ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດ - ອຸປະກອນຜະລິດເຄື່ອງປະດັບທີ່ທັນສະໄໝ

ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດໃຊ້ເທັກໂນໂລຢີຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງຂັ້ນສູງ ທີ່ປ່ຽນແປງວິທີການຜະລິດແຫວນໃນສະຖານທີ່ຜະລິດເຄື່ອງປະດັບທີ່ທັນສະໄໝ. ລະບົບທີ່ສຸກເສີນນີ້ໃຊ້ມໍເຕີ servo ມີຄວາມລະອອງສູງຮ່ວມກັບການຈັດຕັ້ງລະບົບເກີບເລືອນບານ (ball screw) ທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງເພື່ອບັນລຸຄວາມຖືກຕ້ອງໃນການຈັດຕັ້ງຕຳແໜ່ງທີ່ວັດແທກໄດ້ເປັນໄມໂຄຣເມີເຕີ (micrometers) ເຊິ່ງຮັບປະກັນວ່າແຫວນທຸກຊິ້ນທີ່ຜະລິດອອກມາຈະເຂົ້າເກນຂະໜາດທີ່ຕັ້ງໄວ້ຢ່າງເປັກຕີ່ງ ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງປະລິມານການຜະລິດ. ເຄື່ອງຈັກນີ້ໃຊ້ລະບົບປ້ອນຂໍ້ມູນກັບຄືນ (closed-loop feedback systems) ເພື່ອຕິດຕາມແລະປັບຄວາມກົດຂອງການຂຶ້ນຮູບ ອຸນຫະພູມ ແລະ ຕຳແໜ່ງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນທັງໝົດຂອງຂະບວນການຜະລິດ. ເຊັນເຊີ ວັດແທກແຮງ (load cells) ທີ່ທັນສະໄໝວັດແທກແຮງທີ່ໃຊ້ໃນແຕ່ລະການຂຶ້ນຮູບຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ປັບຄວາມແຕກຕ່າງຂອງວັດສະດຸອັດຕະໂນມັດເພື່ອຮັບປະກັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ເປັນເອກະພາບໃນທຸກປະເພດຂອງເຄື່ອງທີ່ເຮັດຈາກເລືອກເອົາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ລະບົບຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງເຊື່ອມຕໍ່ເຊັນເຊີຫຼາຍຊິ້ນເພື່ອຕິດຕາມປັດໄຈທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ຄວາມໜາຂອງວັດສະດຸ, ການແຈກຢາຍອຸນຫະພູມ ແລະ ການສຶກສາຂອງເຄື່ອງມື ເພື່ອໃຫ້ມີການປັບປຸງໃນເວລາຈິງ ເຊິ່ງຮັກສາສະພາບການຜະລິດໃຫ້ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ. ລະບົບທັດສະນະສັນຍາດ້ວຍຄອມພິວເຕີ (computer vision systems) ສອບສອງແຫວນແຕ່ລະຊິ້ນໃນຂະນະທີ່ກຳລັງຂຶ້ນຮູບ ໂດຍວັດແທກຂະໜາດ ແລະ ສັງເກດຄວາມບົກບ່ອນທີ່ເກີດຂື້ນເທິງເນື້ອໜັງດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ເກີນກວ່າຄວາມສາມາດຂອງການສອບສອງດ້ວຍຕາມນຸດສະຍາ. ເທັກໂນໂລຢີຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດສາມາດຮັກສາຄວາມເປັກຕີ່ງໄດ້ເຖິງ +/- 0.001 ນິ້ວ (inches) ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນເພື່ອຜະລິດແຫວນທີ່ເຂົ້າກັບນິ້ວມືໄດ້ຢ່າງເປັກຕີ່ງ ແລະ ເຂົ້າເກນຄວາມຄາດຫວັງຂອງລູກຄ້າໃນດ້ານຄຸນນະພາບ ແລະ ຄວາມສະດວກສະບາຍ. ບໍລິຫານຈັດຕັ້ງເຄື່ອງຄວບຄຸມທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ (programmable logic controllers) ຈັດລຽງລຳດັບຂະບວນການທີ່ສັບສົນ ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າແຕ່ລະຂັ້ນຕອນໃນຂະບວນການຜະລິດແຫວນຈະເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະ ດ້ວຍປັດໄຈທີ່ຖືກຕ້ອງຢ່າງເປັກຕີ່ງ. ລະບົບຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງເກັບບັນທຶກຂໍ້ມູນການຜະລິດສຳລັບແຫວນທຸກຊິ້ນທີ່ຜະລິດອອກ ເພື່ອສ້າງບັນທຶກຄຸນນະພາບທີ່ລະອອງ ເຊິ່ງສະໜັບສະໜູນຄວາມຕ້ອງການດ້ານການຕິດຕາມທີ່ມາ (traceability) ແລະ ການປັບປຸງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. ລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຮັກສາສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບອາລ໌ລອຍທີ່ເຮັດຈາກເລືອກເອົາທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດອຸນຫະພູມເກີນໄປ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸເສື່ອມເສີຍ ຫຼື ເກີດຄວາມບົກບ່ອນທີ່ເນື້ອໜັງ. ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດໃຊ້ເທັກນິກຄວບຄຸມທີ່ສາມາດປັບຕົວໄດ້ (adaptive control strategies) ທີ່ຮຽນຮູ້ຈາກການຜະລິດກ່ອນໆ ເພື່ອປັບປຸງປັດໄຈຕ່າງໆຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອຍົກສູງຄຸນນະພາບ ແລະ ລຸດເວລາຂອງແຕ່ລະວຟັງ. ເທັກໂນໂລຢີຄວບຄຸມຄວາມຖືກຕ້ອງນີ້ປ່ຽນການຜະລິດແຫວນຈາກຮູບແບບທີ່ເປັນສິລະປະທີ່ອີງໃສ່ທັກສະສ່ວນບຸກຄົນ ໃຫ້ເປັນຂະບວນການທີ່ອີງໃສ່ວິທະຍາສາດ ເຊິ່ງສາມາດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ສາມາດທົດສອບໄດ້ ແລະ ສາມາດເຮັດຊ້ຳໄດ້ ໂດຍຍັງຮັກສາຄຸນລັກສະນະທາງດ້ານຮູບຮ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງປະດັບມີຄວາມດຶງດູດໃຈຜູ້ບໍລິໂภກ.

ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບດ້ານປະສິດທິພາບການຜະລິດທີ່ບໍ່ມີໃຜເທີຍບໍ່ໄດ້ ເຊິ່ງປ່ຽນແປງເສດຖະກິດຂອງການຜະລິດເຄື່ອງປະດັບດ້ວຍການບັນລຸລະດັບການຜະລິດທີ່ເຄີຍເປັນໄປບໍ່ໄດ້ເມື່ອໃຊ້ວິທີການດັ້ງເດີມ. ເຄື່ອງຈັກນີ້ເຮັດວຽກດ້ວຍຄວາມໄວໃນການຜະລິດທີ່ສາມາດເກີນ 200 ແຫວນຕໍ່ຊົ່ວໂມງ ຂຶ້ນກັບລະດັບຄວາມສັບສົນ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານຂະໜາດ, ເຊິ່ງເປັນການກ້າວຫຼານຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງເທືອບທຽບກັບວິທີການຜະລິດດ້ວຍມືທີ່ປົກກະຕິແລ້ວຈະຜະລິດໄດ້ພຽງແຕ່ບໍ່ກີ່ຫຼາຍແຫວນຕໍ່ມື້ຕໍ່ຜູ້ປະດິດສ້າງ. ເຄື່ອງຈັກບັນລຸຄວາມໄວທີ່ນ້າໃຈນີ້ດ້ວຍຄວາມສາມາດໃນການປະມວນຜົນແບບຄູ່ song (parallel processing), ໂດຍທີ່ການດຳເນີນງານຫຼາຍໆຢ່າງເກີດຂຶ້ນພ້ອມກັນ ແທນທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນຕາມລຳດັບ, ຈຶ່ງຫຼຸດເວລາວຟົງທັງໝົດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ລະບົບການຈັດການວັດຖຸດິບທີ່ທັນສະໄໝສາມາດປ້ອນວັດຖຸດິບເຂົ້າສູ່ສະຖານີການຂຶ້ນຮູບໂດຍອັດຕະໂນມັດ ໃນເວລາທີ່ແຫວນທີ່ສຳເລັດແລ້ວກໍຖືກປ່ອຍອອກ ແລະ ຈັດລຽງຢ່າງອັດຕະໂນມັດພ້ອມກັນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີເວລາທີ່ສູນເສຍຈາກການເອົາວັດຖຸເຂົ້າ-ອອກດ້ວຍມື. ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດໃຊ້ເຕັກໂນໂລຊີການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຢ່າງໄວ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ວັດຖຸມີອຸນຫະພູມທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການຂຶ້ນຮູບພາຍໃນບໍ່ເຖິງວິນາທີ ແທນທີ່ຈະໃຊ້ເວລາເປັນນາທີ ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດເວລາວຟົງດ້ານອຸນຫະພູມລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ເຊິ່ງເຄີຍເປັນອຸປະສັກຫຼວງໃຫຍ່ໃນການຜະລິດແຫວນ. ລະບົບເຄື່ອງມືທີ່ປ່ຽນໄດ້ຢ່າງໄວ ສາມາດໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດງານປ່ຽນຈາກຂະໜາດ ແລະ ຮູບແບບແຫວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ພາຍໃນຫ້ານາທີ, ເພື່ອຫຼຸດເວລາການຕັ້ງຄ່າລົງ ແລະ ເພີ່ມເວລາການເຮັດວຽກທີ່ມີປະສິດທິຜົນສູງສຸດ. ເຄື່ອງຈັກນີ້ມີອັລກົຣິດທຶມການບໍາຮັກທີ່ຄາດການໄດ້ (predictive maintenance algorithms) ເຊິ່ງຈະຈັດຕັ້ງການບໍາຮັກໃນເວລາທີ່ໄດ້ວາງແຜນໄວ້ລ່ວງໆ ເພື່ອປ້ອງກັນບັນຫາເຄື່ອງເສຍທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ການຜະລິດຕ້ອງຢຸດຊົ່ວຄາວ. ການຈັດຕັ້ງຄ່າແບບຫຼາຍສະຖານີ (multi-station configurations) ສາມາດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດດຳເນີນການຂຶ້ນຮູບ, ກຳນົດຂະໜາດ ແລະ ປະມວນຜົນສຸດທ້າຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຍ້າຍແຫວນໄປລະຫວ່າງເຄື່ອງຈັກ ຫຼື ສະຖານີເຮັດວຽກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ລະບົບການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບອັດຕະໂນມັດຈະກວດສອບແຫວນໃນເວລາທີ່ກຳລັງຜະລິດຢູ່ (line speed) ໂດຍບໍ່ຕ້ອງຊ້າການຜະລິດ, ແລະ ສາມາດປະກາດ ແລະ ນຳອອກຊີ້ນທີ່ບໍ່ດີອອກທັນທີ ໃນຂະນະທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຜະລິດຕະພັນທີ່ດີຍັງຄົງເດີນຕໍ່ໄປໃນຂະບວນການ. ເຄື່ອງຈັກນີ້ເຮັດວຽກດ້ວຍຄວາມສອດຄ່ອງຢ່າງເປັນທີ່ນ່າທີ່ເຊື່ອຖື ໂດຍຮັກສາອັດຕາການຜະລິດທີ່ຄົງທີ່ໄວ້ໄດ້ເຖິງແມ່ນຈະເຮັດວຽກເປັນເວລາຍາວ ໂດຍບໍ່ມີບັນຫາຄວາມເໝືອຍລ້າທີ່ເກີດຂຶ້ນກັບແຮງງານມະນຸດ. ການອອກແບບທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຊ່ວຍຫຼຸດຕົ້ນທຶນການດຳເນີນງານ ໃນເວລາທີ່ຍັງຮັກສາຄວາມໄວໃນການຜະລິດໃຫ້ສູງຢູ່ ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດເປັນທາງເລືອກທີ່ເໝາະສົມທາງດ້ານເສດຖະກິດ ທັງສຳລັບການຜະລິດໃນປະລິມານຫຼາຍ ແລະ ການຜະລິດເພື່ອຈຸດປະສົງເພີ່ມເຕີມ. ລະບົບການຈັດເກັບສິນຄ້າທີ່ຢູ່ໃນຂະບວນການ (buffer systems) ຈະເກັບຮັກສາສິນຄ້າທີ່ຢູ່ໃນຂະບວນການລະຫວ່າງສະຖານີຕ່າງໆ ເພື່ອໃຫ້ການຂັດຂວາງຊົ່ວຄາວທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ສະຖານີໜຶ່ງບໍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນການຜະລິດທັງໝົດຕ້ອງຢຸດ, ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິຜົນທັງໝົດຂອງເຄື່ອງຈັກ (overall equipment effectiveness) ແລະ ອັດຕາການຜະລິດ (throughput rates).

ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມຫຼາກຫຼາຍຢ່າງເປີດກວ້າງຜ່ານຄວາມສາມາດໃນການຮັບຮູບແບບແຫວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ຂະໜາດຕ່າງໆ ແລະ ວັດຖຸດິບທີ່ແຕກຕ່າງກັນໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການປັບປຸງຄືນຢ່າງເລິກເຊິ່ງ ຫຼື ການປ່ຽນເຄື່ອງມືທີ່ເປັນພິເສດ. ຄວາມສາມາດໃນການປັບຕົວທີ່ເປີດກວ້າງຢ່າງເປີດກວ້າງນີ້ເກີດຈາກຫຼັກການອອກແບບແບບປ່ຽນແທນໄດ້ (modular) ທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດປັບແຕ່ງການຕັ້ງຄ່າຂອງເຄື່ອງຈັກໃຫ້ເໝາະສົມກັບປະເພດຜະລິດຕະພັນ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງຕະຫຼາດທີ່ເປັນເອກະລັກ. ເຄື່ອງຈັກນີ້ສາມາດຈັດການກັບລາວທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງ ເຊັ່ນ: ເງິນ, ເງິນ, ໂປລາຕິນຸມ, ແລະ ພາລາດຽມ ແລະ ວັດຖຸດິບທີ່ແຕກຕ່າງກັນເຊັ່ນ: ທີເຕເນຍ ແລະ ເຫຼັກສະຕາເລສ, ໂດຍປັບປຸງຄ່າພາລາມິເຕີການຂຶ້ນຮູບອັດຕະໂນມັດຕາມຄຸນສົມບັດ ແລະ ລັກສະນະຂອງວັດຖຸດິບ. ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຂະໜາດເລີ່ມຈາກແຫວນຂອງເດັກນ້ອຍທີ່ບໍ່ຫຼາກຫຼາຍເຖິງແຫວນຂອງຜູ້ຊາຍທີ່ໃຫຍ່, ໂດຍເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດສາມາດຜະລິດແຫວນທຸກຂະໜາດມາດຕະຖານໄດ້ຜ່ານການປັບປຸງເຄື່ອງມືທີ່ເປັນໂປຣແກຣມໄດ້ ແທນທີ່ຈະປ່ຽນເຄື່ອງມືທາງຮ່າງກາຍ. ເຄື່ອງຈັກຮັບຮູບແບບແຫວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ເຊັ່ນ: ຮູບແບບກົມທຳມະດາ, ຮູບສີ່ແຈ, ຮູບແບບທີ່ສະດວກສະບາຍ (comfort-fit), ແລະ ຮູບແບບທີ່ສັບສົນເປັນຮູບປັ້ນ ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມືຂຶ້ນຮູບທີ່ສາມາດປ່ຽນແທນໄດ້ ແລະ ສາມາດປ່ຽນໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວໃນເວລາຜະລິດ. ຄວາມສາມາດໃນການສ້າງຮູບແບບຂະຫຍາຍໄປຫາເທື່ອງທີ່ມີເນື້ອເຄື່ອງ, ຮູບແບບທີ່ຖືກຈັດລຽງ, ແລະ ການປະສົມວັດຖຸດິບຫຼາຍຊະນິດ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ເປັນເອກະລັກ ແລະ ແຕກຕ່າງຈາກຄູ່ແຂ່ງໃນຕະຫຼາດທີ່ແຂ່ງຂັນ. ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດສະໜັບສະໜູນການສ້າງແຫວນທັງແບບທີ່ເປັນທີ່ໝັ້ນຄົງ (solid) ແລະ ແບບທີ່ເປັນຫວ່າງ (hollow) ໂດຍປັບປຸງຄວາມກົດດັນໃນການຂຶ້ນຮູບ ແລະ ລູກສູນຮູບການເຮັດຮ້ອນອັດຕະໂນມັດເພື່ອບັນລຸຜົນໄດ້ດີທີ່ສຸດສຳລັບແຕ່ລະຮູບແບບ. ການປ່ຽນແປງຄວາມໜາແມ່ນສາມາດປັບໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍຜ່ານການຕັ້ງຄ່າການຄວບຄຸມທີ່ເປັນໂປຣແກຣມໄດ້ ເຊິ່ງປັບອັດຕາການສົ່ງວັດຖຸດິບ ແລະ ພາລາມິເຕີການຂຶ້ນຮູບໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີການປັບແຕ່ງດ້ວຍມື ຫຼື ການປ່ຽນການຕັ້ງຄ່າ. ເຄື່ອງຈັກນີ້ເປີດโอกาสໃຫ້ມີການສ້າງຕົ້ນແບບຢ່າງວ່ອງໄວ (rapid prototyping), ໃຫ້ນັກອອກແບບສາມາດຜະລິດຕົ້ນແບບແຫວນເພື່ອການປະເມີນ ແລະ ການອະນຸມັດຈາກລູກຄ້າໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມຜະລິດຢ່າງເຕັມຮູບແບບ. ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ຊ່ວຍໃຫ້ເຄື່ອງຈັກສ້າງແຫວນອັດຕະໂນມັດສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ກັບອຸປະກອນທີ່ຢູ່ດ້ານເທິງ (upstream) ແລະ ດ້ານລຸ່ມ (downstream) ເຊັ່ນ: ລະບົບການກຽມວັດຖຸດິບ, ແຖວການປະມວນຜົນສຸດທ້າຍ, ແລະ ອຸປະກອນການຫໍ່ຫຸ້ມ, ເພື່ອສ້າງຂະບວນການຜະລິດທີ່ເປັນເອກະລັກ. ເຄື່ອງຈັກເກັບຮັກສາການຕັ້ງຄ່າສູດ (recipe) ທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດໃນໝວດຄວາມຈຳດິຈິຕອນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດເອີ້ນຄືນຄ່າພາລາມິເຕີທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນແລ້ວສຳລັບຮູບແບບແຫວນທີ່ຜ່ານມາໄດ້ທັນທີ, ເພື່ອຮັບປະກັນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ເປັນເອກະລັກເວລາກັບຄືນໄປຜະລິດຜະລິດຕະພັນເກົ່າ. ຕົວເລືອກການຂຽນໂປຣແກຣມທີ່ເປັນເອກະລັກຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດພັດທະນາລຳດັບການຂຶ້ນຮູບທີ່ເປັນເອກະລັກສຳລັບຮູບແບບແຫວນທີ່ເປັນເອກະລັກ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ເປີດເຜີຍຄວາມໄດ້ປຽບທາງການແຂ່ງຂັນຜ່ານຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດທີ່ເປັນເອກະລັກ ແລະ ບໍ່ສາມາດເລີຍລັບໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໂດຍຄູ່ແຂ່ງທີ່ໃຊ້ອຸປະກອນທີ່ມີການຕັ້ງຄ່າມາດຕະຖານ.