ระบบอัตโนมัตในกระบวนการบรรจุภัณฑ์ 2025

0
1262

นอีก 3-5 ปีข้างหน้า ระบบอัตโนมัติได้รับการคาดการณ์ว่าจะเป็นแนวโน้มที่สร้างผลกระทบมากที่สุดต่อการดำเนินการผลิตอาหาร โดยผู้ประกอบการจำนวน 22% จากการสำรวจความคิดเห็นของนิตยสาร Food Engineering เมื่อปี 2018 ระบุว่า พวกเขาได้ติดตั้งระบบอัตโนมัติขั้นสูงแล้ว สืบเนื่องจากค่าแรงที่เพิ่มขึ้นและความต้องการผลิตภัณฑ์อาหารใหม่ๆ ที่เพิ่มขึ้น ทำให้ผู้ผลิตอาหารจำนวนมากกำลังพิจารณาว่ากระบวนการอัตโนมัติสามารถลดต้นทุนเพิ่มประสิทธิภาพและปรับปรุงผลประกอบการได้อย่างไร โดยเฉพาะระบบบรรจุภัณฑ์อัตโนมัติเป็นสิ่งที่ผู้ประกอบให้ความสำคัญ โดยมีหลายบริษัทที่ต้องการกำจัดปัญหาคอขวดและปรับปรุงปริมาณงานผ่านการรับหรืออัปเกรดเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์

การพัฒนาเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงเริ่มต้นจากในภูมิภาคอเมริกาเหนือ โดยสหรัฐอเมริกาได้มีการตั้งหน่วยงาน “Advanced Manufacturing Partnershipหรือ AMP เพื่อให้การสนับสนุนเพื่อให้ภาคอุตสาหกรรม สถาบันอุดมศึกษา และรัฐบาลกลาง ให้มีการลงทุนในเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ ความคิดริเริ่มนี้ได้ช่วยให้สหรัฐฯ ได้เปรียบในการแข่งขันจากการลงทุนในอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์ที่ใช้ในสายการผลิตขั้นสุดท้าย นำไปสู่การมีฐานส่งออกเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ที่แข็งแกร่ง และมีส่วนสำคัญทำให้อุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติในกระบวนการบรรจุอาหารเติบโตขึ้นด้วย เช่น Bosch Packaging Services ได้ขยายธุรกิจโดยลงทุนในภาคการบรรจุภัณฑ์ต่างๆ เช่น เบเกอรี่ อาหารสด อาหารแช่แข็ง และเวชภัณฑ์ ขณะเดียวกันการแข่งขันที่ทวีความรุนแรงยิ่งขึ้นกำลังบังคับให้ผู้ผลิตให้หันมาใช้ระบบอัตโนมัติเพื่อลดต้นทุนในกระบวนการผลิตบรรจุภัณฑ์

การนำระบบอัตโนมัติถูกนำมาใช้เพิ่มขึ้นในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อหลีกเลี่ยงการทำซ้ำๆ งานอย่างเดิม ภายใต้ข้อกำหนดการควบคุมคุณภาพในการตรวจสอบการปนเปื้อนและรับประกันการปรับปรุงบรรจุภัณฑ์ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพ แม่นยำ และรวดเร็วมากขึ้น ระบบตรวจจับที่ใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น รวมถึงการออกแบบที่มีความซับซ้อนน้อยลง แอปพลิเคชันของตัวควบคุมซอฟต์แวร์ เช่น PLC และ SCADA ที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการตรวจสอบและควบคุมระบบอัตโนมัติ การนำระบบอัตโนมัติมาใช้ในสายงานจึงมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้นมากเรื่อยๆ

ทั้งนี้ ตามรายงาน “Food Automation Market” ที่เผยแพร่เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผ่านมา โดย Meticulous Research® ได้พยากรณ์ถึงการขยายตัว (CAGR) ของตลาดระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอาหารทั่วโลก ระบุว่า จะมีการเติบโต 7.5% จากปี 2019 ไปอยู่ที่ 1.43 หมื่นล้านเหรียญสหรัฐฯ ภายในปี 2025

