รู้จักหุ่นยนต์ Cobot เพื่อนร่วมงานยุคใหม่ที่ใครก็เข้าถึงได้

ถ้าพูดถึงระบบอัตโนมัติ หรือหุ่นยนต์ที่สามารถเข้าถึงได้มากที่สุดคงหนีไม่พ้น Collaborative Robot หรือ Cobot ที่สามารถพบได้มากขึ้นในงานอุตสาหกรรม และสัมผัสตัวจริงได้ที่งานแสดงสินค้าอุตสาหกรรมหลายงานเช่นงาน AUTOMATION EXPO เป็นต้น

Cobot คืออะไร

ก่อนที่จะไปรู้จักกันว่า Cobot คืออะไร อยากจะชวนทุกท่านมาทวนย้ำความจำกันสักนิดว่า Cobot เกิดขึ้นมาเพราะอะไร หากมองย้อนกลับไปก่อนช่วงปี 2008 หากพูดถึงหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเราก็จะนึกถึงหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ ดูแข็งแรง ทำงานฉึบฉับกลับตัวไว และมาพร้อมกับรั้วความปลอดภัยที่มองเห็นได้ชัดเจน ในขณะที่การใช้งานก็ต้องการ PLC และระบบอื่นๆ อีกมากมายในการควบคุม ทั้งยังต้องการความรู้จำเพาะด้านภาษาคอมพิวเตอร์ในการโปรแกรมการทำงาน เรียกได้ว่ามีรายละเอียดเยอะสุดๆ และมีต้นทุนที่ตามมาเยอะสุดๆ เช่นกัน การใช้หุ่นยนต์อุตสาหกรรมจึงต้องมีการพิจารณาความคุ้มค่าและ ROI ที่เกิดขึ้นอย่างแม่นยำมากๆ เพราะนอกจากต้องมีของทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แล้ว ยังต้องการผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางในการใช้งานอีกด้วย แน่นอนว่าข้อดีคือทำงานได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำ รับโหลดได้เยอะ แม้จะมีต้นทุนและอันตราย-ความเสี่ยงที่ตามมาก็ตาม

แต่เมื่อโลกเปลี่ยนไป ความต้องการเปลี่ยนไป หลายครั้งการใช้งานหุ่นยนต์แบบดั้งเดิมก็ถูกพิจารณาว่า ‘มีคุณสมบัติและต้นทุนเกินความจำเป็น’ เช่น การทำ Machine Tending ที่ชิ้นงานไม่ได้ใหญ่มากนัก ซ้ำยังเป็นพื้นที่ที่แรงงานต้องเดินผ่านไปผ่านมา การใช้งานหุ่นยนต์แบบดั้งเดิมที่ต้องมีทั้งรั้ว มีทั้งวิศวกรเฉพาะทาง มีต้นทุนในการเป็นเจ้าของมูลค่ามหาศาลจึงถูกมองว่าไม่คุ้มค่า แต่ถ้าทำงานแบบเดิมๆ แบกของที่มีน้ำหนักหน่อย ให้คนทำก็อาจจะเกิดปัญหาจาก Human Error ได้ จึงเกิดเป็นการพัฒนาหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องมีกรง อาจจะมีโหลดและความเร็วที่น้อยกว่าหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมสักหน่อย แต่ใช้งานได้ง่ายไม่ต้องมีความรู้จำเพาะ เรียนรู้ไม่นานทำงานได้เลย ไม่ต้องกังวลว่าเมื่อเกิดการปะทะกันขึ้นจะเกิดการบาดเจ็บร้ายแรงเหมือนหุ่นยนต์แบบดั้งเดิมที่ทำให้เสียชีวิตได้ นี่คือที่มาของ Cobot หรือ Collaborative Robot ที่เราเห็นกันในทุกวันนี้

ดังนั้น Collaborative Robot หรือ Cobot ที่บางคนเรียกว่าหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติการณ์ เป็นหุ่นยนต์ที่มีขนาดไม่ใหญ่มาก และวัสดุของหุ่นยนต์จะมีน้ำหนักเบา มาพร้อมเซนเซอร์ในข้อต่อต่างๆ เพื่อตรวจวัดแรงที่เกิดขึ้น ทำให้สามารถลดความรุนแรงของอุบัติเหตุได้หรือสามารถหยุดทำงานได้ผ่านการตรวจจับอัตโนมัติ ซึ่งตัว Cobot จะมาพร้อมกับระบบควบคุมและ Pendant ในการออกคำสั่งที่เป็นระบบ ลาก-วาง ด้วยรูปภาพ หรือจะสอนการทำงานผ่านการจัดตำแหน่งหุ่นแล้วให้จำค่าก็สามารถทำได้ ซึ่งหุ่นยนต์ Cobot ส่วนใหญ่จะเป็นแบบ Plug and Play แทบจะใช้งานได้ในทันทีไม่ต้องเสียเวลาติดตั้งเดินระบบยาวนาน ลดต้นทุนได้อย่างมากทั้งเรื่องเวลา กำลังทรัพย์ และกำลังคน

