สำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มหาข้อมูลว่า “Factory Automation ครอบคลุมถึงแค่ไหนกันแน่” ขอบอกข้อสรุปไว้ก่อนเลย FA ไม่ใช่การซื้อเครื่องจักร แต่เป็นความพยายามที่จะทยอยส่งมอบงานและการตัดสินใจที่คนเคยรับผิดชอบให้เครื่องจักรทำแทนทีละอย่าง และโรงงานส่วนใหญ่ที่ทำแล้วเห็นผลจริง ล้วนไม่ได้เริ่มจากการทำอัตโนมัติเต็มรูปแบบ แต่เริ่มจาก Small Start ที่กระบวนการเดียว บทความนี้จะเรียบเรียงให้ครบในที่เดียว ตั้งแต่องค์ประกอบของ FA เหตุผลที่ไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ต้องการ FA ไปจนถึงวิธีดำเนินการแบบเป็นขั้นเป็นตอน
Factory Automation คืออะไร – ไม่ใช่เรื่องของเครื่องจักร แต่เป็นเรื่องของลำดับการส่งมอบงาน
Factory Automation (ต่อไปเรียกว่า FA) แปลตรงตัวคือการทำให้โรงงานเป็นระบบอัตโนมัติ แต่ถ้าเริ่มพิจารณาภายในองค์กรโดยยึดคำแปลนี้อย่างเดียว เกือบทุกครั้งเรื่องจะกลายเป็นการเลือกรุ่นเครื่องว่า “จะซื้อหุ่นยนต์ตัวไหนดี” มุมมองที่ใช้ได้จริงเวลาออกแบบงาน FA คือแบบนี้
FA คือความพยายามในการกำหนดว่า งาน 5 อย่างที่คนเคยรับผิดชอบ ได้แก่ เดินเครื่อง วัด ขนย้าย ตัดสิน และบันทึก จะถูกส่งมอบให้เครื่องจักรตามลำดับใด
นิยามนี้ใช้ได้จริงเพราะทำให้แกนของการตัดสินใจลงทุนเปลี่ยนจาก “สมรรถนะของเครื่อง” ไปเป็น “ลำดับการส่งมอบ” ด้วยงบประมาณเท่ากัน ถ้าเรียงลำดับผิด ผลลัพธ์ก็ไม่ออก ตัวอย่างเช่น ถ้าทำระบบอัตโนมัติเฉพาะการเดินเครื่อง (การแปรรูปและการประกอบ) โดยยังไม่ส่งมอบการวัด (การตรวจสอบและการวัดค่า) ให้เครื่องจักร สิ่งที่ได้คือของเสียถูกผลิตออกมาจำนวนมากด้วยความเร็วสูง หรือถ้าทำอัตโนมัติเฉพาะการแปรรูป แต่ยังให้คนขนย้าย (การลำเลียงระหว่างกระบวนการ) งานระหว่างทำก็จะไปกองอยู่หน้าเครื่อง และอัตราการเดินเครื่องก็ไม่ขึ้น ความสำเร็จหรือล้มเหลวของ FA ถูกกำหนดด้วยการออกแบบลำดับนี้ มากกว่าคุณภาพของเครื่องจักรแต่ละตัว
FA ถูกนิยามอย่างไรในภาคการผลิต – แยกคิดเป็น 3 ชั้น
เวลาพูดถึง FA ในหน้างานการผลิต จริง ๆ แล้วมี 3 ชั้นที่มีลักษณะต่างกันปนอยู่ด้วยกัน ถ้าคุยกันทั้งที่ยังปนกันอยู่ เรื่องก็จะไม่ลงรอย
- ชั้นเครื่องจักร (เดินเครื่อง ขนย้าย) ได้แก่ หุ่นยนต์ เครื่องจักรเฉพาะงาน สายพานลำเลียง AGV และ AMR คือส่วนที่ทำให้ชิ้นงานเคลื่อนที่ในเชิงกายภาพ
- ชั้นควบคุม (วัด ตัดสิน) ได้แก่ PLC เซนเซอร์ เครื่องตรวจสอบด้วยภาพ อุปกรณ์นิรภัย คือส่วนที่ตรวจจับสถานะแล้วตัดสินว่าจะให้ทำงานต่อหรือไม่
- ชั้นข้อมูล (บันทึก เชื่อมต่อ) ได้แก่ HMI SCADA ระบบบริหารการผลิต คือส่วนที่บันทึกผลการผลิตแล้วส่งต่อให้คนและระบบระดับบน
โดยทั่วไปเวลาพูดว่า “ขอใบเสนอราคาระบบอัตโนมัติ” สิ่งที่อยู่ในขอบเขตคือชั้นเครื่องจักรกับชั้นควบคุม แต่โครงการที่หน้างานประเมินว่า “ทำอัตโนมัติแล้วแต่ไม่เห็นดีขึ้นตรงไหน” ส่วนใหญ่ขาดชั้นข้อมูล เครื่องเดินอยู่ก็จริง แต่ไม่มีตัวเลขเหลือไว้ว่าผลิตได้กี่ชิ้น หยุดเพราะอะไร กระบวนการไหนเป็นคอขวด ผลคือไม่มีวัตถุดิบสำหรับตัดสินใจลงทุนครั้งถัดไป เหตุผลที่ TOMAS TECH ดูแลทั้ง Factory IT และ FA ก็เพราะได้เห็นระบบอัตโนมัติที่ขาดชั้นที่สามนี้มาแล้วจำนวนมาก
ประวัติของ FA – จากการไร้คนคุม สู่ระบบอัตโนมัติที่แบ่งงานกับคน
คำว่า FA ไม่ใช่ของใหม่ จุดเริ่มต้นคือช่วงทศวรรษ 1970 ที่ PLC (Programmable Logic Controller) แพร่หลาย ทำให้การควบคุมซึ่งเดิมประกอบด้วยวงจรรีเลย์เปลี่ยนมาเขียนใหม่ด้วยโปรแกรมได้ ช่วงทศวรรษ 1980 ถึง 1990 กระแสหลักคือการทำไลน์เฉพาะทางให้อัตโนมัติภายใต้เงื่อนไขการผลิตจำนวนมาก เป้าหมายของ FA ในยุคนั้นคือ “การไร้คนคุม” อย่างชัดเจน
แต่หลังจากทศวรรษ 2000 เมื่อการผลิตหลากหลายรุ่นในปริมาณน้อยกลายเป็นเรื่องปกติ สมมติฐานของไลน์เฉพาะทางก็พังลง เครื่องจักรที่ต้องเปลี่ยนรุ่นครั้งใหญ่ทุกครั้งที่เปลี่ยนสินค้า จะมีอัตราการเดินเครื่องต่ำจนคืนทุนไม่ได้ ตรงนี้เองที่แนวคิดของระบบอัตโนมัติเปลี่ยนไป แทนที่จะส่งมอบทุกกระบวนการให้เครื่องจักร ก็เก็บส่วนที่คนถนัด (การตัดสิน การเตรียมงาน การรับมือกรณีผิดปกติ) ไว้ที่คน แล้วส่งมอบเฉพาะส่วนที่เครื่องจักรถนัด (งานซ้ำ ความแม่นยำ ของหนัก) การออกแบบการแบ่งงานนี้กลายมาเป็นแก่นกลางของ FA
ในทศวรรษ 2010 หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานที่วางข้างคนได้โดยไม่ต้องมีรั้วนิรภัยถูกนำมาใช้จริง และในทศวรรษ 2020 AMR ที่วิ่งได้ด้วยตัวเองรวมถึง SCADA ที่ออกแบบมาให้เชื่อมคลาวด์ก็แพร่หลาย ทำให้ระบบอัตโนมัติแบบแบ่งงานนี้เป็นไปได้จริงมากขึ้นอีก สิ่งที่โรงงานซึ่งกำลังเริ่มพิจารณาในตอนนี้ควรใช้เป็นแบบอ้างอิง ไม่ใช่เรื่องเล่าความสำเร็จของไลน์ไร้คนคุมในทศวรรษ 1990 แต่เป็นแนวคิดการออกแบบแบบแบ่งงานนี้
องค์ประกอบของ FA – ต้องมี 7 ชิ้นส่วนที่ทำงานประสานกันจึงจะเป็นระบบอัตโนมัติ
องค์ประกอบหลักของ FA มี 7 อย่าง ได้แก่ อุปกรณ์ควบคุม (PLC หรือ PAC) เซนเซอร์ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน AGV และ AMR จอสัมผัส (HMI) SCADA และเครือข่ายสื่อสาร ในหัวข้อนี้จะเรียบเรียงบทบาทของแต่ละองค์ประกอบ โดยเน้นเฉพาะประเด็นที่ต้องจับให้ได้ตอนพิจารณา ส่วนรายละเอียดของเทคโนโลยีแต่ละตัวขอยกไปไว้ในบทความเฉพาะของแต่ละเรื่อง

