หุ่นยนต์สำหรับการผลิตอัจฉริยะ (Smart Manufacturing) ตามนโยบาย Industry 4.0

หุ่นยนต์สำหรับการผลิตอัจฉริยะ (Smart Manufacturing) ตามนโยบาย Industry 4.0

บทนำของหุ่นยนต์

     
ปัจจุบันหุ่นยนต์ได้พัฒนาด้วยเทคโนโลยีที่เจริญก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โดยทั่วโลกให้ความสนใจกับการพัฒนาของหุ่นยนต์ เพราะหุ่นยนต์เริ่มเข้ามามีบทบาทกับชีวิตประจำวันในหลาย ๆ ด้าน เช่น ในด้านอุตสาหกรรมด้านการผลิต ด้านการแพทย์ การสำรวจอวกาศ หรือแม้แต่การสร้างหุ่นยนต์เพื่อช่วยทำงานบ้านและเป็นเพื่อนกับมนุษย์ ด้วยวิวัฒนาการที่ก้าวหน้าในปัจจุบันทำให้สามารถพัฒนาหุ่นยนต์มีรูปร่างหน้าตาเหมือนมนุษย์มากเพื่อให้อาศัย และสามารถพูดคุยเป็นเพื่อนกับมนุษย์ได้

      หุ่นยนต์ถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภทตามลักษณะการใช้งาน คือ (1) หุ่นยนต์ชนิดที่ติดตั้งอยู่กับที่ (fixed robot) เป็นหุ่นยนต์ที่ไม่สามารถเคลื่อนที่ไปไหนได้ด้วยตัวเอง มีลักษณะเป็นแขนกล (Robotic arms) ที่สามารถขยับและเคลื่อนไหวได้เฉพาะแต่ละข้อต่อมักใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงงานประกอบรถยนต์ (2) หุ่นยนต์ชนิดที่เคลื่อนที่ได้ (mobile robot) เป็นหุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนที่ไปไหนมาไหนได้ด้วยตัวเองโดยการใช้ล้อหรือขา ซึ่งปัจจุบันยังมีการทำวิจัยและพัฒนาเพื่อใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ


(ขอบคุณภาพจาก Wikipedia)
วิวัฒนาการโลกของหุ่นยนต์

      อันที่จริงแล้วกำเนิดของหุ่นยนต์นั้นมีการพัฒนามานานแล้ว ยุคแรกของหุ่นยนต์ที่มีการบันทึกไว้เริ่มในทศวรรษ 1950 เมื่อนาย Joseph Engelberger และนาย George Devol ซึ่งเป็นบิดาของหุ่นยนต์ด้านอุตสาหกรรมทั้งสองได้ร่วมกันสร้างโปรแกรมที่ใช้กับหุ่นยนต์ด้านอุตสาหกรรมตัวแรกของโลกที่ชื่อ UNIMATE#001 ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ที่ติดตั้งอยู่กับที่มีลักษณะเป็นแขนของเครื่องจักรกล (Mechanical arms) หลังจากการกำเนิดของหุ่นยนต์ UNIMATE#001 ค่อย ๆ เริ่มมีการนำหุ่นยนต์มาใช้เพื่อช่วยในโรงงานอุตสาหกรรมทีละน้อยแทนแรงงานมนุษย์ ทั้งนี้เพื่อให้สามารถใช้ในการผลิตสินค้าได้โดยเครื่องจักรอัตโนมัติเพื่อประหยัดเวลา และผลิตสินค้าได้ตรงตามมาตราฐานที่กำหนด

      ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์เริ่มหันมาใช้ Smart Technologies เพื่อใช้ในการผลิตหุ่นยนต์ซึ่งสถาบัน The Stanford Research Institute มีการพัฒนาสร้างหุ่นยนต์ตัวแรกที่เคลื่อนไหวได้ (Motive Robot) ชื่อ Shakey ขึ้นในปี 1970 ซึ่งหุ่นยนต์ Shakey มีส่วนประกอบอยู่ด้วยกันถึง 4 ส่วน ได้แก่ 1) กล้องวีดีโอ (video cameras) 2) เซ็นเซอร์ (sensors) 3) ตัวเข้ารหัส (encoders) และ 4) ระบบการสื่อสารไร้สาย (wireless communication system) ทำให้หุ่นยนต์ Shakey สามารถทำงานได้ด้วยตนเองอย่างอิสระ (high degree of autonomy) โดยมีการใช้ซอฟต์แวร์แผนที่ (mapping software) และระบบการสั่งงานด้วยเสียง (voice-command technology) ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ในหุ่นยนต์

