การใช้งานหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอาหาร

0
4482

การขับเคลื่อนภาคอุตสาหกรรมในปัจจุบันนั้น ‘หุ่นยนต์’ ได้เข้ามามีบทบาทสำคัญมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดโดยคาดว่าอีก 2-3 ปีข้างหน้า ความต้องการใช้หุ่นยนต์ทั่วโลกมีโอกาสจะเพิ่มสูงขึ้นเกือบ 2 เท่า โดยอาหารและเครื่องดื่มเป็นหนึ่งในภาคอุตสาหกรรมที่จะมีการนำหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ

ายการผลิตแบบอัตโนมัตินั้นได้มีการใช้งานกันในระบบการผลิตของภาคอุตสาหกรรมเป็นปกติอยู่แล้ว แต่มักเป็นผู้ประกอบการขนาดใหญ่หรือมาจากการย้ายฐานหรือเทคโนโลยีการผลิตแบบอัตโนมัติมาพร้อมกับการเริ่มต้นธุรกิจแต่ปัจจุบันระบบการผลิตแบบอัตโนมัติได้มีการเพิ่มประสิทธิภาพและมีราคาที่ผู้ประกอบอุตสาหกรรมขนาดกลางและเล็กสามารถเข้าถึงและใช้งานได้ และมีโซลูชั่นมากมายหลายรูปแบบโดยเฉพาะหุ่นยนต์อุตสาหกรรมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการใช้ระบบอัตโนมัติเพื่อการผลิตก็เป็นหนึ่งในวิธีการเพิ่มความสามารถในการผลิตจากการคาดการณ์ International Federation of Robotics (IFR) ระบุว่ายอดขายหุ่นยนต์ทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น 6% โดยเฉลี่ยต่อปีนั่นหมายความว่า หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจะเริ่มเข้ามามีบทบาทอย่างมากในกระบวนการผลิตซึ่งโดยทั่วไปสามารถจัดแบ่งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมตามลักษณะการทำงานได้ ดังนี้

1. Articulate Robot มีลักษณะคล้ายคลึงกับแขนของมนุษย์ตั้งแต่ช่วงหัวไหล่ลงไปมีความสามารถในการทำงานและการเคลื่อนที่คล้ายแขนมนุษย์ จึงมักเรียกหุ่นยนต์ชนิดนี้ว่า“แขนกล” และยังเป็นหุ่นยนต์ที่สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรมได้หลากหลายรูปแบบมากกว่าชนิดอื่นๆ นั่นเอง
2. Fixed Sequence Robot เป็นหุ่นยนต์ที่ออกแบบให้ทำงานโดยมีเครื่องควบคุมแบบซีเควนเซอร์ (sequencer) ซึ่งมีหน้าที่สั่งงานเรียงตามลำดับ เช่น ถ้ามีซีเควนเซอร์ 10 ตัว ตัวแรกสั่งทำงาน เมื่อทำงานเสร็จตามคำสั่งตัวที่ 2 ก็จะเริ่มทำงาน และทำงานเรียงตามลำดับที่ 3, 4, 5 ไปจนถึงตัวที่ 10 เครื่องควบคุมแบบซีเควนเซอร์อาจเป็นวงจรไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์นิวแมทิกหรือไฮดรอลิกก็ได้ เมื่อทำงานที่เปลี่ยนลำดับขั้นการทำงานใหม่ จะต้องเปลี่ยนวงจรควบคุมใหม่
3. Variable Sequence Robot เป็นหุ่นยนต์ทำงานตามลำดับขั้นตอนที่เปลี่ยนลำดับได้เอง มีความคล้ายคลึงกับแบบที่ 2 แต่ต่างกันที่หุ่นยนต์กลุ่มนี้สามารถปรับเปลี่ยนวงจรที่มีอยู่ได้โดยง่าย ทำให้สะดวกต่อการเปลี่ยนแปลงชุดคำสั่งการทำงานมากกว่าแบบที่ 2
4. Play Back Robot เป็นหุ่นยนต์ทำงานตามชุดคำสั่งที่บันทึกไว้ โดยชุดคำสั่งการทำงานจะถูกบันทึกไว้ในเครื่องบันทึกความจำ ตัวอย่างเช่น ชุดคำสั่งเกี่ยวกับลำดับขั้นตอนการทำงาน และการปรับตำแหน่ง เป็นต้น ชุดคำสั่งดังกล่าวจะถูกเรียกออกมาสั่งให้หุ่นยนต์ทำงานตามที่ได้บันทึกไว้ การบันทึกความจำนั้นนิยมใช้วิธีสอนให้หุ่นยนต์ทำงาน
โดยผู้สอนจับมือหุ่นยนต์ให้ทำงานตามที่ผู้สอนต้องการ สมองหุ่นยนต์จะบันทึกข้อมูลได้ เมื่อสอนเสร็จหุ่นยนต์จะทำงานเลียนแบบที่เรียนมานั้นได้
5. Numerical Control Robot หุ่นยนต์ควบคุมด้วยตัวเลข ในหุ่นยนต์แบบนี้คำสั่งบังคับการทำงานของหุ่นยนต์มีลักษณะเป็นตัวเลข (numercial data) ชุดคำสั่งที่ใช้บังคับหุ่นยนต์อาจอยู่ในแถบหรือจานแม่เหล็กหรืออื่นๆ
6. Intelligent Robot หุ่นยนต์คิดเองได้ เป็นหุ่นยนต์ที่มีประสาทรับความรู้สึก เช่น สามารถมองเห็นได้ สามารถตัดสินใจเกี่ยวกับขั้นตอนการทำงานได้ เป็นต้น

