ในยุคที่ธุรกิจต่าง ๆ ให้ความสำคัญกับการคิดค้นและพัฒนาผลิตภัณฑ์รูปแบบใหม่เพื่อให้เกิดความหลากหลาย นวัตกรรมเข้ามามีผลต่อการเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตและการให้บริการแก่ลูกค้า พนักงาน และผู้บริโภค รวมถึงการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่าและปลอดภัยต่อชุมชน สังคม และสิ่งแวดล้อม เช่น การนำ “ระบบอัตโนมัติ” และหุ่นยนต์มาสนับสนุนแรงงานคนในโรงงานของกลุ่มธุรกิจต่าง ๆ มากขึ้น โดยมุ่งเน้นการเพิ่มศักยภาพและลดความเสี่ยงในหลาย ๆ ด้าน ที่สำคัญคือลดการเกิดของเสียและลดการใช้พลังงานที่อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งปัจจุบันมีการใช้ระบบอัตโนมัติในกระบวนการผลิตมากมาย รวมถึงห่วงโซ่คุณค่าการจัดการบรรจุภัณฑ์ หนึ่งในนั้น คือ ระบบสายพานคัดแยกขวดเก่าแบบอัตโนมัติ ที่บริษัท ไทยเบฟเวอเรจ รีไซเคิล จำกัด (TBR) ซึ่งทำหน้าที่ในการดูแล จัดซื้อ จัดหา และขนส่ง รวมทั้งเพิ่มมูลค่าให้แก่บรรจุภัณฑ์ จัดสร้างระบบสายพานคัดขวดอัตโนมัติที่มีการใช้ระบบเครื่องจักรและหุ่นยนต์มาสนับสนุนแรงงานคน
ความท้าทาย
ระบบสายพานคัดขวดอัตโนมัติ ได้รับการคิดค้นพัฒนาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปี พ.ศ. 2561 เพื่อส่งเสริมด้านคุณภาพของการคัดขวดให้ดียิ่งขึ้น โดยมีความสามารถในการตรวจจับสิ่งแปลกปลอมทั้งชิ้นใหญ่และชิ้นเล็กด้วยระบบ Vision Inspector (VI) ซึ่งเป็นการติดตั้งเซนเซอร์ตรวจสอบสิ่งแปลกปลอมด้วยการถ่ายภาพ และประมวลผลส่งสัญญาณเพื่อให้เครื่องจักรแยกขวดที่ไม่ได้คุณภาพ (ขวดที่ไม่สามารถเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิลได้ และขวดที่จำเป็นต้องตรวจสอบอีกครั้งโดยแรงงานคน) ซึ่งมีมากกว่า 70 ประเภท ออกจากกระบวนการ กระนั้นยังไม่สามารถตอบสนองได้ทันต่อความรวดเร็วของสายพานลำเลียงขวด ซึ่งมีปริมาณการลำเลียงสูงสุดถึง 15,000 ขวด/ชั่วโมง จึงเป็นที่มาของโครงการตรวจสอบคุณภาพขวดเก่า ด้วยเทคโนโลยีการคัดแยกขวดด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อสร้างความเชื่อมั่นทางด้านคุณภาพของขวดที่มีการนำมาใช้งานในกระบวนการผลิต เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการวิเคราะห์และประมวลผลสภาพขวดที่แตกต่างกัน และลดความผิดพลาดในการคัดแยกวัสดุแปลกปลอมที่หลากหลาย ภายใต้ความร่วมมือระหว่าง กลุ่มธุรกิจไทยเบฟ (ThaiBev) บริษัท ที.ซี.ซี. เทคโนโลยี จำกัด (ทีซีซีเทค) และ มหาวิทยาลัยซีเอ็มเคแอล (CMKL University) และ Carnegie Mellon University โดย Electrical and Computer Engineering Department
จากห้องปฏิบัติการ สู่โลกความเป็นจริง ด้วยโซลูชัน Deep Learning
