digital Archives - PTT ExpresSo

Digital Twin กับประโยชน์ในการจำลองโมเดลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

Digital Twin เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญของยุค Industry 4.0 ที่สามารถสร้างแบบจำลองและให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการผลิตทั้งหมด ปัจจุบัน อุตสาหกรรมต่างๆ จึงเริ่มใช้ประโยชน์จาก Digital Twin กันมากขึ้น เพราะเป็นวิธีที่คุ้มค่าในการสร้างต้นแบบเพื่อทดสอบ วิเคราะห์ และประเมินผลการจำลองโมเดล ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้ดียิ่งขึ้น

บทความนี้ PTT ExpresSo จะพาไปทำความรู้จักว่า Digital Twin คืออะไร? ใช้ประโยชน์ในกระบวนการผลิตได้อย่างไร? พร้อมตัวอย่างการใช้ Digital Twin ในอุตสาหกรรมยานยนต์

Digital Twin คืออะไร?

Digital Twin คือ การสร้างแบบจำลองเสมือนของวัตถุหรือกระบวนการต่างๆ บนโลกแห่งความเป็นจริงให้ออกมาเป็นรูปแบบดิจิทัล พร้อมใส่กลไกการทำงานเชื่อมต่อกับวัตถุจริง ทำให้สามารถเก็บข้อมูลต่างๆ ได้แบบเรียลไทม์ เพื่อนำข้อมูลเชิงลึกที่ได้มาใช้จำลองความเป็นไปได้ในการทำงานเพื่อลดความผิดพลาด ใช้ประกอบการตัดสินใจในการทำงาน รวมถึงใช้ในการปรับปรุงระบบต่างๆ ให้ดียิ่งขึ้น

โดยทั่วไป Digital Twin มี 3 ประเภท ได้แก่

ประเภท Product: ใช้ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่
ประเภท Production: ใช้ตรวจสอบกระบวนการผลิต
ประเภท Performance: ใช้รวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ และตัดสินใจเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

ถ้ามีการบูรณาการระหว่าง Digital Twin ทั้ง 3 ประเภทนี้จะเรียกว่า Digital Thread ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ต่างๆ ด้วยการรวบรวมข้อมูลในทุกขั้นตอนของผลิตภัณฑ์และวงจรการผลิต

เนื่องจาก Digital Twin มีต้นทุนต่ำกว่าการสร้างต้นแบบจริง จึงเป็นเครื่องมือสำคัญที่ช่วยให้อุตสาหกรรมต่างๆ เข้าใจกระบวนการผลิตที่ซับซ้อน ตลอดจนการดำเนินงานและการตอบสนองในทุกขั้นตอน ด้วยแบบจำลองเสมือนที่สามารถรวบรวมข้อมูลและทดสอบซ้ำได้หลายพันครั้งผ่านซอฟต์แวร์ ซึ่งจะช่วยค้นหาโซลูชันการผลิตที่เหมาะสม ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพสูงสุดได้ดียิ่งขึ้น

Digital Twin ใช้ประโยชน์ในกระบวนการผลิตได้อย่างไร?

1. ปรับปรุงการออกแบบระบบ

โรงงานสามารถใช้ Digital Twin ในการวางแผนและทดสอบสายการผลิตใหม่ พร้อมค้นหาปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและพื้นที่ที่ควรปรับให้เหมาะสมก่อนสร้างระบบทางกายภาพ เทคนิคการสร้างภาพจำลองด้วย Digital Twin ทำให้มองเห็นปัญหาได้ชัดเจน วางแผนการทำงานได้ง่ายและมีประสิทธิภาพ ช่วยประหยัดทั้งเวลาและเงินทุน

2. การทดสอบผลิตภัณฑ์ใหม่

ก่อนหน้านี้ ทีมวิจัยและพัฒนา (Research and Development: R&D) ต้องใช้เวลาทดลองและตรวจสอบข้อผิดพลาดอย่างยาวนาน เพื่อคิดค้นและพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่หรือปรับปรุงผลิตภัณฑ์เดิมให้ดีขึ้น แต่ด้วยเทคโนโลยี Digital Twin ทำให้ผู้ผลิตสามารถทดสอบการตั้งค่าระบบ รวมทั้งการจำลองสถานการณ์ต่างๆ ได้ง่ายและรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องผลิตจริง จึงช่วยลดความเสี่ยงจากการคำนวณที่ผิดพลาดซึ่งจะส่งผลให้ค่าใช้จ่ายสูงขึ้นตามไปด้วย