อุปกรณ์ควบคุม (PLC) – ศูนย์กลางของ FA ที่กำหนดลำดับการทำงาน
PLC คือคอมพิวเตอร์สำหรับงานอุตสาหกรรม ที่รับสัญญาณจากเซนเซอร์แล้วกำหนดว่าจะสั่งให้แอกชูเอเตอร์ตัวไหนทำงานเมื่อไร ตามโปรแกรมที่เขียนไว้ล่วงหน้า เทียบได้กับระบบประสาทส่วนกลางของ FA
ประเด็นที่ต้องจับให้ได้ในขั้นพิจารณามี 3 ข้อ ข้อแรกคือจะทำให้ยี่ห้อ PLC ตรงกับเครื่องจักรเดิมหรือไม่ ถ้ามียี่ห้อญี่ปุ่นปนกับยี่ห้อจากยุโรปและอเมริกา จะต้องแปลงโปรโตคอลการสื่อสาร ซึ่งเพิ่มทั้งค่าใช้จ่ายและความยากในการบำรุงรักษา ข้อที่สองคือใครเป็นเจ้าของซอร์สโค้ดของโปรแกรม ถ้าผู้ผลิตเครื่องจักรทำเป็นกล่องดำ การดัดแปลงในอนาคตจะต้องสั่งงานผ่านผู้ผลิตทั้งหมด ข้อที่สามคือมีคนที่แก้โปรแกรมได้ในพื้นที่หรือไม่ สำหรับโรงงานในไทย ข้อที่สามนี้มักเป็นข้อจำกัดที่เป็นจริงมากที่สุด
เรื่องโครงสร้างพื้นฐานของ PLC และแนวคิดของโปรแกรมแลดเดอร์ ได้อธิบายไว้อย่างละเอียดใน PLC คืออะไร พื้นฐานการควบคุมแบบซีเควนซ์และแนวคิดในการเลือก ผู้ที่อยากเข้าใจตั้งแต่เนื้อในของการควบคุมสามารถอ่านต่อได้ที่บทความนั้น
เซนเซอร์ – ความแม่นยำของระบบอัตโนมัติถูกกำหนดด้วยคำถามว่าวัดได้หรือไม่
เซนเซอร์คือชิ้นส่วนที่แปลงปริมาณทางกายภาพ เช่น ตำแหน่ง การมีอยู่ อุณหภูมิ ความดัน ขนาด และสี ให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า เป็นองค์ประกอบที่ดูไม่หวือหวา แต่คุณภาพของระบบอัตโนมัติถูกกำหนดที่จุดนี้ คนสังเกตความผิดปกติได้ด้วยสายตาและการสัมผัส แต่เครื่องจักรไม่มีทางรู้ในสิ่งที่ไม่ได้วัด
หลุมพรางที่พบบ่อยในการพิจารณาระบบอัตโนมัติ คือการทำงานตรวจเช็กที่คนในกระบวนการปัจจุบันทำอยู่โดยไม่รู้ตัว ตกหล่นไปจากข้อกำหนด ทิศทางการวางชิ้นงาน การมีครีบหรือไม่ การอ่านรอยประทับจากกระบวนการก่อนหน้า ถ้าสิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่คน “ดูไปเรื่อย ๆ โดยไม่ได้กำหนดชัด” ก็จะถูกทำเป็นระบบอัตโนมัติโดยไม่ได้เขียนไว้ในข้อกำหนด แล้วโผล่ออกมาเป็นของเสียหลุดรอดหลังเริ่มเดินเครื่อง เวลาเลือกกระบวนการเป้าหมาย สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าพนักงานดูอะไรอยู่จริง ๆ ไม่ใช่ดูแค่งานที่เขียนไว้ในเอกสารขั้นตอนการทำงาน แล้วจึงแปลงออกมาเป็นข้อกำหนด
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมกับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน – จะแทนที่คน หรือจะวางไว้ข้างคน
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมคือเครื่องจักรที่ทำงานซ้ำด้วยความเร็วสูงและความแม่นยำสูงภายในพื้นที่ที่ล้อมด้วยรั้วนิรภัย รุ่นถูกกำหนดด้วยน้ำหนักที่ยกได้และระยะเอื้อม ใช้ในงานเชื่อม พ่นสี จัดเรียงพาเลท และการหยิบเข้าออกจากเครื่องจักร ในกระบวนการที่ปริมาณการผลิตคงที่และทำงานเดิมซ้ำเป็นเวลานาน ปัจจุบันนี้ก็ยังเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าที่สุด การจำแนกประเภทและแนวคิดในการเลือกรุ่น รวบรวมไว้ใน ประเภทของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและการเลือก สิ่งที่ต้องตัดสินใจก่อนติดตั้ง
ส่วนหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน คือหุ่นยนต์ที่ออกแบบให้สอดคล้องกับมาตรฐานความปลอดภัย จึงติดตั้งข้างคนได้โดยไม่ต้องมีรั้วนิรภัยหากเข้าเงื่อนไข ความเร็วในการทำงานสู้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมไม่ได้ แต่มีข้อดีคือใช้พื้นที่ติดตั้งน้อยและปรับตามการเปลี่ยนผังการวางเครื่องได้ง่าย สำหรับโรงงานที่ผลิตหลากหลายรุ่นในปริมาณน้อย หรือโรงงานที่อยากลองสักตัวก่อน ทางเลือกนี้มักเป็นประตูทางเข้า ภาพของกระบวนการที่นำไปใช้ได้จริง ดูได้จาก กรณีการใช้งานหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน ควรเริ่มจากกระบวนการไหน
การเลือกว่าจะใช้แบบไหน ตัดสินจากความคงที่ของปริมาณการผลิตและความถี่ในการเปลี่ยนผังการวางเครื่อง ถ้าโรงงานที่เปลี่ยนรุ่นสินค้าหลายครั้งต่อเดือน นำหุ่นยนต์อุตสาหกรรมที่ต้องใช้จิ๊กเฉพาะงานเข้ามา ความยุ่งยากในการเปลี่ยนรุ่นจะกินผลลัพธ์ของระบบอัตโนมัติจนหมด
AGV และ AMR – ทำให้การขนย้ายระหว่างกระบวนการเป็นอัตโนมัติ
AGV (รถลำเลียงไร้คนขับ) คือรถขนส่งที่วิ่งตามเส้นทางที่กำหนดไว้ โดยอาศัยเทปแม่เหล็กหรือสายนำทางบนพื้น ส่วน AMR (หุ่นยนต์ขนส่งแบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ) จะประเมินตำแหน่งของตัวเองด้วยเซนเซอร์ที่ติดตั้งอยู่ แล้วกำหนดเส้นทางเองพร้อมหลบสิ่งกีดขวางขณะวิ่ง
การทำระบบขนส่งให้เป็นอัตโนมัติมักถูกเลื่อนไปทีหลัง เมื่อเทียบกับการทำกระบวนการแปรรูปให้เป็นอัตโนมัติ แต่จริง ๆ แล้วเป็นพื้นที่ที่เห็นผลได้ง่าย เพราะการขนย้ายระหว่างกระบวนการเป็นงานที่ไม่สร้างมูลค่าเพิ่ม และยังเป็นงานที่ใช้แรงคนมากที่สุดด้วย เงื่อนไขเบื้องต้นในการนำมาใช้และจุดที่พลาดง่าย เรียบเรียงไว้ใน AGV คืออะไร พื้นฐานรถลำเลียงไร้คนขับและสิ่งที่ต้องตัดสินใจก่อนติดตั้ง ส่วนตัวอย่างว่าถูกใช้อย่างไรในกระบวนการแบบไหนบ้าง สามารถดูได้จาก กรณีศึกษาการติดตั้ง AGV วิธีใช้งานที่ให้ผลจริงในโรงงาน
