ตลาดอาหารทะเลทั่วโลกกำลังเติบโตต่อเนื่อง โดยปี พ.ศ. 2567 มีมูลค่าประมาณ 11.44 ล้านล้านบาท และคาดว่าจะขยายถึงเกือบประมาณ 20.19 ล้านล้านบาท ในปี พ.ศ. 2575 (ข้อมูลจาก Future Business Insights) ซึ่งนับเป็นโอกาสครั้งใหญ่ของประเทศไทยที่มีศักยภาพด้านการส่งออกสินค้าเกษตรและอาหาร โดยเฉพาะกลุ่มแช่เย็น–แช่แข็งที่พุ่งขึ้นมาเป็น “ดาวเด่น” ในกลุ่มสินค้าส่งออกของประเทศในช่วงหลายปีหลัง ทว่าโอกาสที่กำลังเข้ามานี้ยังติด “คอขวด” สำคัญคือโลจิสติกส์ภายในโรงงาน (Intralogistics) ที่ยังพึ่งแรงงานคนเข็นรถวัตถุดิบน้ำหนัก 500 กิโลกรัมถึง 1 ตัน เสี่ยงทั้งอุบัติเหตุและปัญหาสุขภาพ ขณะที่ระบบรางขนส่งแบบเดิมแม้เร็วและรับน้ำหนักได้มาก แต่กลับไม่ยืดหยุ่นพอจะปรับให้ทันกับไลน์การผลิตหรือคำสั่งซื้อที่เปลี่ยนตลอดเวลา ช่องว่างระหว่าง “โอกาสเศรษฐกิจ” กับ “ข้อจำกัดหน้างานจริง” จึงเป็นจุดเริ่มต้นสำคัญของนวัตกรรม “CARVER” หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติที่จะมาปลดล็อกปัญหานี้
ผศ. ดร.สุภชัย วงศ์บุณย์ยง ผู้อำนวยการสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.) ในฐานะหัวหน้าโครงการวิจัยระบบหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติในอุตสาหกรรมอาหารทะเล เล่าว่า CARVER เป็นหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติหรือ AMR ที่พัฒนาขึ้นระหว่างสถาบันวิทยาการหุ่นยนต์ภาคสนาม (FIBO) ผ่านความร่วมมือกับ BRAINWORKS IMAGINEERING CO., LTD. โดยได้รับการสนับสนุนทุนจากหน่วยบริหารและจัดการทุนด้านการเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (บพข.) จุดเด่นของ CARVER คือการใช้เทคโนโลยี Free Navigation ที่อาศัยเซ็นเซอร์ LIDAR ในการสร้างแผนที่และระบุตำแหน่งของตัวเอง ทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและชาญฉลาดโดยไม่ต้องพึ่งเส้นแม่เหล็กหรือ QR Code สำหรับรุ่นต้นแบบ CARVER-CLY-AMR-500 ออกแบบให้รองรับน้ำหนักบรรทุกสูงสุด 500 กิโลกรัม ความเร็วสูงสุด 1 เมตรต่อวินาทีเมื่อไม่มีน้ำหนักบรรทุก และ 0.50 เมตรต่อวินาทีเมื่อบรรทุกเต็มบนพื้นราบ ทำงานต่อเนื่องได้ 8 ชั่วโมงในกรณีไม่บรรทุก พร้อมระบบความปลอดภัย SICK Safety laser scanners และปุ่มหยุดฉุกเฉิน 4 จุด และรองรับการสื่อสารทั้ง Wi-Fi 2.4 และ 5 GHz รวมถึง Ethernet ทั้งหมดนี้เป็นผลจากกระบวนการออกแบบ เพื่อให้ CARVER ทำงานเป็นกำลังสำคัญในสายการผลิตได้จริง
“เราให้ความสำคัญกับหลัก Hygienic Design เพื่อให้ได้มาตรฐานในการทำงานในโรงงานเกี่ยวกับอาหาร ที่ต้องทำความสะอาดง่าย ลดจุดสะสมสิ่งปนเปื้อน ตัวถังใช้สเตนเลสเกรด 304 แบบ Food Grade ผิวด้านบนทำให้เรียบและลาดเอียงประมาณ 3 องศาเพื่อลดน้ำขัง และลดมุมแหลมคมเพื่อไม่ให้เกิดซอกมุมสะสม ขณะเดียวกันในส่วนไฟฟ้าเราคัดเลือกอุปกรณ์เกรดอุตสาหกรรมทั้งหมดและยึดมาตรฐาน IP Rating เช่น IP65 เพื่อรับมือความชื้นและไอเกลือให้ทนทานต่อการใช้งานจริง ส่วนระบบสมองกลเราพัฒนาบนพื้นฐาน ROS (Robot Operating System) และทำงานร่วมกับคอนโทรลเลอร์ของ Siemens เพื่อความเสถียร ความน่าเชื่อถือ และเชื่อมต่อกับระบบอื่นในโรงงานได้ง่าย” ผศ. ดร.สุภชัย กล่าวถึงการออกแบบอย่างละเอียดเพื่อให้ CARVER แก้ปัญหาของอุตสาหกรรมได้จริง
เพื่อยืนยันว่า “Carver” ทำงานได้ ทีมวิจัยได้นำไปทดสอบตั้งแต่การป้องกันฝุ่นและน้ำ (IP Test) ให้ได้มาตรฐาน IP65 ที่ยืนยันว่าป้องกันฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์ และทนการฉีดน้ำแรงดันสูงได้จากทุกทิศทางซึ่งเป็นเงื่อนไขสำคัญในการทำงานบนพื้นที่ที่เปียกชื้นและต้องล้างทำความสะอาดเป็นประจำ มีการทดสอบสมรรถนะการเคลื่อนที่และความแม่นยำของระบบนำทาง ณ กรมวิทยาศาสตร์บริการ ให้หุ่นยนต์วิ่งตามรูปแบบที่กำหนดทั้งเส้นตรง วงกลม และรูปเลข 8 เพื่อวัดค่าความคลาดเคลื่อน (Error) ว่าไปถึงจุดหมายได้ตรงตามที่ออกแบบไว้หรือไม่
“ด่านที่หนักและสำคัญที่สุด คือ การพา Carver ไปลองใช้จริงในโรงงานอาหารทะเล ซึ่งเราไปทดสอบที่จังหวัดชุมพรและสมุทรสาคร เราให้หุ่นยนต์ทำงานร่วมกับคนงานจริงและไลน์การผลิตจริง เก็บข้อมูลจากการใช้งานจริง แล้วปรับแก้ทันทีที่หน้างาน เพื่อให้หุ่นยนต์พร้อมที่สุด ซึ่งในอนาคตเมื่อหุ่นยนต์ผ่านการทดสอบครบทุกขั้นตอน แล้ว จึงมีความเป็นไปได้ที่ Carver จะนำไปต่อยอดใช้ได้จริงในโรงงานอุตสาหกรรม” ผศ. ดร.สุภชัย กล่าว
ก้าวต่อไปของโครงการ คือการขยายผลจากเครื่องต้นแบบ (Prototype) ไปสู่ผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ (Commercial Product) เพื่อผลักดันเทคโนโลยีออกไปสู่สนามจริง โดยในด้านเศรษฐกิจ นวัตกรรมนี้จะช่วยลดต้นทุนการผลิต เพิ่มประสิทธิภาพและความแม่นยำในการขนส่ง และสร้าง “ความยืดหยุ่น (Flexibility)” ในการปรับเปลี่ยนสายการผลิตได้รวดเร็ว ซึ่งเป็นจุดที่ระบบรางแบบดั้งเดิมทำไม่ได้ ในด้านสังคมจะลดความเสี่ยงการบาดเจ็บจากการเข็นของหนักซ้ำ ๆ ยกระดับความปลอดภัยและสุขภาวะของพนักงานในโรงงาน และเปิดทางให้เกิดการยกระดับทักษะ (Upskilling) ไปสู่งานที่มีมูลค่าสูงขึ้น เช่น การควบคุมและบำรุงรักษาระบบอัตโนมัติ
ขณะเดียวกันทีมวิจัยยังมีการบ้านที่ต้องทำต่อ โดยเฉพาะการปรับปรุงเรื่องการยึดเกาะของล้อบนพื้นเปียกลื่นมากเป็นพิเศษ และการบูรณาการระบบควบคุมของหุ่นยนต์ให้เชื่อมกับระบบจัดการโรงงาน (Factory Management System) ให้เป็นหนึ่งเดียวและไหลลื่นกว่าเดิม
ทั้งหมดนี้ทำให้ Carver หุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติเป็นนวัตกรรมสำคัญที่ช่วยปลดล็อกข้อจำกัดของอุตสาหกรรมอาหารแช่แข็ง ทำให้ประเทศสามารถคว้าโอกาสในการส่งออกอาหารแช่แข็งในตลาดโลกมากขึ้น และเสริมศักยภาพสู่เป้าหมายการเป็น ครัวโลก ด้วยเทคโนโลยีของคนไทยจากโจทย์จริงของประเทศ