อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่งในทางอุตสาหกรรม (IIoT): การติดตามเป็นวิธีที่เหมาะอย่างยิ่งในการเริ่มต้นการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัล

การทำความร้อนที่ควบคุมผ่านแอป สมาร์ทวอทช์ที่มีหน้าจอดูอัตราการเต้นของหัวใจ และรถยนต์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายเป็นเพียงตัวอย่างของการปรับใช้อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง (IoT) สำหรับผู้บริโภคที่พบได้ทั่วไปในปัจจุบัน การใช้งานในด้านนี้กำลังเปิดตัวสู่สาธารณะมากขึ้นเรื่อยๆ แต่ในเวลาเดียวกันนี้ การปฏิวัติด้านดิจิทัลก็กำลังเกิดขึ้นในโรงงาน สถานประกอบการอุตสาหกรรม และศูนย์การผลิตนับพันทั่วโลก ซึ่งแม้ว่าการเปลี่ยนแปลงนี้จะเกิดขึ้นอย่างเงียบๆ แต่ก็สร้างผลกระทบได้ไม่น้อยไปกว่ากันเลย

แม้ว่ากระบวนการผลิตที่เรียนรู้ได้เอง ระบบสมาร์ทโลจิสติกส์ และโรงงานที่ควบคุมตัวเองได้ อาจฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่ทั้งหมดนี้ก็ได้กลายเป็นความจริงแล้ว และถูกนำมาใช้งานจริงในหลายด้านแล้วในตอนนี้ ระบบอัจฉริยะสามารถควบคุมสายการผลิตทั้งสายโดยสิ่งที่เรียกว่า “โรงงานอัจฉริยะ (Smart Factory)” ได้แล้วในปัจจุบัน หลักการของโรงงานอัจฉริยะนี้ไม่ได้นำมาใช้เฉพาะในด้านของการผลิตรถยนต์เท่านั้น แต่ยังนำไปใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอื่นๆ โลจิสติกส์ อุตสาหกรรมเคมี และการพัฒนาต้นแบบอีกด้วย แม้แต่ในวงการเกษตรกรรม การเปลี่ยนผ่านสู่ระบบดิจิทัลก็เป็นคำที่ถูกใช้กันมากขึ้นภายใต้คำยอดฮิตอย่าง “การเกษตรอัจฉริยะ (Smart Farming)”

จุดประสงค์ของการผลิตอัจฉริยะนั้นชัดเจน นั่นคือ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการปฏิบัติงาน ลดต้นทุน เพิ่มความยืดหยุ่น และสามารถตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้าที่เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ ความผันผวนของอุปสงค์ และปัจจัยแวดล้อมภายนอกได้อย่างรวดเร็วและเฉพาะเจาะจง เมื่อนำไปใช้อย่างเหมาะสม รูปแบบการผลิตเช่นนี้จะช่วยเพิ่มการเติบโต ความสามารถในการแข่งขัน และความอยู่รอดในอนาคตของบริษัทได้

ทำไมหลายบริษัทยังลังเลที่จะทำการเปลี่ยนแปลง

แม้จะมีข้อได้เปรียบมากมายที่ปฏิเสธไม่ได้ แต่เหตุใดระบบต่างๆ ในประเทศเยอรมนีถึงยังไม่เปลี่ยนไปเป็นระบบอัจฉริยะมากกว่านี้ ข้อมูลการศึกษาวิจัยโดยสมาคมอุตสาหกรรมวิศวกรรมเครื่องจักรกลแห่งประเทศเยอรมนี (VDMA) ¹ ระบุไว้ว่า :

“แม้ว่าบริษัทขนาดใหญ่หลายแห่งได้ลองใช้ศักยภาพในการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลในโมเดลธุรกิจของตนและได้เริ่มกระบวนการนวัตกรรมแล้ว แต่บริษัทขนาดกลางยังคงลังเลอยู่ สาเหตุของความลังเลนี้มีความซับซ้อน ส่วนหนึ่งมาจากความไม่แน่นอนด้านกลยุทธ์ในการนำไปใช้งาน และยังมีความกังวลเรื่องต้นทุนและความเสี่ยงในการลงทุน ตลอดจนข้อสงสัยเกี่ยวกับประโยชน์ที่จะได้รับอีกด้วย"  

กล่าวอีกนัยหนึ่ง คำถามต่างๆ ที่บริษัทขนาดกลางหลายแห่งยังคงถามตนเอง และเป็นที่มาของความลังเลนั้น ล้วนเป็นสิ่งที่เข้าใจได้:

• บริษัทของฉันจะได้รับประโยชน์จากการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลอย่างไรบ้าง และมีค่าใช้จ่ายอะไรบ้างที่เกี่ยวข้อง
• แนวทางที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการเริ่มต้นการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลคืออะไร และมีมาตรการใดบ้างที่จำเป็นต้องดำเนินการ

อย่างไรก็ตาม บริษัทขนาดกลางเป็นกลุ่มที่มีศักยภาพมากที่สุดในการขับเคลื่อนการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัล เนื่องจากกว่า 90% ของบริษัททั้งหมดในประเทศเยอรมนีเป็นบริษัทขนาดกลาง ซึ่งมีส่วนสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจกว่าครึ่ง และสร้างอาชีพให้ผู้คนเกือบ 60% ² ทั้งนี้ ไม่ใช่เพียงแค่บริษัทเอกชนเท่านั้นที่จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลง หน่วยงานท้องถิ่นของรัฐก็สามารถได้รับประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงนี้เช่นกัน

บริษัทขนาดกลางจำนวนมากต่างคาดหวังว่าการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลจะช่วยปรับกระบวนการทำงานให้ง่ายขึ้น เพิ่มกำไรจากการขาย และส่งเสริมนวัตกรรมทั้งในด้านผลิตภัณฑ์และการบริการ แต่การเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลยังทำได้มากกว่านั้นอีกมาก เมื่อขอให้บริษัทขนาดกลางในประเทศเยอรมนีประเมินระดับการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลของตนจากระดับหนึ่ง (ต่ำสุด) ถึงระดับห้า (สูงสุด) โดยรวมแล้ว บริษัทเหล่านี้ให้คะแนนตนเองอยู่ที่ระดับสาม³

สถานีสูบน้ำจำเป็นต้อง “อัจฉริยะ” ด้วยไหม แล้วการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลจะให้ผลดีในด้านใดบ้าง

การจัดการกับของไหลโดยปราศจากปัญหาเป็นตัวอย่างที่ดีตัวอย่างหนึ่งในแขนงย่อยของภาคอุตสาหกรรม ซึ่งอุปสรรคเริ่มต้นในการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลนั้นมีน้อยมาก แต่ศักยภาพและประโยชน์ที่อาจได้รับนั้นมีความน่าคาดหวังอย่างยิ่ง

ด้วยการใช้งานที่หลากหลาย ปั๊มจึงเป็นกระดูกสันหลังในกระบวนการทางอุตสาหกรรมมากมาย ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานในกระบวนการหลักโดยตรง (เช่น การใช้ในการผลิตเครื่องดื่มหรือผลิตภัณฑ์จากนมในอุตสาหกรรมอาหาร การใช้ในอุตสาหกรรมยา ฯลฯ) หรือในกระบวนการรอง (เช่น ปั๊มของเหลวเพื่อถ่ายเทความร้อน ปั๊มน้ำหรือสารเคมี การใช้ในระบบหล่อเย็น ฯลฯ) ปั๊มก็มักเป็นส่วนประกอบที่สำคัญอย่างยิ่งต่อระบบ และการขัดข้องจากปั๊มอาจก่อให้เกิดผลกระทบที่รุนแรงได้

แต่ปั๊มก็ไม่ได้มีบทบาทสำคัญเฉพาะในกระบวนการผลิตแบบดั้งเดิมเท่านั้น การทำงานของปั๊มที่ถูกต้องยังจำเป็นอย่างยิ่งในการใช้งานอื่นๆ เช่น ในอาคาร (เพื่อส่งน้ำ ระบายน้ำ ให้ความร้อน/ปรับอากาศ/ระบายอากาศ) ในด้านพลังงาน (โรงไฟฟ้า) และในการจัดการน้ำและน้ำเสียของเทศบาล ซึ่งการทำงานที่ผิดปกติของปั๊มสามารถส่งผลให้เกิดการหยุดชะงักของกระบวนการต่างๆ และก่อให้เกิดปัญหาที่ร้ายแรงได้

ในการใช้งานหลายประเภท การเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัลมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมประสิทธิภาพของระบบ โดยเฉพาะในด้านต่างๆ ดังนี้:

• เพิ่มความพร้อมใช้งานของระบบ
• ลดต้นทุนการบำรุงรักษา ผ่านการวิเคราะห์ข้อมูลการทำงานและสถานะต่างๆ อย่างชาญฉลาด
• เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน

แต่วิธีการเหล่านี้ทำได้อย่างไร

แนวทางในการเริ่มต้นการเปลี่ยนเป็นระบบดิจิทัล: เซ็นเซอร์คือรากฐานที่สำคัญ

โรงงานอัจฉริยะที่สามารถคิด วิเคราะห์ และควบคุมตนเองได้โดยอัตโนมัติเกือบทั้งหมด พร้อมทั้งมีประสิทธิภาพมากที่สุด นับเป็นเป้าหมายสูงสุดของอุตสาหกรรม 4.0 — อย่างไรก็ตาม รากฐานของสภาพแวดล้อมการผลิตระดับสูงเช่นนี้กลับเรียบง่ายกว่าที่คาด และใช้หลักการเดียวกันในทุกประเภทของการใช้งาน นั่นคือ ‘เซนเซอร์’ เซนเซอร์จะทำหน้าที่ส่งข้อมูลที่จำเป็นอย่างต่อเนื่องผ่านค่าต่างๆ ของสถานะและประสิทธิภาพ ซึ่งข้อมูลดิจิทัลจากเซนเซอร์เหล่านี้เองที่ทำให้ระบบควบคุมอัจฉริยะสามารถตัดสินใจได้อย่างมีประสิทธิภาพ

แม้ว่าเพียงไม่กี่ปีก่อน เซ็นเซอร์ประเภทนี้ยังอยู่ระหว่างการพัฒนา ไม่เสถียร มีต้นทุนสูง และสามารถใช้งานได้ในเพียงไม่กี่แบบเท่านั้น อย่างไรก็ตาม สถานการณ์ในปัจจุบันได้เปลี่ยนแปลงไปโดยสิ้นเชิงแล้ว ปัจจุบัน องค์ประกอบที่จำเป็นทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นตัวเซนเซอร์ ระบบคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อ บริการคลาวด์ รวมถึงการเชื่อมต่อเครือข่ายความเร็วสูงผ่านระบบมือถือ ล้วนมีให้ใช้งานอย่างแพร่หลาย รองรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว และสามารถจัดหาได้ในต้นทุนที่ต่ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับประโยชน์ที่จะได้รับ

การติดตั้งเซนเซอร์อย่างครอบคลุมในระดับที่เหมาะสม จะสร้างรูปแบบของ 'ความโปร่งใสทางดิจิทัล' ซึ่งส่งผลให้เกิดประโยชน์หลากหลายประการ ดังนี้:

• การบันทึกข้อมูลต่อเนื่อง
• การติดตามตรวจสอบที่รวมศูนย์สำหรับชิ้นส่วนทั้งหมดที่ได้เชื่อมต่อไว้ (ประหยัดเวลาและกำลังคน)
• การผสานรวมข้อมูลเข้ากับระบบที่มีอยู่เดิมผ่านอินเตอร์เฟสต่างๆ
• การวิเคราะห์ข้อมูลที่บันทึกโดยตรงจากอุปกรณ์สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น ใช้สำหรับการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์: ลงมือเชิงรุกเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน

คุณไม่จำเป็นต้องพัฒนาไปถึงขั้นโรงงานอัจฉริยะที่ทำงานโดยอัตโนมัติทั้งหมด — เพียงแค่ติดตั้งเซนเซอร์ในองค์ประกอบสำคัญบางอย่างของระบบ (เช่น ปั๊ม) เพื่อการติดตามตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง ก็สามารถสร้างศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมากแล้ว สำหรับด้านการจัดการของไหล เรากำลังก้าวเข้าสู่ยุคใหม่ที่กลยุทธ์ในการบำรุงรักษากำลังเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง

ปัจจุบัน แนวคิดด้านการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์เป็นตัวอย่างที่ดีอย่างยิ่งที่แสดงให้เห็นว่าเซ็นเซอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายสามารถนำมาใช้ให้เป็นประโยชน์ได้บริบทของ Industrial Internet of Things – IIoT ซึ่งเฉพาะในด้านการบำรุงรักษาเพียงอย่าง การศึกษาวิจัยของ VDMA ก็ได้คำนวณว่าจะมีศักยภาพในการประหยัดต้นทุนได้ 20 ถึง 30%