อนึ่ง เวลาพิจารณาการทำระบบขนส่งให้เป็นอัตโนมัติ การเริ่มจากเรื่องตัวรถทันทีไม่ใช่ทางที่ดี การปรับปรุงโลจิสติกส์ภายในโรงงานคืบหน้าไปเป็น 3 ชั้น คือ “ลดจุดวางของ” “ลดระยะทางการขนย้าย” และ “ทำให้การขนย้ายเป็นอัตโนมัติ” โดยการนำรถเข้ามาอยู่ในชั้นสุดท้าย เรื่องลำดับนี้เขียนไว้อย่างละเอียดใน การปรับปรุงโลจิสติกส์ภายในโรงงานคืบหน้าไปเป็น 3 ชั้น ถ้ารู้สึกว่ามีปัญหาเรื่องการขนส่ง ขอแนะนำให้อ่านบทความนั้นก่อน
HMI (จอสัมผัส) – หน้างานจะใช้งานได้หรือไม่ ตัดสินกันที่จุดนี้
HMI คือหน้าจอปฏิบัติการที่ให้พนักงานตรวจสอบสถานะของเครื่องจักร ตั้งค่าเงื่อนไข และรับมือกับความผิดปกติ เนื่องจากไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับสมรรถนะของเครื่องจักร จึงมักถูกมองข้าม แต่กลับเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ส่งผลต่ออัตราการเดินเครื่องมากที่สุด
เหตุผลนั้นเรียบง่าย เพราะเครื่องจักรอัตโนมัติย่อมหยุดเสมอ เวลาหยุด พนักงานหน้างานจะอ่านสาเหตุจากหน้าจอแล้วกู้คืนได้ด้วยตัวเองหรือไม่ ทำให้เวลาเดินเครื่องจริงต่างกันมาก การออกแบบที่แสดงแค่รหัสข้อผิดพลาดแล้วต้องไปหาคู่มือ กับการออกแบบที่แสดงเป็นภาพว่าเซนเซอร์ตัวไหนตอบสนองอย่างไร เวลาจนกู้คืนเสร็จต่างกันเป็นสิบเท่า
สำหรับโรงงานในไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ยังมีปัญหาเรื่องภาษาซ้อนเข้ามาอีก ถ้าติดตั้งโดยปล่อยให้หน้าจอเป็นภาษาญี่ปุ่นอย่างเดียว พนักงานท้องถิ่นจะใช้งานไม่ได้ และไลน์จะหยุดทุกครั้งที่ต้องตามพนักงานชาวญี่ปุ่นมาช่วย จุดสำคัญเชิงปฏิบัติของการออกแบบหน้าจอ รวบรวมไว้ใน การออกแบบหน้าจอทัชสกรีน วิธีทำ HMI ที่ไม่ทำให้หน้างานหยุด
SCADA และระบบระดับบน – ทำให้ระบบอัตโนมัติอยู่ในสถานะที่มองเห็นได้
SCADA คือกลไกที่เก็บรวบรวมข้อมูลการเดินเครื่องจากเครื่องจักรและ PLC หลายตัว แล้วเฝ้าติดตาม บันทึก และแสดงผลให้เห็นภาพ ในขั้นที่เพิ่งทำเครื่องจักรตัวเดียวให้เป็นอัตโนมัติ อาจดูเหมือนไม่จำเป็น แต่เมื่อจำนวนเพิ่มเป็น 3 ตัว 5 ตัว การสังเกตด้วยสายตาคนจะตามไม่ทันว่าคอขวดอยู่ตรงไหน
สิ่งสำคัญตรงนี้คืออย่าวาง SCADA ไว้ในฐานะ “ของที่ค่อยเอามาใส่ทีหลัง” ถ้าจะเก็บข้อมูลการเดินเครื่องหลังจากติดตั้งเครื่องจักรไปแล้ว จะต้องดัดแปลงโปรแกรมของ PLC เดิมและดึงสัญญาณออกมา ซึ่งทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่ม ถ้าใส่แม้เพียงรายการสัญญาณที่จะส่งออกไว้ในข้อกำหนดตั้งแต่ตอนติดตั้งเครื่องแรก การขยายผลในภายหลังจะง่ายขึ้นอย่างเทียบกันไม่ติด การตัดสินใจล่วงหน้าแบบนี้คือประเด็นที่อยู่บนเส้นแบ่งระหว่าง FA กับ Factory IT
เครือข่ายสื่อสาร – เครื่องจักรที่ไม่เชื่อมต่อ ไม่ถือว่าถูกทำเป็นระบบอัตโนมัติ
อีเทอร์เน็ตสำหรับงานอุตสาหกรรมและฟิลด์บัส คือฐานของการสื่อสารที่เชื่อมเครื่องจักรเข้าด้วยกัน และเชื่อมเครื่องจักรกับระบบระดับบน เป็นองค์ประกอบที่ไม่ค่อยปรากฏให้เห็น แต่ในโรงงานที่มีเครื่องจักรจากหลายผู้ผลิตปะปนกัน จุดนี้คือปัจจัยที่ทำให้เกิดค่าใช้จ่ายเพิ่มมากที่สุด
ในขั้นพิจารณา ขอแนะนำให้ทำรายการมาตรฐานการสื่อสารที่เครื่องจักรเดิมรองรับไว้ก่อน ถ้ามีรายการนี้ตอนเลือกเครื่องจักรใหม่ ก็จะเลือกรุ่นที่หลีกเลี่ยงการเพิ่มอุปกรณ์แปลงสัญญาณได้
เมื่อจัดเรียงองค์ประกอบทั้ง 7 ตามบทบาทและลำดับการพิจารณา จะได้ตามตารางนี้
| องค์ประกอบ | บทบาทหลัก | ลำดับความสำคัญในการพิจารณา | ถ้ามองข้ามจะเกิดอะไรขึ้น |
|---|---|---|---|
| อุปกรณ์ควบคุม (PLC) | กำหนดลำดับการทำงาน | สูง (ตั้งแต่เครื่องแรก) | การดัดแปลงในอนาคตต้องจ้างข้างนอกทั้งหมด |
| เซนเซอร์ | ตรวจจับสถานะ | สูง (ตั้งแต่เครื่องแรก) | ของเสียไม่ถูกตรวจพบและหลุดรอดออกไป |
| หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน | รับงานแปรรูป ประกอบ และหยิบเข้าออก | กลาง (ขึ้นกับกระบวนการ) | ผลลัพธ์หายไปกับการเปลี่ยนรุ่น |
| AGV และ AMR | รับงานลำเลียงระหว่างกระบวนการ | กลาง (สูงถ้ามีปัญหาโลจิสติกส์) | งานระหว่างทำไปกองอยู่หน้าเครื่อง |
| HMI | ให้คนเข้าใจสถานะและกู้คืนได้ | สูง (ตั้งแต่เครื่องแรก) | ต้องตามพนักงานชาวญี่ปุ่นมาทุกครั้งที่หยุด |
| SCADA | บันทึกผลการเดินเครื่องและแสดงให้เห็นภาพ | กลาง (จำเป็นตั้งแต่เครื่องที่สอง) | ไม่เหลือวัตถุดิบสำหรับตัดสินใจลงทุนครั้งถัดไป |
| เครือข่ายสื่อสาร | เชื่อมองค์ประกอบเข้าด้วยกัน | กลาง (สูงในสภาพแวดล้อมที่ปะปน) | ค่าใช้จ่ายเพิ่มของอุปกรณ์แปลงสัญญาณบานปลาย |
สิ่งที่อยากให้สังเกตในตารางนี้คือ องค์ประกอบที่มีลำดับความสำคัญสูงไม่จำเป็นต้องเป็นองค์ประกอบที่มีมูลค่าสูงเสมอไป เซนเซอร์และ HMI มีสัดส่วนน้อยในใบเสนอราคาทั้งฉบับ แต่กลับกำหนดความสำเร็จหรือล้มเหลวหลังเริ่มเดินเครื่อง ในทางกลับกัน ตัวหุ่นยนต์ซึ่งมีมูลค่าสูง กลับเป็นพื้นที่ที่มีความเสี่ยงในการเลือกรุ่นผิดค่อนข้างต่ำ ตราบใดที่ไม่เลือกกระบวนการผิด
ทำไมตอนนี้ไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้จึงต้องการ FA
น่าจะมีหลายโรงงานที่เริ่มขยับตัวเพราะสำนักงานใหญ่ในญี่ปุ่นสั่งให้ “พิจารณาเรื่องระบบอัตโนมัติ” แต่เหตุผลที่ไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ต้องการ FA แตกต่างจากสถานการณ์ในญี่ปุ่นอยู่พอสมควร ขอยืนยันด้วยตัวเลข
มากกว่าครึ่งขยับตัวไปแล้ว – ดำเนินการแล้ว 27.9% และมีแผนจะทำ 27.5%
