ระบบอัตโนมัติที่ยั่งยืนเพื่อการผลิตด้วยพลังงานสีเขียว

          เป็นที่ทราบดีว่าภาคการผลิตนั้นใช้พลังงานสูง โดยเฉพาะพลังงานฟอสซิล ซึ่งปล่อยมลพิษ ก๊าซเรือนกระจก และของเสียที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ ทรัพยากรพลังงานเหล่านี้กำลังเผชิญปัญหาการขาดแคลน ราคาที่สูงขึ้น และอุปทานที่ไร้เสถียรภาพ

          ในขณะที่ระบบอัตโนมัติกำลังกลายเป็นบรรทัดฐานสำหรับการผลิตสมัยใหม่ MEGATech สำรวจนวัตกรรมสำคัญของระบบอัตโนมัติที่ส่งเสริมโซลูชันสีเขียว และจับตาความท้าทายและแนวโน้มของระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืนนี้

เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วยระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืน

           ระบบอัตโนมัติในการผลิตไม่เพียงจะมีประโยชน์มากมายต่อการผลิต แต่ยังมีบทบาทสำคัญเพื่อบรรลุการผลิตสีเขียว ระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืนเกี่ยวข้องกับการนำระบบและกระบวนการอัตโนมัติมาใช้ในลักษณะที่ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้น้อยที่สุด ในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพต่อระบบผลิตสูงสุด ซึ่งรวมถึงการปรับการใช้พลังงานให้เหมาะสม, ลดการสูญเสียทรัพยากร และส่งเสริมการทำธุรกิจที่โปร่งใสและรับผิดชอบต่อสังคม ด้วยระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม เราสามารถปรับปรุงการรวบรวมข้อมูลได้ ซึ่งทำให้ธุรกิจต่าง ๆ มีความโปร่งใสมากขึ้นในการปฏิบัติตามกฎระเบียบและข้อบังคับด้านสิ่งแวดล้อม

        ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและตลาดที่เติบโตอย่างรวดเร็วได้ก่อให้เกิดนวัตกรรมในระบบอัตโนมัติมากมาย ต่อไปนี่คือระบบอัตโนมัติมีส่วนสนับสนุนความยั่งยืนและการประหยัดพลังงาน

ข้อมูลเชิงลึกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล

         ข้อมูลเชิงลึกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลมีความสำคัญต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน โดยให้ข้อมูลเชิงลึกของการใช้พลังงานและโอกาสในการปรับปรุงประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยให้สามารถคาดการณ์ความต้องการใช้พลังงานได้แม่นยำ เพิ่มโอกาสในการนำพลังงานหมุนเวียนมาใช้ร่วม และปรับปรุงการบริหารจัดการพลังงานให้ดีขึ้น เทคโนโลยี IoT ช่วยให้รวบรวมข้อมูลแบบเรียลไทม์จากอุปกรณ์และเครื่องจักรต่าง ๆ ผ่านอุปกรณ์เซ็นเซอร์, มิเตอร์ และอุปกรณ์วัดอื่น ๆ โครงสร้างพื้นฐานการวัดอัตโนมัติ (AMI) ช่วยให้ข้อมูลที่วัดได้มีพลวัตเพื่อประเมินประสิทธิผลของกลยุทธ์อนุรักษ์พลังงาน

        ระบบควบคุม HVAC ที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล สามารถคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิห้องและปรับการทำงานของระบบทำความร้อนและทำความเย็นให้เหมาะสม สามารถลดการใช้พลังงานในช่วงความต้องการสูงสุดได้

ระบบไฟส่องสว่างอัตโนมัติ

       ระบบไฟส่องสว่างอัตโนมัติช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน โดยปรับการใช้แสงสว่างให้เหมาะสมกับปัจจัยต่าง ๆ เช่น การมีคนอยู่ มีแสงแดด และการกำหนดเวลา ระบบนี้ใช้เซ็นเซอร์, ระบบอัตโนมัติ และเทคโนโลยีอัจฉริยะเพื่อปรับระดับแสงให้เหมาะสม เพื่อช่วยลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นและประหยัดต้นทุน

          โรงงานจะติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจจับการเข้าใช้พื้นที่หรือมีอยู่ของคน และเปิดไฟโดยอัตโนมัติเมื่อจำเป็นและปิดเมื่อไม่มีคนอยู่ เซ็นเซอร์แสงยังช่วยปรับระดับความสว่างจากหลอดไฟตามปริมาณแสงธรรมชาติที่มีอยู่ ลดความจำเป็นในการใช้แสงจากหลอดไฟฟ้าที่มีความเข้มเต็มที่ในวันที่แดดออก ระบบไฟส่องสว่างอัตโนมัติมักใช้หลอดไฟ LED หรือ OLED ซึ่งกินไฟน้อยกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์มาก หลอด LED ที่หรี่แสงได้ช่วยให้ควบคุมความเข้มของแสงได้อย่างแม่นยำ ช่วยปรับการใช้พลังงานให้เหมาะสมยิ่งขึ้น

         ระบบไฟอัตโนมัติสามารถผสานรวมกับระบบจัดการอาคาร (BMS) เพื่อตรวจสอบการใช้พลังงาน, ระบุส่วนที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานได้ และการตัดสินใจที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลสำหรับการควบคุมไฟส่องสว่าง

การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์อัตโนมัติ

        เทคโนโลยีการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ที่ทำงานร่วมกับระบบอัตโนมัติ สามารถระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้ก่อนที่จะเกิดขึ้นจริง ช่วยหลีกเลี่ยงการซ่อมแซมที่สิ้นเปลืองพลังงานและดาวน์ไทม์ การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์อัตโนมัติมีประโยชน์มากมาย เช่น การลดต้นทุนการผลิตรวม (TMC), สำหรับการผลิตต้นทุนการบำรุงรักษา, การซ่อมแซม และการเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่ ซึ่งถือเป็นสัดส่วนที่มากของต้นทุนการผลิตโดยรวม นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มอายุใช้งานของชิ้นส่วนของเครื่องจักรอีกด้วย

        ขั้นตอนแรกของการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์อัตโนมัติ คือการรวบรวมข้อมูลที่เกี่ยวข้องจากอุปกรณ์และเครื่องจักร ในโรงงาน โดยทั่วไปจะติดตั้งเซ็นเซอร์และหัวขับไว้ในอุปกรณ์และเครื่องจักรสำหรับการผลิต เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพและความสมบูรณ์ของอุปกรณ์และเครื่องจักร

         นอกจากนี้ยังสามารถใช้เครื่องมืออินเทอร์เฟซระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรอัจฉริยะ เพื่อตรวจติดตามอุณหภูมิ แรงสั่นสะเทือน และคุณลักษณะอื่น ๆ ของอุปกรณ์และเครื่องจักรในโรงงาน เมื่อมีข้อมูลที่บันทึกคุณสมบัติเหล่านี้ รวมถึงข้อมูลระยะเวลาที่อุปกรณ์และเครื่องจักรหยุดทำงานหรือเกิดขัดข้อง ผู้ประกอบการผลิตก็สามารถดำเนินกิจกรรมการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์อัตโนมัติได้

หุ่นยนต์ประหยัดพลังงาน

         หุ่นยนต์ประหยัดพลังงานได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการใช้พลังงานในขณะที่ยังคงรักษาหรือเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน ซึ่งทำได้โดยใช้หลากหลายวิธี เช่น การปรับปรุงการออกแบบหุ่นยนต์ การใช้ส่วนประกอบประหยัดพลังงาน การใช้เทคนิคการเขียนโปรแกรมขั้นสูง และการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี เช่น ระบบช่วยชาร์จพลังงานกลับสู่แบตเตอรี่ขับเคลื่อน (KERS) ความก้าวหน้าเหล่านี้ส่งผลให้ต้นทุนการทำงานของหุ่นยนต์ลดลง ลดการปล่อยคาร์บอน และเพิ่มความยั่งยืนในการใช้งานหุ่นยนต์

        การลดน้ำหนักโดยรวมของหุ่นยนต์ก็สามารถลดการใช้พลังงานได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่และหุ่นยนต์ที่เกี่ยวข้องกับการยกหรือจัดการวัตถุหนัก ระบบ KERS สามารถชาร์จพลังงานกลับระหว่างการลดความเร็วและจ่ายพลังงานระหว่างการเร่งความเร็ว ซึ่งช่วยลดการพึ่งพาแหล่งพลังงานภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะในการใช้งานที่มีรอบการเริ่ม-หยุดบ่อยครั้ง

ความท้าทายและโอกาส

         การนำโซลูชันระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืนมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตยังมีความท้าทายหลายประการ ได้แก่ ต้นทุนขั้นต้นที่สูง ความยุ่งยากในการบูรณาการกับระบบที่มีอยู่ และการขาดแคลนแรงงานทักษะ

       เพื่อรับมือกับความท้าทายเหล่านี้ ผู้ผลิตควรกำหนดกลยุทธ์ต่างๆ อย่างเป็นระบบ ประการแรก ควรให้ความสำคัญกับการบูรณาการแบบค่อยเป็นค่อยไป โดยเริ่มจากโครงการนำร่องขนาดเล็ก ซึ่งจะช่วยให้เห็นถึงประโยชน์ของระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืน จากนั้นจึงลงทุนเพิ่มขึ้น เป็นการลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการลงทุนขนาดใหญ่ การแสวงหาความช่วยเหลือและการสนับสนุนจากโครงการสนับสนุนของรัฐก็ช่วยประหยัดต้นทุนได้ รัฐบาลหลายประเทศเสนอเงินอุดหนุนหรือเงินกู้ไม่มีดอกเบี้ย เพื่อยกระดับการผลิตสู่อุตสาหกรรม 4.0

แนวโน้มของระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืน

          ด้วยบทบาทและพลังของ AI, ดิจิไทเซชั่น และแมชชีนเลิร์นนิ่ง จะผลักดันระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืนไปพร้อมกับคลื่นแห่งเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรม เพื่อขับเคลื่อนไปสู่ “อุตสาหกรรม 5.0” ซึ่งจะไม่ใช่การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งใหญ่ แต่ อุตสาหกรรม 5.0 จะเกิดขึ้นจากการใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่ เช่น IoT และ Big Data อย่างกว้างขวาง โดยเน้นที่ความร่วมมือระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรและความยั่งยืน โดยมีระดับความยืดหยุ่นและการปรับแต่งตามความต้องการเฉพาะที่สูงขึ้น

สรุป

        ระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืนมีบทบาทสำคัญในการบรรลุการพัฒนาระบบการผลิตที่ยั่งยืน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงาน ลดของเสีย และปรับกระบวนการผลิตให้เหมาะสม ซึ่งจะช่วยให้เครื่องจักรทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็น และลดปริมาณคาร์บอนโดยรวม ดังนั้นการนำระบบอัตโนมัติแบบยั่งยืนมาใช้ถือเป็นการลงทุนเชิงกลยุทธ์ในการบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืน

Article by: Asst. Prof. Suwan Juntiwasarakij, Ph.D., Senior Editor & MEGA Tech