3. การตรวจสอบและการบำรุงรักษาเครื่องจักร

โดยปกติ ทีมงานฝ่ายผลิตจะรวบรวมข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับเครื่องจักรเป็นประจำอยู่แล้ว เช่น ระดับความชื้น การเคลื่อนไหว การสั่นสะเทือน ฯลฯ แต่ในปัจจุบัน เพียงแค่มีอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ IoT (Internet of Things) กับเทคโนโลยี Digital Twin ก็สามารถเก็บรวบรวมข้อมูลผ่านมุมมองที่ครอบคลุมของระบบได้ในทันที รวมทั้งการตรวจสอบความผิดปกติของการใช้งาน หรือปัญหาของเครื่องจักรที่ไม่คาดคิดและอาจสังเกตเห็นได้ยาก จึงช่วยให้ทีมงานได้รับทราบและหาทางป้องกันล่วงหน้า ก่อนที่จะเกิดปัญหาจนทำให้กระบวนการผลิตต้องหยุดชะงักหรือเกิดอันตรายกับผู้ใช้งาน

ตัวอย่างการใช้ Digital Twin ในอุตสาหกรรมยานยนต์

บริษัทยานยนต์ชั้นนำอย่าง Porsche, BMW และแบรนด์อื่นๆ กำลังพัฒนารถยนต์แห่งอนาคตด้วยเทคโนโลยี Digital Twin ทำให้ตอนนี้บริษัทต่างๆ สามารถจำลองโมเดลต้นแบบได้ทุกประเภทโดยไม่ต้องใช้ต้นทุนสูงเหมือนแต่ก่อน

นอกจากนี้ เครื่องมือสร้างแบบจำลอง Digital Twin อย่าง CAD (Computer Aided Design) หรือโปรแกรมออกแบบ 3D ต่างๆ ยังได้รับการพัฒนาให้สามารถ Render ได้ในทันที จึงเหมาะกับการใช้ทดสอบประสิทธิภาพผ่านสถานการณ์จำลอง รวมถึงการปรับเปลี่ยนกลไกเชิงฟิสิกส์ เช่น การศึกษาว่ารถยนต์จะวิ่งในภูมิประเทศที่แตกต่างกันเป็นอย่างไร

ไม่เพียงแค่นั้น บริษัทผู้ผลิตรถยนต์ยังสามารถใช้ Digital Twin เพื่อออกแบบระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ด้วยข้อมูลระบบเซ็นเซอร์อัจฉริยะที่ผ่านการสังเคราะห์ข้อมูล และจำลองรายละเอียดของสถานการณ์ที่อาจเกิดขึ้นในทุกรูปแบบ ซึ่งจำเป็นต่อการทดสอบตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการพัฒนายานพาหนะที่สามารถตอบสนองได้อย่างแม่นยำ แม้ไม่มีคนขับอยู่ด้วย

สรุป

ตัวอย่างข้างต้นเป็นเพียงแง่มุมหนึ่งของการใช้ Digital Twin ในอุตสาหกรรมยานยนต์เท่านั้น เพราะปัจจุบัน Digital Twin ได้เข้าไปมีบทบาทเกือบทุกอุตสาหกรรม มีการใช้เทคโนโลยีนี้เพื่อจำลองรูปแบบการจราจร การวิจัยทางการแพทย์ การทดลองทางคลินิก หรือแม้แต่การออกแบบและฝึกฝนโมเดลจำลองจากเทคโนโลยี AI

จะเห็นได้ว่า Digital Twin สามารถใช้ประโยชน์ในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตให้กับธุรกิจได้หลากหลาย อีกทั้งยังเป็นเทคโนโลยีที่กำลังเติบโตด้วย ดังนั้น อาจถึงเวลาแล้วที่อุตสาหกรรมการผลิตต้องเริ่มปรับตัวและนำ Digital Twin ไปประยุกต์ใช้ เพื่อเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางธุรกิจในยุค Industry 4.0

ติดตามข่าวสารและคอนเทนต์ดีๆ เกี่ยวกับเทคโนโลยี ธุรกิจ และสิ่งแวดล้อมที่คุณไม่ควรพลาด

ได้ที่ Facebook PTT ExpresSo

Industry 4.0: ยุคแห่งอุตสาหกรรมดิจิทัล

เรากำลังอยู่ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญของอุตสาหกรรมการผลิตทั่วโลก อันเนื่องมาจากการเติบโตแบบก้าวกระโดดของเทคโนโลยีดิจิทัลที่เข้ามามีบทบาทในแวดวงอุตสาหกรรมมากขึ้น ทำให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตที่ชาญฉลาดและทันสมัยยิ่งกว่าเดิม จนได้รับการขนานนามว่าเป็นยุคแห่งอุตสาหกรรมดิจิทัลหรือ Industry 4.0 นั่นเอง