ตามผลสำรวจสภาพจริงของบริษัทญี่ปุ่นที่ลงทุนในต่างประเทศ ประจำปีงบประมาณ 2023 ซึ่ง JETRO เผยแพร่เมื่อวันที่ 16 พฤษภาคม 2024 ในบรรดาบริษัทญี่ปุ่นที่เข้ามาลงทุนในไทย มีบริษัทที่ดำเนินการเรื่องระบบอัตโนมัติไปแล้ว 27.9% และบริษัทที่ตอบว่ามีแผนจะดำเนินการต่อจากนี้ 27.5% รวมกันแล้วคือ 55.4% นั่นคือมากกว่าครึ่งอยู่ในสถานะที่กำลังทำหรือกำลังวางแผนทำระบบอัตโนมัติ
การอ่านตัวเลขนี้ต้องระวัง ไม่จำเป็นต้องร้อนใจว่า “มากกว่าครึ่งทำกันแล้ว เราตามหลัง” สิ่งที่สำคัญกว่าคือสัดส่วนของกลุ่มที่ทำแล้วกับกลุ่มที่มีแผนจะทำ อยู่ในระดับเกือบเท่ากัน ซึ่งแสดงว่าโรงงานที่เริ่มพิจารณาตอนนี้ไม่ได้ตามหลังใครเลย และในขณะเดียวกันก็แสดงว่ามีหลายโรงงานกำลังพิจารณาเรื่องเดียวกันในช่วงเวลาเดียวกัน ทรัพยากรของผู้ผลิตเครื่องจักรและ System Integrator (SI) จึงตึงตัวได้ง่าย จำเป็นต้องเผื่อระยะเวลาตั้งแต่ขอใบเสนอราคาจนถึงติดตั้งไว้อย่างมีช่องว่าง
ขาดแคลนแรงงาน 40.4% และตอบว่าค่าแรงที่สูงขึ้นเป็นความเสี่ยง 72.8%
ในผลสำรวจเดียวกัน บริษัทญี่ปุ่นในไทยที่ตอบว่ากำลังเผชิญปัญหาขาดแคลนบุคลากรมี 40.4% และบริษัทที่ยกเรื่องค่าแรงที่สูงขึ้นเป็นความเสี่ยงในการบริหารมี 72.8%
ความยากเฉพาะตัวของโรงงานในไทยอยู่ตรงที่ตัวเลขสองตัวนี้สูงพร้อมกัน ถ้าเป็นเพียงแค่หาคนไม่ได้ ก็ยังมีมาตรการรับมือคือขึ้นค่าจ้างเพื่อเพิ่มความสามารถในการแข่งขันด้านการสรรหา ถ้าเป็นเพียงแค่ค่าแรงสูงขึ้น ก็ยังมีมาตรการรับมือคือเพิ่มผลิตภาพเพื่อดูดซับต้นทุนนั้น แต่ในสภาพแวดล้อมที่ทั้งสองอย่างเกิดขึ้นพร้อมกัน จะกลายเป็นภาวะชะงักงันที่ขึ้นค่าจ้างแล้วคนก็ยังไม่มา และในขณะเดียวกันโครงสร้างกำลังคนที่มีอยู่ก็รองรับการเพิ่มกำลังผลิตไม่ได้ เหตุที่ FA เป็นที่ต้องการก็เพราะไม่ค่อยมีวิธีอื่นที่คลายภาวะชะงักงันนี้ได้
ระดับค่าจ้างที่สูงขึ้นก็คืบหน้าในเชิงกฎเกณฑ์ด้วย ตามข่าวธุรกิจของ JETRO ในเขตกรุงเทพมหานคร มีการบังคับใช้ค่าจ้างขั้นต่ำวันละ 400 บาทกับทุกประเภทธุรกิจ ตั้งแต่วันที่ 1 กรกฎาคม 2025 กระบวนการที่ระดับค่าจ้างขั้นต่ำส่งผลโดยตรงอาจมีจำกัด แต่เนื่องจากตารางค่าจ้างทั้งหมดถูกดันขึ้นตามไปด้วย ผลกระทบทางอ้อมจึงกระจายไปทั้งโรงงาน
อัตราการใช้ดิจิทัล 52.1% บอกตำแหน่งที่เราอยู่
ยังมีอีกหนึ่งตัวเลขที่อยากให้จับไว้ ตามผลสำรวจสภาพจริงของบริษัทญี่ปุ่นที่ลงทุนในต่างประเทศ ประจำปีงบประมาณ 2025 ฉบับเอเชียและโอเชียเนีย ซึ่ง JETRO เผยแพร่เมื่อวันที่ 26 พฤศจิกายน 2025 สัดส่วนของบริษัทญี่ปุ่นในอาเซียนที่ใช้เทคโนโลยีดิจิทัลอยู่ที่ 52.1% ผลสำรวจเดียวกันยังชี้ว่า ในขณะที่ออสเตรเลีย เกาหลีใต้ และอินเดียมีสัดส่วนเกิน 60% อาเซียนกลับอยู่ในระดับที่ต่ำกว่านั้น
สิ่งที่ตัวเลขนี้หมายถึงในบริบทของ FA คือความอ่อนแอของชั้นข้อมูลที่กล่าวไปก่อนหน้า นั่นคือมีหลายโรงงานที่แม้การทำเครื่องจักรให้เป็นอัตโนมัติจะคืบหน้าไปแล้ว แต่ยังไปไม่ถึงสถานะที่ข้อมูลการเดินเครื่องถูกบันทึกและนำไปใช้ประโยชน์ พลิกกลับกัน โรงงานที่กำลังพิจารณา FA อยู่ตอนนี้ ถ้าออกแบบชั้นเครื่องจักรกับชั้นข้อมูลไปพร้อมกันเป็นชุดเดียว ก็จะเริ่มต้นจากสถานะที่ล้ำหน้ากว่าคนรอบข้างไปหนึ่งก้าว
สิทธิประโยชน์การลงทุนเป็นแรงหนุน
ประเทศไทยมีระบบสิทธิประโยชน์การลงทุนโดย BOI (สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน) ซึ่งการลงทุนในระบบอัตโนมัติและระบบหุ่นยนต์อาจได้รับสิทธิ เช่น การยกเว้นภาษีเงินได้นิติบุคคล อัตราการยกเว้นและเงื่อนไขการใช้สิทธิเปลี่ยนไปตามเนื้อหาการลงทุนและสถานการณ์การจัดหาในประเทศ จึงขอแนะนำให้ตรวจสอบเงื่อนไขตั้งแต่ระยะแรกของการพิจารณา
เรื่องอัตราการยกเว้นที่เป็นรูปธรรม งานยื่นขอในทางปฏิบัติ และวิธีมองค่าใช้จ่าย ได้เรียบเรียงไว้อย่างละเอียดใน Factory Automation ในไทย ลำดับการติดตั้ง ค่าใช้จ่าย และสิทธิประโยชน์ BOI ในขั้นที่กำลังวางแผนการลงทุนสำหรับโรงงานในไทย ขอเชิญอ่านบทความนั้น การเลือกกระบวนการเป้าหมายจะเปลี่ยนไป ขึ้นอยู่กับว่าจะวางแผนการลงทุนโดยตั้งอยู่บนสิทธิประโยชน์ หรือจะทำแผนที่ยังคุ้มแม้ไม่มีสิทธิประโยชน์
ความเคลื่อนไหวของประเทศรอบข้าง
มีรายงานว่าในประเทศอาเซียนอื่นนอกจากไทยก็มีแรงกดดันในลักษณะเดียวกันเกิดขึ้น ในเวียดนามมีการระบุว่าค่าจ้างเฉลี่ยของภาคการผลิตมีแนวโน้มสูงขึ้น และตลาดหุ่นยนต์อุตสาหกรรมก็ขยายตัว ข้อมูลเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นข้อมูลทุติยภูมิ และสถานการณ์ของแต่ละโรงงานก็แตกต่างกันมาก จึงไม่ควรนำมาใช้แบบฟันธง แต่อย่างน้อยก็มีทิศทางร่วมกันว่า การวางแผนเครื่องจักรบนสมมติฐานที่ว่า “รูปแบบการผลิตที่อาศัยแรงงานราคาถูกจะดำเนินต่อไปได้อีกนาน” นั้นเป็นเรื่องเสี่ยง
อนึ่ง ความต้องการหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเองก็กระจุกตัวอยู่ในเอเชีย ใน World Robotics 2025 ที่สหพันธ์หุ่นยนต์นานาชาติ (IFR) เผยแพร่เมื่อวันที่ 25 กันยายน 2025 รายงานว่าจำนวนการติดตั้งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทั่วโลกในปี 2024 อยู่ที่ 542,000 เครื่องต่อปี และในจำนวนนั้นเอเชียครองสัดส่วน 74% ของการติดตั้งใหม่ ในแง่ที่ว่าทั้งเครือข่ายอุปทานของเครื่องจักรและชิ้นส่วน รวมถึงทรัพยากรวิศวกร ล้วนมีความหนาแน่นอยู่ในภูมิภาคเอเชีย เงื่อนไขในการเดินหน้า FA ในภูมิภาคนี้กำลังพร้อมขึ้นเรื่อย ๆ
