พลวัตระบบอัตโนมัติสำหรับ SME: AI และโคบอทกำลังพลิกโฉมการผลิตของเยอรมนีอย่างไร

ธุรกิจขนาดเล็กและขนาดกลาง (SMEs) ทั่วเยอรมนีกำลังหันมาใช้ระบบอัตโนมัติด้วยหุ่นยนต์ที่ยืดหยุ่นมากขึ้น เมื่อเผชิญกับปัญหาขาดแคลนแรงงานทักษะอย่างต่อเนื่องและต้นทุนการดำเนินงานที่สูงขึ้น ผู้ผลิตและผู้ประกอบการรายเล็กกำลังนำโคบอทที่ปรับตัวได้และขับเคลื่อนด้วย AI รวมถึงหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ (AMRs) มาใช้งาน ระบบควบคุมสมัยใหม่และอินเทอร์เฟซการตั้งโปรแกรมที่ใช้งานง่ายทำให้ระบบอัตโนมัติในโรงงานขั้นสูงเข้าถึงได้สำหรับเวิร์กช็อปที่เคยมองว่าหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมมีต้นทุนสูงเกินไป

ก้าวข้ามปัญหาขาดแคลนแรงงานทักษะด้วยการผสานรวมโคบอทที่ยืดหยุ่น

ธุรกิจ SMEs ในเยอรมนีดำเนินงานในสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีผลิตภัณฑ์หลากหลายแต่ปริมาณการผลิตต่ำ ซึ่งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมที่ออกแบบมาเพื่อภารกิจเดียวไม่เหมาะสม ผู้ผลิตเหล่านี้ต้องการระบบอัตโนมัติที่ยืดหยุ่น ซึ่งสามารถเปลี่ยนงานได้โดยไม่ต้องหยุดทำงานเป็นเวลานานหรือเขียนโปรแกรมใหม่ที่ซับซ้อน

โคบอทรุ่นใหม่ช่วยแก้ปัญหานี้โดยตรง โคบอทสมัยใหม่ช่วยให้ช่างเทคนิคในพื้นที่การผลิตสอนงานใหม่ได้ด้วยการจับแขนหุ่นยนต์นำไปตามเส้นทางที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น โคบอทที่พัฒนาจากความร่วมมือระหว่าง Universal Robots และ Lorch ผู้จำหน่ายอุปกรณ์เชื่อมโลหะจากเยอรมนี ช่วยให้ช่างโลหะตั้งค่าแนวเชื่อมที่ซับซ้อนได้โดยไม่ต้องเขียนโค้ดแม้แต่บรรทัดเดียว ซอฟต์แวร์ AI ขั้นสูงจะเรียนรู้และปรับปรุงเส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องมือแบบเรียลไทม์ เปลี่ยนเครื่องจักรมาตรฐานให้เป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์ที่ทำงานร่วมกับมนุษย์ได้

หุ่นยนต์เคลื่อนที่ที่ขับเคลื่อนด้วย AI ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโลจิสติกส์ภายในพื้นที่การผลิต

การขนส่งวัสดุภายในโรงงานเป็นอีกหนึ่งคอขวดของโรงงานผลิตขนาดกลาง ระบบโลจิสติกส์ภายในแบบเดิมมักพึ่งพาการขนส่งด้วยแรงงานคน ทำให้ช่างเทคนิคทักษะสูงต้องละทิ้งงานประกอบหลัก

ผู้จำหน่ายเทคโนโลยีจากต่างประเทศ เช่น Yujin Robot ผู้เชี่ยวชาญด้าน AMR จากเกาหลี กำลังขยายธุรกิจเข้าสู่เยอรมนีเพื่อทำให้การขนส่งวัสดุภายในเป็นระบบอัตโนมัติ หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติ (AMRs) ที่นำทางได้ด้วยตัวเองสามารถทำงานร่วมกับตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้ (PLCs) และเครือข่ายระบบควบคุมและจัดเก็บข้อมูลแบบ Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) ที่มีอยู่เดิม แพลตฟอร์มเคลื่อนที่เหล่านี้จะเคลื่อนที่ไปตามพื้นที่การผลิตแบบพลวัต ส่งวัตถุดิบไปยังเซลล์เครื่องจักร และเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนประกอบย่อยที่ผลิตเสร็จแล้วไปยังพื้นที่จัดเก็บโดยไม่ต้องมีมนุษย์ควบคุม

การขยายตลาดเชิงกลยุทธ์: เยอรมนีในฐานะมาตรฐานอ้างอิงด้านระบบอัตโนมัติของยุโรป

ขณะที่ธุรกิจขนาดเล็กถึงขนาดกลางเพิ่มการลงทุนด้านระบบอัตโนมัติ เยอรมนีจึงกลายเป็นเป้าหมายหลักของผู้จัดจำหน่ายหุ่นยนต์ทั่วโลก ตามข้อมูลจากผู้เชี่ยวชาญของ Germany Trade & Invest (GTAI) และ International Federation of Robotics (IFR) ธุรกิจ SMEs ถือเป็นกลุ่มตลาดที่ยังไม่ได้รับการเจาะมากที่สุดสำหรับระบบอัตโนมัติในภาคอุตสาหกรรมของยุโรป