รายงานของ Meticulous Research® ยังกล่าวด้วยว่า แม้ส่วนใหญ่อุตสาหกรรมอาหารจะขาดการใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ รวมถึงระบบอัตโนมัติในโรงงานเนื่องจากต้นทุนของระบบอัตโนมัติที่ค่อนข้างสูงและขาดบุคลากรที่มีทักษะ อย่างไรก็ตาม ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และความคาดหวังที่เพิ่มขึ้นของลูกค้า ตลอดจนหน่วยงานกำกับดูแลที่ได้เพิ่มข้อกำหนดความต้องการคุณภาพอาหารและความปลอดภัยที่ดีขึ้น ซึ่งส่งผลให้เกิดการกระตุ้นให้มีการใช้งานระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอาหารเพิ่มขึ้น รวมถึงกฎระเบียบด้านความปลอดภัยอาหารที่เพิ่มขึ้น ก็ทำให้แต่ละโรงงานมีความจำเป็นต้องลงทุนในระบบอัตโนมัติมากขึ้น โดยเฉพาะในส่วนบรรจุภัณฑ์และการบรรจุหีบห่อใหม่ๆ ซึ่งคาดว่าจะเป็นส่วนแบ่งที่ใหญ่ที่สุดของตลาดระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมอาหารอัตโนมัติในปีนี้ และจะยังคงเติบโตอย่างมีนัยสำคัญในอีก 5-6 ปีข้างหน้า

ตลาดระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์

ระบบอัตโนมัติของกระบวนการบรรจุหีบห่อจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์อย่างมาก โดยจะช่วยกำจัดข้อผิดพลาดที่เกิดจากกระบวนการบรรจุภัณฑ์และการพิมพ์ฉลากได้อย่างมีประสิทธิภาพ พร้อมทั้งช่วยลดการใช้พลังงานและทรัพยากร

ปัจจุบันเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์มีราคาย่อมเยาขึ้น และสามารถนำไปใช้ได้อย่างง่ายได้แม้แต่กับธุรกิจขนาดกลางและขนาดเล็ก ขณะเดียวกับอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่มจะยิ่งมีการเติบโตมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะตลาดอาหารที่มีองค์ประกอบของอาหารที่ให้ประโยชน์ต่อสุขภาพ หรือที่เรียกว่า อาหารฟังก์ชั่น (Functional Food) ซึ่งจากรายงาน Functional Foods Market Size, Share & Trends Analysis Report By Ingredient, By Product, By Application, And Segment Forecasts, 2019 – 2025 ซึ่งเผยแพร่อยู่ใน www.researchandmarkets.com ระบุว่า ตลาดอาหารเพื่อสุขภาพทั่วโลกคาดว่าจะสูงถึง 2.75 แสนล้านเหรียญภายในปี 2025 โดยจะขยายตัวที่อัตรา CAGR 7.9% ในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับสารอาหารและสารเติมแต่งอาหารเสริมเป็นหนึ่งในตัวขับเคลื่อนการเติบโตที่สำคัญ ส่วนผสมเช่นโปรไบโอติกส์และกรดไขมันโอเมก้า-3 จะมีการบริโภคอย่างกว้างขวางผ่านโยเกิร์ตและน้ำมันปลาเพื่อลดโอกาสและความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับโรคหัวใจและหลอดเลือด

นอกจากนี้ อุปกรณ์ IoT จะทำให้เกิดการใช้ระบบอัตโนมัติได้ง่ายขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น ตัวอย่างการนำมาใช้ในกระบวนการบรรจุภัณฑ์ก็คือการจัดทำฉลากและบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะที่ผู้ผลิตสามารถบันทึกข้อมูลสำคัญต่างๆ เกี่ยวกับสินค้าลงไปในฉลากหรือบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะได้ ทั้งยังสามารถติดตามตรวจสอบสินค้าระหว่างการขนส่งไปจนถึงมือผู้บริโภคโดยผ่านเทคโนโลยีการตรวจรับข้อมูล ไม่ว่าจะเป็น ข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุดิบ อายุการใช้งาน การเก็บรักษา สารประกอบที่อาจก่อให้เกิดภูมิแพ้ วันหมดอายุ หรือข้อมูลอัปเดทอื่นๆ ที่สำคัญ ช่วยให้ฉลากอัจฉริยะกลายเป็นเครื่องมือป้องกันการปลอมแปลงสินค้า ปัญหาการปนเปื้อนสินค้า การขโมยสินค้า ทั้งยังเป็นตัวช่วยยืดอายุสินค้า ให้กับวงการอาหาร และบรรจุภัณฑ์ โดย Mordor Intelligence ได้เปิดเผยรายงาน Smart Label Market – Growth, Trends, And Forecast (2019 – 2024) ระบุว่า ในช่วงปี 2019-2024 ตลาดฉลากอัจฉริยะจะมีการขยายตัวที่อัตรา CAGR 13.7% จากความนิยมในกลุ่มค้าปลีกการดูแลสุขภาพและโลจิสติกส์ ด้วยความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับได้จากคลังสินค้าไปยังศูนย์กระจายสินค้าตลอดห่วงโซ่อุปทาน ฉลากเหล่านี้ได้กลายเป็นเครื่องมือสำคัญไม่เพียงแต่ในกระบวนการบรรจุภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการตลาดและการโฆษณาสินค้าอุปโภคบริโภคซึ่งสามารถทำได้ผ่านการให้ข้อมูลผลิตภัณฑ์รวมถึงการวิเคราะห์รูปแบบการซื้อของผู้บริโภคที่สามารถเข้าถึงได้จากข้อมูลที่รวบรวมโดยฉลากอัจฉริยะเหล่านี้

นอกจากนี้ Mordor Intelligence ยังได้คาดการณ์การเติบโตของตลาดบรรจุภัณฑ์อาหารนับตั้งแต่ปี 2019-2024 ที่อัตรา CAGR มากกว่า 6% โดยความต้องการระบบอัตโนมัติขั้นสูงที่เพิ่มขึ้น เช่น หุ่นยนต์ จะช่วยกระตุ้นการเติบโตของตลาดในช่วงระยะเวลาคาดการณ์ดังกล่าว ตัวอย่างเช่นจากการสำรวจของสมาคมเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์และการแปรรูป (The Association for Packaging and Processing Technologies) ของสหรัฐอเมริกา พบว่า 94% ของการดำเนินงานบรรจุภัณฑ์อาหารกำลังใช้หุ่นยนต์อยู่แล้ว ขณะที่โรงงานแปรรูปอาหารมีการใช้หุ่นยนต์แล้วประมาณ 1 ใน 3 ของจำนวนโรงงานแปรรูปอาหารทั้งหมด และคาดว่าจะมีจำนวนเพิ่มขึ้นอีกมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

อนาคตของอนาคต

การทำงานอัตโนมัติเป็นทิศทางในอนาคตของการพัฒนาเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ ดังนั้น เพื่อเปลี่ยนความท้าทายให้เป็นโอกาส และเตรียมตัวเผชิญหน้ากับนวัตกรรมของระบบอัตโนมัติในอนาคต เราจึงขอนำเสนอแนวโน้มสำคัญที่กำลังมีอิทธิพลต่ออุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และจะสร้างปรากฏการณ์ใหม่ของระบบอัตโนมัติในอนาคตต่อไป

การทำงานร่วมกันของหุ่นยนต์ (Cobots) เนื่องเพราะการจัดการชิ้นงานที่ต้องออกแบบเฉพาะบุคคลซึ่งจะมีจำนวนน้อยรวมถึงจำนวนชิ้นงานในบางลักษณะต้องผลิตในปริมาณน้อยลง ซึ่งก่อให้เกิดความไม่คุ้มค่าต่อการใช้ระบบอัตโนมัติความเร็วสูงซึ่งมักใช้ในการผลิตจำนวนมาก ดังนั้น แนวโน้มที่จะเกิดขึ้นต่อไปคือความต้องการหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานร่วมกันกับมนุษย์โดยตรง โดย Cobots จะได้รับการออกแบบตั้งแต่เริ่มแรกเพื่อใช้งานใกล้กับมนุษย์นั่นหมายความว่าพวกมันทำงานโดยใช้กำลังและพารามิเตอร์เร่งความเร็วที่ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ตามมาตรฐานความปลอดภัย ISO TS15066 พร้อมคุณสมบัติที่ยืดหยุ่น ใช้งานง่ายสำหรับงานในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์หลากหลายด้าน