วิธีดำเนินการทำระบบอัตโนมัติ – FA ของโรงงานประกอบขึ้นจาก Small Start
ต่อจากนี้คือเนื้อหาหลัก วิธีดำเนินการ FA ประกอบขึ้นเป็น 5 ขั้นตอน ตั้งแต่การคัดเลือกกระบวนการเป้าหมายไปจนถึงการขยายผลในแนวราบ

ทำไมจึงห้ามทำอัตโนมัติเต็มรูปแบบตั้งแต่แรก
ก่อนอื่นขอยกเหตุผล 3 ข้อที่ควรหลีกเลี่ยงการทำทั้งไลน์ให้เป็นอัตโนมัติในคราวเดียว
- ถ้าขยายขนาดทั้งที่ข้อกำหนดยังไม่นิ่ง ค่าแก้ไขจะบานปลายตามสัดส่วนของขนาด ข้อกำหนดที่ตกหล่นซึ่งพบในเครื่องจักรตัวเดียว แก้ไขแค่ตัวเดียวก็จบ แต่ถ้าพบหลังจากสั่งไปแล้ว 10 ตัว ก็จะกลายเป็นค่าดัดแปลง 10 ตัว
- ถ้าหน่วยวัดผลลัพธ์ใหญ่เกินไป จะไม่รู้ว่าอะไรเป็นตัวที่ได้ผล ถ้าเปลี่ยนทั้งไลน์พร้อมกัน ไม่ว่าผลิตภาพจะขึ้นหรือลง ก็ระบุสาเหตุไม่ได้ กลายเป็นสภาพที่สร้างเหตุผลรองรับการตัดสินใจลงทุนครั้งถัดไปไม่ได้
- ความชำนาญของหน้างานตามไม่ทัน เครื่องจักรอัตโนมัติจะหยุดบ่อยที่สุดในช่วงหลังติดตั้งใหม่ ๆ ถ้าหยุดหลายตัวพร้อมกัน กำลังคนในการกู้คืนก็ไม่พอ สุดท้ายหน้างานจะเสนอให้กลับไปทำด้วยมือ และเมื่อถอยกลับไปแล้วครั้งหนึ่ง กำแพงของการเริ่มใหม่จะสูงขึ้นอย่างชัดเจน
Small Start ไม่ได้มีเป้าหมายอยู่ที่การทำให้เงินลงทุนน้อยลงในตัวมันเอง แต่เป็นวิธีดำเนินการเพื่อค้นหาข้อผิดพลาดของข้อกำหนดให้เร็วและถูก พร้อมทั้งจัดสรรเวลาให้หน้างานได้คุ้นเคย
ขั้นตอนที่ 1 วิเคราะห์ปัญหาปัจจุบัน และกำหนดกระบวนการเป้าหมายกับวัตถุประสงค์ให้ชัด
สิ่งแรกที่ต้องทำไม่ใช่การเปรียบเทียบรุ่นเครื่อง แต่คือการเข้าใจสภาพปัจจุบัน พูดให้เป็นรูปธรรมคือ ต้องสำรวจเวลาทำงานของแต่ละกระบวนการ การจัดกำลังคน อัตราของเสีย ชั่วโมงทำงานล่วงเวลา และเหตุผลว่า “ทำไมงานนั้นถึงต้องให้คนทำ”
ในขั้นนี้ ขอแนะนำอย่างยิ่งให้จำกัดวัตถุประสงค์ให้เหลือเพียงข้อเดียว จะลดจำนวนคน จะทำให้คุณภาพนิ่ง จะรองรับการเพิ่มกำลังผลิต หรือจะกำจัดงานอันตราย ถ้าวัตถุประสงค์มีหลายข้อ ข้อกำหนดของเครื่องจักรจะพองขึ้น และผลลัพธ์คือได้ไม่เต็มที่สักอย่าง เมื่อวัตถุประสงค์ชัดแล้ว กระบวนการเป้าหมายจะแคบลงเองโดยธรรมชาติ
เกณฑ์ในการเลือกกระบวนการเป้าหมายมีดังนี้
- กระบวนการที่เนื้องานเป็นงานซ้ำ และเงื่อนไขแกว่งน้อย
- กระบวนการที่ใช้แรงคนมาก และแสดงผลของการลดคนออกมาเป็นตัวเลขได้
- กระบวนการที่สภาพการป้อนเข้าจากกระบวนการก่อนหน้ามีความนิ่ง
- กระบวนการที่อยู่ในตำแหน่งซึ่งหากหยุด ก็ไม่ทำให้กระบวนการถัดไปหยุดยาว
- กระบวนการที่บุคคลสำคัญของหน้างานให้ความร่วมมือ
ข้อสุดท้ายวัดเป็นตัวเลขไม่ได้ แต่ในทางปฏิบัติสำคัญที่สุด ถ้าการทำอัตโนมัติตัวแรกถูกหน้างานปฏิเสธ FA ของโรงงานนั้นจะหยุดชะงักไปหลายปี
ขั้นตอนที่ 2 ประมาณการผลตอบแทนจากการลงทุน
ถัดมาคือประมาณการว่าการทำกระบวนการเป้าหมายให้เป็นอัตโนมัติจะสร้างผลลัพธ์ได้เท่าไร สิ่งสำคัญตรงนี้คืออย่าประเมินผลลัพธ์สูงเกินจริง และอย่าประเมินค่าใช้จ่ายต่ำเกินจริง
ฝั่งผลลัพธ์ สิ่งที่นับได้คือเฉพาะส่วนที่การจัดกำลังคนเปลี่ยนแปลงจริง หรือชั่วโมงทำงานล่วงเวลาลดลงจริงเท่านั้น ผลเชิงคุณภาพอย่าง “ทำงานสบายขึ้น” หรือ “คุณภาพนิ่งขึ้น” ถือว่าอ่อนเกินไปสำหรับใช้เป็นวัตถุดิบในการตัดสินใจลงทุน จึงควรแปลงเป็นตัวเลขอย่างอัตราของเสียหรือชั่วโมงงานแก้ไขให้ได้เท่าที่ทำได้
ฝั่งค่าใช้จ่าย นอกจากราคาตัวเครื่องแล้ว ให้บวกรายการต่อไปนี้ไว้ตั้งแต่แรก
- ค่าผลิตจิ๊กและแฮนด์จับชิ้นงาน
- ค่าเชื่อมต่อสัญญาณกับเครื่องจักรเดิมและค่าดัดแปลง
- ค่างานไฟฟ้า งานลม และงานติดตั้ง
- การสูญเสียกำลังผลิตระหว่างช่วงเริ่มเดินเครื่อง
- สต็อกอะไหล่บำรุงรักษาและค่าบำรุงรักษารายปี
- ชั่วโมงงานสำหรับการอบรมหน้างานและการจัดทำคู่มือ
ในขั้นที่ขอใบเสนอราคาจากหลายบริษัท ถ้าไม่จัดให้รายการเหล่านี้ถูกรวมอยู่ในใบเสนอราคาของแต่ละบริษัทเหมือนกัน ก็จะเปรียบเทียบตัวเงินแบบวางเรียงกันไม่ได้ วิธีจัดเงื่อนไขเบื้องต้นให้ตรงกัน รวบรวมไว้อย่างเป็นรูปธรรมใน การเปรียบเทียบใบเสนอราคาระบบอัตโนมัติ เงื่อนไขเบื้องต้นสำหรับวางเรียงบนเวทีเดียวกัน
ขั้นตอนที่ 3 ทดลองติดตั้งขนาดเล็กในไลน์ที่เจาะจงหรือกระบวนการเดียว
เมื่อประมาณการแล้วเห็นความเป็นไปได้ ให้จำกัดเป้าหมายเหลือ 1 กระบวนการ หรือ 1 ไลน์ แล้วทดลองติดตั้ง วัตถุประสงค์ตรงนี้ไม่ใช่การเพิ่มผลิตภาพ แต่คือการค้นหาข้อผิดพลาดของข้อกำหนด
ขอยกรายการที่ต้องตรวจสอบในช่วงทดลอง
- รอบเวลาการผลิตที่คาดไว้ ทำได้จริงหรือไม่
- เวลาเตรียมงานตอนเปลี่ยนรุ่นสินค้าใช้เท่าไร
- ดูดซับความแกว่งของกระบวนการก่อนหน้าได้แค่ไหน
- ความถี่ของการหยุดผิดปกติ และสัดส่วนที่หน้างานกู้คืนได้เอง
- พนักงานท้องถิ่นทำการใช้งานและการบำรุงรักษาเบื้องต้นได้หรือไม่
ในบรรดานี้ ข้อที่ในทางปฏิบัติมักผิดคาดที่สุดคือข้อที่สาม กรณีที่เกิดซ้ำแล้วซ้ำอีกคือ ในสภาพแวดล้อมห้องทดลองหรือตอนที่ผู้ผลิตเครื่องจักรมาร่วมสังเกตการณ์ ทุกอย่างเดินได้ไม่มีปัญหา แต่พอเจอความแกว่งของวัตถุดิบที่ป้อนเข้าจริง กลับหยุดถี่ ขอให้ทำการทดลองด้วยวัตถุดิบของการผลิตจริงและจังหวะของการผลิตจริงเสมอ
