หุ่นยนต์ในงานอุตสาหกรรม
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม หรือ “Industrial robot” เป็น เครื่องทุ่นแรงในการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรมที่ปัจจุบันมีการนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และค่อยๆพัฒนาให้สามารถทำงานได้หลากหลายฟังก์ชั่น มีทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่โดยแบ่งตามลักษณะประเภทการใช้งาน ซึ่งควบคุมด้วยมนุษย์และระบบอัตโนมัติ
1. หุ่นยนต์ที่นิยมใช้ในโรงงานอุตสาหกรรม
เมื่อปี ค.ศ.1961 ได้ก่อกำเนิดหุ่นยนต์ที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมตัวแรกของโลก ซึ่งถูกคิดค้นโดยนายจอร์จ ดีวอล (George Devol) นักประดิษฐ์ชาวอเมริกัน เพื่อให้หุ่นยนต์ได้ทำงานที่อันตรายแทนมนุษย์ในโรงงานประกอบรถยนต์ แต่ปัจจุบันนี้เทคโนโลยีได้ก้าวกระโดดไปได้ไกลมากขึ้น มนุษย์ได้คิดค้นและสร้างหุ่นยนต์ในโรงงานอุตสาหกรรมที่เป็นเพื่อนร่วมงานของมนุษย์ นั่นก็คือ ‘Cobot’ หุ่นยนต์ที่สามารถทำงานร่วมกันกับมนุษย์ได้อย่างเฉลียวฉลาดและมีประสิทธิภาพ
Cobot คืออะไร
โคบอท หรือ Collaborative Robots คือหุ่นยนต์ในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีรูปร่างเป็นแขนกลที่ทำงานหยิบจับจัดเรียงชิ้นส่วนต่างๆและหน้าที่ผลิตชิ้นส่วนต่างๆที่มีขนาดเล็กและต้องการความละเอียด ซึ่ง Cobot จะมีระบบเซ็นเซอร์ที่ล้ำสมัย สามารถตรวจวัดและผลิตชิ้นงานที่มีความละเอียดสูงได้หลายๆชิ้นตามสเกลที่กำหนดไว้โดยปราศจากข้อผิดพลาด โดยโคบอทมีความแตกต่างจากหุ่นยนต์หรือโรบอททั่วไปคือโคบอทมีน้ำหนักเบาและขนาดไม่เทอะทะ สามารถเคลื่อนย้ายไปยังจุดต่างๆในโรงงานได้อย่างสะดวกสบาย โดยโคบอทถูกใช้อย่างมากในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีความเสี่ยงและอันตรายต่อมนุษย์ เช่น เคมีภัณฑ์ ยา อิเล็กทรอนิกส์และรถยนต์
หุ่นยนต์โคบอททำอะไรได้บ้าง
โดยปัจจุบันนี้มีหุ่นยนต์โคบอทตัวหนึ่งซึ่งเป็นแขนกลที่ทำหน้าที่เชื่อมและประกอบชิ้นส่วนในโรงงานอุตสาหกรรม นั่นก็คือโคบอทรุ่น UR3 ที่สร้างและพัฒนาโดยบริษัท Universal Robots โดยหุ่นยนต์โคบอทรุ่นนี้มีระบเซ็นเซอร์ที่ล้ำสมัย ทำงานเชื่อมและประกอบได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถตรวจจับและวัดขนาดได้แม่นยำกว่ามนุษย์ และหุ่นนบนต์โคบอทรุ่น UR5 ที่ทำงานจับวางและทดสอบชิ้นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและทำงานได้เร็วกกว่ามนุษย์ถึง 18 เท่าต่อครั้ง
ตัวอย่างการทำงานของ Cobot
2.หุ่นยนต์ประกอบชิ้นงานหรือชิ้นส่วนรถยนต์
Articulated Robot (Jointed Arm)
หุ่นยนต์ประเภท Articulated (บางครั้งก็ถูกเรียกว่า Jointed Arm) เป็นหุ่นยนต์ที่ใช้การเลียนแบบการเคลื่อนไหวของแขนมนุษย์มากกว่าหุ่นยนต์ประเภทอื่นๆ โดยข้อต่อทั้งหมดจะเป็นรูปแบบหมุน (Revolute) 3 จุดขึ้นไป (อาจมีจำนวนข้อต่อมากถึง 10 จุดตามการออกแบบ) ทำให้สามารถเคลื่อนที่ได้ยืดหยุ่น ลื่นไหล ทำงานได้หลากหลาย
