Lean Mass Production กับการ Teaching Robot

ล่าสุดทางคุณชูชาติ ศิวเวทกุลได้รับเกียรติไปเขียนบทความเกี่ยวกับ Lean Mass Prouction กับการ Teaching Robot บน SMART Molding Magazine 2021 วันนี้เราจึงขอคัดเนื้อหาบางส่วนมาให้อ่านกัน โดยทุกท่านที่สนใจอ่านฉบับเต็ม ท้ายบทความนี้เราจะมีแปะลิงก์ไว้ให้สามารถคลิกเข้าไปที่ต้นฉบับได้เลย

Lean Mass Production กับการ Teaching Robot

โดยคุณชูชาติ ศิวเวทกุล General Manager, MYGROWTECH (THAILAND) CO., Ltd.

เมื่อหลายท่านได้อ่านหัวข้อ คงมีคำถามขึ้นในใจว่า Lean Mass Production สามารถใช้ร่วมกับการ Teaching Robot ได้ด้วยหรือ ถ้าอย่างนั้นเรามารู้จักกับการ Production กันก่อน

Production อย่างที่ทุกคนได้ทราบถึงรากฐานของการ Production จากอดีตมาจนถึงเทรนด์ของการ Production วันนี้

- Craft Production ความแตกต่างของชิ้นงานสูง ต้นทนในการผลิตสูง เนื่องจากต้องผลิตใหม่ทุกครั้งและในยุคก่อน ยังไม่มีเครื่องมือหรือเทคโนโลยีที่ทำให้เราผลิตสินค้าได้ง่ายและเร็วเหมือนทุกวันนี้

- Mass Production ความแตกต่างของชิ้นงานต่ำ ต้นทุนในการผลิตต่ำ อันนี้น่าจะเป็นสิ่งที่เราเห็นมากที่สุด และยาวนานมาที่สุดในช่วงขอการผลิตทั้งหมด ด้วยคำสั่งซื้อจากลูกค้าที่ต้องการของจำนวนมาก ๆ ขั้นตอนการทำงาน ซ้ำ ๆ ในรูปแบบเดิม ใช้อุปกรณ์เครื่องมือเดิม ๆ จึงทำให้ควบคุมต้นทุนในการผลิตได้ดี

- Lean Production ความแตกต่างของชิ้นงานสูง ต้นทุนในการผลิตต่ำ เนื่องจากความต้องการในปัจจุบันนี้ ต้องการมีทางเลือกให้ลูกค้ามากขึ้น หากเรามีตัวเลือกให้ลูกค้าน้อยแบบ โอกาสในกรขายก็จะน้อยลง หรือตัวลูกค้าเองไม่ได้ต้องการใช้ของในจำนวนการผลิตมากแบบมโหฬาร หรือ ลูกค้าเองไม่สามารถหาผู้ผลิตตามความต้องการในจำนวนน้อย ๆ ได้ หลายบริษัทเริ่มมองเห็นตลาดในตรงนี้ว่า เป็นการผลิตน้อยชิ้นที่ขายได้ราคากำไรมากกว่า เนื่องจากไม่มีคู่แข่งมาทำการผลิตน้อย ๆ เปลี่ยนแบบบ่อย ๆ อีกทั้งสินค้าที่ผลิตจำนวนน้อย เป็น Limited Edition กลับสร้างมูลค่าของสินค้าได้ดีกว่า แต่ทำอย่างไรถึงจะสามารถควบคุมการผลิตหลาย ๆ แบบ ในราคาต้นทุนต่ำได้?

คำถามที่สำคัญ คือ เราจะทำในสิ่งที่ลูกค้าต้องการ ในเวลาที่ลูกค้าต้องการ ในจำนวนที่ลูกค้าต้องการได้อย่างไร? สิ่งที่เราผลิต ใช่สิ่งที่ลูกค้าต้องการจริงหรือไม่? คุณกำลังผลิตสินค้าจากอุปกรณ์ หรือเทคโนโลยีที่คุณมีใช่หรือไม่?