ทีมนักวิจัยจาก CMKL และมหาวิทยาลัย Carnegie Mellon ได้พัฒนากระบวนการคัดแยกขวดอัตโนมัติโดยใช้การถ่ายภาพด้วยคอมพิวเตอร์, AI และ Deep Neural Networks ผ่านระบบการถ่ายภาพหลายมุมมองเพื่อให้ได้การวิเคราะห์ที่มีความแม่นยำสูง กล้องจะบันทึกภาพก้นขวด ปากขวด และด้านข้างขวดทั้งสองข้าง บริเวณส่วนท้ายของสายพานลำเลียง ขวดทั้งหมดจะถูกคัดแยกและจัดหมวดหมู่โดย AI แบบเรียลไทม์ นอกจากนี้ ทีมงาน ณ โรงงานคัดแยกยังมีส่วนในการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับขวดหลากหลายประเภทจากแต่ละหมวดหมู่เพื่อส่งไปฝึก AI Model ระบบดังกล่าวจะเน้นการเรียนรู้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับผิวสัมผัสและรายละเอียดปลีกย่อยของขวดเป็นหลัก จากนั้นจะคัดกรองเป็นหมวดหมู่ สำหรับ ขวดที่ “ใช้ซ้ำได้” (Reuse) “ที่ต้องทำความสะอาดก่อนใช้ซ้ำ” (Check and Clean) และขวดแก้ว “ที่จะนำไปรีไซเคิล” (Recycled glass)
“น่ายินดีได้เห็นงานวิจัยของสถาบัน อย่าง Image Processing, Pattern Recognition โดย AI Algorithms ได้รับการพัฒนาเป็นโซลูชันเพื่อคัดแยกขวดในโรงงานจริง ความสำเร็จของระบบนี้เกิดขึ้นได้ด้วยความร่วมมือเป็นอย่างดีจากทั้งจาก TBR และ ทีซีซีเทค และถือเป็นก้าวแรกเพื่อความร่วมมือกันโดยใช้ AI เป็นผู้ช่วยนำไปสู่ความยั่งยืน”ผศ.ดร.อรทัย สังข์เพ็ชร รองอธิการบดีฝ่ายวิจัยและยุทธศาสตร์ มหาวิทยาลัยซีเอ็มเคแอล (CMKL University)
เชื่อมโยงเทคโนโลยี และทวีประสิทธิภาพการทำงาน โดยทีซีซีเทค
ทีซีซีเทค ในฐานะที่ได้รับความไว้วางใจให้เป็นผู้รับผิดชอบการประยุกต์ใช้งานเทคโนโลยี ได้เล็งเห็นศักยภาพในผลการวิจัยของ CMKL จึงสานต่อบทบาทในการนำผลการวิจัยมาประยุกต์ใช้ในสายพานการผลิตจริง ด้วยทักษะความสามารถ และโซลูชันที่สำคัญหลายประการ ได้แก่
- เพิ่มประสิทธิภาพโมเดล โดยวิเคราะห์และพัฒนาต่อยอดจากงานวิจัย รวบรวมข้อมูลรูปภาพเพิ่มเติม เพื่อฝึก Deep Learning Model ใหม่ ช่วยเพิ่มความแม่นยำให้ระบบมากขึ้นถึงกว่า 10%
- เพิ่มประสิทธิภาพความเร็ว ปรับแต่งซอฟต์แวร์และวิธีการประมวลผลแบบขนานสำหรับการรวบรวมข้อมูล รองรับการตัดสินใจที่ระดับ 240 มิลลิวินาที/ขวด บนสายพานความเร็วสูงถึง 15,000 ขวด/ชั่วโมง
- พัฒนาจุดประมวลผลภาพขวด เพื่อสนับสนุนผลการวิเคราะห์ให้ครอบคลุมเงื่อนไขของขวดที่ไม่ได้คุณภาพแต่ละประเภท
- ปรับสมดุลความแม่นยำและความเร็ว ปรับโมเดลให้เหมาะกับการใช้งานจริง พัฒนาชุดข้อมูลฝึก Image Processing Model เพื่อรองรับความสามารถในการระบุประเภทขวด สี สิ่งแปลกปลอม และข้อบกพร่องต่าง ๆ
“ทีซีซีเทค เราภาคภูมิใจที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการที่ไม่เพียงแต่สร้าง Positive Impact ต่อความยั่งยืนและสิ่งแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังสร้างความตระหนักให้พวกเราเห็นถึงพลังของเทคโนโลยี AI และโมเดลของนักวิจัยที่ช่วยสร้างการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการผลิต เช่น โรงงานรีไซเคิล เป็นบทพิสูจน์ถึงพลังของความร่วมมือเพื่อรับมือกับความท้าทายในธุรกิจและโลกแห่งความเป็นจริงที่เราต้องเผชิญต่อไปในอนาคต” คุณธีรพันธุ์ เหลืองนฤมิตชัย กรรมการผู้จัดการ บริษัท ที.ซี.ซี. เทคโนโลยี จำกัด
