สัมภาษณ์และเรียบเรียงโดย งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้
ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ดร.สิทธิกร ลาภาพงศ์ และคณะ ทีมวิจัยระบบวิศวกรรมขั้นสูง กลุ่มวิจัยการออกแบบเชิงวิศวกรรมและการคำนวณ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) มีความเชี่ยวชาญด้านการออกแบบและสร้างต้นแบบ ผลงานที่เกิดขึ้นตอบโจทย์กลุ่มเป้าหมายหลักด้านการใช้ประโยชน์จากผลงานวิจัยที่เอ็มเทคมุ่งเน้นใน 5 กลุ่ม ได้แก่ เกษตรกรรม อุตสาหกรรมฐานเกษตรกรรม อุตสาหกรรมการผลิตและการบริการทางวิศวกรรม ความปลอดภัยและคุณภาพชีวิต และสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดี

เอ็มเทคดำเนินการวิจัยและพัฒนาโดยตอบโจทย์ความต้องการของผู้ใช้เพื่อสร้างผลกระทบเชิงบวกต่อเศรษฐกิจและสังคม ทีมวิจัยระบบวิศวกรรมขั้นสูง กลุ่มการออกแบบเชิงวิศวกรรมและการคำนวณ มุ่งเน้นงานวิจัยและพัฒนาระบบการผลิตเพื่อเปลี่ยนกระบวนทัศน์ (paradigm shifting) และเพิ่มมูลค่าของผลิตภัณฑ์ โดยประยุกต์ทฤษฎีและหลักการทางวิศวกรรม รวมถึงสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อใช้เป็นเครื่องมือในการดำเนินการ

ดร.สิทธิกร เป็นหัวหน้าทีมวิจัยระบบวิศวกรรมขั้นสูง เขาเล่าถึงการทำงานว่า “ทีมวิจัยมีบุคลากร 12 คน แต่ละคนมีความเชี่ยวชาญที่แตกต่างกันไป จึงมีหน้าที่ความรับผิดชอบต่างกัน เช่น ดูภาพรวมและกำหนดทิศทางโครงการวิจัย ออกแบบและพัฒนาฮาร์ดแวร์ พัฒนาซอฟต์แวร์ เป็นต้น ด้วยความหลากหลายนี้ บุคลากรในทีมจึงทำงานส่งเสริมกันและกัน”

งานที่ทีมวิจัยมุ่งเน้นเป็นงานที่ทีมเห็นว่ามีศักยภาพในการสร้างผลกระทบเชิงบวกต่อประเทศในวงกว้าง เช่น การพัฒนาระบบหุ่นยนต์ ระบบอัตโนมัติ และระบบแมคคาทรอนิกส์, การพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI และการเรียนรู้ของเครื่องจักร, เทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติ และการพัฒนาสูตรน้ำยางสำหรับการพิมพ์สามมิติ, การวิเคราะห์เชิงวิศวกรรมด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ และการพัฒนาแบบจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ

ในด้านเกษตรกรรม ดร.สิทธิกร ยกตัวอย่างผลงานเช่น “ทีมฯ ได้พัฒนาแพลตฟอร์มหุ่นยนต์เคลื่อนที่อัตโนมัติทางการเกษตรสำหรับควบคุมวัชพืชในไร่อ้อย เนื่องจากอ้อยเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีการปลูกในเชิงอุตสาหกรรมมากที่สุด ถ้าพิจารณาการนำเข้าสารเคมีสำหรับกำจัดวัชพืชในไร่อ้อยพบว่ามีปริมาณสูงเนื่องจากต้องฉีดคลุมทั่วพื้นที่และต้องฉีดหลายช่วงเวลาตลอดการปลูก อีกทั้งสารเคมีที่ใช้มีราคาแพง การฉีดพ่นใช้แรงงานมาก และเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม แต่ข้อมูลจากวารสารวิชาการระบุว่า การฉีดสารเคมีกำจัดวัชพืชมีประสิทธิภาพเพียง 4% เท่านั้นส่วนอีก 96% พบว่าลอยไปตามลม และปนเปื้อนอยู่ในอากาศ ดิน น้ำ และสัตว์น้ำ”

“ทีมวิจัยต้องการพัฒนาวิธีการฉีดสารเคมีให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น จึงได้ออกแบบแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ที่สามารถนำร่องในไร่อ้อยได้อย่างอัตโนมัติโดยใช้ระบบระบุพิกัดแบบ RTK GNSS (real-time-kinematic global navigation satellite systems) บันทึกข้อมูลภาพ ตรวจหาวัชพืช และฉีดพ่นสารเคมีไปยังวัชพืชได้อย่างแม่นยำและเฉพาะจุด”

“เราจึงออกแบบให้บริเวณด้านหน้าของแพลตฟอร์มหุ่นยนต์มีกล้องเพื่อถ่ายภาพแปลงอ้อย และนำภาพถ่ายมาประมวลผลว่าในแปลงมีวัชพืชหรือไม่ โดยคำนวณหาตำแหน่งของพืชที่มีสีเขียวเพื่อจะได้ฉีดพ่นสารเคมีไปยังจุดที่มีวัชพืชเท่านั้น เป็นการลดปริมาณสารเคมีที่ไม่จำเป็น จากการสืบค้นข้อมูลงานวิจัยพบว่า การฉีดพ่นสารเคมีในลักษณะแม่นยำและเฉพาะจุดจะช่วยลดปริมาณการใช้สารเคมีกำจัดวัชพืชได้อย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้การใช้สารเคมีมีประสิทธิภาพเพิ่มสูงขึ้นและลดโอกาสเกิดการดื้อหรือต้านทานยาของวัชพืชอีกด้วย”