นักวิจัย ม.วลัยลักษณ์ พัฒนาระบบตรวจจับแกนไม้อัตโนมัติ มีความแม่นยำ 100% นำปัญญาประดิษฐ์มาใช้ในการแปรรูปไม้ยางพาราไทยเป็นครั้งแรก
นักวิจัยมหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ พัฒนาระบบตรวจจับแกนไม้บนภาพหน้าตัดท่อนซุงไม้ยางพารา เพื่อตรวจจับแกนไม้โดยอัตโนมัติที่มีความถูกต้องแม่นยำ 100% เพิ่มประสิทธิภาพการแปรรูปไม้ ช่วยลดต้นทุนลดการนำเข้าเครื่องจักร ได้รับตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติในฐานข้อมูล Scopus Q1 แล้ว เตรียมต่อยอดพัฒนาเป็นระบบตรวจจับโรคตาเขในมนุษย์
รองศาสตราจารย์ ดร.วัฒนพงศ์ เกิดทองมี และผู้ช่วยศาสตราจารย์ กรกต สุวรรณรัตน์ นักวิจัยจากหลักสูตรวิศวกรรมคอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์ สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ วิจัยและพัฒนาระบบตรวจจับแกนไม้บนภาพหน้าตัดท่อนซุงไม้ยางพารา โดยใช้เทคนิคโครงข่ายประสาทเทียมแบบลึก เพื่อเชื่อมต่อกับระบบในโรงงานแปรรูปไม้ยางพารา ช่วยลดปริมาณการสูญเสียไม้ยางพาราจากการอบ จากกระบวนการตัดไม้ที่ติดแกนหรือไส้ไม้ได้เป็นจำนวนมาก โดยขณะนี้งานวิจัยดังกล่าวได้รับการตีพิมพ์ในวารสารนานาชาติในฐานข้อมูล Scopus Q1 แล้ว และเตรียมต่อยอดพัฒนาเป็นระบบตรวจจับโรคตาเขในมนุษย์
การแปรรูปไม้ยางพาราของประเทศไทยในปัจจุบันต้องใช้แรงงานมนุษย์ที่เรียกว่า นายม้า และ หางม้า เป็นผู้ควบคุมสังเกตแกนไม้เข้าสู่เครื่องจักรเพื่อตัดผ่าเป็นไม้แผ่น จึงต้องอาศัยประสบการณ์และความเชี่ยวชาญ ปัจจุบันเริ่มมีปัญหาการขาดแคลนแรงงานที่มีทักษะเฉพาะทางด้านนี้ อีกทั้งลักษณะของไม้ยางพาราที่ไส้ไม้หรือแกนไม้มีลักษณะ คดงอ ไม่ตรงกัน เมื่อนายม้าและหางม้าเป็นผู้ควบคุมการตัด ทำให้ได้แผ่นไม้ที่ติดแกนไม้มากกว่าปกติ เมื่อนำไม้เหล่านั้นเข้าสู่กระบวนการอบ แกนไม้จะแตกออกมาจากเนื้อไม้ ทำให้ไม้ท่อนแผ่นนั้นเสียมูลค่าหรือขายไม่ได้ ต้องนำกลับไปเผาเพื่อสร้างระบบบอยเลอร์ใหม่ ในขณะที่คุณภาพและมูลค่าของไม้ค่อนข้างสูง ปัจจุบันมีไม้ที่เสียหายจากการตัดติดแกนและการอบลักษณะนี้คิดเป็นมูลค่ากว่า 500,000 บาท/เดือน หรือกว่า 6 ล้านบาท/ปี
