ความหมาย และประวัติที่แท้จริง ของคำว่า “อุตสาหกรรมยุค 4.0”

ในยุตสมัยใหม่ หรือบุค Digital transformation ในแง่ของโรงงานอุตสาหกรรมก็มีการพัฒนาทั้งในแง่ของ เทคโนโลยี และนวัตกรรมต่างๆ ซึ่งหลายๆคนอาจจะคุ้นหู และเคยได้ยินคำว่า “โรงงานอุตสาหกรรมยุค 4.0”

อะไรๆก็ 4.0 ไปหมด แล้วจริงๆแล้ว คำว่าอุตสาหกรรม 4.0 เป็นยังไงกัน จะต้องมีอะไรบ้างถึงเรียกว่า 4.0 แล้วประวัติยุคแรกๆ โดยอุตสาหกรรม 1.0, 2.0 และ 3.0 คืออะไรกัน

งั้นวันนี้ทางเพจนายช่างมาแชร์ขอมา “เหลา” ให้ฟังนะครับว่ามีความเป็นมาอย่างไร และคำว่า “4.0” จริงๆแล้วคืออะไร? กันครับ

ประวัติของโรงงานในแต่ละยุค

โดยของเล่าน้อยกลับไปในอดีต ตั้งแต่สมัยมนุษย์ยังทำปลูกพืช เลี้ยงสัตว์ และเกษตรกรรมเป็นหลักนะครับ ในสมัยที่โรงงานอุตสาหกรรมทั้งหลายยังไม่ได้ก่อตั้งขึ้น เราจะเรียกยุคนี้ว่า

“อุตสาหกรรมยุค 0.0”

ซึ่งคำว่า 0 เปรียบเข้าใจง่ายๆคือ ยุคที่อุตสาหกรรมเป็น 0 และยังไม่มีการใช้เครื่องจักรกล หรือโรงงานใดๆเข้ามาช่วยในการผลิต มีเพียงการปลูกผลไม้ ปลูกผัก เลี้ยงสัตว์ต่างๆ และใช้แรงงานจากสัตว์ผ่อนแรงซึ่งเป็นกำลังลักในการผลิต “ผลิตผล” ทางเกษตรกรรม ออกมาจำหน่าย หรือใช้สอยตามครัวเรือนนะครับ

“อุตสาหกรรมยุค 1.0”

หรือที่เราเรียกว่ายุค “Mechanical Production” ยุคนี้กำเนิดเครื่องจักรกลตัวแรก ที่ใช้ไอน้ำเป็นต้นกำเนิดกำลัง หรือที่เราเรียกว่า เครื่องจักรกลไอน้ำ ในปี คศ.1705 โดยโทมัน นิวโคแมน (Thomas Newcoman) และเจมส์ วัตส์ ก็นำมาพัฒนาต่อนะครับ

โดยยุคสมันนั้นเครื่องจักรกล จะถูกนำมาใช้ทดแทนกำลังจากสัตว์ที่เราใช้อยู่ในยุค 0 ครับ โดยผลลัพธ์คือ สามารถนำมาผลิตสิ่งท่อได้มากขึ้นกว่าเดิมถึง 3 เท่า และยังเชื่อมโยงระบบขนส่ง ด้วย รถไฟไอน้ำ และเรือกลไฟ นั้นก็เป็นเหตุผลในการเชื่อมโยงกลุ่มคนจำนวนมากเข้าด้วยกัน และเป็นจุดเริ่มต้นของยุคอุตสาหกรรม 2.0

“อุตสาหกรรมยุค 2.0”

หรือที่เรียกว่า “Mass Production” ในช่วงปี คศ.1870 ในยุคนี้ถือว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงขนบธรรมเนียม และวิถีชีวิตของมนุษย์มากที่สุดครับ โดยมีการตั้งโรงงานอุตสาหกรรมการผลิตอย่างมากมายครับ

โดยเหตุการณ์สำคัญคือในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 มีการประดิษฐ์ และพัฒนาเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้สำเร็จ โดยนำไปใช้ในภาคอุตสาหกรรม ทำให้อัตราการผลิตจำนวนสินค้าเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน โดยคุณภาพเท่ากับในช่วงยุค 0.0 และ 1.0

ต่อมาในปี คศ.1973 เฮนรี่ ฟอร์ด ได้คิดค้นระบบสายพานการผลิตขึ้นมา ซึ่งสามารถผลิตรถยนต์ได้ถึง 15 ล้านคันต่อปี และผลิตภัณฑ์กลุ่มอื่นๆได้ รวดเร็วมากขึ้น ทำให้เกิดการแพร่กระจายของงานอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วมาก

“อุตสาหกรรมยุค 3.0”

หรือที่เรียกว่า “Automation” ในช่วงปี คศ 1970 เมื่อมีการประดิษฐ และการพัฒนางานด้านชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และ เทคโนโลยีสารสนเทศ (Information Technology – IT) ถูกนํามาใช้ในปรับปรุงกระบวนการผลิต การพัฒนาเครื่องจักรให้มีความสามารถในด้านความเร็ว ความเที่ยงตรง และอัตโนมัติ

โดยการรวมเอาระบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์มาใช้ในกระบวนการผลิต ระบบการผลิตสําหรับโรงงานอุตสาหกรรม 3.0 เน้นการผลิตแบบเป็นจํานวนมาก หรือ Mass Production เพื่อตอบสนองการบริโภคที่เติบโตอย่างรวดเร็ว ถึงแม้ว่าในแต่ละหน่วยของระบบการผลิต ไม่ว่า จะเป็นเครื่องจักรกล ระบบอัตโนมัติ หรือซอฟท์แวร์การผลิตจะได้รับการพัฒนาให้มีความก้าวหน้า แต่ระบบ ทั้งหมดนี้ยังต้องได้รับการบริหารจัดการจากหน่วยควบคุมกลาง เราเรียกระบบนี้ว่า ระบบรวมศูนย์ หรือ Centralization อยู่ดี

“อุตสาหกรรมยุค 4.0”

หรือที่เรียกว่า “Intelligent Production” ในช่วงปี คศ 2011 เมื่อคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายจน จนเกิดการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆในปัจจุบัน “จนกลายมาเป็นยุคที่คอมพิวเตอร์ถูกเชื่อมต่อกันทั้งหมดและสื่อสารกันเพื่อทำการตัดสินใจโดยไม่จำเป็นต้องอาศัยมนุษย์ Industry 4.0 (หรือ Smart Factory)” จึงเป็นการเปลี่ยนแปลงที่มีผลกระทบกับ การใช้ชีวิตและการทำงาน และจะส่งผลกระทบครั้งใหญ่ด้านอุตสาหกรรม ด้านเศรษฐกิจ ตลอดจนสังคม ด้านการศึกษา และด้านอื่นๆ รอบตัวเราทั้งหมด ซึ่งเกิดเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ (Disrupt) จะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งยิ่งใหญ่กับอุตสาหกรรมเกือบทั้งหมดทั่วโลกในทุกประเทศ

องค์ประกอบที่สำคัญของ Industry 4.0 นั้นประกอบไปด้วยเทคโนโลยีต่างๆ เช่น

Cyber-physical systems คือ อุปกรณ์ที่ทำงาน โดยใช้อัลกอริทึมของคอมพิวเตอร์เป็นพื้นฐาน (หรือเป็นคำสั่งการจากระบบคอมพิวเตอร์ที่เกิดจากการประมวลผลภายในเอง)

Industrial Internet of Things หรือ “IIoT” คือ การเชื่อมต่ออุปกรณ์ผ่านการสื่อสาร และสัญญาณต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องจักร หรือเซ็นเซอร์ บนเครือข่ายที่ฝังความสามารถในการตรวจจับ การสแกน และการตรวจสอบด้วยคอมพิวเตอร์ไว้บนอุปกรณ์

Cloud computing คือ การประมวลผล จัดเก็บข้อมูล และการใช้บริการอื่นๆ บนเครือข่ายอินเตอร์เน็ต และ Server

Cognitive computing คือ แพลตฟอร์มเทคโนโลยีที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (Artificial Intelligence ; AI) โดยปัญญาประดิษฐ์ คือ โปรแกรมที่ถูกเขียนและพัฒนาให้มีเรียนรู้จากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ (Big data) และการประมวลผลได้เอง ตามสถานการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้น และเกิดการเก็บข้อมูลซ้ำและเรียนรู้ด้วยตัวเอง

จากการนำเทคโนโลยีมาทำงานร่วมกัน ทำให้แนวคิด Smart Factory ทำให้โรงงานอตสาหกรรมและการผลิตมีความฉลาดมากขึ้น สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดการสูญเสียได้มากขึ้นดังที่เราเห็นการนำพวกสมาร์ทเทคโนโลยี (Smart Technology) มาใช้งานในรูปแบบต่างๆ

เช่น การเชื่อมต่อเครื่องจักรทั้งหมดและแลกเปลี่ยนข้อมูลกันแบบ Real-time โดยอาศัยเทคโนโลยี IIoT พร้อมแสดงผลทั้งหมดในกระบวนการผลิต และทำการตัดสินใจเองแบบอัตโนมัติ เนื่องจากระบบปัญญาประดิษฐ หรือ AI ที่สามารถทำให้เครื่องจักรสามารถเรียนรู้การทำงาน (Machine Learning) ที่ผิดพลาดและแก้ไขความผิดพลาดนั้นได้เองโดยอาศัยข้อมูลที่เก็บได้จากอุปกรณ์ในระบบ

หรือในเชิง Proactive เมื่อนำข้อมูลที่เก็บได้จากอุปกรณ์ทั้งหมดในระบบ มาทำการวิเคราะห์จะช่วยทำให้คาดการณ์ความผิดปกติบางอย่างที่อาจะเกิดขึ้นในระบบ การวิเคราะห์ข้อมูลนั้นไม่เพียงแต่ช่วยในด้านการบำรุงรักษาเท่านั้น แต่ยังสามารถช่วยพัฒนากระบวนการผลิต การใช้วัตถุดิบ การจัดการห่วงโซ่อุปทาน และอื่นๆ ได้อีกด้วย ดังนั้นการเชื่อมต่อเครื่องจักรต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อให้เกิดการสร้างและแบ่งปันข้อมูลซึ่งเป็นพลังอำนาจที่แท้จริงของ Industry 4.0

ขอขอบคุณข้อมูลอ้างอิงดีๆจาก
https://www.bernardmarr.com/default.asp?contentID=1545
https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2018/09/02/what-is-industry-4-0-heres-a-super-easy-explanation-for-anyone/#6ee4dcff9788
https://th.cc-link.org/th/cclink/article/differences_between_fourth_and_third_industry.html
https://www.onupkeep.com/answers/predictive-maintenance/industry-3-0-vs-industry-4-0/
https://www.nstda.or.th/th/nstda-knowledge/11529-industry-4-0

แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

#นายช่างมาแชร์