- การผลิตจากเทคโนโลยีที่คุณมี หรือ Technology Push (อุปกรณ์หรือเทคโนโลยีผลักดันให้คุณทำสิ่งนี้)

Basic Research > Design & Engineering > Production > Marketing

วิธีนี้คุณจะเริ่มมองหาก่อนว่าคุณมีเครื่องมือ หรือเทคโนโลยีอะไรที่สามารถผลิตสินค้าอะไรได้ คุณก็จะไปวิจัยและพัฒนา ออกแบบ และทำต้นแบบ ผลิตของสินค้าชิ้นนั้นให้ดีที่สุด ที่คุณทำราคาได้ในราคาต้นทุนที่คุณทำได้ หลังจากนั้น คุณจึงไปหาตลาดและทำตลาดเพื่อขายสินค้าชิ้นนั้น

- การผลิตจาก สิ่งที่ลูกค้าต้องการ หรือ Market Pull (ความต้องการของตลาดดึงดูด ให้คุณทำสิ่งนี้)

Market Need > Design & Engineering > Production > Marketing

วิธีแบบนี้จะสวนทางกับวิธีแบบเก่า คือ คุณจะเริ่มจากความต้องการของตลาดว่า วันนี้ ตอนนี้ ตลาดต้องการอะไร อะไรที่คุณสามารถผลิตออกมาและคุณสามารถจะขายมันหมดไปอย่างรวดเร็ว จนคุณอาจจะผลิตมันไม่ทันเลย!

หลังจากนั้นคุณถึงมาหาเครื่องมือ หรือเทคโนโลยีในการผลิต โดยผ่านการหาข้อมูล ออกแบบ วิจัย และพัฒนา เพื่อให้เกิดการผลิต ที่ได้สินค้าที่ดีที่สุด ในราคาต้นทุนที่ถูกที่สุด หลังจากนั้นคุณจึงนำสินค้าออกตลาดโดยแทบไม่ต้องทำการตลาด เพราะของที่คุณผลิตมานั้นเป็นสิ่งที่ตลาดมีความต้องการมากอยู่แล้ว! สิ่งที่กล่าวมาทั้งหมดเราจะเรียกมันว่า นวัตกรรม (ความต้องการของลูกค้า + ความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ + เทคโนโลยี = นวัตกรรม)

มาถึงตอนนี้ มีคำถามสำคัญคือ

1. ทำอย่างไรถึงจะสามารถควบคุมการผลิตหลาย ๆ แบบในราคาต้นทุนต่ำได้?

2. เราจะทำในสิ่งที่ลูกค้าต้องการ ในเวลาที่ลูกค้าต้องการ ในจำนวนที่ลูกค้าต้องการได้อย่างไร?

คำตอบที่คุณต้องการคือ "เทคโนโลยี"

หากคุณต้องการแรงงานที่มีความสามารถหลาย ๆ ด้านในการผลิตของคุณ เช่น งานพ่นสี งานขัด งานตัด งานเชื่อม งานหยิบวาง ในคน ๆ เดียว อาจจะเป็นไปได้ยากที่คนหนึ่งคน สามารถทำงานทุกอย่างที่กล่าวมาได้ดี แต่มีอยู่สิ่งหนึ่งที่คุณสามารถจะป้อนโปรแกรม หรือคำสั่งเข้าไป และสามารถได้คุณภาพงานที่ดี นั่นคือ หุ่นยนต์ (Robot) ยกตัวอย่างที่เข้าใจได้ง่ายที่สุด คือ งานเชื่อม เป็นงานที่ต้องการประสบการณ์ของคนที่ฝึกฝนมาอย่างยาวนาน คน ๆ นั้นก็จะเชื่อมงานออกมาได้อย่างสวยงามกว่าคนที่พึ่งเริ่มงาน, คุณภาพ คนอาจจะมีปัญหาในการควบคุมคุณภาพให้สวยเหมือนกันทุกชิ้นได้ยาก เนื่องจากสภาวะสิ่งแวดล้อม เช่น กลิ่น ควัน ความร้อน แสงจากการเชื่อม ท่าทางการเชื่อมอย่างต่อเนื่อง สุดท้ายเราจะพบได้ว่างานชิ้นแรก ๆ กับงานชิ้นสุดท้ายของวันนั้นจะได้คุณภาพที่ไม่เหมือนกัน แต่ปัญหานี้ไม่มีทางเกิดขึ้นกับหุ่นยนต์, จำนวนชิ้นงานที่ผลิตต่อวัน อย่างไรก็ตาม ใน 8 ชั่วโมงการทำงานนั้น คนจำเป็นต้องมีการพักจากการเหนื่อยล้าในสภาวะแวดล้อมที่กล่าวมาข้างต้น จึงทำให้คนไม่สามารถทำงานได้ 8 ชั่วโมงจริง แต่หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง 24 ชั่วโมงโดยไม่ต้องหยุด!