รองศาสตราจารย์ ดร.วัฒนพงศ์ เกิดทองมี หัวหน้าโครงการวิจัยดังกล่าว เปิดเผยว่า การคิดค้นระบบตรวจจับแกนไม้บนภาพหน้าตัดท่อนซุงไม้ยางพารา ประกอบด้วย 2 ระบบ คือ ระบบย่อยหมุนท่อนซุง และระบบขับเคลื่อนท่อนซุงเข้าสู่ระบบเลื่อย โดยมีกล้อง AI Camera หรือกล้องปัญญาประดิษฐ์ที่ประมวลผลโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียมแบบลึก ทำให้ระบบมีความอัจฉริยะโดยการสร้างปัญญาประดิษฐ์ ด้วยการสอนจากตัวอย่างภาพท่อนซุงไม้ยางพาราที่ได้จากสถานประกอบการกว่า 400 ภาพ ซึ่งกล้อง AI จะจับภาพหน้าตัดท่อนซุงทั้งด้านหัวและท้าย ในขณะที่ท่อนซุงหมุนไปเรื่อยๆ เพื่อตรวจจับแบบเรียลไทม์ ทำให้ได้ผลลัพธ์ในการตรวจจับแกนไม้ที่มีความถูกต้องแม่นยำสูงถึง 100% ด้วยค่าความผิดพลาดไม่เกิน 2 มิลลิเมตร โดยเลื่อยจะตัดบริเวณแกนไม้ออกมาเป็นแผ่นไม้ที่บางที่สุด แต่ครอบคลุมแกนไม้ทั้งหมดในแผ่นเดียวกัน ทำให้ได้ปริมาณไม้คุณภาพดีมากที่สุด ลดอัตราการสูญเสียไม้ได้เป็นอย่างดี และยังเป็นระบบอัตโนมัติโดยรวมที่ลดการใช้แรงงานให้เหลือเพียงคนเดียวเท่านั้น
“กล้องตัวนี้ ถือเป็นความแปลกใหม่ในวงการอุตสาหกรรมแปรรูปไม้ยางพาราและอุตสาหกรรมเกษตรของไทย เนื่องจากเป็นการใช้ปัญญาประดิษฐ์ ลักษณะเด่นของระบบนี้ คือ เป็นระบบที่ไม่สามารถใช้ซอฟต์แวร์จากต่างประเทศเข้ามาทดแทนได้ เนื่องจากไม้ยางพารามีลักษณะเฉพาะที่มีแกนไม้เบี่ยงเบนไปจากตรงกลางท่อนซุง มีความคดงอ หรือไม่เป็นทรงกระบอกที่แท้จริง และมีการปนเปื้อนของน้ำยาง รอยเลื่อย และเชื้อราบนผิวหน้าตัด ถือเป็นปัญหาของการแปรรูปไม้ยางพาราที่เป็นปัญหาเฉพาะด้านของประเทศไทย ไม่สามารถใช้เครื่องจักรจากต่างประเทศที่ออกแบบมาเพื่อตัดไม้โอ๊กหรือไม้สนที่มีแกนไม้ตรงมาแทนได้” รองศาสตราจารย์ ดร.วัฒนพงศ์ กล่าว
การคิดค้นพัฒนาระบบปัญญาประดิษฐ์เข้ามาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแปรรูปไม้ยางพาราในครั้งนี้ สามารถควบคุมอัตราการเสียไม้ไปโดยเปล่าประโยชน์ ช่วยลดต้นทุน ลดการนำเข้าเครื่องจักรและระบบคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการแปรรูปไม้ต่างประเทศ และยังยกระดับความสามารถในการแข่งขันของโรงงานแปรรูปไม้ยางพาราไทยในระดับสากล ซึ่งการวิจัยพัฒนาขณะนี้อยู่ในระหว่างการปรับสเกลจากต้นแบบให้เป็นเครื่องจักรที่สามารถใช้งานได้จริงในโรงงานอุตสาหกรรม อีกทั้งนวัตกรรมนี้ ยังสามารถพัฒนาต่อยอดเป็นระบบตรวจจับโรคทางดวงตา เช่น โรคตาเข และการตรวจจับรักษาโรคทางรูม่านตาได้อีกด้วย
สุรเชษฐ ศิลานนท์ รายงาน