ผลลัพธ์แห่งการสอดประสาน คือ ปณิธานสู่ความยั่งยืน
- เพิ่มความแม่นยำ ด้วยโซลูชันจากทีซีซีเทค ระบบสามารถทำงานภายใต้ความแม่นยำสูงถึง 97% นำมาซึ่งการลดสิ่งแปลกปลอมในวัสดุขวดแก้วที่จะนำไปสู่กระบวนการรีไซเคิลได้อย่างมาก
- ปรับปรุงประสิทธิภาพ ระบบคัดแยกอัตโนมัติจะช่วยลดขั้นตอนที่ยุ่งยาก ซับซ้อน และเพิ่มการตัดสินใจที่แม่นยำ ลดอคติหรือการตัดสินใจด้วยความรู้สึกจากคน สามารถหมุนเวียนคนไปยังจุดที่เหมาะสมและสำคัญ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม
- พันธกิจเพื่อความยั่งยืน กระบวนการรีไซเคิลด้วยระบบคัดแยกอัตโนมัติที่มีคุณภาพ เมื่อผสานเข้ากับกระบวนการตามมาตรฐานเดิม จะช่วยลดเวลาและทรัพยากรที่ใช้ในกระบวนการทำความสะอาดขวดเพื่อนำกลับไปใช้ซ้ำของโรงงานผลิตเครื่องดื่ม มีส่วนสำคัญต่อเป้าหมายความยั่งยืนของกลุ่มธุรกิจ ซึ่งสอดคล้องกับความมุ่งมั่นในการแบ่งปันคุณค่า และเพิ่มความรับผิดชอบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม นับเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการรีไซเคิลขวดแก้วที่นำเทคโนโลยี Deep Learning มาประยุกต์ใช้เพื่อสร้างคุณค่า เป็นแห่งแรกในประเทศไทยและภูมิภาคอาเซียน
“การพัฒนาและศักยภาพในการต่อยอดโครงการฯ นี้ ไม่เพียงแค่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการรีไซเคิลเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มคุณภาพชีวิตการทำงาน และพัฒนาศักยภาพการทำงานของพนักงานให้มีความเชี่ยวชาญในการใช้เทคโนโลยีและเครื่องจักรอีกด้วย TBR ยินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้เป็นส่วนสำคัญในการบริหารจัดการบรรจุภัณฑ์เพื่อลดผลกระทบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อมระยะยาว” คุณอรทัย พูลทรัพย์ ผู้ช่วยกรรมการผู้อำนวยการใหญ่ ผู้บริหารสูงสุด สายธุรกิจต่อเนื่องประเทศไทย
บริษัท ไทยเบฟเวอเรจ จำกัด (มหาชน) และกรรมการผู้จัดการ บริษัท ไทยเบฟเวอเรจ รืไซเคิล จำกัด
ในอนาคตอันใกล้นี้ ทีซีซีเทค มีเป้าหมายที่จะรวบรวมโซลูชันเพื่อให้โครงการได้รับการพัฒนาประสิทธิภาพอย่างเต็มรูปแบบ เพื่อบรรลุเป้าหมายในการเพิ่มอัตราความแม่นยำยิ่งขึ้น นอกจากนี้ยังรวมถึงการติดตามและปรับปรุง อัปเดตเทคโนโลยีใหม่อย่างต่อเนื่อง โครงการตรวจสอบคุณภาพขวดเก่านี้ นับเป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของนวัตกรรมและความร่วมมือที่ปฏิวัติแนวทางการจัดการทรัพยากร เพื่อผนึกกำลังไปสู่อนาคตที่ยั่งยืน
แหล่งที่มา:
- Line of Business: Solution Development, TCC Technology
- https://www.cmkl.ac.th/project/thaibev-automation-of-bottle-screening-for-recycling
- https://www.cmkl.ac.th/post/when-ai-meets-industry-using-ai-for-smarter-bottle-recycling
- https://sustainability.thaibev.com/2018/en/innovation.php