โมเดลของระบบอัตโนมัติในโรงงานอุตสาหกรรม (Industrial Automation Pyramid)
ระดับชั้นโมเดลของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ประกอบด้วย 5 ชั้น ดังนี้
◼ Level 1 : Field (ภาคสนาม)
◼ Level 2 : Control (การควบคุม)
◼ Level 3 : Supervisory (การกำกับดูแล)
◼ Level 4 : Management (การจัดการ)
◼ Level 5 : Enterprise (วิสาหกิจ)

ในปัจุบันเราจะเห็นได้ว่า ระบบควบคุมกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมนั้นมีการพัฒนาปรับเปลี่ยนไปอย่างมา เป็นระบบอัตโนมัติมากขึ้น รวมทั้งมีการนำระบบการสื่อสารและจัดการข้อมูลเพื่อนำมาบริหารจัดการต่างๆ ในอุตสาหกรรม อันเนื่องจากความต้องการของผู้บริโภคในตัวสินค้ามากขึ้น และบางอุตสาหกรรมประสบปัญหาการขาดแขลนด้านบุคคลากรในสายการผลิต เพราะการผลิตโดยใช้ระบบอัตโนมัตินั้นมีประสิทธิภาพทั้งยังสามารถควบคุมคุณภาพให้เป็นไปตามความต้องการของตลาดได้ ซึ่งโมเดลแบบปิรามิดของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม (Industrail Automation Pyramid) นั้นช่วยให้เข้าใจองค์ประกอบของอุปกรณ์เครื่องจักรในแต่ละชั้น ตั้งแต่ระบบการวัด การควบคุม ร่วมถึงการประสานกันด้านข้อมูล เพื่อใช้ให้เหมาะสมกับส่วนต่างๆ ในการบริหารจัดการ

Level 1 : Field (ภาคสนาม)

จุดเริ่มต้นของระบบอัตโนมัติด้านล่างของโมเดลปิรามิด จะเรียกว่า Field หรือ ภาคสนาม คืออุปกรณ์เครื่องมือวัด เพื่อวัดค่าตัวแปรทางฟิสิกส์ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่นเครื่องมือวัดอุณหภูมิ เครื่องมือวัดความดัน เครื่องมือวัดระดับ เครื่องมือวัดการไหล เป็นต้น และตัวควบคุมตัวสุดท้าย (Final Element) เช่นคอนโทรลวาล์ว มอเตอร์ติดตั้งกับปั้มน้ำ เป็นต้น เพราะอุปกรณ์เหล่านี้ติดตั้งอยู่ในฟิลด์ หรือภาคสนามพื้นที่หน้างานในกระบวนการผลิตนั้นเอง

Level 2 : Control (การควบคุม)

ระดับชั้นของการควบคุม (Control) ประมวลผลข้อมูลในการตัดสินใจ ทำหน้าที่เป็นเหมือนสมองของกระบวนการ โดยการรับสัญญาณค่าการวัดจากเครื่องมือวัด และ ส่งสัญญาณไปควบคุมสั่งการอุปกรณ์ควบคุมตัวสุดท้าย เพื่อให้ตัวแปรในกระบวนการเป็นไปตามที่ออกแบบเอาไว้ โดยตัวอย่างอุปกรณ์ในระดับนั้นนี้ได้แก่ ควบคุมตรรกะโปรแกรม (PLC) ระบบควบคุมแบบกระจายส่วน (DCS) อุปกรณ์ควบคุมพีไอดี (PID controller) เป็นต้น

Level 3 : Supervisory (การกำกับดูแล)

ระดับชั้นการกับกำดูแล (Supervisory) ส่วนนี้ใช้ในการประมวลผลเพื่อควบคุมแต่ละหน่วยควบคุมย่อย โดยแต่ละหน่วยควบคุมย่อย อาจจะประกอบด้วยลูปควบคุมหลายๆลูปเข้าด้วยกัน ในชั้นนี้จะเป็นการประสานงานด้านข้อมูล เพื่อเฝ้าติดตามการผลิต (Monitor) การสั่งงาน (Operate) ปรับตั้งค่า (Adjustement) ให้กับอุปกรณ์ควบคุม โดยผ่านหน้าจอควบคุม (HMI) เช่นระบบ SCADA ทั้งนี้ยังสามารถจัดเก็บข้อมูลการผลิตย้อนหลังได้ เพื่อใช้ในการวิเคราะห์กระบวนการในภายหลัง

Level 4 : Management (การจัดการ)

ระดับชั้นการจัดการ (Management) ระบบสำหรับติดตาม, ตรวจสอบ และออกรายงานข้อมูลด้านการผลิตอย่างละเอียด โดยระบบดังกล่าวมักถูกใช้ในธุรกิจโรงงานและการผลิตเพื่อทำความเข้าใจถึงสถานการณ์ที่กำลังเกิดขึ้นในสายการผลิตแบบ Real-Time และทำการตัดสินใจเพื่อปรับปรุงการผลิตให้มีประสิทธิภาพหรือคุณภาพสูงขึ้น เช่น การวางแผนการผลิต การจัดการสินค้าคงคลง การควบคุมคุณภาพ การซ่อมบำรุง เป็นต้น อาจจะเรียกว่าระบบ Manufacturing Execution System (MES)

Level 5 : Enterprise (วิสาหกิจ)

ระดับชั้นสูงสุดของโมเดลปิรามิดคือวิสาหกิจ (Enterprise) เป็นระบบที่จัดการข้อมูลที่เกี่ยวกบการบริการและการจัดการทั้งหมด ที่คลอบคลุมไปถึงการเชื่อมโยงระหว่างโรงงานต่างๆในเครือข่ายกับสำนักงานใหญ่ เรียกระบบนี้กันว่า ERP หรือ Enterprise Resource Planning โดยข้อมูลทั้งหมดขององค์กรจะถูกบันทึกเก็บเป็นข้อมูลกลางไว้ที่ Database หลัก ทำให้ฝ่ายบริหารมองเห็นข้อมูลทั้งหมดในธุรกิจได้ง่าย รวมไปถึงแต่ละฝ่ายสามารถดึงเอาข้อมูลออกมาทำงานได้ทันที ทำให้องค์กรสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างเป็นระบบ

ดังนั้นระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมจึงเป็นศาสตร์ของการผสมผสานการวัดและควบคุมกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมด้วยเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ การสื่อสารข้อมูล การบริหารและการจัดการเข้าด้วยกัน เพื่อให้ระบบการผลิตนั้นเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ตรงตามความต้องการของผู้บริโภค

อ้างอิง :
ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม รองศาสตราจารย์ ประสิทธิ์ จุลเสรีวงศ์
https://realpars.com/automation-pyramid/