การใช้งานหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัตในอุตสาหกรรมอาหาร
อุตสาหกรรมอาหารเป็น 1 ใน 5 อุตสาหกรรมหลัก (ประกอบด้วย ยานยนต์, เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์, เหล็ก, ผลิตภัณฑ์ยางและพลาสติก, การแปรรูปอาหาร) ที่มีความต้องการใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรม โดยรายงานของ MarketsandMarkets ได้ระบุว่าภูมิภาคเอเชียแปซิฟิกจะมีอัตราการเติบโตสูงที่สุดในการเติบโตของอุตสาหกรรมออโตเมชันด้านอาหารที่คาดว่าจะมีมูลค่าสูงถึง 2.5 พันล้านเหรียญสหรัฐฯ ในปี 2022 ซึ่งหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติจะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอาหารในลักษณะต่างๆ ตัวอย่างเช่น
• การชำแหละเนื้ออัตโนมัติ
งานชำแหละเนื้อเป็นงานที่มีรายละเอียดมากและยากที่จะพัฒนาระบบอัตโนมัติขึ้นมาทำแทนมนุษย์ แต่ปัจจุบัน JBS บริษัทผู้ผลิตและบรรจุเนื้อรายใหญ่ก็ได้เริ่มนำระบบชำแหละเนื้ออัตโนมัติที่ทำงานร่วมกับเซนเซอร์ภาพเข้ามาใช้งาน ซึ่งช่วยเพิ่มความสม่ำเสมอของคุณภาพในการชำแหละและลดความเสี่ยงของพนักงานไม่ให้เข้าใกล้อุปกรณ์ชำแหละที่อันตรายด้วย
• หุ่นยนต์หยิบจับผลไม้และอาหาร
โดยปกติผักและผลไม้ต้องการความเบามือในการหยิบจับเพื่อป้องกันความบอบช้ำจึงมีการใช้แรงงานมนุษย์เป็นส่วนใหญ่ แต่ปัจจุบันได้มีบริษัทที่พัฒนาเทคโนโลยีหุ่นยนต์หยิบจับที่นำไปใช้กับผักผลไม้โดยไม่สร้างความเสียหาย ขณะเดียวกันก็ยังสามารถหยิบจับอาหารจากที่หนึ่งไปวางอีกที่หนึ่งด้วยความเร็วสูง ซึ่งจะทำให้โรงงานผู้ผลิตอาหารมีขั้นตอนที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นจากเดิมที่อาศัยแรงงานมนุษย์
• หุ่นยนต์ตัดและหั่น
เช่นการหั่นปลาซึ่งต้องอาศัยความสามารถในการตรวจหาและหั่นส่วนที่เสียออกเท่าๆ กับความสามารถในการหั่นปลาให้เป็นชิ้นขนาดเดียวกัน
• หุ่นยนต์ผลิตเค้ก                                                                                                          ซึ่งมีตั้งแต่หุ่นยนต์พื้นฐานในการหยิบจับ ตัด บรรจุหีบห่อ ไปจนถึงหุ่นยนต์ที่ประกอบเค้กหลายๆ ชั้นเข้าด้วยกันและหุ่นยนต์ตกแต่งหน้าเค้ก เป็นต้น
• หุ่นยนต์ทำพิซซ่า                                                                                                ตัวอย่างที่เคยสร้างความฮือฮามาแล้วในช่วงเปิดตัวคือ Zume สตาร์ทอัพร้านพิซซ่าจาก Silicon Valley ที่ใช้หุ่นยนต์เป็นส่วนใหญ่ในขั้นตอนการทำ โดย Zume Pizza ให้เหตุผลว่าการใช้หุ่นยนต์ทำให้ทางร้านควบคุมคุณภาพของพิซซ่า ช่วยย่นระยะเวลาในการประกอบอาหารได้มากกว่าครึ่งหนึ่ง และยังทำให้บริษัทไม่ต้องลงทุนไปกับการจัดหาแรงงานเพื่อทำงานที่ซ้ำๆ เพราะเมื่อมีหุ่นยนต์บริษัทก็สามารถนำเงินไปลงทุนกับวัตถุดิบคุณภาพดีได้เต็มที่
• หุ่นยนต์เก็บล้าง                                                                                                 นอกจากการผลิตอาหาร โรงงานผู้ผลิตอาหารยังสามารถใช้หุ่นยนต์ในการเก็บล้างสถานที่และอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยลดอัตราการปนเปื้อนในอาหารที่มักมากับมนุษย์ได้ด้วย (แต่ก็ต้องมีการดูแลความสะอาดของหุ่นยนต์เพื่อให้มั่นใจว่าหุ่นยนต์จะไม่กลายเป็นแหล่งของสิ่งปนเปื้อนเสียเอง) ในส่วนประเทศไทยนั้น นอกจากมีการนำระบบลำเลียงบรรจุภัณฑ์แบบอัตโนมัติอุตสาหกรรมผักผลไม้และอาหารซึ่งเป็นระบบอัตโนมัติพื้นฐานที่ใช้กันแพร่หลายตั้งแต่หยิบจับ บรรจุ และลำเลียงในทุกด้านของการผลิตอาหารและเครื่องดื่มซึ่งครอบคลุมทั้งเนื้อสัตว์ เบเกอรี่ ขนมหวาน นม น้ำผลไม้ ไวน์ ชา กาแฟ ผักและผลไม้ ฯลฯ ตัวอย่างที่เป็นกระแสโดดเด่นที่สุดในเวลานี้ก็คือกลุ่มไทยเบฟเวอเรจในเครือทีซีซีผู้ผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์และนอน-แอลกอฮอล์รายใหญ่ของไทย ที่ได้จัดตั้งบริษัท “เบฟเทค” เพื่อศึกษาและพัฒนาหุ่นยนต์และเครื่องจักรอัตโนมัติสำหรับนำมาใช้กับโรงงานในเครือไทยเบฟ