อย่างไรก็ตาม Industry 4.0 ไม่ใช่แค่การลงทุนในเทคโนโลยีและเครื่องมือใหม่ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปฏิวัติวิธีดำเนินงานและการพัฒนาทักษะที่จำเป็นให้แก่บุคลากรในภาคอุตสาหกรรมด้วย เพราะมีแค่ธุรกิจที่เข้าใจการเปลี่ยนแปลงและเล็งเห็นถึงข้อได้เปรียบเท่านั้นที่จะสามารถปรับตัวและยืนหยัดอยู่เหนือคู่แข่ง พร้อมรับมือกับทุกความท้าทายที่รออยู่ข้างหน้าได้

กว่าจะเป็น Industry 4.0 มีวิวัฒนาการอย่างไร และเทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อน Industry 4.0 มีอะไรบ้าง บทความนี้มีคำตอบ

บทความ industry 4.0

วิวัฒนาการของอุตสาหกรรมจาก Industry 1.0 ถึง 4.0

ก่อนจะถึงยุค Industry 4.0 โลกของเราผ่านการปฏิวัติอุตสาหกรรมมาแล้วถึง 3 ครั้ง ซึ่งในแต่ละครั้งมีการเปลี่ยนแปลง ดังนี้

การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 1 คือ จุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนวิธีการผลิตจากแรงงานคนและสัตว์มาเป็นเครื่องจักรที่ใช้พลังงานไอน้ำและพลังงานน้ำ
การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 2 คือ การปฏิวัติทางเทคโนโลยีด้วยพลังงานไฟฟ้า ทำให้โรงงานสามารถพัฒนาสายการผลิตที่ทันสมัย เพิ่มผลผลิตได้อย่างมหาศาล ถือเป็นช่วงที่เศรษฐกิจโลกเติบโตอย่างยิ่งใหญ่
การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 3 คือ การปฏิวัติดิจิทัลที่เกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาดิจิทัลขั้นสูง มีการใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการสื่อสารในกระบวนการผลิตแทนที่แรงงานมนุษย์ด้วยระบบอัตโนมัติซึ่งมีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่ 4 หรือ Industry 4.0 คือ ยุคแห่งอุตสาหกรรมดิจิทัลที่มีการใช้อินเทอร์เน็ตเชื่อมต่อฐานข้อมูลทั้งหมดเกี่ยวกับการผลิตและบริการ ทำให้โรงงานมีกระบวนการผลิตที่ชาญฉลาดมากขึ้นด้วยเทคโนโลยีต่างๆ เช่น Internet of Things ปัญญาประดิษฐ์ และระบบ Automation ที่สามารถทำงานได้ด้วยตัวเองตามโปรแกรมที่มนุษย์ควบคุมผ่านคอมพิวเตอร์ รวมทั้งการพัฒนาเครื่องจักรให้สามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพของการผลิตได้มากขึ้น

เทคโนโลยีสำคัญที่ช่วยขับเคลื่อน Industry 4.0

บทความ industry 4.0

Internet of Things (IoT)

Internet of Things (IoT) เป็นองค์ประกอบสำคัญของ Smart Factory ในยุค Industry 4.0 โดยเครื่องจักรในโรงงานจะมีการติดตั้งเซ็นเซอร์อัจฉริยะพร้อมระบุที่อยู่ IP จึงช่วยให้เครื่องจักรเชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นๆ ที่ใช้งานผ่านอินเทอร์เน็ตได้ ซึ่งกลไกเหล่านี้ทำให้สามารถรวบรวม วิเคราะห์ และแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสายการผลิตจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว รวมทั้งเชื่อมต่อกับเครือข่ายธุรกิจ อีกทั้ง Supply Chain ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Cloud Computing

การประมวลผลแบบ Cloud Computing เป็นรากฐานสำคัญของ Industry 4.0 เพราะช่วยเชื่อมต่อความต้องการทั้งด้านการผลิต การบูรณาการด้านวิศวกรรม Supply Chain การขายและการบริการให้เป็นไปอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ ข้อมูลจำนวนมากที่จัดเก็บไว้บนระบบ Cloud ยังสามารถนำมาใช้วิเคราะห์และประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะกับเจ้าของธุรกิจขนาดกลางและขนาดเล็กที่ต้องการควบคุมค่าใช้จ่ายให้สอดคล้องกับการใช้งานและการเติบโตของธุรกิจในแต่ละช่วงได้

AI และ Machine Learning

AI และ Machine Learning ช่วยให้ทุกธุรกิจใช้ประโยชน์จากปริมาณข้อมูลที่สร้างขึ้นได้อย่างเต็มที่ ไม่จำกัดแค่ในโรงงานเท่านั้น เพราะเป็นเทคโนโลยีที่สามารถวิเคราะห์ข้อมูลเชิงลึก ช่วยในการคาดการณ์และวางแผนระบบอัตโนมัติให้กับการดำเนินงานทางธุรกิจและกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม เช่น การใช้ข้อมูลที่รวบรวมจากสินทรัพย์ประเภทต่างๆ รวมถึงข้อมูลรูปแบบการใช้งานของแต่สินทรัพย์ มาคาดการณ์ด้วยการสร้างอัลกอริธึมให้ระบบเกิดการเรียนรู้โดยสามารถระบุช่วงเวลาที่สินทรัพย์นั้นๆ มีแนวโน้มที่จะพังระหว่างกระบวนการดำเนินงานได้ ช่วยให้ธุรกิจวางแผนบำรุงรักษาเครื่องจักรได้ล่วงหน้า ป้องกันปัญหาและความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต

Augmented Reality (AR)

เทคโนโลยี Augmented Reality (AR) รองรับการใช้งานได้หลากหลาย เช่น การเลือกชิ้นส่วนในคลังสินค้าและการส่งคำแนะนำการซ่อมแซมผ่านอุปกรณ์พกพา ทำให้บริษัทต่างๆ สามารถแจ้งข้อมูลแบบทันทีหรือเรียลไทม์ให้แก่พนักงาน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการตัดสินใจแก้ปัญหาและวางแผนขั้นตอนการทำงานล่วงหน้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Cybersecurity

การโจมตีทางไซเบอร์ที่พบบ่อยที่สุดและมีผลกระทบต่อเทคโนโลยีเชิงปฏิบัติงาน (Operational Technology: OT) ได้แก่ Malware Phishing Spyware และการละเมิดความปลอดภัยของอุปกรณ์เคลื่อนที่ ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีดิจิทัลสู่ Industry 4.0 จึงจำเป็นต้องคำนึงถึงแนวทางการรักษาความปลอดภัยทางไซเบอร์ที่ครอบคลุมทั้งอุปกรณ์ IT และ OT ด้วยการวางระบบ Cybersecurity เพื่อช่วยป้องกันโรงงานและสายการผลิตในอุตสาหกรรมต่างๆ ให้ปลอดภัยจากการโจมตีทางไซเบอร์ที่เป็นอันตราย และอาจทำให้กระบวนการผลิตต้องหยุดชะงักหรือเกิดความเสียหาย

Digital Twin

การเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลของ Industry 4.0 ทำให้ผู้ผลิตสามารถสร้าง Digital Twin หรือแบบจำลองเสมือนของกระบวนการผลิตในโรงงานและ Supply Chain โดยดึงข้อมูลจากเซ็นเซอร์ IoT อุปกรณ์ Programmable Logic Control (PLC) และอุปกรณ์อื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ผู้ผลิตสามารถใช้ Digital Twin เพื่อช่วยเพิ่มผลผลิต ปรับปรุง Workflow และออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ด้วยการจำลองกระบวนการผลิต หรือใช้ทดสอบการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการเพื่อหาวิธีลดเวลาหยุดทำงานและปรับปรุงกำลังการผลิต

สรุป

Industry 4.0 คือยุคสมัยใหม่ของการปฏิวัติอุตสาหกรรมที่เน้นการเชื่อมต่อระหว่างกันของเทคโนโลยีดิจิทัลที่สำคัญ เช่น Internet of Things (IoT), Cloud Computing, AI, AR, Machine Learning, Cybersecurity และ Digital Twin เพื่อใช้เทคโนโลยีต่างๆ สร้าง Smart Factory ที่มีกระบวนการผลิตอัจฉริยะ พร้อมสร้างระบบนิเวศแบบองค์รวมและการเชื่อมต่อทางเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมที่มุ่งเน้นด้านการผลิตและการจัดการ Supply Chain

ปัจจุบัน Industry 4.0 ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ทุกบริษัทต้องเผชิญกับความท้าทายในการปรับเปลี่ยนทั้งด้านกระบวนการผลิต การทำงานร่วมกับคู่ค้า การพัฒนาผลิตภัณฑ์ การบริการ และบุคลากร นับจากนี้ บริษัทต่างๆ จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับการเสริมสร้างศักยภาพการดำเนินงาน และเพิ่มพูนทักษะของพนักงานให้สอดคล้องกับ Industry 4.0 ซึ่งจะช่วยสร้างโอกาสและการเติบโตให้กับธุรกิจในยุคแห่งอุตสาหกรรมดิจิทัลได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุด

ได้ที่เพจเฟซบุ๊ก PTT Expresso

ป้ายกำกับ: digital

Digital Twin กับประโยชน์ในการจำลองโมเดลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต

Digital Twin คืออะไร?