดเพิ่มเติมทั้งหมดได้ที่ https://www.krungsri.com/th/research/research-intelligence/ri-robotic-series1-landscape