หลักการพื้นฐานของการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์สามารถแบ่งออกได้เป็นสามขั้นตอนดังนี้

1. การบันทึกสถานะและข้อมูลด้านประสิทธิภาพของปั๊มที่เกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่องในรูปแบบดิจิทัล
2. การส่งและจัดเก็บข้อมูลในคลาวด์
3. ประมวลผลข้อมูลที่เก็บรวบรวมได้ เช่น ในรูปแบบของการคำนวณความเป็นไปได้สำหรับเหตุการณ์เฉพาะ และการนำข้อมูลเหล่านี้ไปใช้ในการวางแผนด้านบริการและการบำรุงรักษา

ข้อได้เปรียบที่เด็ดขาดของการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ คือ ข้อมูลที่รวบรวมได้ เช่น การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น ช่วยให้สามารถวิเคราะห์แนวโน้มการทำงานของปั๊มได้ล่วงหน้า ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจพบการสึกหรอหรือความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่ระยะเริ่มต้น และสามารถดำเนินการบำรุงรักษาได้อย่างทันท่วงที — ป้องกันไม่ให้เกิดความล้มเหลวของปั๊มหรือแม้แต่ระบบทั้งหมด

กลยุทธ์เชิงรุกนี้ทำให้การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์มีความแตกต่างจากแนวทางตอบสนองแบบดั้งเดิมที่การบำรุงรักษาจะเกิดขึ้นเมื่อข้อผิดพลาดเกิดขึ้นแล้วเท่านั้น เนื่องจากแนวทางแบบดั้งเดิมไม่ได้ดำเนินการป้องกันแบบเชิงรุก ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดจึงนำไปสู่เวลาหยุดการทำงานที่ยาวนานได้ โดยเฉพาะในกรณีของปั๊มที่อาจส่งผลกระทบที่รุนแรงได้อย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น ทำให้สายการผลิตทั้งสายต้องหยุดทำงาน การส่งน้ำทั้งหมดถูกหยุดชะงัก ระบบทำความร้อนหรือความเย็นล้มเหลว หรือไม่สามารถระบายน้ำเสียออกไปได้

การติดตั้งเซ็นเซอร์และระบบอุปกรณ์ต่อพ่วงที่มีราคาไม่แพง รวมถึงการใช้ซอฟต์แวร์ติดตามตรวจสอบแบบรวมศูนย์เป็นโซลูชันที่ชาญฉลาดกว่า  และเป็นวิธีที่รับมือต่อการเปลี่ยนแปลงในอนาคตได้ในการเริ่มต้นเข้าสู่โลกของการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

การเริ่มต้นใช้งานระบบตรวจสอบปั๊มแบบดิจิทัลนั้นทำได้ง่ายและมีต้นทุนไม่สูง – ตัวอย่างเช่นด้วย KSB Guard โซลูชันการติดตามตรวจสอบอัจฉริยะนี้ประกอบด้วยหน่วยเซนเซอร์ขนาดเล็กและหน่วยส่งข้อมูลพร้อมแบตเตอรี่ ซึ่งสามารถติดตั้งกับตัวปั๊มได้อย่างง่ายดาย จากนั้น เกตเวย์จะส่งข้อมูลที่บันทึกได้จากปั๊มขึ้นสู่ระบบคลาวด์ ซึ่งผู้ใช้สามารถเข้าถึงค่าที่วัดได้ผ่านแอปพลิเคชันหรือจากคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป ด้วยระบบนี้ คุณสามารถเข้าถึงข้อมูลสถานะและประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องของปั๊มได้โดยสะดวกตลอดเวลา ความโปร่งใสที่ได้ช่วยให้สามารถวางแผนงานบำรุงรักษาได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ลดเวลาหยุดทำงาน และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของกลุ่มปั๊มได้อย่างมีนัยสำคัญ ในฐานะซัพพลายเออร์ครบวงจร เคเอสบีช่วยให้มั่นใจได้ว่าปั๊ม อะไหล่ และบริการที่เกี่ยวข้องทุกส่วนได้รับการจับคู่ให้ทำงานร่วมกันอย่างดีที่สุด – ทำให้คุณสามารถใช้ประโยชน์จากศักยภาพในการประหยัดต้นทุนด้านการบำรุงรักษาได้เต็มที่ตามที่ VDMA ประเมินไว้ที่ 20 ถึง 30%