กปว. #กองส่งเสริมและประสานเพื่อประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม

คำสำคัญ : VR IMS

สรุปย่อจากงานวิจัย

Review: Immersive virtual reality application for intelligent manufacturing: Applications and art design

By: Yu Lei, Zhi Su, Xiaotong He and Chao Cheng

ทุกวันนี้ โรงงานทั่วโลกกำลังเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่จากการทำงานแบบเดิม ไปสู่สิ่งที่เรียกว่า Intelligent Manufacturing (IM) หรือ Smart Manufacturing (SM)

ทำไมต้องเปลี่ยน?

โรงงานสมัยก่อนเจอปัญหาแรงงานขาดแคลน

ค่าแรงสูงขึ้น

ต้องการผลิตเร็วขึ้นและส่งของให้ไวขึ้น

ลูกค้าอยากได้ของที่คุณภาพดีและตรงตามความต้องการ

เพราะแบบนี้ โรงงานยุคใหม่จึงหันมาใช้ เทคโนโลยีดิจิทัล เช่น digital assembly lines, digital workplaces, digital plants เพื่อให้การผลิตฉลาดขึ้นและยืดหยุ่นขึ้น

แล้ว Virtual Reality (VR) เกี่ยวข้องยังไง?

VR ไม่ได้มีไว้เล่นเกมหรือความบันเทิงเท่านั้น แต่ยังเป็น อินเตอร์เฟซ (interface) สำคัญที่เชื่อมระหว่าง คน กับ โลกดิจิทัลของโรงงาน

ด้วย VR เราสามารถ:

“เข้าไปยืน” ในโรงงานเสมือนจริง

เห็นสายการผลิต (production line) ทั้งหมด

จำลองการทำงานของเครื่องจักร

ทดลองตัดสินใจ เช่น ปรับ layout หรือแก้ปัญหา

สื่อสารกับทีมงานอื่น ๆ ได้เหมือนอยู่ในที่เดียวกัน

สิ่งเหล่านี้ช่วยให้โรงงาน ออกแบบได้ดีขึ้น ตัดสินใจเร็วขึ้น ลดต้นทุน และผลิตงานคุณภาพสูงขึ้น

ทำไมบทความนี้ถึงสำคัญ?

ถึงแม้เทคโนโลยี IM/SM และ VR จะก้าวหน้าเร็วในช่วงที่ผ่านมา แต่ “งานวิจัยที่เชื่อมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน” ยังมีไม่มาก

ดังนั้น ผู้เขียนจึงทำ systematic review (การทบทวนงานวิจัยอย่างเป็นระบบ) ตามมาตรฐาน PRISMA เพื่อหาคำตอบว่า:

ตอนนี้ VR ถูกใช้ทำอะไรใน IM/SM แล้วบ้าง?

มีปัญหาหรือความท้าทายอะไรที่ต้องแก้?

อนาคต VR จะพัฒนาและช่วยโรงงานอัจฉริยะได้อย่างไร?

ตอนที่ 2 : ผลการทบทวน (Results)

หลังจากคัดเลือกบทความแล้ว ผู้เขียนได้งานที่เกี่ยวข้องกับ VR in Intelligent Manufacturing (IM) จำนวน 227 เรื่อง เพื่อนำมาวิเคราะห์และจัดหมวดหมู่ สิ่งที่พบแบ่งได้เป็น 3 ส่วนใหญ่ ๆ คือ ขอบเขตการใช้งาน, ความก้าวหน้าล่าสุด, และมุมมองด้านการออกแบบ (art design)

1) ขอบเขตการใช้งาน (Scope)

การใช้ VR ใน IM ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงเรื่องใดเรื่องหนึ่ง แต่มีหลายด้าน เช่น

Virtual engineering & Virtual design → ใช้ VR สร้างต้นแบบเสมือน ออกแบบผังโรงงานหรือผลิตภัณฑ์ก่อนลงมือจริง

3D modeling → สร้างโมเดลสามมิติของเครื่องจักร ชิ้นส่วน หรือโรงงานทั้งระบบ

Maintenance & Inspection → ใช้ VR จำลองการตรวจสอบและบำรุงรักษาเครื่องจักร ลดความเสี่ยงในการทำงานจริง

Safety training → ฝึกพนักงานในโลกเสมือนให้พร้อมเจอสถานการณ์อันตรายจริง

Ergonomics & Operator 4.0 → ออกแบบสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมกับคน ทำให้มนุษย์และหุ่นยนต์ทำงานร่วมกันได้ดีขึ้น

เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง

ฝั่ง VR: 3D modeling, stereoscopic display, real-time rendering, HCI, collision detection

ฝั่ง IM: cloud computing, IoT, real-time location systems, cybersecurity

2) ความก้าวหน้าล่าสุด (Recent Advancements)

2.1 VR + Industry 4.0

ใช้ VR จำลองสายการผลิต (shop-floor)

สนับสนุน real-time decision making

ช่วยเพิ่ม sustainability

เน้นการผลิตที่เป็น human-centric

2.2 Digital Twin (DT)

DT คือ “โรงงานเสมือน” ที่ซิงก์ข้อมูลกับโรงงานจริงแบบ real-time

ใช้ monitor, maintenance, quality control, green performance evaluation

งานวิจัยพบว่า DT ช่วย ลดเวลา, ลดความซับซ้อน, ลดความต้องการผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทาง

2.3 Virtual Engineering & Design

VR ช่วยออกแบบ layout โรงงานทั้ง greenfield และ brownfield

ใช้ Digital Human Modeling (DHM) + VR เพื่อประเมิน ergonomics

ใช้ VR testbed สำหรับทดสอบ multi-robot systems ก่อนนำไปใช้งานจริง

มีการใช้ CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) เพื่อการเรียนรู้และทดลอง

2.4 Training & Education

VR ใช้ฝึกอบรมในมหาวิทยาลัยและอุตสาหกรรมจริง

ช่วยลดอุบัติเหตุ, เพิ่มแรงจูงใจ, และสร้างทักษะได้ปลอดภัย

ใช้ได้ดีกับงานเสี่ยงสูง เช่น เหมือง พลังงาน งานซ่อมบำรุง

2.5 Production & Operations Management

ผู้จัดการสามารถ “มองเห็น” กระบวนการผลิตใน 3D ผ่าน VR

สนับสนุน real-time monitoring และ decision making

ลดข้อผิดพลาดจากการสื่อสาร และเพิ่ม productivity

3) Art Design

สิ่งที่น่าสนใจคือ VR ไม่ได้ถูกใช้แค่ในงานวิศวกรรม แต่ยังเชื่อมกับ art design ด้วย

VR สร้างประสบการณ์ที่ทั้งมีประโยชน์และมีความสวยงาม

ช่วยออกแบบผลิตภัณฑ์แบบ user-centered

คิดค้นรูปแบบสินค้าและพื้นที่ทำงานที่ทั้ง ergonomic และดึงดูดสายตา

1) ข้อดีและประโยชน์ (Benefits)

งานวิจัยจำนวนมากชี้ว่า VR คือ สะพานเชื่อมมนุษย์กับ IM อย่างแท้จริง เพราะให้ประโยชน์หลายด้าน ได้แก่:

ย่นเวลาและลดต้นทุน

ใช้ VR ออกแบบโรงงาน/ผลิตภัณฑ์แทนการทำ prototype จริงหลายครั้ง

ลด development cycle ลงอย่างมาก

เพิ่มความปลอดภัย

ใช้ VR safety training เพื่อซ้อมในสภาพแวดล้อมเสมือน → ลดอุบัติเหตุจริง

ยกระดับคุณภาพผลิตภัณฑ์

จำลองและตรวจสอบใน VR → พบ error ไวและแก้ได้ก่อนผลิตจริง

เสริม collaboration

ทีมต่างสถานที่สามารถเข้า “โรงงานเสมือน” ร่วมออกแบบและแก้ปัญหาพร้อมกัน

2) ข้อจำกัดและความท้าทาย (Limitations & Challenges)

แม้ VR จะมีศักยภาพสูง แต่ยังมีข้อจำกัดที่ทำให้ใช้งานจริงในโรงงานไม่กว้างขวาง ได้แก่:

ต้นทุนสูง → อุปกรณ์ VR เช่น HMD, haptics, motion trackers ยังแพง

ปัญหาทางเทคนิค → refresh rate และ resolution ยังไม่สูงพอ → ภาพไม่สมจริง, motion-to-photon delay ทำให้ตอบสนองไม่ทัน

VR sickness / cybersickness → พนักงานบางคนเวียนหัว คลื่นไส้ ใช้งานต่อเนื่องลำบาก

ระดับการใช้งานจริงยังน้อย → ส่วนใหญ่ยังอยู่ในขั้นทดลอง (pilot project) ยังไม่ deployment เต็มรูปแบบ

ขาดมาตรฐานกลาง → ทำให้ integration ระหว่างระบบ VR กับ IM platform ต่าง ๆ ยังมีอุปสรรค

3) แนวโน้มและทิศทางอนาคต (Trends & Future Directions)

ผู้เขียนเสนอว่าการพัฒนา VR ใน IM จะมุ่งไปทาง:

AI + Big Data → ทำให้ VR environment มี intelligence วิเคราะห์และแนะนำการตัดสินใจได้

Robotics + IoT → VR จะเชื่อมกับข้อมูลจริงจาก sensors/robots ในโรงงานแบบ real-time

Digital Twin (DT) → จะเป็นหัวใจหลัก เชื่อม VR กับ factory data ให้การ monitor และ control seamless

5G + micro-LED displays → ลด latency, เพิ่ม resolution → ทำให้ VR ใช้งานได้ต่อเนื่องนานและสมจริง

Human-centric & Sustainable Manufacturing → สอดคล้อง Industry 5.0 ที่เน้นความร่วมมือมนุษย์–หุ่นยนต์, ความยั่งยืน, และความยืดหยุ่นของโรงงาน

4) สรุป (Conclusion)

VR เป็น interface หลัก ที่ทำให้คน “เข้าไปอยู่ในโลกโรงงานดิจิทัล”

มีบทบาทชัดเจนใน design, training, production control, quality assurance

แต่เพื่อให้ใช้งานจริงได้กว้าง ต้องแก้ ปัญหาต้นทุน, เทคโนโลยีอุปกรณ์, และมาตรฐานระบบ

ผู้เขียนเชื่อว่าในอนาคต เมื่อ commercial VR devices ถูกลง ใช้ง่ายขึ้น และ integrate กับ AI, IoT, Robotics, Digital Twin ได้ → โรงงานอัจฉริยะจะกลายเป็นระบบที่ ฉลาด (intelligent), ยั่งยืน (sustainable) และ มนุษย์เป็นศูนย์กลาง (human-centric) มากยิ่งขึ้น

เขียนโดย : น.ส.จุฑาทิพ รุณสุข สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม : juthathip.r@mhesi.go.th

Knowledge Sharing ชุมชนแห่งการเรียนรู้...

Immersive virtual reality application for intelligent manufacturing: Applications and art design 69