ความเป็นจริงที่ซ่อนอยู่ของการยกระดับอุตสาหกรรมสมัยใหม่: โครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพต้องมาก่อน AI
ในฐานะวิศวกรระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม ผมมักพบว่าผู้จัดการโรงงานกระตือรือร้นที่จะนำหุ่นยนต์ล้ำสมัย ระบบแมชชีนวิชันขั้นสูง และโมดูลประมวลผล Edge AI มาใช้งาน อย่างไรก็ตาม ความเป็นจริงด้านการปฏิบัติงานที่เห็นได้ชัดก็ปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็วว่า: คุณไม่สามารถติดตั้งซอฟต์แวร์อุตสาหกรรม 4.0 บนโครงข่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรม 2.0 ได้ แพลตฟอร์มระบบอัตโนมัติขั้นสูงและฮาร์ดแวร์เครือข่ายอุตสาหกรรมความหนาแน่นสูงต้องการไฟฟ้าที่มีคุณภาพสูงมากและไม่สะดุด รวมถึงการเชื่อมต่อที่มีความหน่วงต่ำ
ความร่วมมือเชิงกลยุทธ์ระหว่าง Lark Electric และ American Gridwork Partners สะท้อนการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในอุตสาหกรรมที่มักถูกมองข้าม การปรับปรุงโรงงานแปรรูปอาหารหรือสายการประกอบยานยนต์ให้ทันสมัย แทบไม่ใช่เพียงการติดตั้งแขนหุ่นยนต์ใหม่ แต่จำเป็นต้องปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพที่อยู่เบื้องหลังทั้งหมด ตั้งแต่การยกระดับสวิตช์เกียร์หลัก การเพิ่มขีดความสามารถของหม้อแปลง ไปจนถึงการติดตั้งโครงข่ายไฟเบอร์อุตสาหกรรมแบบมีโครงสร้างที่รองรับปริมาณข้อมูลเทเลเมทรีมหาศาล
เชื่อมช่องว่างระหว่างร่องงานกับแผงควบคุม: รูปแบบโครงสร้างพื้นฐานแบบประสานงานร่วมกัน
ปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในการปรับปรุงโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่คือการแบ่งแยกผู้ให้บริการ ในอดีต การขยายกำลังไฟฟ้าหรือขีดความสามารถด้านระบบอัตโนมัติของโรงงานต้องประสานงานผู้รับเหมาหลายราย ตั้งแต่งานโยธาภายในพื้นที่ ระบบสาธารณูปโภคใต้ดิน การจ่ายไฟฟ้าหลัก ไปจนถึงการเดินสายควบคุมแรงดันต่ำ การส่งต่องานระหว่างผู้ให้บริการหลายรายเช่นนี้มักนำไปสู่คอขวดด้านการประสานงาน ความล่าช้าของโครงการ และขอบเขตความรับผิดชอบที่ไม่ชัดเจนเมื่อเกิดสัญญาณรบกวนหรือปัญหาการต่อลงดิน
การผสานความเชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าของ Lark Electric เข้ากับความสามารถด้านงานโยธาและระบบสาธารณูปโภคใต้ดินของ PMT Site ทำให้เกิดแพลตฟอร์มแบบรวมศูนย์ ด้วยการดูแลงานทุกส่วน ตั้งแต่การเตรียมพื้นที่และการติดตั้งท่อร้อยสายใต้ดิน ไปจนถึงการจ่ายไฟฟ้าภายในและการเดินสายแผงควบคุม รูปแบบนี้ช่วยแก้ปัญหาด้านการปฏิบัติงานที่สำคัญ ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน การมีหน่วยงานเดียวดูแลทั้งจุดเชื่อมต่อกับสาธารณูปโภคภายนอกและการเดินสายแผงควบคุมภายใน ช่วยให้การติดตั้งมีความสมบูรณ์สูงขึ้นและเร่งกำหนดการทดสอบเดินระบบโดยรวมให้เร็วขึ้น
แนวทางเชิงปฏิบัติสู่ Physical AI และระบบอัตโนมัติในโรงงาน
การจัดตั้งแผนก Industrial Automation & Physical AI โดยเฉพาะ ถือเป็นแนวทางที่ใช้งานได้จริงและสอดคล้องกับความเป็นจริงอย่างมากสำหรับการผลิตอัจฉริยะ “Physical AI” หรือการนำระบบอัตโนมัติ การเรียนรู้ของเครื่อง และคอมพิวเตอร์วิทัศน์มาใช้โดยตรงในสภาพแวดล้อมการผลิต ต้องพึ่งพาโปรโตคอลการสื่อสารแบบเรียลไทม์ที่มีการกำหนดเวลาแน่นอน เช่น PROFINET, EtherNet/IP หรือ EtherCAT รวมถึงเครือข่ายเซนเซอร์ที่แข็งแกร่ง
ก่อนที่โรงงานจะนำอัลกอริทึมการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์หรือการตรวจสอบคุณภาพด้วยแมชชีนวิชันมาใช้ โรงงานต้องจัดการกับพื้นฐานสำคัญของโครงสร้างพื้นฐาน OT ก่อน:
- ไฟฟ้าคุณภาพสูงและการลดฮาร์มอนิก: ตัวควบคุมและระบบขับเคลื่อนที่มีความไวสูงต้องการไฟฟ้าที่เสถียร ปราศจากแรงดันไฟฟ้าตกและความเพี้ยนฮาร์มอนิกที่เกิดจากโหลดอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
- เครือข่ายอุตสาหกรรมและไฟเบอร์: โครงข่ายการสื่อสารความเร็วสูงที่ทนต่อสัญญาณรบกวนมีความจำเป็นต่อการประมวลผลข้อมูลฟิลด์บัสแบบเรียลไทม์โดยไม่ถูกรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI)
- การผสานรวมเซนเซอร์และระบบควบคุม: Physical AI ต้องอาศัยข้อมูลจากหน้างานที่แม่นยำ จึงจำเป็นต้องเดินสายและผสานรวมเซนเซอร์ระดับหน้างาน โมดูล I/O และโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ (PLC) อย่างไร้รอยต่อ
แนวทางของ Lark ซึ่งเริ่มต้นจากประสบการณ์ที่มีอยู่แล้วด้านการบำรุงรักษาอุตสาหกรรมภายในโรงงานที่เปิดดำเนินการอยู่ เป็นรากฐานที่เหมาะสม การปรับปรุงโรงงานเดิมหรือ Brownfield ต้องอาศัยความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับเทคโนโลยีปฏิบัติการรุ่นเก่า คุณต้องเข้าใจวิธีการทำงานของอุปกรณ์ที่มีอยู่ก่อน จึงจะสามารถติดตั้งระบบอัตโนมัติและเซนเซอร์สมัยใหม่เพิ่มเติมได้สำเร็จ
การรับมือกับขีดความสามารถของโครงข่ายไฟฟ้าและความยืดหยุ่นด้านพลังงานภายในพื้นที่
ความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจากการขยายโรงงาน การใช้ไฟฟ้าในภาคอุตสาหกรรม และข้อจำกัดด้านกำลังไฟฟ้าในแต่ละภูมิภาค กำลังบีบให้โรงงานพาณิชย์และอุตสาหกรรมต้องประเมินโครงสร้างพลังงานของตนใหม่ การพึ่งพาไฟฟ้าจากสาธารณูปโภคแบบเดิมเพียงอย่างเดียวกำลังกลายเป็นความเสี่ยงด้านการปฏิบัติงานมากขึ้นเรื่อย ๆ
การขยายขีดความสามารถไปสู่โครงสร้างพื้นฐานพลังงานหลังมิเตอร์ เช่น ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ภายในพื้นที่ (BESS) ไมโครกริด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองฉุกเฉิน และระบบชาร์จยานยนต์ไฟฟ้าสำหรับกองยาน ถือเป็นการเคลื่อนไหวเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญ แหล่งพลังงานแบบกระจายศูนย์ช่วยให้โรงงานอุตสาหกรรมสามารถควบคุมคุณภาพไฟฟ้าและลดการใช้ไฟฟ้าช่วงพีกได้ ซึ่งจำเป็นต่อการเดินเครื่องอุปกรณ์อัตโนมัติอย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องกังวลกับความผันผวนของโครงข่ายไฟฟ้าหรือค่าความต้องการใช้ไฟฟ้าจากสาธารณูปโภคที่มีต้นทุนสูง
บทบาทสำคัญของการพัฒนาบุคลากร OT ที่มีทักษะ
ในอุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เป็นเพียงครึ่งหนึ่งของสมการ การดำเนินงานให้สำเร็จท้ายที่สุดขึ้นอยู่กับช่างเทคนิคภาคสนามที่มีคุณสมบัติเหมาะสม การขาดแคลนช่างไฟฟ้าที่มีทักษะและเข้าใจทั้งระบบจ่ายไฟฟ้าอุตสาหกรรมแรงดันสูง รวมถึงระบบควบคุมแรงดันต่ำ ฟิลด์บัสอุตสาหกรรม และฮาร์ดแวร์ PLC ถือเป็นหนึ่งในคอขวดใหญ่ที่สุดที่ภาคการผลิตในอเมริกาเหนือต้องเผชิญในปัจจุบัน
โครงการต่าง ๆ เช่น Employee Stakeholder Program นำเสนอกลยุทธ์ที่น่าสนใจในการรักษาและพัฒนาบุคลากรภาคสนามที่มีทักษะ การเชื่อมช่องว่างระหว่างงานก่อสร้างระบบไฟฟ้าแบบดั้งเดิมกับระบบอัตโนมัติ OT สมัยใหม่ ต้องอาศัยบุคลากรที่มั่นคงและได้รับการฝึกอบรมมาเป็นอย่างดี ซึ่งเข้าใจมาตรฐานด้านความปลอดภัยและการปฏิบัติงานที่เข้มงวดซึ่งจำเป็นภายในโรงงานอุตสาหกรรมที่กำลังดำเนินงาน