โดยคุณฐาปน สิริวัฒนภักดี กรรมการผู้อำนวยการใหญ่ บริษัท กลุ่มบริษัท ไทยเบฟเวอเรจ จำกัด (มหาชน) ได้ให้สัมภาษณ์กับสื่อมวลชนว่าโลกในอนาคตจะเป็น fully automation และใช้ robotics เพื่อลดการใช้แรงงาน ขณะที่ “คน” จะพัฒนาไปสู่การบริหารจัดการ พัฒนาทักษะและองค์ความรู้ ไม่ได้ใช้ด้านแรงงานหยิบของ ยกของ ส่งของ เพราะงานแรงงานเป็นสิ่งที่เครื่องจักรทำได้ ซึ่งปัจจุบันโรงงานในกลุ่มไทยเบฟ ทั้งโรงงานผลิตสุรา เบียร์ เครื่องดื่มอัดลม น้ำดื่ม และชาเขียว ได้ยกระดับการผลิตเป็นระบบอัตโตมัติด้วยการใช้เครื่องจักรและหุ่นยนต์แล้ว โดยโรงงานโออิชิ 4 แห่ง (3 แห่งผลิตเครื่องดื่ม และ 1 แห่งผลิตอาหาร) ใช้ระบบอัตโนมัติ 90% ขณะที่โรงงานเบียร์ 3 แห่งใช้ระบบอัตโนมัติ 80% ส่วนโรงงานกลุ่มธุรกิจสุราและโรงงานเสริมสุขอยู่ที่ 50% ล่าสุด กลุ่มไทยเบฟยังได้ทุ่มงบกว่า 2 พันล้านบาท เปิดตัว “โรงงานโออิชิ วังม่วง” จ.สระบุรี พร้อมขยายสายการผลิตและบรรจุด้วยเทคโนโลยีปลอดเชื้อ Cold Aseptic Filling หรือ CAF ไลน์ที่ 4 หรือ “CAF4” ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เครื่องจักรและหุ่นยนต์ ขณะที่จำนวนพนักงานทั้งโรงงานมีเพียง 105 คนเมื่อเทียบกับโรงงานทั่วไปที่ไม่ได้ใช้ระบบอัตโนมัติต้องใช้พนักงานไม่ต่ำกว่า 1,000 คน