กำเนิด Cobot ตัวแรกของโลก

แม้ในวันนี้เราจะเห็นหุ่นยนต์ Cobot เต็มงานแสดงสินค้า ตลอดจนสถาบันการศึกษาและการฝึกอบรมต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแบรนด์จากจีนที่ตีตลาด Cobot อย่างรวดเร็วและถาโถมในเวลา 3 ปีให้หลังมานี้ แต่รู้กันหรือไม่ครับว่าหุ่นยนต์ Cobot ตัวแรกนั้นเกิดขึ้นในยุโรปช่วงปี 2008

Universal Robot หรือ UR เป็นผู้ผลิตหุ่นยนต์จากเดนมาร์ก (ปัจจุบันอยู่ภายใต้ Teradyne Robotics) ได้เป็นผู้ที่พัฒนาและวางขายหุ่นยนต์ Cobot เป็นรายแรกของโลก เป็นหุ่นยนต์อุตสาหกรรมตัวแรกที่ามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยเคียงข้างแรงงาน

หุ่นยนต์รุ่นแรกที่ถูกผลิตและจัดจำหน่ายนั้น คือ UR5 ที่บริษัท Linatex ผู้ผลิตพลาสติกและยางสำหรับงานอุตสาหกรรมได้ซื้อไปใช้กับงาน CNC Machine Tending ซึ่งในการติดตั้งหุ่นยนต์นี้เป็นครั้งแรกที่ไม่ต้องการกรงเพื่อความปลอดภัยใดๆ แต่กลับวางไว้ข้างแรงงานได้เลย และการใช้งานเองก็ไม่ต้องการความรู้ในการเขียนโค้ดที่ซับซ้อน แค่การออกคำสั่งผ่านจอสัมผัสเท่านั้น

ใช้หรือไม่ใช้ Cobot เลือกอย่างไรดี?

คำถามสำคัญในวันนี้ คือ การใช้งาน Cobot นั้นเป็นสิ่งที่คุ้มค่าแค่ไหน และหากต้องเลือกใช้จะเลือกอย่างไรได้บ้าง?

สิ่งที่ต้องคำนึงถึงเป็นอย่างแรกในการใช้งาน Cobot คือ แอปพลิเคชันที่ต้องการเป็นอย่างไร มีน้ำหนักโหลดและความเร็วที่ต้องการมากน้อยแค่ไหน และสภาพแวดล้อมการใช้งานหรือการติดตั้งเป็นอย่างไร เพื่อให้สามารถเลือกรุ่นและประเมินคุณสมบัติได้อย่างเหมาะสม เนื่องจาก Cobot ในตลาดปัจจุบันมาพร้อมกับฟังก์ชันที่เป็นตัวเลือกแตกต่างกันออกไป บางแบรนด์มาพร้อมระบบกล้องที่ทำให้การทำงานสะดวกขึ้นไปอีกมากแต่ก็ต้องพิจารณาต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของว่าคุ้มกว่าแค่ไหนเป็นต้น เพื่อให้เห็นภาพที่ชัดเจนยิ่งขึ้นคุณอาจทำความเข้าใจ Cobot ผ่านจุดเด่นและข้อจำกัดเหล่านี้ได้

จุดเด่น Cobot:

• มีต้นทุนของเทคโนโลยีที่ถูกกว่าหุ่นยนต์แบบดั้งเดิมมาก
• ไม่ต้องการทักษะเฉพาะด้านหรือความรู้ที่ซับซ้อนในการใช้งาน
• มีความปลอดภัยในการใช้งานสูง และลดต้นทุนด้านอุปกรณ์ Safety ที่เกี่ยวข้องได้
• มีตัวเลือกให้ใช้งานในตลาดจำนวนมาก ทั้งตัวหุ่นยนต์เองและอุปกรณ์เสริมอย่าง Gripper หรือ EoAT
• ใช้พื้นที่การติดตั้งน้อย และสามารถติดตั้งได้หลากหลาย เช่น บางโรงงานติดตั้งบนเพดานหรือกำแพงเป็นต้น
• ธุรกิจขนาดกลางหรือขนาดเล็กสามารถประยุกต์ใช้ได้ง่าย
• สามารถประยุกต์ใช้ได้หลากหลาย

ข้อจำกัดของ Cobot:

• มีโหลดการใช้งานที่ค่อนข้างจำกัดเมื่อเทียบกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม
• มีความเร็วในการทำงานที่น้อยกว่าหุ่นยนต์แบบดั้งเดิม
• ความทนทานที่น้อยกว่าหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม

จะเห็นได้ว่าหุ่นยนต์ Cobot มีความยืดหยุ่นในการใช้งานที่มากกว่า แต่ก็ต้องแลกมากับความเร็ว และโหลดที่น้อยลง ซึ่งปัจจุบัน Cobot ไม่ได้ถูกใช้งานภายในโรงงานเท่านั้น แต่ยังพบเจอได้ตามร้านกาแฟบางร้าน ห้องวิจัยบางแห่ง สถานที่ฝึกทักษะต่างๆ ตลอดจนการจัดแสดงโซลูชันด้านอุตสาหกรรมที่นิยมใช้งาน Cobot ในการสาธิตแอปพลิเคชันอีกมากมาย โดยแอปพลิเคชันที่สามารถใช้ได้ ได้แก่

• การขัดพื้นผิว
• การขันสกรู
• งาน Pick & Place
• Bin Picking
• Machine Tending
• การจัดวางพาเลท
• การตรวจสอบคุณภาพ
• งานหยอดกาว
• งานเชื่อม

อนาคตของ Cobot และการประยุกต์ใช้งาน

ปัจจุบันมีการใช้งาน Cobot กันอย่างแพร่หลาย และเริ่มมีการนำ Cobot ไปประยุกต์ใช้งานกับเทคโนโลยีอื่นๆ  อีกมากมาย โดยมีเทคโนโลยีที่น่าสนใจดังนี้

MMR/AMMR

Mobile Manipulation Robot (MMR) หรือ Autonomous Mobile Manipulator Robot (AMMR) เป็นการต่อยอด Cobot ร่วมกับเทคโนโลยีอย่าง AMR ซึ่งเป็นหุ่นยนต์เคลื่อนที่ เกิดเป็นหุ่นยนต์ Cobot ที่สามารถเคลื่อนที่ไปทำงานตามจุดต่างๆ ได้ ซึ่งจะเห็นได้บ่อยกับงานกลุ่ม Pick & Place เรียกว่าเป็นการเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับหุ่นยนต์ได้อย่างมาก

Physical AI

การเติบโตอย่างรวดเร็วของ AI ได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งที่เชื่อมต่อกับ Cobot ในงานอุตสาหกรรมที่ช่วยให้สามารถทำงานได้ด้วยตัวเองอย่างเป็นอัตโนมัติ ในยุคเริ่มต้นอาจเป็นการทำงานร่วมกับ Agentic AI และ Digital Twin แต่ในอนาคต Cobot สามารถเป็นส่วนหนึ่งของ Physical AI หรือเป็นกายภาพให้ AI สามารถทำงานในโลกจริงได้อย่างปลอดภัย ซึ่งสิ่งนี้จะเห็นได้เร็วที่สุดในภาคของงานทดลองและวิจัยที่จะเกิดขึ้นโดยมี Cobot และ AMR เป็นตัวทดลองสำคัญ

การยกระดับศักยภาพให้ใกล้เคียงกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม

ข้อจำกัดของหุ่นยนต์ Cobot ที่มีกำลังถูกกำจัดออกไปทัละน้อยๆ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของระยะเอื้อม โหลดที่รองรับได้ ความรวดเร็วในการทำงาน ตลอดจนความแม่นยำและการทำซ้ำที่จะเพิ่มมากขึ้น รวมถึงความทนทานในการทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมที่อันตรายและมีความเสี่ยงอื่นๆ เพิ่มขึ้นได้อีกด้วย

หากคุณสนใจหุ่นยนต์ Cobot หรืออยากทดลองใช้งาน Cobot ภายใต้แอปพลิเคชันที่หลากหลาย ทั้ง EoAT ที่แตกต่าง ห้ามพลาดกับงาน AUTOMATION EXPO ที่อัดแน่นไปด้วยโซลูชันด้านระบบอัตโนมัติ และหัวข้อสัมมนาที่น่าสนใจ ใช้ได้จริง! 

อ้างอิง:
Universal Robot
MMThailand
ABB