แพลตฟอร์มเปิดสเกด้าไทย
สำหรับอุตสาหกรรม SMEs (Thai Open SCADA)
วิจัยและพัฒนาซอฟต์แวร์แพลตฟอร์ม SCADA ที่เป็นระบบเปิด เพื่อให้ง่ายต่อการพัฒนาต่อยอด ขยายผล และนำไปติดตั้งใช้งานอย่างแพร่หลายในภาคอุตสาหกรรมโดยเฉพาะกลุ่ม SMEs และเป็นประโยชน์กับชุมชนนักพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับ Industry 4.0 ของไทย
ความเป็นมาของโครงการ
ด้วยความก้าวหน้าทางด้านวิทยาการระบบอัตโนมัติ (Automation) การเติบโตของอุตสาหกรรม IoT (Internet of Things) ตลอดจนความเปลี่ยนแปลงอันก่อให้เกิดประโยชน์อย่างกว้างขวางของปัญญาประดิษฐ์ ได้ผลักดันให้กระบวนการผลิตทางด้านอุตสาหกรรมก้าวรุดหน้าไปอย่างรวดเร็ว จนหลายประเทศชั้นนำทางด้านอุตสาหกรรมการผลิตของโลก อันได้แก่ ประเทศเยอรมันนี ญี่ปุ่น ฯลฯ ได้มีการตั้งเป้าหมายไว้ว่า ในปี 2020 เป็นต้นไป เทคโนโลยีอุตสาหกรรมการผลิตของโลกจะก้าวเข้าสู่ยุค Industry 4.0 ซึ่งเป็นยุคแห่งความก้าวหน้าทางด้านระบบอัตโนมัติ ที่อาศัยเฉพาะเครื่องจักรและระบบอัตโนมัติเท่านั้นในกระบวนการผลิต (Full Automation) โดยไม่ใช้มนุษย์แม้แต่น้อย ทั้งนี้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหา Human Error ที่ทำให้เกิดความผิดพลาดในการผลิตที่อาศัยความถูกต้องแม่นยำสูง ซึ่งเมื่อหลายๆประเทศต่างทยอยกันพัฒนาเทคโนโลยีอุตสาหกรรมการผลิตของตนเองให้ก้าวหน้าไปถึงจุดนั้นได้แล้ว จะได้เปรียบคู่แข่งในการแข่งขันในตลาดทั้งในด้านการเพิ่มปริมาณผลผลิต ประสิทธิภาพการดำเนินงาน ตลอดจนการลดต้นทุนในการผลิตดังนั้นประเทศใดที่ยังมีความล้าหลังในเทคโนโลยีด้านการผลิต ที่ยังใช้เทคโนโลยีที่เก่าล้าสมัยและด้อยประสิทธิภาพ ก็จะสูญเสียความสามารถในการแข่งขันในตลาดโลกจนไม่สามารถแข่งขันได้อีก ส่งผลถึงการถดถอยในด้านการค้าการลงทุนและเศรษฐกิจโดยรวมของประเทศ ซึ่งปัญหาดังกล่าวกำลังกลายเป็นปัญหาเร่งด่วนที่ทางรัฐบาลไทยปัจจุบันกำลังให้ความสำคัญอย่างยิ่ง ต้องรีบแก้ไขก่อนที่ทุกอย่างจะสายเกินไป โดยที่รัฐบาลจะเร่งสร้างกลไกและโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญในอันที่จะผลักดันให้อุตสาหกรรมของไทย ดิ้นหลุดออกจากอุปสรรคของความล้าหลังทางด้านเทคโนโลยี เพื่อให้อุตสาหกรรมไทยสามารถพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตที่ก้าวหน้าทันสมัยต่อยอดไปสู่ Industry 4.0 ขึ้นมาได้เอง เร่งสร้างความรู้ สร้างทักษะและความสามารถในการวิจัยและพัฒนาเพื่อก้าวสู่อุตสาหกรรมยุคใหม่โดยเร่งด่วน จึงเป็นที่มาของการรวมตัวกันระหว่างกลุ่มโรงงานอุตสาหกรรมขนาดย่อม และนักวิจัยในสถาบันการศึกษา เพื่อสานต่อแนวทางในการพัฒนาอุตสาหกรรมของประเทศดังกล่าว
ดังนั้นโครงการนี้จึงนับได้ว่าเป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยและภาคอุตสาหกรรมครั้งสำคัญในอันที่จะการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตของประเทศให้ก้าวไปสู่ Industry 4.0 โดยเฉพาะในกลุ่มผู้ประกอบการขนาดย่อม SME ซึ่งมีจำนวนมากและเป็นเสมือนกลไกหลักในการพัฒนาอุตสาหกรรมของประเทศ ให้มีเครื่องมือและติดอาวุธพร้อมที่จะไปสู่การแข่งขันกับนานาประเทศ ที่กำลังจะมีการแข่งขันกันอย่างรุนแรงในปัจจุบัน โดยเป้าหมายที่ตั้งไว้สำหรับโครงการนี้คือ การวิจัยและพัฒนาแพลตฟอร์มเปิดของซอฟต์แวร์ SCADA สำหรับใช้งานร่วมกันในกลุ่มโรงงาน SME ไทยในราคาประหยัด โดยใช้เทคโนโลยีด้านซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่ก้าวหน้ามากที่สุดในปัจจุบัน ได้แก่ เทคโนโลยี IoT เทคโนโลยีการสื่อสารยุคใหม่ทั้งแบบมีสายและไร้สาย เทคโนโลยีการแสดงผล 3 มิติในโลกเสมือนจริง เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ และเทคโนโลยีระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ เทคโนโลยีที่ก้าวล้ำและสำคัญเหล่านี้จะถูกนำมาหลอมรวมกันอย่างสร้างสรรค์ เพื่อพัฒนาให้เป็นแพลตฟอร์มระบบเปิดของซอฟต์แวร์ SCADA สำหรับกลุ่มบริษัท SME ของไทยที่จะมุ่งไปสู่ Industry 4.0 เพื่อเป็นเครื่องมือและเครื่องจักรอันสำคัญที่จะนำไปใช้ในการแข่งขันและขับเคลื่อนให้เกิดการเติบโตของอุตสาหกรรมในโลกยุคดิจิทัลของประเทศไทยต่อจากนี้ไป
วัตถุประสงค์โครงการ
เพื่อพัฒนาซอฟต์แวร์ Thai Open SCADA Platform for SMEs ที่มี Standard Features ของ SCADA ที่มีใช้ในตลาดประเทศไทยในราคาประหยัด เพื่อพัฒนา Thai Open SCADA Platform for SMEs ที่มีขีดความสามารถที่ SCADA ในตลาดทั่วโลกไม่มีคือ2.1) Unique Agent-based Microservice Architecture ซึ่งประกอบด้วย Container และ Sandbox ในรูปแบบ Intelligent Agent ซึ่งใช้ซอฟต์แวร์ Open Source ในการพัฒนา อาทิเช่น
- Operating system: Linux
- HTTP server: NGINX
- Object-oriented programming language: Python
- Database management system: PostgreSQL, Redis
- GIS: PostGIS
- Container technology: Docker, Kubernetes
- Web development: Django, React, Javascript
- AR and VR: WebXR, WebVR
2.2) Artificial Intelligence ในรูปแบบ Intelligent Agent ที่พัฒนาด้วยภาษา Python โดยมีความสามารถดังต่อไปนี้: การคิดวิเคราะห์ (reasoning) เกี่ยวกับ event, action, optimization, possible alternative solutions, problem solving และ programmable knowledge
2.3) Automatic Workflow ในรูปแบบ Business Process Model and Notation (BPMN) Diagram ที่ระบุการทำงานโดยเชื่อมโยง Microservice ของแต่ละ Agent เข้าด้วยกันตามลำดับขั้นตอนตามที่ได้กำหนดไว้ใน Diagram ซึ่ง Automatic Workflow สามารถโปรแกรมโดยใช้ GUI Widgets เพื่อให้กระบวนการผลิตเป็นระบบอัตโนมัติในรูปแบบ SME Digital Operating Model ที่เชื่อมและผสมผสาน Top Floor Operation: ERP, Order Fulfillment Process และShop Floor Operation: MES (Manufacturing Execution System) รวมทั้ง Smart Factory และ Smart Warehouse & Logistics เข้าด้วยกัน
2.4) Data Visualization ที่เป็นการนำเอาข้อมูล SCADA มาแสดงผลในรูปแบบ 3 มิติ ด้วยเทคโนโลยี AR และ VR รวมทั้งการแสดงผลข้อมูลในลักษณะเชิงพื้นที่ด้วย GIS
3.เพื่อนำ Thai Open Scada Platform for SMEs ไปทดสอบใช้งานจริงกับอย่างน้อย 1 ตัวอย่างโรงงานในแต่ละอุตสาหกรรม 2 กลุ่ม ประกอบด้วย
(1) อุตสาหกรรมอาหาร เป็นกลุ่มโรงงานผลิตอาหาร และ
(2) โปรแกรมบ้านอัจฉริยะ (Smart Home Application) โดยที่
3.1) ถ้าเป็นโรงงานขนาดเล็ก จะมีจำนวน tag (data point) ไม่เกิน 500
3.2) ถ้าเป็นโรงงานกึ่งขนาดกลาง จะมีจำนวน tag (data point) ตั้งแต่ 500 tag ถึง 1,000 tag เพื่อพัฒนาซอฟต์แวร์ SCADA ด้วยเครื่องมือซอฟต์แวร์ Open Source ให้เป็น Open Platform ในลักษณะที่กลุ่มพันธมิตร SME ไทยเข้ามาร่วมพัฒนาต่อยอดในการตอบสนองกับความต้องการตามลักษณะการใช้ในอุตสากรรม SME ไทยที่หลากหลาย Application ได้
องค์ประกอบของแพลตฟอร์ม
องค์ประกอบของแพลตฟอร์ม
สำหรับ Industry 4.0 มี 8 ส่วนดังนี้
- SCADA (Core)
- IoT Interface
- Intelligent Agent
- Real-time Agent Communication
- Augmented/Virtual Reality
- GIS
- Automatic Workflow
- Security
องค์ประกอบตามฟังก์ชั่นการทำงานของแพลตฟอร์มเปิดของซอฟต์แวร์ Thai Open SCADA
คณะผู้วิจัย
-
-
-
-
Software Engineer
Software Engineer
Software Engineer
Software Engineer
Software Engineer
Software Engineer
Software Engineer
Software Engineer
Software Engineer