ะเห็นได้ว่า หลังจากที่ภาครัฐประกาศให้ประเทศไทยมุ่งสู่ Thailand 4.0 เทคโนโลยีอัตโนมัติเป็นสิ่งสำคัญอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ โดย 85% ของผู้ประกอบการอุตสาหกรรมไทยต่างให้ความสำคัญและต้องการนำเทคโนโลยีหุ่นยนต์และระ บบอัตโนมัติมาใช้ในการดำเนินธุรกิจ เพราะเห็นว่าเทคโนโลยีนี้จะทำให้อุตสาหกรรมของตนเกิดการพัฒนาถึงขีดสุด อย่างไรก็ตาม ในขณะที่การใช้งานหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติมีการเติบโตต่อเนื่อง ระบบหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติเองก็มีหลากหลายระดับและหลากหลายประเภทของการใช้งาน ซึ่งส่วนใหญ่ผู้ออกแบบจะพัฒนาหุ่นยนต์ทีสามารถใช้งานได้จริง โดยขึ้นอยู่กับบริบทของการใช้งานในแต่ละธุรกิจในปัจจุบัน ดังนั้น ในการเลือกใช้เทคโนโลยีดังกล่าว ผู้ประกอบการอุตสาหกรรมจึงต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ ให้ครอบคลุมทุกๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็น ลักษณะงานที่จะให้หุ่นยนต์ทำ วัตถุประสงค์ที่ต้องการนำหุ่นยนต์ไปใช้ ต้นทุน คุณภาพ ความสามารถในการผลิต ความยากง่ายในการใช้งาน การอัพเกรด การซ่อมบำรุง การใช้พลังงาน ตัวบุคลากรผู้ใช้งาน ฯลฯ ทั้งนี้ก็เพื่อให้การนำหุ่นยนต์มาใช้งานเป็นการช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและก่อให้เกิดความคุ้มค่าของการลงทุนในระยะยาวอย่างแท้จริง

ปัจจัยขับเคลื่อนการลงทุนในระบบหุ่นยนต์ (Robotics) ในประเทศไทย
• ระบบหุ่นยนต์เป็นเครื่องมือสำคัญในการทำ Digital Transformationเพื่อนำไปสู่การสร้าง Industry 4.0 ของผู้ประกอบการไทย
• ปัจจุบันมีบริษัทผลิตระบบหุ่นยนต์กว่า 60 บริษัทในประเทศไทย
•ค่าแรงที่พุ่งสูงขึ้นและปัญหาการขาดแคลนแรงงานทำให้ผู้ประกอบการต้องใช้ระบบอัตโนมัติและระบบหุ่นยนต์มาขึ้น
•ความผันผวนของอุปสงค์ในตลาดโลกส่งผลให้ผู้ประกอบการต้องหันมาใช้เทคโนโลยีที่ทั้งช่วยลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิต
• ระบบโครงสร้างพื้นฐานที่เอื้อต่อการใช้งานเทคโนโลยี
• การศึกษาวิจัยด้านระบบหุ่นยนต์อย่างต่อเนื่องของมหาวิทยาลัยในประเทศไทย

 


ที่มา: สำนักงานส่งเสริมเศรษฐกิจดิจิทัล (Digital Economy Promotion Agency – DEPA)