ผู้จำหน่ายจากต่างประเทศใช้เยอรมนีเป็นพื้นที่ทดสอบฮาร์ดแวร์และสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์แบบทำงานร่วมกันรุ่นใหม่ การติดตั้งโคบอทและ AMR ได้สำเร็จภายใต้มาตรฐานความปลอดภัยของยุโรปที่เข้มงวด จะสร้างพื้นฐานทางเทคนิคที่ช่วยให้ผู้จำหน่ายขยายการดำเนินงานไปยังตลาดยุโรปในวงกว้างได้

ความเห็นเชิงเทคนิคจากผู้เชี่ยวชาญ: มุมมองด้านระบบควบคุมอุตสาหกรรม

จากมุมมองด้านวิศวกรรมระบบควบคุม การแพร่หลายของโคบอทและ AMR ในธุรกิจ SMEs ถือเป็นการเปลี่ยนจากการเขียนโปรแกรม PLC แบบรวมศูนย์ที่ซับซ้อน ไปสู่สถาปัตยกรรมระบบควบคุมแบบกระจายศูนย์ที่ทำงานบนเอดจ์เป็นหลัก

ในอดีต การติดตั้งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจำเป็นต้องใช้ผู้รวมระบบเฉพาะทางเพื่อกำหนดค่าระบบอินเตอร์ล็อกด้านความปลอดภัย การสื่อสารผ่านฟิลด์บัส และตรรกะเส้นทางการเคลื่อนที่เชิงพื้นที่ โคบอทที่รองรับ AI สมัยใหม่จัดการจลนศาสตร์และการตรวจสอบความปลอดภัยภายในตัวเอง การเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยให้ผู้ผลิตรายเล็กผสานรวมเซลล์หุ่นยนต์เข้ากับเครือข่ายเทคโนโลยีการดำเนินงาน (OT) ที่มีอยู่ได้ โดยปรับเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานเพียงเล็กน้อย และลดอุปสรรคในการนำระบบอัตโนมัติความแม่นยำสูงมาใช้

สถานการณ์การใช้งาน: การปรับปรุงเซลล์ผลิตโลหะแผ่นที่มีผลิตภัณฑ์หลากหลาย

ผู้ผลิตชิ้นส่วนโลหะขนาดกลางในเยอรมนีผลิตขายึดโครงสร้างแบบสั่งทำสำหรับเครื่องจักรอุตสาหกรรม โรงงานแห่งนี้เผชิญกับอัตราการลาออกของพนักงานสูงและประสบปัญหาในการสรรหาช่างเชื่อมด้วยมือที่ได้รับการรับรองสำหรับงานผลิตจำนวนน้อย

โรงงานติดตั้งโคบอทเชื่อมแบบ 6 แกนบนเวิร์กสเตชันที่ปรับระดับได้ พร้อมกับ AMR ขนาดกะทัดรัดหลายตัว ช่างเชื่อมจะจับแขนโคบอทนำไปตามแนวเชื่อมของขายึดเพื่อบันทึกเส้นทางการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ ขณะที่เซ็นเซอร์วิชันแบบผสานรวมจะปรับกระแสและแรงดันไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเพื่อชดเชยค่าความคลาดเคลื่อนในการประกอบ ในเวลาเดียวกัน AMR ที่เชื่อมต่อกับระบบสินค้าคงคลังของโรงงานจะส่งโลหะแผ่นดิบไปยังเซลล์และรับขายึดที่ผลิตเสร็จแล้วกลับมา การกำหนดค่านี้ช่วยเพิ่มผลผลิตรายวันขึ้น 35 เปอร์เซ็นต์ และเปิดโอกาสให้ช่างเชื่อมอาวุโสมุ่งเน้นงานสั่งทำที่ซับซ้อนและต้องการความแม่นยำสูง

เกี่ยวกับผู้เขียน

Wang Qiang เป็นผู้เชี่ยวชาญอาวุโสด้านระบบอัตโนมัติในภาคอุตสาหกรรม มีประสบการณ์ด้านวิศวกรรมภาคปฏิบัติมากกว่า 15 ปีในด้านการเขียนโปรแกรม PLC สถาปัตยกรรม DCS ระบบตรวจสอบการสั่นสะเทือน TSI และการผสานรวมระบบหุ่นยนต์อุตสาหกรรม เขาออกแบบ เขียนโปรแกรม และทดสอบเดินระบบการผลิตอัตโนมัติทั่วเอเชียและยุโรปเป็นประจำ นอกจากนี้ยังเผยแพร่บทความเชิงเทคนิคและการประเมินการดำเนินงานให้กับสื่อเทคโนโลยีอุตสาหกรรม B2B ชั้นนำ