Friday, August 17MM Thailand

Industrial Documentary: เรื่องเล่าของหุ่นกระบอกสู่แรงงานอุตสาหกรรม

353 Views

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมกลายเป็นฟันเฟืองสำคัญของอุตสาหกรรมยุคใหม่หรืออุตสาหกรรม 4.0 ตอบสนองต่อการมาถึงของสังคมผู้สูงอายุ การขาดแคลนแรงงานฝีมือรวมถึงต้นทุนด้านแรงงานที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่กว่าจะมาเป็นหุ่นยนต์อุตสาหกรรมอย่างทุกวันนี้มีความเป็นมาอย่างไรบ้าง Modern Manufacturing พานักอุตสาหกรรมทุกท่านไปรู้จักกับต้นกำเนิดของเหล่าหุ่นยนต์ในคลิปวิดีโอสารคดีได้เลยครับ

หุ่นยนต์มาจากไหน?

หุ่นยนต์เป็นเหมือนฝันและจินตนาการของมนุษยชาติมานาน ต้นกำเนิดย้อนกลับไปตั้งแต่ช่วงจักวรรดิจีนยุคเริ่มต้นและอาณาจักรกรีซตุ๊กตากลได้ถือกำเนิดขึ้น โดยมีหลักฐานที่ชัดเจน คือ Archytas แห่ง Taretum ได้สร้างตุ๊กตากลนกพิราบที่เคลื่อนไหวได้โดยไอน้ำขึ้นมาซึ่งในเวลานั้นยังไม่มีคำเรียกขานว่า ‘หุ่นยนต์‘ เหมือนทุกวันนี้ ความสนใจในการพัฒนาจักรกลอัตโนมัติกระตุ้นความสงสัยใคร่รู้ของมนุษย์อยู่ทุกยุคสมัย  แม้แต่ Leonardo da Vinci ก็ได้ทดลองสร้างตุ๊กตากลในชุดเกราะอัศวินขึ้นมาเช่นกัน

คำว่า ‘หุ่นยนต์‘ ถูกใช้เป็นครั้งแรกโดยนักเขียนนิยายชาว Czech ชื่อ Karel Capek ต่อมาในปี 1939 หุ่นยนต์ Elektro ซึ่งมีรูปร่างคล้ายมนุษย์ถูกเปิดตัวครั้งแรกในงาน World’s Fair ซึ่งถูกกล่าวถึงอย่างมากในช่วงเวลาดังกล่าว และในปี 1941 Isaac Asimov นักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ได้เขียนกฏสามข้อของหุ่นยนต์อันโด่งดังขึ้นมาภายใต้แนวคิดของการรับใช้มนุษย์และสมองของหุ่นยนต์จะถูกตั้งค่าด้วยคำสั่งของมนุษย์ ในช่วงเวลานั้นวิทยาศาสตร์ได้ทุ่มเทให้กับการพัฒนาหุ่นยนต์ด้วยเช่นกัน โดยการวิจัยค้นคว้าของเหล่านักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งอยู่บนกฏสามข้อของ Isaac Asimov ได้แก่

  1. “a robot may not injure a human being, or, through inaction, allow a human being
    to come to harm.” หุ่นยนต์ต้องไม่ทำร้ายมนุษย์ และไม่ปล่อยให้มนุษย์ต้องตกอยู่ในอันตราย
  2. “a robot must obey the orders given it by human beings except where such orders
    would conflict with the First Law.” หุ่นยนต์ต้องทำตามคำสั่งที่ได้รับจากมนุษย์เว้นแต่คำสั่งที่ได้รับนั้นจะขัดกับกฏข้อแรก
  3. “a robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict
    with the First or Second Laws.” หุ่นยนต์ต้องปกป้องตัวเองตราบเท่าที่ไม่ขัดขืนกับกฏข้อแรกหรือข้อสอง

ต่อมาได้มีการเพิ่มกฏของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเพิ่มเติม โดย Stig Moberg จาก ABB Robotics ซึ่งมีใจความสำคัญอยู่ที่การทำงานตามคำสั่งมนุษย์ ไม่ว่าการขยับ ความเร็ว ความหน่วงต่างๆ โดยต้องไม่ขัดกับกฏ 3 ข้อแรกของ Asimov

การมาถึงของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ต้นกำเนิดของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหรือแขนกลเป็นเริ่มต้นจากการพัฒนาหุ่นยนต์ที่มีความซับซ้อนในการทำงานมากขึ้นของ Grey Walter และความสำเร็จของ Turning Test ที่พัฒนาโดย Alan Turning เป็นการทดสอบความสามารถในการคิดค้นคำตอบของชุดคำถามของหุ่นยนต์ ทำให้เกิดเครื่องจักรที่มีการเรียนรู้เองครั้งแรกของโลกที่ชื่อว่า Stochastic Neural Analog Reinforcement Calculator (SNARC) ขึ้นในปี 1951 และในปี 1954 George Devol คิดค้นหุ่นยนต์ที่สามารถตั้งโปรแกรมการทำงานแบบดิจิทัลได้เป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมการผลิตครั้งใหญ่และในปี 1959 George Devol และ Joseph Engelberger ได้พัฒนาหุ่นยนต์แบบแขนกลขึ้นมา หุ่นดังกล่าวทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกมีความแม่นยำ 1/10,000 นิ้ว มีน้ำหนักกว่า 2 ตัน

ในปี 1961 บริษัท GM ได้ติดตั้งหุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นครั้งแรกเพื่อยกชิ้นส่วนโลหะที่มีอุณหภูมิสูงในสายการผลิต โดยหุ่นรุ่นดังกล่าวมีชื่อว่า Unimate ในปี 1968 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้ที่มีการติดตั้งปัญญาประดิษฐ์และควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ขนาดเท่าห้อง 1 ห้อง

จุดเปลี่ยนสำคัญ คือ การเติบโตของคอมพิวเตอร์โดยในปี 1974 Microprocessing ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายโดยมี Intel 8080 รุ่นที่ 2 ซึ่งสามารถใช้งานได้เอนกประสงค์ ต่อมาในปี 1969 GM ได้ติดตั้งหุ่นยนต์เชื่อมสำหรับใช้งานงานประกอบยานยนต์ ในปีเดียวกันนั้นเองหุ่นยนต์ได้ถูกพัฒนาให้สามารถใช้งานระบบจับภาพได้

จากการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและการใช้งานอย่างแพร่หลายทำให้ในปี 1973 พัฒนาหุ่น FAMULUS ซึ่งเป็นหุ่นยนต์อุตสาหกรรม 6 แกนตัวแรก และในปี 1978 Hiroshi Makino แห่งมหาวิทยาลัย Yamanashi ประเทศญี่ปุ่นได้พัฒนาหุ่นยนต์ SCARA ขึ้นมา ไม่นานนัก IBM ได้พัฒนาภาษาสำหรับหุ่นยนต์ AML ขึ้นมาในปี 1982  และถูกต่อยอดด้วยการพัฒนาการให้เหตุผล (Reasoning) โดย Doug Lenat และทีม ความก้าวหน้าเหล่านี้ทำให้เกิดหุ่นยนต์ RB5X ซึ่งสามารถเรียนรู้จากประสบการณ์โดยใช้ซอฟท์แวร์เพื่อนเรียนรู้สภาพแวดล้อมได้

สำหรับแผงควบคุมหุ่นยนต์ซึ่งมีการใช้งานเมาส์ 6 มิติได้ถูกพัฒนาขึ้นโดย KUKA ซึ่งเป็นระบบ PC ที่ควบคุมหุ่นยนต์ได้รุ่นแรก และ Comau ได้ต่อยอดพัฒนาอุปกรณ์ควบคุมไร้สาย Wireless Teach Pendant (WiTP) ขึ้นมาในปี 2006 โดยหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในปัจจุบันส่วนมากมีรูปร่างที่ไม่แตกต่างกันนักหากเป็นแขนกล

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีหุ่นยนต์นั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วมากขึ้นทุกวัน จะเห็นได้ว่านอกเหนือจากลักษณะทางกายภาพที่ตอบรับการทำงานอย่างหลากหลายรูปแบบแล้ว การพัฒนาซอฟท์แวร์หรือระบบประมวลผลนั้นมีความสำคัญไม่ยิ่งหย่อนไปกว่ากัน ซึ่งทั้งหมดเป็นผลจากจินตนาการและความพยายามของมนุษย์ในเสาะแสวงหาโอกาสใหม่ๆ ทำให้เกิดหุ่นยนต์ที่ตอบสนองการทำงานในหลากหลายรูปแบบอย่างที่เป็นในปัจจุบัน


อ้างอิง:

  • http://liu.diva-portal.org/smash/get/diva2:316930/FULLTEXT01.pdf
  • http://www.robots-and-androids.com/history-of-robots.html
  • http://www.sciencekids.co.nz/sciencefacts/technology/historyofrobotics.html
  • https://ifr.org/robot-history
  • http://usblogs.pwc.com

Related Post

Thos
"I can't understand why people are frightened of new ideas. I'm frightened of the old ones"
John Milton Cage Jr.

A dweller of art and science, also a slave to vibe wanderlust. Interesting in wide range of research and development, for example, material improvement, IIoT, food contaminant and sonic art.