ด้วยคุณสมบัติการทำงานที่ครบครัน ทำให้ Articulated Robot มีการนำไปใช้งานหลายประเภท ตั้งแต่งานยกของธรรมดาๆ งานเชื่อม งานตัด จนถึงงานพ่นสีเลยทีเดียว ข้อเสียของหุ่นยนต์ประเภทนี้คือการควบคุมที่ค่อนข้างยาก จำเป็นต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญหรือมีการวางระบบพื้นฐานเกี่ยวกับการใช้งานที่ดีอยู่แล้ว รวมถึงการเคลื่อนที่ที่ใช้ข้อต่อหมุน หากหุ่นยนต์ใช้วัสดุที่คุณภาพค่อนข้างต่ำจะทำให้การเคลื่อนที่ไม่ดีพอไปด้วย
นอกเหนือจากหุ่นยนต์รูปแบบหลักๆ ด้านบน ยังมีการสร้างหุ่นยนต์แบบ Custom ตามรูปแบบการผลิตต่างๆ เพื่อให้สอดคล้องกับโรงงานนั้นๆ มากที่สุด ทั้งนี้การสร้างหุ่นยนต์แบบเฉพาะย่อมมีค่าใช้จ่ายที่สูงกว่าทั้งจากการผลิตและการดีไซน์
ตัวอย่างการใช้งานในการผลิตรถยนต์
กระบวนการผลิตรถยนต์มีชิ้นส่วนนับหมื่นชิ้นที่ใช้ในการผลิต มีทั้งที่ใช้แรงงานคนและหุ่นยนต์ทำงานแทนในพื้นที่อันตรายหรือต้องการความสม่ำเสมอของคุณภาพสินค้า จากนี้จะเป็นตัวอย่างการใช้หุ่นยนต์ที่ทำงาน
งานเชื่อม
ส่วนนี้จะใช้หุ่นยนต์ขนาดใหญ่ที่มีสามารถรับน้ำหนักได้เยอะ ใช้เชื่อมชิ้นส่วนโครงสร้างตัวถังรถยนต์ที่มีขนาดใหญ่ได้ ส่วนหุ่นยนต์ขนาดเล็กจะใช้เชื่อมชิ้นส่วนขนาดเล็ก เช่น ตัวยึด
งานประกอบชิ้นส่วน
หุ่นยนต์ที่ใช้ในส่วนนี้จะทำหน้าที่ เช่น การติดตั้งกระจกหน้ารถ การติดตั้งล้อ งานเหล่านี้สามารถใช้หุ่นยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การดูแลเครื่องจักร
การหล่อขึ้นรูปจากเครื่องฉีดขึ้นรูปหรือเครื่องหล่อขึ้นรูป และส่วนขนถ่ายเครื่องจักร CNC ที่อันตราย
การกำจัดวัสดุ
เนื่องจากสามารถเดินตามเส้นทางที่ซับซ้อนซ้ำๆ ได้ หุ่นยนต์จึงเป็นเครื่องมือที่เหมาะสำหรับงานตัดและเลเซอร์ เช่น การตัดพลาสติก ตัดผ้า ตัดแม่พิมพ์ ด้วยเทคโนโลยีหุ่นยนต์จึงสามารถรักษาแรงกดต่อชิ้นส่วนได้คงที่
การขนย้ายชิ้นส่วน
การเทโลหะเหลวลงแม่พิมพ์ในโรงงานหล่อหรือการกดชิ้นส่วนโลหะที่มีความร้อนสูง งานเหล่านี้จะเป็นอันตรายต่อคน การใช้แรงงานคนมาทำงานในส่วนนี้จึงไม่เหมาะสม ควรใช้หุ่นยนต์มาทำงานในส่วนนี้แทน
การทาสี การเคลือบสี
งานพ่นสีหรืองานเคลือบสีต้องมีความสม่ำเสมอในการพ่น เพื่อให้ชิ้นส่วนออกมาสมบรูณ์ และยังต้องคำนึงถึงปริมาณสารที่ใช้ไม่ให้เกิดการสิ้นเปลืองจนเกินไป งานเหล่านี้จึงให้หุ่นยนต์เข้ามาทำแทน เนื่องจากสามารถกำหนดปริมาณสารได้และทำงานได้อย่างสม่ำเสมอตามที่กำหนดไว้
หุ่นยนต์ชนิดนี้สามารถใช้งานได้กว้างขวางเพราะสามารถเข้าถึงตำแหน่งต่างๆ ได้ดี เช่น งานเชื่อม Spot Welding, Path Welding, งานยกของ, งานตัด, งานทากาว, งานที่มีการเคลื่อนที่ยากๆ เช่น งานพ่นสี งาน Sealing เป็นต้น ดังนั้นการเลือกหุ่นยนต์มาใช้งาน ควรพิจารณาให้เหมาะสมกับงานที่ต้องการให้หุ่นยนต์ทำ
