รหัสวิชา 03604477

ชื่อวิชาภาษาไทย             การออกแบบและบูรณาการระบบหุ่นยนต์อุตสาหกรรมสำหรับการผลิตอัจฉริยะ

ชื่อวิชาภาษาอังกฤษ             Industrial Robot System Design and Integration for Smart Manufacturing

อาจารย์ผู้สอน

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​
คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา

จำนวนหน่วยกิต (ชม.บรรยาย-ชม.ปฏิบัติการ-ชม.ศึกษาด้วยตนเอง) 3(2-3-6)

ความสำคัญของรายวิชา

เพื่อสร้างทักษะในการทำงานกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในฐานะ “ผู้บูรณาการระบบ” โดยมุ่งเน้นความปลอดภัยขั้นสูงสุดตามมาตรฐานสากล การใช้เทคโนโลยีแฝดดิจิทัล (Digital Twin) เพื่อประเมินความเสี่ยงก่อนสร้างจริง และการเชื่อมต่อหุ่นยนต์เข้ากับระบบควบคุมและระบบวิทัศน์ (Vision-Guided Robotics) เพื่อตอบโจทย์สายการผลิตยุคใหม่

ผลลัพธ์การเรียนรู้ระดับรายวิชา (CLOs)
1 ออกแบบผังเซลล์งานและโปรแกรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทั้งแบบออนไลน์และออฟไลน์ได้
2 ประยุกต์ใช้เทคโนโลยีจำลองภาพเสมือน (Digital Twin) เพื่อหาจุดคุ้มทุนและตรวจสอบการชนได้
3 บูรณาการหุ่นยนต์เข้ากับระบบควบคุม อุปกรณ์ต่อพ่วง และเซนเซอร์วิทัศน์เพื่อระบุตำแหน่งชิ้นงานได้
4 ประเมินความเสี่ยง เชื่อมต่อระบบความปลอดภัย (Safety I/O) และทดสอบเดินระบบตามมาตรฐานหุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้อย่างถูกต้อง

คำอธิบายรายวิชา (Course Description)

   การออกแบบและจำลองระบบหุ่นยนต์อุตสาหกรรม การโปรแกรมหุ่นยนต์ทั้งแบบออนไลน์และออฟไลน์ การใช้ระบบจำลองภาพเสมือนเพื่อวางแผนวิถีการเคลื่อนที่ ตรวจสอบจุดติดตั้ง และลดความเสี่ยงจากการชนในกระบวนการผลิต การบูรณาการหุ่นยนต์ร่วมกับระบบควบคุม การเคลื่อนที่ของแกนเสริม และระบบตรวจวัดด้วยภาพเบื้องต้นสำหรับการระบุตำแหน่งชิ้นงาน การประเมินความปลอดภัยตามมาตรฐานหุ่นยนต์อุตสาหกรรม การติดตั้งและทดสอบระบบก่อนการใช้งานจริง การแก้ปัญหาและการปรับแต่งประสิทธิภาพของระบบหุ่นยนต์ในสถานการณ์จำลองและหน้างานจริง

Design and simulation of industrial robotic systems. Online and offline robot programming. Application of Digital Twin technology for trajectory planning and collision detection. Integration of robots with control systems, auxiliary axis motion control, and basic vision sensors for part localization. Risk assessment based on robot safety standards. System commissioning, troubleshooting, and performance tuning of robotic systems.

เค้าโครงรายวิชา (Course Outline)
จำนวนชั่วโมงบรรยาย

1. บทบาทของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและการประเมินความคุ้มค่าในการลงทุน
2. โครงสร้างทางกลและระบบพิกัดอ้างอิง (Coordinate Systems) ของหุ่นยนต์
3. มาตรฐานความปลอดภัยหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (ISO 10218)
4. หลักการออกแบบเซลล์งาน (Robot Cell) และการเลือกอุปกรณ์ปลายแขนกล
5. แนวคิดแฝดดิจิทัล (Digital Twin) และการจำลองสภาพแวดล้อมการผลิต
6. การโปรแกรมหุ่นยนต์แบบออฟไลน์และข้อจำกัดการเคลื่อนที่ (Singularity)
7. เทคนิคการตรวจสอบระยะเอื้อม (Reachability) และการหลีกเลี่ยงการชน
8. พื้นฐานการโปรแกรมแบบออนไลน์ผ่านอุปกรณ์สอน (Teach Pendant)
9. การเชื่อมต่อและแลกเปลี่ยนข้อมูล (Handshake) ระหว่างหุ่นยนต์และระบบควบคุม
10. การควบคุมหุ่นยนต์ทำงานร่วมกับสายพานลำเลียง (Conveyor Tracking)
11. หลักการทำงานของหุ่นยนต์นำทางด้วยภาพ (Vision-Guided Robotics)
12. การแปลงพิกัดจากกล้อง (Vision Coordinates) สู่พิกัดหุ่นยนต์
13. การออกแบบและเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ความปลอดภัย
14. ขั้นตอนการถ่ายโอนโปรแกรมและการทดสอบเดินระบบอย่างปลอดภัย
15. การลดรอบเวลาการผลิต (Cycle Time Reduction)

จำนวนชั่วโมงปฏิบัติการ

1. ปฏิบัติการความปลอดภัยพื้นฐานและการขยับหุ่นยนต์ด้วย Teach Pendant
2. ปฏิบัติการสร้างระบบพิกัดอ้างอิงของเครื่องมือ และชิ้นงาน
3. ปฏิบัติการเขียนโปรแกรมควบคุมวิถีการเคลื่อนที่แบบจุดต่อจุดและแบบต่อเนื่อง
4. ปฏิบัติการสร้างเซลล์งานจำลองในระบบ Digital Twin (นำเข้าไฟล์ 3D CAD)
5. ปฏิบัติการโปรแกรมหุ่นยนต์แบบออฟไลน์เพื่อสร้างเส้นทางการทำงาน
6. ปฏิบัติการตรวจสอบและแก้ไขปัญหาการชน (Collision) ในโปรแกรมจำลอง
7. ปฏิบัติการเดินสายไฟและตั้งค่าการเชื่อมต่อ I/O ระหว่างหุ่นยนต์กับอุปกรณ์ภายนอก
8. ปฏิบัติการควบคุมการหยิบจับชิ้นงาน (Gripper/Vacuum) ผ่านคำสั่ง I/O
9. ปฏิบัติการตั้งค่าพารามิเตอร์เพื่อให้หุ่นยนต์ทำงานประสานกับสายพานลำเลียง
10. ปฏิบัติการติดตั้งและสอบเทียบ (Calibration) กล้องอุตสาหกรรมเบื้องต้น
11. ปฏิบัติการส่งพิกัดตำแหน่งจากระบบ Vision ไปยัง หุ่นยนต์
12. ปฏิบัติการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์หยิบชิ้นงานแบบแปรผันตำแหน่งตามค่าจากกล้อง
13. ปฏิบัติการติดตั้งและเชื่อมต่อม่านแสงนิรภัยเข้ากับวงจร Safety Board ของหุ่นยนต์
14. ปฏิบัติการทดสอบโหลดโปรแกรมจากคอมพิวเตอร์สู่หุ่นยนต์จริง
15. การนำเสนอโครงงานบูรณาการหุ่นยนต์ร่วมกับระบบเซนเซอร์และความปลอดภัย