การผลิตแบบอัจฉริยะคือการผลิตที่ยั่งยืน

ความสำเร็จเริ่มต้นจากการกำหนดกลยุทธ์การผลิต กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการประเมินเบื้องต้นเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของการตัดสินใจในระยะแรกต่อความต้องการด้านการผลิต รวมถึงการกำหนดว่าจะซื้ออะไรจากซัพพลายเออร์ ส่วนประกอบใดของผลิตภัณฑ์ที่จะผลิตเองภายในองค์กร การคัดเลือกพันธมิตรและซัพพลายเออร์อย่างรอบคอบ และสถานที่ที่จะผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่ การตัดสินใจแต่ละครั้งจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อความสำเร็จของธุรกิจ และการเลือกทางเลือกที่ยั่งยืนมักเป็นทางออกสำหรับความสำเร็จในระยะยาว

กลยุทธ์การจัดซื้อสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากเมื่อพิจารณาถึงผลกระทบของการใช้พลังงาน การบริโภคทรัพยากร รอยเท้าคาร์บอน และแนวทางการหมุนเวียนทรัพยากร แทนที่จะซื้อส่วนประกอบที่มีต้นทุนต่ำที่สุดสำหรับความต้องการใช้งานของผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตจำเป็นต้องสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนกับรอยเท้าคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบที่เลือก วัสดุและส่วนประกอบควรมาจากซัพพลายเออร์ที่มีแนวคิดด้านความยั่งยืน และกลยุทธ์สำหรับการขนส่งสินค้าจำเป็นต้องกำหนดตั้งแต่เนิ่นๆ โชคดีที่การแปลงเป็นดิจิทัลและการทำงานอัตโนมัติช่วยลดภาระความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการกำหนดกลยุทธ์การผลิตใหม่นี้

ด้วยการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง การตัดสินใจจึงสามารถทำได้อย่างมั่นใจ หากต้องการเพิ่มกำลังการผลิตสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่ การทำความเข้าใจความต้องการและเป้าหมายของโรงงานในโลกดิจิทัลจะช่วยกำหนดสถานที่ตั้งและผังโรงงานใหม่เพื่อให้เกิดความสมดุลระหว่างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการก่อสร้าง การใช้พลังงานจากสายการผลิต และอัตราการผลิตที่คาดการณ์ไว้ ตัวชี้วัดประสิทธิภาพด้านความยั่งยืน เช่น ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ทำได้ง่ายขึ้นเนื่องจากสามารถประเมินสถานการณ์ต่างๆ ได้ในแบบจำลองดิจิทัล

เทคโนโลยีนี้ช่วยให้ผู้บริหารสามารถจำลองทุกอย่าง ตั้งแต่แสงสว่างและการควบคุมสภาพอากาศ ไปจนถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของห่วงโซ่อุปทาน การมีข้อมูลเหล่านี้ตั้งแต่เริ่มต้นจะช่วยให้องค์กรตัดสินใจได้ดียิ่งขึ้น

ขั้นตอนต่อไปของการบูรณาการความยั่งยืนคือการออกแบบสายการผลิต กระบวนการ และโรงงาน โดยการสร้างแบบจำลองการผลิตในโลกดิจิทัลอย่างละเอียดก่อน ธุรกิจต่างๆ สามารถจำลองสถานการณ์ต่างๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานทั่วทั้งสภาพแวดล้อมของโรงงาน

เมื่อออกแบบในโลกดิจิทัล ธุรกิจต่างๆ สามารถนำระบบอัตโนมัติมาใช้ได้มากขึ้นและปรับปรุงกระบวนการผลิตให้คล่องตัวเพื่อหลีกเลี่ยงความบกพร่องด้านประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น เครื่องจักรที่ไม่ได้ใช้งานจะมีต้นทุนค่าเสียโอกาสจากการไม่ทำงาน แต่ก็มีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานจากพลังงานที่ใช้ไป ซึ่งส่งผลกระทบต่อรอยเท้าคาร์บอนตามแหล่งที่มาของพลังงานนั้น ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดต้นทุนการลงทุนในวัสดุทางกายภาพ

การเดินเครื่องยนต์นานเกินความจำเป็นหรือการขนส่งวัสดุไกลเกินความจำเป็นอาจไม่มีผลกระทบมากนักต่อผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้น แต่ความบกพร่องเหล่านี้จะสะสมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โซลูชันที่ยั่งยืนสำหรับปัญหาทั่วไปเหล่านี้ไม่ได้จำกัดอยู่เฉพาะในสภาพแวดล้อมใหม่เท่านั้น กระบวนการออกแบบนี้สามารถนำไปใช้กับโรงงานที่มีอยู่แล้วได้เช่นกัน แม้ว่านี่อาจดูเหมือนเป็นงานใหญ่โต แต่ก็สามารถทำได้โดยการปรับโครงสร้างสายการผลิตใหม่เพื่อให้มีกำลังการผลิตมากขึ้นในพื้นที่เดิม ปรับปรุงกระบวนการและเครื่องจักรให้ทันกับการเติบโตของตลาด หรือปรับปรุงระบบฮาร์ดแวร์เพื่อลดการใช้พลังงาน และติดตั้งโครงสร้างพื้นฐาน เช่น แผงโซลาร์เซลล์หรือระบบจัดเก็บแบตเตอรี่เพื่อใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนให้ดียิ่งขึ้น

ตัวอย่างเช่น บริษัทผลิตเครื่องจักร Hugo Beck จากแคว้นสวาเบีย ได้พลิกโฉมอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์และธุรกิจของตนด้วยแบบจำลองดิจิทัลโดยใช้เทคโนโลยีของ Siemens วิศวกรได้ใช้แบบจำลองดิจิทัลในการออกแบบเครื่องจักรที่ปรับบรรจุภัณฑ์ให้เข้ากับขนาดของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มประสิทธิภาพผ่านการจำลองแบบดิจิทัล ด้วยนวัตกรรมและความมุ่งมั่นในการค้นหาโซลูชันที่ตอบโจทย์ทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและธุรกิจ Hugo Beck จึงลดการใช้พลังงานลง 20 เปอร์เซ็นต์ ลดเวลาในการติดตั้งลง 50 เปอร์เซ็นต์ ลดวัสดุบรรจุภัณฑ์ลง 30 เปอร์เซ็นต์ และลดปริมาณบรรจุภัณฑ์ลง 10 เปอร์เซ็นต์
โดยรวมแล้ว แบบจำลองดิจิทัลช่วยให้ธุรกิจต่างๆ สามารถกำหนดความต้องการของตนได้เร็วขึ้นและประเมินความเป็นไปได้ต่างๆ เพื่อค้นหากระบวนการที่ยั่งยืน กลยุทธ์การบำรุงรักษาที่ไม่ดีอาจลดประสิทธิภาพโดยรวมของโรงงานลงได้ 5 ถึง 20% กล่าวอีกนัยหนึ่ง การบำรุงรักษาที่มากเกินไปหมายถึงการใช้จ่ายที่มากเกินไป ทำให้แบบจำลองดิจิทัลเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับการดำเนินงานโรงงานอย่างมีประสิทธิภาพ

การวางแผนการผลิตคือจุดที่การลงทุนด้านดิจิทัลแสดงให้เห็นถึงคุณค่า การใช้ประโยชน์จากวัสดุ บุคลากร และเครื่องจักรอย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ธุรกิจมีประสิทธิผล นี่คือจุดเริ่มต้นของการจำลองสถานการณ์อย่างครอบคลุมและการตรวจสอบความต้องการ เพื่อช่วยในการตัดสินใจและการคัดเลือกพันธมิตรในห่วงโซ่อุปทาน นอกจากนี้ องค์กรยังสามารถสร้างสภาพการทำงานที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น ฝึกอบรมพนักงานได้ดีขึ้น และลงทุนในการศึกษาและการพัฒนาทักษะของพนักงาน

ด้วยข้อมูลเชิงลึก ธุรกิจสามารถเลือกใช้วัสดุที่ยั่งยืนและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัตถุดิบเพื่อลดอัตราของเสีย พวกเขายังสามารถจำลองผลกระทบของการใช้วัสดุรีไซเคิล หรือพิจารณาว่าผู้ให้บริการอุปกรณ์รายใดสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานและความสามารถในการซ่อมแซม รวมถึงปริมาณงานและต้นทุน การลดเวลาว่างงานจะช่วยลดความต้องการพลังงานและต้นทุนต่อหน่วยของผลิตภัณฑ์ ในขณะเดียวกันก็ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

การทำความเข้าใจว่าเมื่อใดที่เครื่องจักรต้องการการบำรุงรักษาจะช่วยลดการเปลี่ยนเครื่องจักรระหว่างการผลิต ในทำนองเดียวกัน เส้นทางการขนส่งสามารถวางแผนเพื่อลดระยะทางการขนส่งและการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่เกี่ยวข้อง ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้มีความยืดหยุ่นด้วยการจัดการสินค้าคงคลังอย่างชาญฉลาดในกรณีที่เกิดปัญหา

การวางแผนการผลิตคือวิธีที่ธุรกิจสามารถสร้างจุดเชื่อมต่อเพื่อเปิดใช้งานกระแสวัสดุหมุนเวียน การทำความเข้าใจตั้งแต่เนิ่นๆ ว่าของเสียที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จะเกิดขึ้นที่ใด จะช่วยให้สามารถวางแผนสำหรับการนำกลับมาใช้ใหม่ การรีไซเคิล หรือการดัดแปลงวัสดุที่เหลือใช้

การดำเนินการผลิตเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุเป้าหมายด้านความยั่งยืน แต่การติดตามและบังคับใช้กระบวนการที่ยั่งยืนอาจเป็นอุปสรรคสำคัญ ในขณะที่การจำลองการผลิตระหว่างการออกแบบช่วยในการค้นหาวิธีแก้ปัญหา ความซับซ้อนในโลกแห่งความเป็นจริงมักต้องการการเชื่อมต่อแบบครบวงจรระหว่างระบบดิจิทัลและระบบทางกายภาพ

โชคดีที่โซลูชันดิจิทัลมอบโอกาสในการปรับปรุงคุณภาพและผลผลิต แม้แต่ผู้ผลิตที่มีประสบการณ์ก็ยังเผชิญกับความไม่มีประสิทธิภาพเมื่อเริ่มการผลิตใหม่ ซึ่งนำไปสู่การสิ้นเปลืองวัสดุ พลังงาน และเวลา การบูรณาการข้อมูลจากโลกแห่งความเป็นจริงกับแบบจำลองดิจิทัลช่วยให้การเพิ่มประสิทธิภาพทำได้เร็วขึ้น ส่งผลให้ทั้งผลกำไรและความยั่งยืนเพิ่มขึ้น

ต้นทุนด้านพลังงานกำลังเพิ่มสูงขึ้นในบางภูมิภาค ทำให้ประสิทธิภาพมีความสำคัญมากขึ้น การมองการดำเนินงานเป็นส่วนหนึ่งของระบบที่ใหญ่ขึ้นสามารถเผยให้เห็นถึงการประหยัดต้นทุนและการปล่อยมลพิษได้ ตัวอย่างเช่น มอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสามารถลดการใช้พลังงานได้ถึง 30% กระบวนการที่ใช้พลังงานสูงสามารถปรับให้สอดคล้องกับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ และการเพิ่มประสิทธิภาพโลจิสติกส์ภายในโรงงานสามารถลดการเดินทางที่ไม่จำเป็นในโรงงาน ซึ่งจะช่วยลดทั้งความต้องการใช้พลังงานและปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

บริษัท Pikolin ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์สำหรับที่นอนชั้นนำ ได้ให้ความสำคัญกับกลยุทธ์ด้านความยั่งยืนอย่างจริงจัง โดยได้รวมเครื่องมือ Simatic Scada และการจัดการพลังงานเข้าไว้ในโรงงานแห่งใหม่ โรงงานแห่งใหม่ของ Pikolin ผสานรวมการผลิตตั้งแต่การใช้วัตถุดิบไปจนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพสูงในขณะที่เพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด ออกแบบมาเพื่อความยั่งยืนและผลกำไร โดยเป็นไปตามมาตรฐานพลังงาน ISO 14001 และ 50001 ช่วยลดต้นทุนและเพิ่มผลผลิต ผลจากการดำเนินงานด้านความยั่งยืน โรงงานของ Pikolin ใช้ก๊าซธรรมชาติลดลง 40% แต่มีกำลังการผลิตเพิ่มขึ้น 30% ซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลลัพธ์เชิงบวกของการเพิ่มประสิทธิภาพโรงงาน

เมื่อการผลิตดำเนินไปอย่างเต็มที่ ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบ การตรวจสอบโรงงานและการผลิตอย่างต่อเนื่องจะช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับปรุงการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์สำหรับเครื่องจักรเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดหรือตรวจจับปัญหาได้ก่อนที่จะเกิดขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์เชิงคาดการณ์นี้ วิธีการตรวจสอบที่ดีที่สุดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตนั้นขึ้นอยู่กับตัวชี้วัดประสิทธิภาพ (KPI) ของธุรกิจ แต่ตัวชี้วัดทั่วไปบางประการ ได้แก่ การใช้พลังงานสำหรับการวิเคราะห์ระดับเครื่องจักร สายการผลิต และโรงงาน การไหลของวัสดุและการใช้ทรัพยากร และความปลอดภัยของคนงาน

ระบบอัตโนมัติสามารถจำกัดการเคลื่อนไหวที่ไม่ถูกหลักสรีรศาสตร์ของพนักงาน เพื่อให้พวกเขาอยู่ห่างจากกระบวนการที่เป็นอันตราย แต่ในขณะเดียวกัน หุ่นยนต์ในโรงงานก็ต้องปลอดภัยสำหรับคนงานในสายการผลิตด้วย ไม่ใช่ทุกงานอัตโนมัติจะสามารถแยกออกจากกันได้อย่างสมบูรณ์ และการตรวจสอบสภาพการทำงานที่ไม่ปลอดภัยใดๆ จะมีคุณค่าอย่างยิ่งเมื่อโรงงานมีประสิทธิภาพและยั่งยืนมากขึ้น

การเปลี่ยนแปลงขั้นสุดท้ายบนเส้นทางสู่การผลิตที่ยั่งยืนคือการเพิ่มประสิทธิภาพ นี่คือจุดที่บริษัทต่างๆ จะได้รับผลตอบแทนสูงสุดจากการลงทุน ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตอย่างต่อเนื่อง ผู้ผลิตสามารถก้าวล้ำหน้าคู่แข่ง

การบูรณาการข้อมูล IT และ OT ช่วยให้ผู้จัดการโรงงานสามารถระบุและคาดการณ์แนวโน้ม ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถปรับการดำเนินงานและการจัดหาวัสดุได้อย่างทันท่วงทีเพื่อปรับตัวให้เข้ากับการหยุดชะงักที่ไม่ได้วางแผนไว้ สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาสามารถติดตามการใช้พลังงาน การใช้น้ำ และข้อมูลซัพพลายเออร์ เพื่อกำหนดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของกระบวนการผลิตตลอดทั้งห่วงโซ่คุณค่า

นอกจากนี้ เมื่อเครื่องจักรหรือส่วนใดส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตล้มเหลว ควรพิจารณาถึงการซ่อมแซมและการปรับปรุงใหม่ การมีแบบจำลองดิจิทัลของการผลิตในวงจรปิดช่วยในการตัดสินใจ เช่น ควรปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ที่ใดเพื่อป้องกันความล้มเหลว ควรเปลี่ยนชิ้นส่วนใด และควรปฏิบัติตามขั้นตอนการซ่อมแซมอย่างไรให้ดีที่สุด

ตัวอย่างเช่น บริษัทเทคโนโลยีสิ่งทอ Spinnova เร่งการผลิตเส้นใยโดยการบูรณาการระบบอัตโนมัติและเทคโนโลยีแบบจำลองดิจิทัล เพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานและลดเวลาในการออกสู่ตลาด การทดสอบระบบเสมือนจริงช่วยให้การตั้งค่าโรงงานเป็นไปอย่างราบรื่น ในขณะที่การวิเคราะห์ข้อมูลแบบเรียลไทม์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ระบุปัญหาคอขวด และรับประกันคุณภาพที่สม่ำเสมอตั้งแต่วัตถุดิบจนถึงเส้นใยสำเร็จรูป การเพิ่มประสิทธิภาพด้านพลังงานช่วยเสริมสร้างการดำเนินงาน ทำให้การผลิตของบริษัทมีความยืดหยุ่นและคุ้มค่ามากขึ้น ด้วยการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี Siemens Xcelerator บริษัท Spinnova ไม่เพียงแต่ขยายขนาดได้เร็วขึ้นเท่านั้น แต่ยังสร้างมาตรฐานใหม่สำหรับการผลิตที่ยั่งยืน พิสูจน์ให้เห็นว่าประสิทธิภาพและความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมสามารถดำเนินควบคู่กันไปได้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