อนึ่ง ยังมีทางเลือกที่ไม่ต้องสร้างเครื่องอัตโนมัติเต็มรูปแบบตั้งแต่แรก แต่เริ่มจากรูปแบบกึ่งอัตโนมัติที่คนป้อนชิ้นงานแล้วเครื่องเป็นฝ่ายแปรรูป วิธีนี้กดวงเงินลงทุนได้ พร้อมทั้งตรวจสอบขีดความสามารถจริงของฝั่งเครื่องจักรได้ด้วย จึงเป็นวิธีดำเนินการที่สมเหตุสมผลสำหรับเครื่องแรก รายละเอียดสามารถอ่านได้ที่ เครื่องกึ่งอัตโนมัติคืออะไร สถานการณ์ที่การตัดสินใจไม่ทำอัตโนมัติเต็มรูปแบบได้ผล
ขั้นตอนที่ 4 ตรวจสอบการใช้งานจริงและทำ PDCA
นำเครื่องจักรที่ทดลองไปผนวกเข้ากับการผลิตจริง เดินใช้งานเป็นระยะเวลาหนึ่ง (อย่างน้อยประมาณ 3 เดือน) แล้วนำผลจริงมาเทียบกับที่ประมาณการไว้ตอนแรก
สิ่งที่ต้องบันทึกให้ได้ในขั้นนี้คือรายละเอียดของการหยุดแยกตามสาเหตุ การหยุดเพราะเครื่องเสีย การหยุดเพราะเปลี่ยนรุ่น การหยุดเพราะรอวัตถุดิบ และการหยุดเพราะตรวจสอบคุณภาพ ล้วนมีมาตรการรับมือที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง ถ้าไม่มีบันทึกแยกตามสาเหตุ สิ่งที่เหลืออยู่จะมีเพียงความรู้สึกว่า “ไม่ได้ผลอย่างที่คิด” และตัดสินใจครั้งถัดไปไม่ได้ กลไก SCADA และการเฝ้าติดตามการเดินเครื่องที่กล่าวไปก่อนหน้า จะออกฤทธิ์ในขั้นตอนนี้
และถ้าผลจริงต่ำกว่าที่ประมาณการไว้ ให้ระบุสาเหตุก่อนแล้วจึงไปต่อ ถ้าตัดสินใจตรงนี้ว่า “เพิ่มจำนวนเครื่องไปก่อนแล้วผลน่าจะออก” สิ่งที่ได้ก็มีแค่เครื่องจักรที่แบกปัญหาเดิมมาตั้งเรียงกัน
ขั้นตอนที่ 5 ขยายผลในแนวราบไปยังกระบวนการข้างเคียงหลังยืนยันผลแล้ว
เมื่อการทดลองยืนยันผลได้ และหน้างานคุ้นเคยกับการใช้งานแล้ว จึงขยายไปยังกระบวนการข้างเคียง ลำดับของการขยายผลในแนวราบ โดยหลักการให้ขยายไปข้างหน้าและข้างหลังตามกระแสการไหลของกระบวนการ ถ้ากระโดดไปกระบวนการที่อยู่ห่างออกไป องค์ความรู้ที่ได้จากการทดลอง (แนวคิดเรื่องจิ๊ก โครงสร้างการบำรุงรักษา วิธีดำเนินการอบรม) จะนำกลับมาใช้ซ้ำไม่ได้
สิ่งที่เพิ่งจะออกฤทธิ์ในขั้นขยายผล คือมาตรฐานที่สร้างขึ้นจากเครื่องแรก โครงสร้างโปรแกรมของ PLC ผังหน้าจอของ HMI ระบบรหัสข้อผิดพลาด และเอกสารขั้นตอนการบำรุงรักษา ถ้าจัดสิ่งเหล่านี้ให้เรียบร้อยตั้งแต่เครื่องแรก ระยะเวลาเริ่มเดินเครื่องของเครื่องที่สองเป็นต้นไปจะสั้นลงได้อย่างมาก ในทางกลับกัน ถ้าทำเครื่องแรกแบบแก้ปัญหาเฉพาะหน้า สิ่งที่ได้คือเครื่องจักรที่มีวิธีใช้งานต่างกันตั้งเรียงกันตามจำนวนเครื่อง
เมื่อจัดเรียง 5 ขั้นตอนตามระยะเวลาโดยประมาณและสิ่งที่ได้ จะได้ตามตารางนี้
| ขั้นตอน | ระยะเวลาโดยประมาณ | งานหลัก | สิ่งที่ได้ในขั้นนี้ |
|---|---|---|---|
| 1. วิเคราะห์สภาพปัจจุบันและระบุกระบวนการเป้าหมาย | 1 ถึง 2 เดือน | เข้าใจเวลาทำงาน กำลังคน และอัตราของเสียของแต่ละกระบวนการ | บันทึกข้อกำหนดที่จำกัดกระบวนการเป้าหมายและวัตถุประสงค์ให้เหลืออย่างละหนึ่ง |
| 2. ประมาณการผลตอบแทนจากการลงทุน | 1 เดือน | ระบุรายการผลลัพธ์และค่าใช้จ่าย ส่งคำถามไปหลายบริษัท | ตารางเปรียบเทียบที่จัดเงื่อนไขเบื้องต้นให้ตรงกัน และจำนวนปีที่คืนทุน |
| 3. ทดลองติดตั้ง | 3 ถึง 6 เดือน | ออกแบบ ผลิต ติดตั้ง และเริ่มเดินเครื่องที่กระบวนการเดียว | เครื่องจักร 1 ตัวที่เดินได้ในเงื่อนไขการผลิตจริง |
| 4. ตรวจสอบการใช้งานจริงและทำ PDCA | 3 เดือนขึ้นไป | บันทึกและปรับปรุงโดยแยกตามสาเหตุการหยุด | ส่วนต่างระหว่างประมาณการกับผลจริง พร้อมสาเหตุ |
| 5. ขยายผลในแนวราบไปยังกระบวนการข้างเคียง | 6 เดือนขึ้นไป | ขยายไปยังเครื่องที่สองเป็นต้นไปโดยใช้มาตรฐานเดิม | มาตรฐานเครื่องจักรที่เป็นหนึ่งเดียวภายในโรงงาน |
ระยะเวลานี้เป็นเพียงค่าประมาณ อาจขยับได้ตามความยากของกระบวนการเป้าหมายและทรัพยากรด้านวิศวกรรมในพื้นที่ โดยเฉพาะระหว่างขั้นตอนที่ 2 กับขั้นตอนที่ 3 จะมีกระบวนการคัดเลือกผู้ผลิตเครื่องจักรและการสั่งซื้อคั่นอยู่ ในช่วงที่งานชุกจึงใช้เวลานานกว่าที่คาด ส่วนเรื่องจะเลือกผู้ผลิตแบบไหนและเลือกอย่างไร รวบรวมไว้ใน วิธีเลือกผู้ผลิตเครื่องจักรอัตโนมัติ สิ่งที่ต้องดูคือโครงสร้างทีมมากกว่าผลงาน
จะคิดเรื่องการคืนทุนอย่างไร – มุมมองเฉพาะของการทำอัตโนมัติแบบเป็นขั้นตอน

การคืนทุนของการลงทุนในระบบอัตโนมัติ มักถูกพูดถึงด้วยการคำนวณอย่างง่ายคือ เอาค่าแรงที่ลดได้ไปหารเงินลงทุนเครื่องจักรเพื่อหาจำนวนปีที่คืนทุน การคำนวณนี้ใช้เป็นจุดตั้งต้นได้ แต่ในกรณีที่ดำเนินการแบบเป็นขั้นตอน จำเป็นต้องปรับแก้ทั้งตัวเศษและตัวส่วน
เรื่องตัวส่วน (เงินลงทุน) อย่างที่กล่าวไปแล้ว ข้อแรกคืออย่าตกหล่นค่าใช้จ่ายอื่นนอกเหนือจากราคาตัวเครื่อง นอกจากนี้ ในกรณีที่ตั้งอยู่บนสมมติฐานว่าจะขยายผลในแนวราบ ให้แยกคิด “ค่าใช้จ่ายสำหรับสร้างมาตรฐาน” ที่รวมอยู่ในเครื่องแรกออกมาต่างหาก เพราะการออกแบบหน้าจอและขั้นตอนการบำรุงรักษาที่ทำขึ้นในเครื่องแรก ใช้ได้กับเครื่องที่สองเป็นต้นไปด้วย ถ้าประเมินการคืนทุนจากเครื่องแรกเพียงตัวเดียว ผลที่ได้จะเข้มงวดเกินไป
เรื่องตัวเศษ (ผลลัพธ์) คืออย่ามองแค่การลดค่าแรง ผลลัพธ์ที่นับเข้ามาได้ง่ายในทางปฏิบัติมีดังนี้
- การโยกย้ายตำแหน่งกำลังคนโดยตรง หรือการลดชั่วโมงทำงานล่วงเวลา
- การลดชั่วโมงงานที่เสียไปกับของเสียและงานแก้ไข
- การลดชั่วโมงงานประกันคุณภาพจากการทำบันทึกการตรวจสอบให้เป็นอัตโนมัติ
- การเพิ่มกำลังการผลิตจากการเดินเครื่องแบบไร้คนคุมในเวลากลางคืนและวันหยุด
- การลดเบี้ยประกันและความสูญเสียจากการหยุดงาน อันเป็นผลจากความเสี่ยงอุบัติเหตุจากการทำงานที่ลดลง
ในบรรดานี้ ข้อที่โรงงานในไทยมักมองข้ามคือข้อที่สี่ ถ้าพิจารณาด้วยแนวคิดที่มุ่งลดกำลังคนในเวลากลางวันอย่างเดียว ผลลัพธ์จะดูเล็ก แต่ถ้าใช้เครื่องเดียวกันแล้วยืดเวลาเดินเครื่องในเวลากลางคืนได้ ตัวเศษจะเปลี่ยนไปมาก อย่างไรก็ตาม การเดินเครื่องตอนกลางคืนจำเป็นต้องมีโครงสร้างการรับมือเมื่อเกิดความผิดปกติและการออกแบบการประกันคุณภาพควบคู่กันไปด้วย จึงขอให้ตรวจสอบขีดความสามารถจริงของการเดินเครื่องแบบไร้คนคุมในขั้นทดลองก่อน แล้วจึงใส่เข้าไปในแผน
ค่าเป้าหมายของจำนวนปีที่คืนทุนขึ้นอยู่กับนโยบายของแต่ละโรงงาน แต่ถ้าตั้งเป้าเข้มงวดเกินไป ก็จะมีเพียงกระบวนการที่เห็นผลง่ายเท่านั้นที่เข้าข่าย และมีผลข้างเคียงคือระบบอัตโนมัติจบลงแบบทำครั้งเดียวจบ ถ้าตกลงกันภายในองค์กรไว้ล่วงหน้าแบบสองชั้น ว่าเครื่องแรกคือการลงทุนเพื่อตรวจสอบข้อกำหนด แล้วค่อยคืนทุนจากเครื่องที่สองเป็นต้นไป งบประมาณก็จะไม่ค่อยหยุดชะงักในขั้นขยายผลในแนวราบ
จุดสะดุดที่พบบ่อยในการนำ FA มาใช้ – รูปแบบของความล้มเหลวมีอยู่จำกัด
เหตุผลของความล้มเหลวดูเหมือนจะมีนับไม่ถ้วน แต่จริง ๆ แล้วลงเอยอยู่ในไม่กี่รูปแบบ ขอยกตัวอย่างที่พบเป็นตัวแทน
วัตถุประสงค์กลายเป็นการทำระบบอัตโนมัติเสียเอง
เมื่อการพิจารณาเริ่มต้นจากนโยบายของสำนักงานใหญ่หรือจากระบบเงินสนับสนุน วัตถุประสงค์อาจถูกสลับกลายเป็นตัวการทำระบบอัตโนมัติเอง ถ้าเดินหน้าในสภาพนี้ จะไม่มีเกณฑ์ตัดสินใจลงทุน รุ่นเครื่องจึงถูกกำหนดด้วยตัวเลขในใบเสนอราคาเพียงอย่างเดียว และเมื่อถูกถามถึงผลลัพธ์หลังเริ่มเดินเครื่อง ก็อธิบายไม่ได้ เพราะไม่ได้เก็บตัวเลขก่อนติดตั้งที่จะใช้เป็นตัวเปรียบเทียบไว้ การจำกัดวัตถุประสงค์ให้เหลือข้อเดียวในขั้นตอนที่ 1 คือกระบวนการที่มีไว้เพื่อหลีกเลี่ยงรูปแบบนี้
ทำระบบอัตโนมัติทั้งที่ปล่อยความแกว่งของกระบวนการก่อนหน้าไว้
เครื่องจักรอัตโนมัติถูกออกแบบบนสมมติฐานว่าสภาพของชิ้นงานที่ป้อนเข้ามาจะคงที่ ถ้าคุณภาพของกระบวนการก่อนหน้าแกว่ง ก็จำเป็นต้องมีกลไกเพิ่มเติมเพื่อดูดซับความแกว่งนั้น ซึ่งเพิ่มทั้งค่าใช้จ่ายและความถี่ในการหยุด ก่อนทำระบบอัตโนมัติ ให้ทำเงื่อนไขที่ทางเข้าของกระบวนการเป้าหมายให้นิ่งเสียก่อน แค่รักษาลำดับนี้ไว้ วงเงินลงทุนก็ลดลงได้ไม่ใช่เรื่องแปลก
เงื่อนไขเบื้องต้นของการเปรียบเทียบใบเสนอราคาไม่ตรงกัน
การขอใบเสนอราคาจากหลายบริษัทเป็นวิธีดำเนินการที่ถูกต้องในตัวมันเอง แต่ถ้าส่งคำถามออกไปทั้งที่ข้อกำหนดยังคลุมเครือ แต่ละบริษัทจะเสนอราคาบนสมมติฐานที่ต่างกัน การเปรียบเทียบตัวเงินจึงหมดความหมาย และภายหลังจะพบว่าใบเสนอราคาที่ราคาต่ำ เป็นเพียงใบที่เขียนขึ้นบนขอบเขตงานที่แคบกว่าเท่านั้นเอง
ไม่ได้ออกแบบโครงสร้างการบำรุงรักษา
หลังติดตั้งเครื่องจักรแล้ว ใครจะเป็นคนตรวจเช็กประจำวัน ใครจะรับมือเมื่อเครื่องเสีย และจะจัดหาวัสดุสิ้นเปลืองจากที่ไหน ถ้าเข้าสู่การเดินเครื่องโดยไม่กำหนดเรื่องเหล่านี้ พอเสียครั้งแรกก็จะหยุดยาว สำหรับโรงงานในไทย การที่ผู้ผลิตเครื่องจักรมีฐานอยู่ในประเทศหรือไม่ ส่งผลโดยตรงต่อเวลาในการเข้ามาดูแล เป็นรายการที่ต้องตรวจสอบตั้งแต่ขั้นเลือกรุ่นเครื่อง
พนักงานท้องถิ่นใช้งานไม่ได้
เรื่องนี้ทับซ้อนกับประเด็น HMI ที่กล่าวไปแล้ว แต่ถ้าเลื่อนการรองรับภาษาของหน้าจอปฏิบัติการ คู่มือ และการอบรมไปทีหลัง อัตราการเดินเครื่องจะไม่ขึ้น ขอให้ใส่ระยะเวลาอบรมพนักงานท้องถิ่นไว้ในแผนการติดตั้งอย่างชัดเจน
รูปแบบความล้มเหลวรวมถึงข้างต้นและวิธีหลีกเลี่ยง ได้เรียบเรียงไว้อย่างละเอียดกว่านี้ใน ความเสี่ยงของความล้มเหลวในการลงทุนระบบอัตโนมัติ อะไรที่ทำให้การคืนทุนหยุดชะงัก ถ้าอ่านสักครั้งก่อนเขียนเอกสารขออนุมัติการลงทุน จะเตรียมคำถามคำตอบที่คาดว่าจะเจอได้ง่ายขึ้น
นอกจากนี้ ในกรณีที่เดินหน้าเครื่องแรกทั้งที่ไม่มีคนมีประสบการณ์ FA อยู่ในองค์กร ก็มีทางเลือกที่จะนำองค์ความรู้จากภายนอกเข้ามาตั้งแต่ขั้นกำหนดข้อกำหนด เพราะถ้ายกงานกำหนดข้อกำหนดให้ผู้ผลิตเครื่องจักรทั้งหมด ข้อเสนอที่ได้มักเอนไปทางโครงสร้างที่ผู้ผลิตรายนั้นถนัด วิธีใช้บุคคลที่สามในฐานะคนกลาง สามารถอ่านได้ที่ การใช้ที่ปรึกษาด้านระบบอัตโนมัติ ควรยกงานส่วนไหนออกไปข้างนอก
คำถามที่พบบ่อย
FA ถูกนิยามอย่างไรในภาคการผลิต
โดยทั่วไปหมายถึงการทำโรงงานให้เป็นระบบอัตโนมัติในภาพรวม แต่ในทางปฏิบัติ ถ้ามองว่าเป็นความพยายามที่จะแบ่งงานของคน คือ เดินเครื่อง วัด ขนย้าย ตัดสิน และบันทึก ออกเป็น 3 ชั้น ได้แก่ เครื่องจักร การควบคุม และข้อมูล แล้วย้ายไปฝั่งเครื่องจักร จะออกแบบได้ง่ายขึ้น บางครั้งการติดตั้งเครื่องจักรตัวเดียวก็ถูกเรียกว่า FA เช่นกัน แต่ถ้าไม่ออกแบบให้ครอบคลุมไปถึงสถานะที่ผลการเดินเครื่องถูกบันทึกและมองเห็นได้ ก็จะไม่เหลือวัตถุดิบสำหรับตัดสินใจลงทุนครั้งถัดไป
Small Start หมายถึงเริ่มจากตรงไหนอย่างเป็นรูปธรรม
หมายถึงการจำกัดเป้าหมายให้เหลือ 1 กระบวนการ และถ้าเป็นไปได้คือเครื่องจักร 1 ตัว แล้วจึงติดตั้ง วัตถุประสงค์ไม่ใช่การกดวงเงินลงทุน แต่อยู่ที่การค้นหาข้อผิดพลาดของข้อกำหนดให้ถูกและเร็ว พร้อมทั้งจัดสรรเวลาให้หน้างานคุ้นเคยกับการใช้งาน กระบวนการที่ควรเลือกคือกระบวนการที่งานเป็นงานซ้ำ สภาพการป้อนเข้าจากกระบวนการก่อนหน้ามีความนิ่ง และอยู่ในตำแหน่งที่หากหยุดก็ไม่ทำให้กระบวนการถัดไปหยุดยาว การไม่ทำให้เป็นอัตโนมัติเต็มรูปแบบ แต่เริ่มจากรูปแบบกึ่งอัตโนมัติที่คนป้อนชิ้นงานแล้วเครื่องแปรรูป ก็เป็นทางเลือกที่ได้ผลเช่นกัน
ควรมองการคืนทุนของการลงทุนระบบอัตโนมัติที่กี่ปี
ขึ้นอยู่กับนโยบายการลงทุนของแต่ละโรงงาน แต่ถ้าประเมินการคืนทุนจากเครื่องแรกเพียงตัวเดียว การตัดสินจะเข้มงวดเกินไป เพราะในเครื่องแรกมีค่าใช้จ่ายสำหรับสร้างมาตรฐานอย่างการออกแบบหน้าจอและขั้นตอนการบำรุงรักษารวมอยู่ด้วย ซึ่งใช้ได้กับเครื่องที่สองเป็นต้นไป ขอแนะนำให้ตกลงกันภายในองค์กรไว้แบบสองชั้น ว่าเครื่องแรกคือการลงทุนเพื่อตรวจสอบข้อกำหนด แล้วค่อยคืนทุนจากเครื่องที่สองเป็นต้นไป ในการนับผลลัพธ์ อย่าลืมรวมไม่เพียงการลดค่าแรง แต่รวมถึงการลดชั่วโมงงานที่เสียไปกับของเสียและงานแก้ไข ตลอดจนการเพิ่มกำลังการผลิตจากการเดินเครื่องตอนกลางคืนด้วย
โรงงานขนาดกลางและขนาดเล็กทำระบบอัตโนมัติแบบเป็นขั้นตอนได้หรือไม่
ทำได้ ในทางกลับกัน โรงงานที่ขนาดเล็กกว่ากลับมีข้อได้เปรียบคือตัดสินใจได้เร็วและจำกัดกระบวนการเป้าหมายได้ง่าย ในโรงงานที่มีจำนวนกระบวนการจำกัด บางกรณีการเริ่มจากการทำระบบขนส่งหรือการตรวจสอบให้เป็นอัตโนมัติ ก็เห็นผลง่ายกว่าการเริ่มจากกระบวนการแปรรูป วิธีดำเนินการที่เหมาะกับขนาดองค์กร รวบรวมไว้ใน การนำหุ่นยนต์มาใช้ในโรงงานขนาดกลางและขนาดเล็ก วิธีดำเนินการที่พอดีกับตัว
ควรปรึกษาเรื่องการนำ FA มาใช้ในขั้นไหน
การปรึกษาในขั้นที่ยังไม่ได้กำหนดกระบวนการเป้าหมาย หรือก็คือขั้นที่ “เพิ่งเริ่มพิจารณาเรื่องระบบอัตโนมัติ” ให้ผลดีที่สุด ถ้าปรึกษาหลังจากรุ่นเครื่องและข้อกำหนดนิ่งแล้ว ทางเลือกจะแคบลงไปเรียบร้อยแล้ว และการทบทวนตัวข้อกำหนดเองก็ทำได้ยาก แม้ข้อมูลกระบวนการในปัจจุบันจะยังไม่ครบ ก็เริ่มต้นจากการคุยกันว่าควรเก็บข้อมูลตัวไหนได้
สิทธิประโยชน์ BOI ของไทยใช้กับการลงทุนระบบอัตโนมัติได้หรือไม่
BOI มีสิทธิประโยชน์ที่ครอบคลุมการลงทุนในระบบอัตโนมัติและระบบหุ่นยนต์ หากเข้าเงื่อนไขก็อาจได้รับสิทธิ เช่น การยกเว้นภาษีเงินได้นิติบุคคล อัตราการยกเว้นและเงื่อนไขการใช้สิทธิเปลี่ยนไปตามเนื้อหาการลงทุนและสถานการณ์การจัดหาในประเทศ จึงขอแนะนำให้ตรวจสอบเงื่อนไขตั้งแต่ระยะแรกของการจัดทำแผนการลงทุน รายละเอียดอธิบายไว้ใน Factory Automation ในไทย ลำดับการติดตั้ง ค่าใช้จ่าย และสิทธิประโยชน์ BOI
สรุป
Factory Automation ไม่ใช่การซื้อเครื่องจักร แต่เป็นความพยายามในการออกแบบว่างานและการตัดสินใจที่คนเคยรับผิดชอบ จะถูกส่งมอบให้เครื่องจักรตามลำดับใด FA ประกอบขึ้นจากองค์ประกอบ ได้แก่ อุปกรณ์ควบคุม เซนเซอร์ หุ่นยนต์ อุปกรณ์ขนส่ง จอสัมผัส HMI ระบบ SCADA และเครือข่ายสื่อสาร แต่ถ้ามองเฉพาะชั้นเครื่องจักรที่มีมูลค่าสูง แล้วเลื่อนชั้นควบคุมกับชั้นข้อมูลไปทีหลัง สิ่งที่ได้คือระบบอัตโนมัติที่เดินอยู่แต่วัดผลไม่ได้
เหตุที่ไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ต้องการ FA ก็เพราะการขาดแคลนบุคลากรและค่าแรงที่สูงขึ้นเดินหน้าไปพร้อมกัน ทำให้การรับมือด้วยการเพิ่มคนแบบเดิมใช้ไม่ได้อีกต่อไป ในผลสำรวจของ JETRO บริษัทญี่ปุ่นในไทย 27.9% ตอบว่าดำเนินการเรื่องระบบอัตโนมัติไปแล้ว และ 27.5% ตอบว่ามีแผนจะดำเนินการต่อจากนี้ ในขณะที่อัตราการใช้เทคโนโลยีดิจิทัลของอาเซียนอยู่เพียง 52.1% จึงยังเหลือช่องว่างอีกมากที่จะเดินหน้าการทำเครื่องจักรให้เป็นอัตโนมัติควบคู่ไปกับการใช้ประโยชน์จากข้อมูล
วิธีดำเนินการคือ 5 ขั้นตอน ได้แก่ วิเคราะห์สภาพปัจจุบันและระบุกระบวนการเป้าหมาย ประมาณการผลตอบแทนจากการลงทุน ทดลองติดตั้งที่กระบวนการเดียว ตรวจสอบการใช้งานจริงพร้อมทำ PDCA และขยายผลในแนวราบไปยังกระบวนการข้างเคียง เป้าหมายของ Small Start ไม่ใช่การกดวงเงินลงทุน แต่อยู่ที่การค้นหาข้อผิดพลาดของข้อกำหนดให้ถูกและเร็ว พร้อมทั้งจัดสรรเวลาให้หน้างานได้คุ้นเคย สร้างมาตรฐานที่เครื่องแรก แล้วคืนทุนจากเครื่องที่สองเป็นต้นไป การตกลงเรื่องสองชั้นนี้ภายในองค์กรตั้งแต่แรก คือการเตรียมการที่ดีที่สุดเพื่อไม่ให้หยุดชะงักในขั้นขยายผลในแนวราบ
TOMAS TECH มีฐานอยู่ที่กรุงเทพฯ ให้บริการสนับสนุนการติดตั้ง Factory IT อย่างระบบบริหารการผลิต การสอบกลับด้วย OT และ IoT รวมถึง FA แก่ผู้ผลิตสัญชาติญี่ปุ่นในไทยและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เรายินดีรับปรึกษาตั้งแต่ขั้นที่เพิ่งเริ่มพิจารณา ยังไม่ได้กำหนดกระบวนการเป้าหมาย และยังไม่มีภาพของขนาดการลงทุน แม้ข้อมูลกระบวนการในปัจจุบันจะยังไม่ครบ เราก็เริ่มคุยไปด้วยกันได้ตั้งแต่เรื่องว่าจะเริ่มวัดจากตรงไหน หากมีข้อสงสัยประการใด กรุณาติดต่อสอบถาม ได้ตามสะดวก
ข้อมูลอ้างอิง
- ผลสำรวจสภาพจริงของบริษัทญี่ปุ่นที่ลงทุนในต่างประเทศ ประจำปีงบประมาณ 2023 JETRO เผยแพร่วันที่ 16 พฤษภาคม 2024
- ผลสำรวจสภาพจริงของบริษัทญี่ปุ่นที่ลงทุนในต่างประเทศ ประจำปีงบประมาณ 2025 ฉบับเอเชียและโอเชียเนีย JETRO เผยแพร่วันที่ 26 พฤศจิกายน 2025
- ค่าจ้างขั้นต่ำในกรุงเทพฯ ปรับขึ้นเป็นวันละ 400 บาท ข่าวธุรกิจ JETRO เดือนกรกฎาคม 2025
- ข่าวประชาสัมพันธ์ World Robotics 2025 สหพันธ์หุ่นยนต์นานาชาติ เผยแพร่วันที่ 25 กันยายน 2025
- เว็บไซต์ทางการของ Thailand Board of Investment สำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน