🏭 การเชื่อมโยงข้อมูลในระบบอัตโนมัติ (Automation Integration – ISA-95)

ในโรงงานอุตสาหกรรมสมัยใหม่ การควบคุมการผลิตไม่ได้จบที่แค่การควบคุมเครื่องจักร แต่ต้องเชื่อมโยงข้อมูลทุกระดับ ตั้งแต่หน้างานไปจนถึงฝ่ายบริหาร เพื่อให้โรงงานทำงานเป็นระบบเดียวกัน

พื้นฐานทางการวัดและควบคุมสำหรับกระบวนการอัตโนมัติ , รศ.ดร.ธีรวัตฒน์ เทพมณี (2563)

มาตรฐาน ISA-95 เป็นแนวทางที่อธิบายว่า ข้อมูลจากหน้างานควรถูกส่งต่ออย่างไร ไปจนถึงระดับการวางแผนธุรกิจ

พื้นฐานทางการวัดและควบคุมสำหรับกระบวนการอัตโนมัติ , รศ.ดร.ธีรวัตฒน์ เทพมณี (2563)

---

✅ 1. โครงสร้างการเชื่อมโยงข้อมูล 4 ระดับ

จาก Automation Pyramid ในภาพ จะเห็นการแบ่งระดับดังนี้

1️⃣ Level 1-2: Control Domain (ระดับการควบคุมหน้างาน)

• ใช้เครื่องมือวัด (Sensor, Transmitter) → ส่งสัญญาณให้ Controller

• Controller (เช่น PLC หรือ DCS) → ควบคุมกระบวนการ

• มีรูปแบบการควบคุม เช่น

  • Batch Control → ผลิตเป็นรอบ ๆ เช่น ผลิตยา, อาหาร

  • Continuous Control → ผลิตต่อเนื่อง เช่น โรงไฟฟ้า, โรงกลั่น

  • Discrete Control → การประกอบชิ้นส่วน เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์

2️⃣ Level 3: Manufacturing Operation Management (MOM)

• บริหารจัดการการผลิต → Maintenance, Quality, Inventory

• รวบรวมข้อมูลจาก Controller เพื่อวิเคราะห์ สมรรถนะการผลิต

• ตัวอย่างข้อมูล เช่น

  • Production Capability Information

  • Production Definition Information

  • Production Schedule Information

  • Production Performance Information

3️⃣ Level 4: ERP Domain (การวางแผนธุรกิจ)

• Business Planning & Logistics เช่น การจัดซื้อวัตถุดิบ, วางแผนกำลังการผลิต

• ใช้ข้อมูลจาก Level 3 → ตัดสินใจด้านธุรกิจ

---

✅ 2. การไหลของข้อมูลในแต่ละระดับ

• ระดับ 1 → ระดับ 2

  • Sensor/Transmitter → วัดค่า Flow, Level, Pressure, Temperature

  • ส่งสัญญาณไปยัง Controller (PLC/DCS) เพื่อควบคุมอุปกรณ์ เช่น Control Valve

  • การสื่อสารตรงนี้เรียกว่า Fieldbus (เช่น HART, Profibus, Modbus)

• ระดับ 2 → ระดับ 3

  • Controller ส่งข้อมูลไปยัง SCADA หรือ HMI → ให้ Operator ดูสถานะการผลิต

  • ข้อมูลสำคัญ เช่น ปริมาณการผลิต (น้ำหนัก, ปริมาตร), อัตราการผลิต, คุณภาพ

• ระดับ 3 → ระดับ 4

  • SCADA ส่งข้อมูลสรุปให้ MOM / ERP System

  • ข้อมูลนี้ช่วย วางแผนการผลิต, ประเมินประสิทธิภาพ, บริหารวัตถุดิบและสินค้าคงคลัง

---

✅ 3. ตัวอย่างการเชื่อมโยงในโรงงานจริง

📌 โรงไฟฟ้า

• Level 1: Sensor วัดความดันไอน้ำ → Transmitter ส่งสัญญาณ 4-20mA

• Level 2: DCS ควบคุม Boiler ตาม Setpoint

• Level 3: SCADA บันทึกข้อมูลการผลิตไฟฟ้า (MW, Efficiency)

• Level 4: ERP ใช้ข้อมูลมาวางแผนจัดหาน้ำมันหรือชีวมวล

📌 โรงงานอาหาร

• Level 1: Sensor วัดอุณหภูมิ/ความชื้นในเครื่องอบ

• Level 2: PLC ควบคุมความร้อนอัตโนมัติ

• Level 3: HMI แสดงประวัติการผลิต, ปริมาณผลิตต่อ Batch

• Level 4: ERP ใช้ข้อมูลในการวางแผนการจัดซื้อวัตถุดิบ

---

✅ 4. ทำไมช่างเทคนิคควรเข้าใจ ISA-95?

• รู้ว่า ข้อมูลจาก Sensor ไม่ได้จบแค่ที่ Controller แต่ถูกส่งต่อไปวิเคราะห์ระดับโรงงาน

• เข้าใจการเชื่อมโยงระหว่าง Field Instrument → Controller → SCADA → ERP

• ทำให้แก้ไขปัญหาได้ถูกจุด เช่น ถ้า ERP ข้อมูลผิด อาจเกิดจาก Sensor หรือ Controller

---

✅ สรุปสั้น ๆ จำง่าย

1. Level 1-2 → ควบคุมหน้างาน

   • Sensor → PLC/DCS → Control Valve

2. Level 3 → บริหารจัดการการผลิต

   • SCADA/HMI → วิเคราะห์สมรรถนะ

3. Level 4 → วางแผนธุรกิจ

   • ERP → ใช้ข้อมูลการผลิตวางกลยุทธ์

ISA-95 ช่วยให้โรงงานทำงานเชื่อมโยงตั้งแต่หน้างานจนถึงฝ่ายบริหารแบบไร้รอยต่อ