สำหรับการทำงานในโรงงาน เพื่อป้องกันไม่ให้คนเข้าไปในพื้นที่อันตราย ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันอันตรายจากเครื่องจักร เช่น Safety Light Curtain ม่านแสงนิรภัย ติดไว้ในส่วนเครื่องจักรเพื่อไม่ให้คนเข้าไปในพื้นที่เครื่องจักรทำงาน หรือ Safety Interlock Switches สวิตซ์สำหรับติดตั้งไว้ที่ประตูเพื่อกันไม่ให้เข้าไปในพื้นที่อันตราย
ตัวอย่างการทำงาน Articulated Robot (Jointed Arm)
3. หุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด
หุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดขนาดเล็ก (D-EMPIR)
หุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดขนาดเล็ก (D-EMPIR) ได้ถูกออกแบบให้มีน้ำหนักเบา เจ้าหน้าที่สามารถพกพาไปปฏิบัติงานได้สะดวก เหมาะกับการใช้งานในระดับยุทธวิธี การพิสูจน์ทราบ ลาดตระเวนตรวจการณ์ และสำรวจพื้นที่เป้าหมาย ง่ายต่อการใช้งาน สามารถปฏิบัติงานต่อเนื่อง 1-2 ชั่วโมง คงทนต่อสภาพแวดล้อม รองรับด้วยมาตรฐานสากล สามารถปีนและไต่ทางลาดชันได้ไม่น้อยกว่า 35 องศา ควบคุมและสามารถสั่งการแบบไร้สายระยะไกล 200 เมตร รองรับการปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ช่วยในการสนับสนุนภารกิจที่หลากหลาย เช่น ปืนยิงทำลายวงจรวัตถุระเบิด ระบบเอกซ์เรย์วัตถุระเบิด ปัจจุบัน สทป. ได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร (มทม.) ในการพัฒนาปรับปรุงหุ่นยนต์เก็บกู้วัตถุระเบิดขนาดเล็ก (D-EMPIR) จนมีสมรรถนะที่เพียงพอและสามารถตอบสนองความต้องการได้ ในระดับความพึงพอใจ ดีมาก
ตัวอย่างการทำงาของหุ่นยนต์เก็บกู้ระเบิด
4. หุ่นยนต์อัจฉริยะ
Xiaoyi หุ่นยนต์ตัวแรกที่สอบผ่านใบอนุญาตทางการแพทย์
Xiaoyi (เสี่ยวยี่) เป็น AI ตัวแรกที่สอบผ่านใบอนุญาตประกอบวิชาชีพแพทย์ของจีน สามารถทำคะแนนสอบได้ 456 คะแนน จากคะแนนเต็ม 600 คะแนน สูงกว่าเกณฑ์ผ่านถึง 96 คะแนน
หนึ่งในทีมผู้คิดค้นระบุว่า Xiaoyi สามารถเก็บข้อมูลได้มากกว่ามนุษย์ ทั้งตำราเรียนแพทย์หลายสิบเล่ม เวชระเบียนข้อมูลสุขภาพของผู้ป่วยกว่า 2 ล้านชิ้น และบทความเกี่ยวกับการทดสอบการเป็นแพทย์กว่า 400,000 บทความ ประกอบกับการเป็นปัญญาประดิษฐ์ ทำให้ Xiaoyi สามารถเรียนรู้ ใช้เหตุผล และตัดสินใจได้ด้วยตัวเอง
Xiaoyi ถูกพัฒนาขึ้นโดยมหาวิทยาลัยชิงหวาในกรุงปักกิ่ง และบริษัท iFlytek บริษัทด้านเทคโนโลยีของจีน เพื่อนำมาใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมด้านสุขภาพ เช่น การรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลผู้ป่วย และให้คำแนะนำแพทย์เพื่อช่วยให้วินิจฉัยโรคได้แม่นยำขึ้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น