การสร้าง 'ความมั่นคงทางอาหาร' อย่างยั่งยืน ด้วยเทคโนโลยี

วันนี้เทคโนโลยีใหม่ๆ ถูกนำมาประยุกต์ใช้งานกับงานอุตสาหกรรม เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิตของมวลมนุษยชาติในหลากหลายด้าน โดยเรื่องหนึ่งที่มีความสำคัญลำดับต้นๆ คือ ความมั่นคงทางอาหาร หรือ Food Security ที่ในปัจจุบันเราสามารถสร้างความมั่นคงทางอาหารควบคู่ไปกับ ความยั่งยืน ทางด้านสิ่งแวดล้อมและพลังงาน พร้อมๆ กับการขับเคลื่อนประเทศไปสู่การเป็นเศรษฐกิจ - สังคมคาร์บอนต่ำ

เมื่อเร็วๆ นี้ ผู้เขียนได้มีโอกาสเข้าเยี่ยมชมระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ (Aquaculture System) ที่ประเทศสิงคโปร์ ซึ่งมีรูปแบบและพัฒนาการ การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ที่เปลี่ยนไปจากระบบดั้งเดิมอย่างมาก จากเดิมที่มีกระบวนการเลี้ยงในระบบเปิด สร้างปัญหามลภาวะทั้งจากน้ำเสียที่เกิดจากการให้อาหารสัตว์น้ำปริมาณมาก สัตว์น้ำเกิดความเครียดสะสมจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม มีการใช้พลังงานไฟฟ้าที่มากเพื่อเพิ่มปริมาณออกซิเจนละลายน้ำ (DO) ได้เปลี่ยนแปลงไปสู่การกระบวนการเลี้ยงในระบบปิดที่มีการประยุกต์นำเทคโนโลยีสมัยใหม่มาใช้เพื่อควบคุมตัวแปรต่างๆ ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

สำหรับ ฟาร์มปลาอัจฉริยะ (Smart Fish Farm) ผู้เขียนได้มีโอกาสเข้าเยี่ยมชมมีขนาดประมาณ 3,000 ตารางเมตร ตั้งอยู่นอกชายฝั่ง Pasir Ris Coast โดยฟาร์มปลานี้เลือกใช้เทคโนโลยีสร้างระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน (Recirculating Aquaculture System) มีการใช้การประมวลผล input แบบเรียลไทม์จากเซนเซอร์เพื่อตรวจสอบคุณภาพน้ำ มีการกรอง บำบัด และเติมออกซิเจนทั้งโดยวิธีธรรมชาติหรือด้วยวิธีเครื่องเติมอากาศเท่าที่จำเป็น 

นอกจากนี้ ระบบควบคุมอัตโนมัติระดับสูงได้ผสมผสานเอาระบบ IT และ OT เข้ามาใช้ในการทำงานร่วมกัน (IT/OT Convergence) ด้วยเทคนิคและวิธีการของ Deep Learning และ Machine Learning นำมาสร้างเป็นระบบบริหารจัดการข้อมูลและการวิเคราะห์แบบเฉพาะตัว โดยเฉพาะข้อมูลที่ได้จากกล้องใต้น้ำหรือเซนเซอร์ที่คล้ายกันเพื่อได้มาซึ่งข้อมูลภาพของสัตว์น้ำในรูปแบบสามมิติ เพื่อสามารถสังเกตขนาด รูปร่าง ตำแหน่ง และพฤติกรรมของสัตว์น้ำที่เลี้ยงได้ เช่น ปลา และกุ้ง เป็นต้น ทำให้เกิดการปรับปรุงประสิทธิภาพการให้อาหาร การประมาณค่าชีวมวล การติดตามการเจริญเติบโต การตรวจหาโรคในระยะเริ่มต้น รวมทั้งการติดตามและควบคุมสิ่งแวดล้อม 

การนำปัญญาประดิษฐ์ (AI) มาช่วยในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ที่มา : blucurrent

ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันที่พร้อมใช้ทั้งระบบ OT และ IT ทำให้การรวบรวมข้อมูลที่ซับซ้อนเพื่อจับความซับซ้อน และปฏิสัมพันธ์ทางชีวภาพที่พบในระบบการผลิต ประกอบกับเทคโนโลยีระบบคลาวด์ที่ทำให้การแบ่งปันข้อมูลระหว่างกัน (Data Sharing) เป็นเรื่องง่าย สามารถสร้างเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data) เพื่อต่อยอดและพัฒนาไปสู่ระบบการผลิตที่ควบคุมตนเองด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ได้ต่อไป โดยเฉพาะการนำชุดข้อมูลดังกล่าวมาวิเคราะห์และพัฒนาระบบการวิเคราะห์เพื่อคาดการณ์เหตุที่จะเกิดขึ้นต่างๆ ในอนาคต เช่น การเกิดโรคติดเชื้อระหว่างรอบของ การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เพื่อการแก้ไขเชิงป้องกันล่วงหน้า (Predictive Analytics for Disease Prevention) ด้วยการปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมรวมทั้งเทคนิคที่จำเป็นอื่นๆ เพื่อฟื้นฟู สนับสนุน และทำให้สัตว์น้ำมีสุขภาพที่แข็งแรง โดยไม่พึ่งพาการใช้สารเคมีและยาปฏิชีวนะ นำไปสู่อุตสาหกรรมการผลิตอาหารที่ปลอดภัยได้เช่นกัน

การนำเทคโนโลยีดังกล่าวข้างต้นมาใช้กับระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ผลต่อเนื่องสำคัญที่ได้ก็คือ ทำให้เกิดการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยฟาร์มปลาที่ไปเยี่ยมชมในครั้งนี้ เป็นแบบห่างจากชายฝั่ง หรือที่เรียกว่า Offshore ระบบไฟฟ้าภายในฟาร์มปลาจึงเป็นแบบ Off-Grid โดยใช้ระบบการผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานแสงอาทิตย์ ที่ติดตั้งบนหลังคาเป็นพลังงานไฟฟ้าหลักให้กับระบบทั้งหมดในฟาร์ม และมีระบบบริหารจัดการพลังงานไฟฟ้าร่วมกับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ เพื่อสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าได้ตลอดเวลา และมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเครื่องยนต์ดีเซล เป็นแหล่งกำเนิดไฟฟ้าสำรองฉุกเฉิน หากเกิดกรณีที่ระบบการผลิตไฟฟ้าหลักไม่สามารถสำรองพลังงานไฟฟ้าให้ใช้งานได้อย่างต่อเนื่องและเพียงพอ ซึ่งจากการสอบถามเจ้าหน้าที่ได้ความว่า ในรอบปีมีจำนวนน้อยครั้งมากที่ต้องเดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้าจ่ายให้กับระบบด้วยเทคโนโลยี

ข้อมูลที่ได้จากกล้องใต้น้ำ เพื่อได้มาซึ่งข้อมูลภาพของสัตว์น้ำแบบสามมิติเพื่อการวิเคราะห์ขั้นสูง

ระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอัจฉริยะดังกล่าวข้างต้น ผู้เขียนมีความเห็นว่า เราสามารถนำมาปรับใช้ที่ไทยได้อย่างง่ายดาย และมีข้อได้เปรียบมากด้วยในเรื่องของความสามารถการใช้พลังงานไฟฟ้าสะอาดได้แบบ 100% เนื่องด้วยประเทศเรามีขนาดพื้นที่มากกว่าประเทศสิงค์โปร์ กล่าวคือเราสามารถสร้างกระบวนการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่เป็นฟาร์มระบบปิดแบบใกล้ชายฝั่งและบนฝั่ง (Onshore) ที่ควบคู่ไปกับระบบชลประทานน้ำเค็มที่มีอยู่เดิม การออกแบบและคำนวณพิกัดของระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์และระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่เหมาะสมและเพียงพอ จะทำให้เป็นระบบไฟฟ้าของฟาร์มเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอัจฉริยะเป็นระบบ Off-Grid แบบสมบูรณ์ โดยไม่มีข้อจำกัดของพื้นที่การติดตั้งระบบโดยเฉพาะแผงโซลาร์เซลล์ และระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ 

อย่างไรก็ตาม ระบบจำหน่ายไฟฟ้าปกติจาก การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (PEA) ก็ยังมีความจำเป็น โดยจะถูกนำมาใช้เป็นระบบไฟฟ้าฉุกเฉินแทนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดเครื่องยนต์ดีเซล หากระบบผลิตไฟฟ้าหลักภายในฟาร์มเกิดปัญหาไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องและเพียงพอ เนื่องด้วยการไม่มีข้อจำกัดเรื่องของพื้นที่ติดตั้งทำให้เกิดความยืดหยุ่นเมื่อมีความต้องการติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าสะอาดในรูปแบบอื่นที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติมในอนาคตอีกด้วย เช่น ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cell Plant) เป็นต้น ทำให้เกิดระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำต้นแบบแห่งอนาคตตามแนวคิด เศรษฐกิจหมุนเวียน ที่คาร์บอนต่ำและยั่งยืนได้

จากนั้นผู้เขียนได้มีโอกาสไปเยี่ยมชม Siemens Advance Manufacturing Transformation Centre (AMTC) ณ ที่ตั้ง JTC SPACE@TUAS, Singapore ที่เป็นศูนย์กลางในการเรียนรู้ พัฒนา ถ่ายทอด และสนับสนุนเพื่อการใช้เทคโนโลยีขั้นสูงให้กับทุกกลุ่มอุตสาหกรรมให้กับประเทศในภาคพื้นเอเชียตะวันออกฉียงใต้ 

ศูนย์ AMTC แห่งนี้ เป็นแหล่งรวบรวมองค์ความรู้ อุปกรณ์เทคโนโลยีที่ล้ำสมัย ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิค และที่ปรึกษาที่มีประสบการณ์ของ ซีเมนส์ เพื่อดำเนินการสนับสนุน รวมทั้งการฝึกอบรม สัมมนา เพื่อให้องค์กรปรับเปลี่ยนและเปลี่ยนผ่านไปสู่อุตสาหกรรมการผลิตที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง เทคโนโลยีดิจิทัล และอุตสาหกรรม 4.0 (Industrial Transformation and Industry 4.0) เป็นไปอย่างราบรื่น

ทั้งนี้ ผู้เขียนได้รับโอกาสฟังบรรยายสรุปภารกิจและเป้าหมายของซีเมนส์ในการพัฒนา และเปลี่ยนผ่านอุตสาหกรรมการผลิตไปสู่เทคโนโลยีขั้นสูงเพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และตอบสนองต่อนโยบาย ความเป็นกลางทางคาร์บอน (Carbon Neutrality) ขององค์กรภายในปี 2050 โดยในแนวคิดนั้นนอกเหนือจากเทคโนโลยีการผลิตที่ทันสมัยแล้ว องค์กรต้องมี 5 เสาหลัก (5 Pillars) เพื่อพัฒนาให้ระบบนิเวศภายในองค์กร ตอบรับและตอบสนองต่อเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลง รวมทั้งมั่นใจว่าการเปลี่ยนผ่านไปสู่การผลิตขั้นสูงภายในองค์กรจะเป็นไปอย่างราบรื่น ได้แก่ 

1. สภาพแวดล้อมที่ส่งเสริมการทำงานร่วมกัน (Collaborative Environment) 
2. องค์กรที่ร่วมกันสร้างสรรค์งาน (Co-creative Community)
3. ระบบนิเวศน์ดิจิทัล (Digital Ecosystem) 
4. การสนับสนุน การบริการ และการฝึกอบรมแบบองค์รวม (Holistic Training Services & Support)
5. เทคโนโลยีนวัตกรรม (Innovative Technologies)

นับเป็นที่น่าตื่นตาตื่นใจต่อผู้เขียนเป็นอย่างมากกับวิสัยทัศน์ แนวทางการปฏิบัติ และวัฒนธรรมองค์กร ที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมที่ต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงอย่างมีความรับผิดชอบที่ควบคู่กับการเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพื่อการพัