Advancing Toward Industry 5.0: Intelligent Automation and Robotics in Warehousing ก้าวสู่อุตสาหกรรม 5.0 ด้วยระบบลำเลียงอัตโนมัติและหุ่นยนต์อัจฉริยะสำหรับคลังสินค้า

Advancing Toward Industry 5.0: Intelligent Automation and Robotics in Warehousing ก้าวสู่อุตสาหกรรม 5.0 ด้วยระบบลำเลียงอัตโนมัติและหุ่นยนต์อัจฉริยะสำหรับคลังสินค้า

Ravis Tasakorn
Department of Food Science and Technology
Faculty of Agro-Industry
Chiang Mai University
ravis.t@cmu.ac.th

           การขนถ่ายและลำเลียงสินค้าเข้าสู่โกดังเก็บสินค้าเป็นขั้นตอนสำคัญที่ผู้ประกอบการจะต้องพิจารณาเลือกใช้ ระบบที่เหมาะสมกับลักษณะของผลิตภัณฑ์ โดยระบบที่นิยมใช้ เช่น สายพานลำเลียง (Belt conveyor) ซึ่ง เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์ที่บรรจุอยู่ในกล่องหรือซองจำพวกขนมขบเคี้ยว หรือลูกกลิ้งลำเลียง (Roller conveyor) สำหรับการเคลื่อนย้ายกล่องหรือพาเลทที่มีฐานแข็ง

หุ่นยนต์อุตสาหกรรม: ทางเลือกใหม่ของระบบอัตโนมัติ
           ในปัจจุบัน โรงงานผลิตอาหารได้นำระบบหุ่นยนต์เข้ามาใช้งานมากขึ้น โดยเฉพาะหุ่นยนต์ประเภทแขนกลหยิบวาง (Pick-and-Place robot) ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ที่มีความเร็วสูงและเหมาะสำหรับการหยิบผลิตภัณฑ์จากสายการผลิตเพื่อจัดวางลงในกล่อง โดยทั่วไป มักจะใช้ในการจัดเรียงผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กที่มีรูปร่างไม่แน่นอน เช่น จัดเรียงแซนด์วิชใส่กล่อง หยิบขนมชิ้นเล็กหรือกล่องขนม และวางขวด PET บนถาดเพื่อเตรียมใส่กล่องหรือพาเลท โดยหุ่นยนต์เหล่านี้จะมีระบบกล้อง Machine vision เพื่อช่วยในการตรวจจับตำแหน่งของสินค้า จึงสามารถทำงานได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว โดยมี Cycle Time ต่ำกว่า 1 วินาที อาทิ หุ่นยนต์ประเภท Delta robots, SCARA robots (Selective compliance articulated robot arm), Cartesian robots (หรือ Gantry robots) และ Articulated arm robots (แขนกลแบบข้อพับ) เป็นต้น

Cobots: ตัวช่วยอัจฉริยะในอุตสาหกรรมยุค 5.0
           แนวคิดสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมยุค 5.0 นั่นคือ การทำงานร่วมกันระหว่างหุ่นยนต์และมนุษย์อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย ซึ่งเรียกแนวคิดนี้ว่า Collaborative Robots หรือ Cobots โดยหุ่นยนต์ Cobots นี้เหมาะกับการทำงานในพื้นที่จำกัดหรืองานที่มีการปรับเปลี่ยนเงื่อนไขการทำงานบ่อยครั้งและเหมาะกับรูปแบบการทำงานซ้ำๆ ที่มีน้ำหนักไม่มาก เช่น การหยิบสินค้าใส่กล่อง ติดสติกเกอร์ และตรวจสอบบาร์โค้ด โดยฟังก์ชันเสริมสำหรับหุ่นยนต์ประเภทนี้ควรจะติดตั้งล้อเพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย มีเครื่องมือจับแบบนุ่มนวล อาทิ Soft gripper หรือ Suction cup และส่วนที่เชื่อมต่อกับผู้ใช้งาน รวมถึงระบบควบคุมที่มีหน้าจอการทำงานที่เข้าใจได้ง่าย เพื่อรองรับกับผู้ใช้งานทั่วไป ตัวอย่างหุ่นยนต์ Cobots เช่น ผลิตภัณฑ์ Universal Robots UR Series (UR5, UR10), Doosan Robotics’ NSF- certified cobots E-Series, ABB GoFa, FANUC CRX Series Food Grade เป็นต้น