และนี่เองก็คือคำตอบว่า "หุ่นยนต์" สามารถควบคุมการผลิตหลาย ๆ แบบ ในราคาต้นทุนต่ำได้?

- ประสบการณ์ของช่างเชื่อมที่สูง แลกมากับค่าแรงและค่าใช้จ่ายต่าง ๆ ที่สูงตาม

- คุณภาพของชิ้นงานเหมือนกันทุกชิ้น ไม่มีของเสีย ไม่มีอุบัติเหตุในการทำงาน

- จำนวนการผลิตต่อวันที่ได้มากกว่าเดิมถึง 3 เท่า จาก 8 ชั่วโมง เป็น 24 ชั่วโมง

คำถามถัดมาคือ เราจะ Teaching Robot (การสร้างการเคลื่อนที่ให้กับหุ่นยนต์) โดยใช้เวลาน้อย ๆ กับการเปลี่ยนแปลงมาก ๆ ทั้งในแบบ (Model) หรือรูปร่างงาน (Shape) ได้อย่างไร เพราะการ Teaching โดยคนใช้เวลามาก ซึ่งบางงานใช้เวลาเป็นชั่วโมง หรือครึ่งวันเลยทีเดียว

คำตอบที่คุณต้องการคือ "โปรแกรม"

รู้หรือไม่ว่าปัจจุบันคุณสามารถสร้างทิศทางการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ โดยทำจากโปรแกรมในคอมพิวเตอร์ของคุณบนโต๊ะ โดยไม่ต้องไปทำที่หน้างานได้แล้ว! โปรแกรม Robotmaster คือ CAD/CAM for Robot หลักการทำงานเหมือน CAD/CAM CNC แต่รูปแบบในการใช้งานนั้นง่ายกว่ามาก เนื่องจากเป็นงาน Production โปรแกรมจึงออกแบบให้ทำงานง่าย ๆ และได้ code ไปใส่ใน robot ได้อย่างรวดเร็ว "ไม่ต้อง Teaching Robot" อีกต่อไป ด้วย Robotmaster CAD/CAM for Robot Programing

Robotmaster คืออะไร

Robotmaster คือ โปรแกรมสร้างการเคลื่อนที่ของ โรบอท หรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot) ด้วยระบบ CAD/CAM แบบ off-line ที่ช่วยให้คุณใช้โรบอท "ผลิตสินค้าได้คุณภาพสูงขึ้น ด้วยต้นทุนที่ต่ำลง ทำงานได้เร็วขึ้น ด้วยวิธีการใช้งานแบบง่าย ๆ" เพราะโปรแกรม Robotmaster สามารถสร้างเส้นทางการเคลื่อนที่ของโรบอท โดยไม่ต้องใช้วิธีการสอน (Teaching) จึงลดเวลาในการสร้างโปรแกรมลง ขจัดข้อผิดพลาดจาก Teaching และได้เส้นทางการเคลื่อนที่อย่างถูกต้องเที่ยงตรงโดยไม่ต้องสร้างจุดการเคลื่อนที่จาก Teaching นอกจากนี้ยังสามารถจำลองการทำงานแบบ 3 มิติได้อย่างง่ายดาย โปรแกรม Robotmaster รองรับการทำงานร่วมกับโรบอทแบรนด์ชั้นนำมากมาย อาทิ ABB, Fanuc, Hyundai, Kawasaki, Kuka, Motoman, Nachi, OTC Daihen, Panasonic, Reis, Yaskawa

"Robotmaster ช่วยให้คุณใช้โรบอทผลิตสินค้าได้คุณภาพสูงขึ้น ด้วยต้นทุนที่ต่ำลง ทำงานได้เร็วขึ้นด้วยวิธีใช้งานที่ง่ายยิ่งขึ้น เพื่อเพิ่มโอกาสการแข่งขันในธุรกิจ" การสร้างโปรแกรมการเคลื่อนที่ของโรบอท/หุ่นยนต์ ไม่ว่าจะเป็นงานทั่วไปที่ไม่ซับซ้อนจนถึงงานที่มีความซับซ้อนสูง ด้วยความฉลาดของโปรแกรมจึงเข้าใจ และควบคุมค่าการทำงานทั้งหมดได้ ทำให้สามารถสร้างโปรแกรมในการเคลื่อนที่ได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ใช้โรบอทต้องการมากที่สุด เพราะไม่ต้องการเสียเวลากับ Teaching Robot จึงลดเวลาในการสร้างโปรแกรม ทั้งยังสามารถจำลองการทำงาน วิเคราะห์และปรับเส้นทางเดิน รวมถึงการเคลื่อนที่แบบ 3 มิติ ได้อย่างง่ายดาย

คุณสมบัติเด่นของ Robotmaster

1. Optimization

Robotmaster สามารถทำให้ผู้ใช้งานมองเห็นปัญหาและวิธีแก้ไขได้อย่างง่ายดายและรวดเร็ว ได้ทางเลือกที่ดีที่สุด ในการเคลื่อนที่ผ่านอุปกรณ์ชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่เข้าถึงได้ยาก โดยไม่เกิดการชน หรือพลาดตำแหน่งที่ถูกต้อง ด้วย Dynamic Map ซึ่งเปรียบเสมือนสมองกลอัจฉริยะจะจัดการทุกปัญหาจากข้อจำกัดในการเคลื่อนที่ของโรบอท/หุ่นยนต์แทนผู้ใช้งานแบบอัตโนมัติ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องการชดเชยการเคลื่อนที่ของมุมแขน (Singularity), ระยะลิมิตของแขน (Out of Reach), ลิมิตของข้อต่อ (Joint Limit), การเคลื่อนที่ในตำแหน่งที่ไปไม่ได้ (Over Travel), การพลิกหมุนของแต่ละข้อต่อ (Wrist Flip), การชนกับอุปกรณ์อื่น ๆ (Collision)

2. Workspace Analysis

แก้ปัญหาระยะการทำงาน ตำแหน่งชิ้นงาน และอุปกรณ์จับยึดในพื้นที่การทำงาน ด้วยอิสระในการเคลื่อนที่ของโรบอ "เพียงแค่คลิกและลาก" เมื่อโรบอท/หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปเกินระยะที่ทำงานได้ ผู้ใช้งานสามารถคลิกและลาก เพื่อไปตำแหน่งใหม่ตามที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย โดยลากได้ทั้งแบบอิสระ หรือ ให้เคลื่อนที่ตามแนวแกนที่ต้องการแบบเรียลไทม์ ซึ่งใช้เวลาสั้นและง่ายกว่าการ Teaching อย่างมาก จึงทำให้ได้งานที่เร็วกว่าและมากกว่าเดิม

3. Transition Manager

การเชื่อมต่อตำแหน่งจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่งที่ยากและอันตรายจะหมดไป ป้องกันการชน ปรัแต่งท่าทางการเคลื่อนที่อย่างง่ายดาย ด้วยการคำนวนการเชื่อมต่อแบบอัตโนมัติและปลอดภัยด้วยโปรแกรม Robotmaster เพื่อลดเวลาในการสร้างตำแหน่งของการเชื่อมต่อระหว่างจุดต่อจุด ระหว่างโปรแกรมต่อโปรแกรม และสามารถปรับท่าทางและการเคลื่อนที่ให้โดยอัตโนมัติ เมื่อจะเข้าสู่กระบวนการทำงานถัดไป

4. 6-Axis Contouring

"การเคลื่อนที่แบบ 6 แกน ตามเส้นรอบรูปงาน 3 มิติ อันทรงประสิทธิภาพอย่างแท้จริง" ด้วยระบบการทำงานแบบ CAD/CAM ที่ง่ายดาย ทำให้ผู้ใช้งานทั่วไปสามารถทำโปรแกรมหุ่นยนต์ได้โดยไม่ต้องใช้วิศวกรหุ่นยนต์ที่มีประสบการณ์สูง เพียงแค่เลื่อนเม้าส์ไปวางตรงตำแหน่งที่ต้องการ โปรแกรมจะหาขอบเส้นชิ้นงานแบบอัตโนมัติ โดยไม่ต้องสร้างเส้นขึ้นใหม่และสร้างเส้นทางเดินของหุ่นยนต์ (Tool Path) โดยอัตโนมัติแบบตั้งฉากกับรูปร่างชิ้นงาน 3D (Normal Vector)

5. Externl Axis Management

ด้วย Robotmaster การทำงานกับแกนที่ 7,8 หรือขุดรางที่ซับซ้อนต่าง ๆ จะหมดไป ด้วยการเชื่อมต่อที่ชาญฉลาดของโปรแกรมและโรบอท/หุ่นยนต์ ทำให้ทุกการเคลื่อนที่เป็นไปอย่างแม่นยำและปลอดภัย อย่างเต็มประสิทธิภาพ ไม่ว่ารูปร่างชิ้นงานและอุปกรณ์จับยึดจะมีจำนวนมากแลซับซ้อนเพียงใด Robotmaster ทำให้งานเสร็จได้ด้วยเวลาเพียงไม่กี่นาที Robotmaster สามารถควบคุมการเคลื่อนได้ทั้งแบบ Rotary และ Rail ทั้งระบบ Indexing และ Simultaneous พร้อมทั้งชดเชยแนวการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ (เครื่องมือที่หุ่นยนต์ถืออยู่) แบบอัตโนมัติ

6. Custom Process

Robotmaster ใช้ศัพท์และภาษาในการทำงานที่เข้าใจได้ง่ายเพื่อให้ผู้ใช้งานที่มีความเชี่ยวชาญสามารถเชื่อมต่อ พัฒนา ตั้งค่า และจัดการพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดได้เองอย่างง่ายดาย เพื่อความสะดวกในการทำงาน หรือ เพื่อลดขั้นตนสำหรับผู้ใช้งานค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของกระบวนการทำงานสามารถสร้าง แก้ไข และควบคุม โดยผู้ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์แบบ โดยสามารถทำกับโปรแกรมทั้งหมด หรือ การทำงานเฉพาะส่วน หรือเฉพาะจุดที่ผู้ใช้งานเลือกใช้ได้

การควบคุมและลดต้นทุน หรือการขึ้นราคาขาย เพื่อการแข่งขันในตลาด

เมื่อคุณอ่านมาถึงจุดนี้ คุณจะเข้าใจหลักการสำคัญหนึ่งในระบบ Lean คือ "Flow" กระบวนการทำงานที่ไหลอย่างต่อเนื่องไม่ติดขัด หากคุณยังยืน Teaching Robot ทุกครั้ง เมื่อเปลี่ยนกรผลิต คุณมาผิดทางแล้ว! มีคำกล่าวเปรียบเทียบว่า การจัดการสินค้าคงคลังที่มีประสิทธิผลสูงสุด คือ ไม่ต้องมี Inventory ให้จัดการ เพราะการจัดการ Inventory เป็นกิจกรรมที่ไม่สร้างมูลค่า (Non Value-Added) หากคุณไม่ต้องการ Lean Production คุณก็ผลิตเกินเป็น Stock นั่นคือต้นทุนที่ต้องกองทิ้งไว้ บวกกับการจัดการสินค้าคงคลัง ซึ่งเป็นกิจกรรมที่ไม่ก่อให้เกิดมูลค่า ดังนั้นคำตอบของการผลิต คือคุณต้องปรับปรุง "กระบวนการ" ให้ดีขึ้น โดยให้ "คน" เป็นผู้เลือกใช้เทคโนโลยี

ที่มา: https://issuu.com/stanley.juang/docs/asmm_vol4_emag หน้าที่ 10-15

สอบถามเพิ่มเติม

Mygrowtech (Thailand) Co., Ltd.

บริษัท มายโกรว์เทค (ประเทศไทย) จำกัด

คุณชูชาติ ศิวเวทกุล

ผู้จัดการทั่วไป

Email: chuchart@mygrowtechthailand.com

M: 081-836-1911