หุ่นยนต์ที่ไม่มีกำแพงป้องกัน การใช้งานหุ่นยนต์โดยทั่วไปจะต้องมีการกั้นอาณาเขตเพื่อความปลอดภัยอันนำไปสู่การใช้พื้นที่ซึ่งหมายถึงการมีค่าใช้จ่ายที่มากขึ้นในการทำความสะอาดให้ถูกสุขอนามัย รวมถึงการมีขั้นตอนรีสตาร์ทที่ซับซ้อนหลังจากหยุดฉุกเฉินหรือหากมีการเปิดระบบป้องกัน แต่อนาคตระบบความปลอดภัยในการใช้งานหุ่นยนต์จะใช้แสงแทนได้ โดยเฉพาะเครื่องสแกนเลเซอร์จะมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบโซนที่กำหนดรอบๆ หุ่นยนต์ ซึ่งจะช่วยให้หุ่นยนต์ชะลอความรวดเร็วขณะปฏิบัติงานได้ทันทีที่มนุษย์เข้าสู่โซนอันตราย รวมถึงการติดต่อสื่อสารระหว่างหุ่นยนต์ด้วยกันเองจะหยุดลงทันทีเช่นกัน

การใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) ในอนาคต AI จะมีความสามารถในการตอบสนองอย่างเหมาะสมกับสถานการณ์ที่ไม่คาดฝันและไม่ได้ตั้งโปรแกรมไว้ ตัวอย่างเช่น ระบบการมองเห็นของ AI จะสามารถระบุความผิดปกติได้หากหุ่นยนต์ได้รับผลิตภัณฑ์หรือบรรจุภัณฑ์ที่เบี่ยงเบนมาตรฐานในแง่ของรูปทรง ซึ่งจะช่วยให้ผู้เกี่ยวข้องสามารถรับรู้และปรับกระบวนการของพวกเขาได้ ขณะเดียวกัน AI ยังถูกนำมาใช้ในกรณีที่หุ่นยนต์อัจฉริยะ (Intelligent Robots) ตรวจพบข้อบกพร่องด้านคุณภาพในผลิตภัณฑ์ที่จะทำการบรรจุ จากนั้นจะทำการแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ไร้ข้อบกพร่องได้ทันทีในระหว่างกระบวนการบรรจุ

การทำเหมืองข้อมูล (Data Mining) เมื่อผู้ประกอบการต้องการเพิ่มประสิทธิภาพของการวัดประสิทธิผลของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness – OEE) ด้วยระบบดิจิทัล ก็ย่อมต้องการการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับการสกัดขึ้นมา (Data Mining) จากกระบวนการผลิต โดยการจัดทำเหมืองข้อมูลจะมีสูตรและข้อมูลการผลิตสำหรับการประเมินภายใน พร้อมทั้งสามารถบันทึกข้อกำหนด เงื่อนไข หรือโปรไฟล์การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ส่วนประกอบของหุ่นยนต์ โดยจะให้ข้อมูลเชิงลึกที่เข้มข้นยิ่งขึ้นผ่านการใช้อัลกอริทึมการวิเคราะห์ข้อมูลขั้นสูง เช่น สถานะของชิ้นส่วนที่สึกหรอ หรือการปนเปื้อนต่างๆ ซึ่งข้อมูลเชิงลึกที่ได้จากฐานข้อมูลเหล่านี้จะช่วยในกระบวนการบำรุงรักษาแบบคาดการณ์ที่มีศักยภาพและช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายอีกด้วย