           ระบบขนถ่ายลำเลียงในคลังสินค้ายุคใหม่ได้ถูกยกระดับด้วยเทคโนโลยีอัตโนมัติ โดยหนึ่งในระบบสำคัญที่ได้รับความนิยม คือ Automated Storage and Retrieval System (AS/RS) ซึ่งเป็นระบบชั้นวางอัตโนมัติที่ควบคุมการทำงานด้วยหุ่นยนต์ Shuttle robot หรือ Crane ในการจัดเก็บและนำสินค้าเข้า-ออกสำหรับคลังสินค้าแบบแนวสูง (High-bay warehouse) โดยหุ่นยนต์จะดึงสินค้าจากช่องเก็บตามตำแหน่งที่กำหนดไว้ หรืออาจใช้รถลำเลียงอัตโนมัติในการขนย้ายสินค้า เช่น AGV (Automated Guided Vehicle) ซึ่งเคลื่อนที่ตามเส้นนำทางตามเส้นแม่เหล็กหรือเซนเซอร์เพื่อขนส่งพาเลทหรือถาดสินค้าระหว่างจุดต่างๆ ใน
สายการผลิตถึงคลังสินค้า โดยรถเหล่านี้ถือว่ามีความแม่นยำและเชื่อถือได้ แต่จำเป็นต้องวางโครงสร้างการเดินทางล่วงหน้าอย่างเป็นระบบ

 

           Transferring products into warehouse storage is a crucial step in logistics management. Business operators must choose conveyor systems that are appropriate for the nature of their products. The most commonly used are Belt conveyors, ideal for boxed or packaged snack items, and roller conveyors, which suit boxes or pallets with solid bases.

Industrial Robots: The Automation Alternative
           The adoption of robotics in food production facilities is steadily increasing. A prominent example is the pick-and-place robot—an agile, high-speed robotic arm designed to transfer items from a conveyor line to packaging. These robots are particularly suited for small or irregularly shaped items such as sandwiches, confectionery, or PET bottles. Equipped with machine vision systems, they can detect product positioning with high precision, achieving cycle times of less than one second. Types of pick-and-place robots commonly used include Delta robots, SCARA robots, Cartesian (Gantry) robots, and articulated-arm robots.

Cobots: Smart Assistance in Industry 5.0
           The transition to Industry 5.0 emphasizes synergy between humans and robots. Collaborative robots, or “Cobots,” are designed for this purpose. They are compact, safe, and highly adaptable, making them ideal for small spaces or tasks that involve frequent changes. Cobots are particularly effective for repetitive, light-load tasks such as product packing, labeling, or barcode scanning. To enhance usability, Cobots are often mounted on mobile bases, equipped with soft grippers or suction cups for delicate handling, and operated through intuitive user interfaces. Examples include the Universal Robots UR Series (UR5, UR10), Doosan Robotics' E-Series (NSF-certified), ABB GoFa, and the FANUC CRX Series Food Grade.

           Warehousing technologies have advanced rapidly, particularly with the implementation of Automated Storage and Retrieval Systems (AS/RS). These systems use shuttle robots or cranes for High-bay warehouses, maximizing vertical space and efficiency. The automation ensures fast and accurate inventory handling. Moreover, Automated Guided Vehicles (AGVs) can be employed to transport goods within a facility. AGVs follow predefined routes using magnetic strips or sensor paths and are commonly used to move trays or pallets between production and storage zones. Although AGVs offer excellent accuracy and reliability, they require well-planned travel paths and fixed infrastructure.