      การประยุกต์ใช้ของหุ่นยนต์ในด้านบริการต่าง ๆ สามารถทำหน้าที่ได้เหมือนคน สามารถพูดคุยโต้ตอบได้ มีการออกแบบหุ่นยนต์ให้เหมาะสมกับงานด้านต่าง ๆ กัน เช่น ในญี่ปุ่นได้ใช้หุ่นยนต์มนุษย์ (humanoid robot) ในสนามบิน Haneda Airport เพื่อบริการลูกค้าในการสอบถามข้อมูลต่าง ๆ และการใช้หุ่นยนต์เพื่อเป็นไกด์นำเที่ยวพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ และนวัตกรรมแห่งชาติ (National Museum of Emerging Science and Innovation)

นโยบายที่ช่วยส่งเสริมเพื่อการอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ในจีนและฮ่องกง

      เมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม 2558 State Council of China ได้วางนโยบายแผนพัฒนาระยะยาว Made in China 2025 หรือแผนยุทธศาสตร์ Industry 4.0 ที่มีการตั้งเป้าหมายให้หุ่นยนต์เป็นกุญแจสำคัญของการพัฒนาอุตสาหกรรมในอนาคตเพื่อรองรับความต้องการของธุรกิจและภาครัฐ เช่น อุตสาหกรรมรถยนต์ เครื่องไฟฟ้า การผลิตวัสดุอันตราย ความมั่นคงของชาติ อุตสาหกรรมเคมี รวมทั้งการให้บริการทางการแพทย์ สุขภาพ การศึกษา และการบันเทิง เป็นต้น ซึ่งต่อมาในปี 2559 กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ (Ministry of Industry and Information Technology) ได้วางนโยบาย Robotics Industry Development Plan 2016-2020 โดยมีจุดประสงค์เพื่อเร่งการพัฒนาอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ในจีนเพื่อยกระดับการผลิต และความสามารถในการแข่งขัน รวมทั้งการเสริมสร้างความสามารถของนวัตกรรมของอุตสาหกรรมในอีกห้าปีข้างหน้า

      สำหรับฮ่องกงเพื่อให้สอดคล้องกับแนวโน้มเศรษฐกิจในปี 2559 และสอดคล้องกับนโยบายของรัฐบาลจีน รัฐบาลฮ่องกงจึงได้กำหนดแผนงบประมาณประจำปี 2559-2560 ภายใต้แนวคิด “New Economic Order” เพื่อใช้เป็นแนวทางในการส่งเสริมอุตสาหกรรมด้านนวัตกรรมต่อการวิจัยและพัฒนา (Research & Development) มีการจัดตั้งกองทุน Innovation and Technology Fund for Better Living เพื่อส่งเสริมกิจกรรมการวิจัยและพัฒนา (Research & Development) โดยดำเนินการภายใต้แนวคิดริเริ่ม Belt and Road เพื่อเพิ่มบทบาทให้กับฮ่องกง

      ส่วนสถาบัน Applied Science And Technology Research Institute (ASTRI) ของฮ่องกงเป็นสถาบันที่จัดตั้งขึ้นเพื่อจุดประสงค์ในการเพิ่มโอกาสในการแข่งขันทางการตลาดให้กับฮ่องกง โดยมีการทำการวิจัยและพัฒนา (R&D) หนึ่งในการโฟกัสของสถาบัน ASTRI คือ Intelligent Manufacturing หรือ Smart manufacturing ซึ่งเป็นการพัฒนาในด้านปัญญาประดิษฐ์ (Artificial intelligence) ถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อประยุกต์ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม

การประยุกต์ใช้หุ่นยนต์ในโรงงานอุตสาหกรรม

      โรงงานอุตสาหกรรมที่มีการผลิตที่สลับซับซ้อน (complex industrial manufacturing) ไม่นิยมใช้หุ่นยนต์แขนกลแล้วเพราะหุ่นยนต์แขนกลไม่สามารถทำงานแบบ Smart production ตามแผนการความก้าวหน้าใน Industry 4.0 ได้ ในการผลิตแบบ Smart production หุ่นยนต์สามารถทำงานได้โดยการรวมระบบอัตโนมัติและการปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับการใช้งานในอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ซึ่งการตั้งโรงงานในเขต PRD (Pearl River Delta) หรือเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีการใช้เทคโนโลยีของหุ่นยนต์ในการผลิตที่จะช่วยให้โอกาสแก่ผู้ผลิตตั้งโรงงานใกล้กับตลาดผู้บริโภค หรือศูนย์กลางโลจิสติก (Logistics hubs) ได้

      การพัฒนาของหุ่นยนต์ได้มีความก้าวหน้าทั้งทางด้านการวิจัย การผลิต และการประยุกต์ใช้ทำให้หุ่นยนต์ยิ่งเพิ่มความสำคัญขึ้นเรื่อย ๆ ต่อธุรกิจหลายประเภท ซึ่งการผลิตหุ่นยนต์ยุคแรกมีจุดประสงค์เพื่อช่วยเหลือมนุษย์ในการทำงานที่เป็นระบบ ซึ่งหุ่นยนต์สามารถทำงานที่มีความยากลำบาก งานซ้ำซาก หรือ งานที่มีอันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology) เทคโนโลยีนาโน (Nanotechnology) และเทคโนโลยีชีวการแพทย์ (biomedical technology) จึงมีการผลิตหุ่นยนต์ชนิดแตกต่างกันไปตามจุดประสงค์ในการใช้งาน เช่น tele-robots หุ่นยนต์ที่สามารถไปถึงที่ไกล ๆ และ micro-robots หุ่นยนต์ขนาดจิ๋วเพื่อสนับสนุนการทำงานของแพทย์ด้านการผ่าตัด เป็นต้น

รัฐบาลในฮ่องกงช่วยเหลือผู้ประกอบการเพื่อพัฒนาเป็น Smart Manufacturing ได้อย่างไร

      การเปลี่ยนแปลงระบบโรงงานการผลิตแบบเดิม ๆ มาเป็น Smart Manufacturing หรือ Intelligent Manufacturing โดยใช้ automation, IT (Information Technology), และ IoT (Internet of things) ซึ่งถือเป็นก้าวแรกของอุตสาหกรรมยุคใหม่ หรือ Industry 4.0 นั่นเอง มีการเปลี่ยนรูปแบบการผลิตจาก mass production เป็น customize production เพื่อตอบสนองความต้องการที่เปลี่ยนไปของผู้บริโภคอย่างหลากหลาย รัฐบาลฮ่องกงวางนโยบายเพื่อพัฒนาโรงงานอุตสาหกรรมให้เป็นระบบการผลิตแบบอัจฉริยะ และเพื่อตั้งโรงงานที่มีมาตรฐานระดับสากลใน Pearl River Delta (PRD) และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ได้

      การขยายเครือข่ายของ IT และอุตสาหกรรมทางด้านบริการที่เพิ่มความสามารถในการแข่งขันเพื่อขยายเครือข่าย online และบริการหลังการขาย ในปี 2559 รัฐบาลได้มีการวางแผนที่เกี่ยวกับการพัฒนาหุ่นยนต์ใน Policy Address 2016 มีโครงการสร้าง Science Park เพื่อเป็นสถานที่ทำการวิจัยและการพัฒนา (R&D) เกี่ยวกับอวกาศซึ่งมีห้องปฏิบัติการเพื่อเป็นแพลตฟอร์มของ “smart-city, robotics และ healthy aging” มีการศึกษาและวิจัยเพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ ซึ่งรัฐบาลเชื่อว่าจะช่วยพัฒนาศักยภาพของฮ่องกงด้วย ซึ่ง Prof. Daniel M Cheng ประธานสภาอุตสาหกรรมแห่งฮ่องกง FHKI (Federation of Hong Kong Industries) เชื่อว่าสิ่งสำคัญที่จะเป็นบรรทัดฐานให้กับธุรกิจขนาดกลางและขนาดย่อมเพื่อเป็นหนทางสู่อุตสาหกรรม 4.0 ก็คือเรื่องประสิทธิภาพในการทำงาน (high performance) และ การนำเครื่องจักรมาใช้แทนคนในการทำงาน (automation)

ความยั่งยืนและการสนับสนุนเพื่อความก้าวหน้าด้านอุตสาหกรรมการผลิต

      ใน Policy Address 2016 รัฐบาลฮ่องกงได้มีนโยบายสนับสนุน Industry 4.0 สำหรับการพัฒนาหุ่นยนต์โดยการวางแผนสร้าง Science Park เพื่อเป็นสถานที่ที่ทำการวิจัยและการพัฒนา (R&D) เกี่ยวกับอวกาศซึ่งมีห้องปฏิบัติการเพื่อเป็นแพลตฟอร์มของ “smart-city, robotics และ healthy aging” มีการทำการศึกษาและวิจัยเพื่อพัฒนาหุ่นยนต์ ซึ่งรัฐบาลเชื่อว่าการสร้าง Science Park จะช่วยพัฒนาศักยภาพของฮ่องกงด้วย

      นวัตกรรมและเทคโนโลยีเป็นสิ่งสำคัญที่ช่วยเร่งการพัฒนาทางเศรษฐกิจและสังคมในยุคของการขับเคลื่อนนวัตกรรม (innovation-driven era) ซึ่ง cloud computing, loT, big data analysis และ smart manufacturing จะเป็นจุดยืนที่ดีในตลาดของฮ่องกง เพื่อการพัฒนาอุตสาหกรรมที่มีคุณภาพและจะเป็นทิศทางสำหรับการพัฒนาอุตสาหกรรมฮ่องกงในอนาคต รัฐบาลฮ่องกงมีการสนับสนุนธุรกิจขนาดกลางและขนาดย่อม (SMEs) ในการใช้บริการของศูนย์เทคโนโลยีเพื่อการปรับปรุงด้านการผลิต รัฐบาลได้วางแผนการสร้างศูนย์กลางข้อมูลความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในการผลิต (Data Technology Hub Advanced Manufacturing Centre) ใน Tseung Kwan O Industrial Estate มีโครงการพัฒนา Lok Ma Chau Loop โดยสร้าง Hong Kong/Shenzhen Innovation and Technology Park เพื่อเป็นศูนย์รวมเทคโนโลยีแห่งโลกสำหรับธุรกิจ start-ups เพื่อการพัฒนาฮ่องกงเป็น smart industry city ในอนาคต

      สำหรับประเทศไทยสถานศึกษาในระดับอุดมศึกษาหลายแห่งหรือองค์กรของภาครัฐและเอกชน ได้เล็งเห็นถึงประโยชน์ของเทคโนโลยีหุ่นยนต์ จึงได้ให้การสนับสนุนและร่วมเป็นแรงผลักดันให้เยาวชนไทยพัฒนาองค์ความรู้ และความคิดสร้างสรรค์เพื่อให้ก้าวทันเทคโนโลยีของประเทศที่พัฒนาแล้ว โดยการจัดให้มีการแข่งขันหุ่นยนต์ขึ้นในประเทศไทยทุกปี เพื่อให้นักศึกษาได้สามารถพัฒนาความรู้ที่เรียนมาเพื่อการประยุกต์ใช้งาน มีความคิดริเริ่มและพัฒนาทักษะ เพื่อนำความรู้ไปพัฒนาประเทศตามนโยบาย Thailand 4.0 ในอนาคต



ปรับปรุงล่าสุด : 19 กรกฏาคม 2560
โดย : น.ส.ศิรินันท์ มุติตาภรณ์
แหล่งข้อมูล : Hong Kong Industrialist เดือนเมษายน 2560, www.legco.gov.hk, www.info.gov.hk

เขตบริหารพิเศษฮ่องกง / ศูนย์ข้อมูลเพื่อธุรกิจไทยในจีน ณ เมืองฮ่องกง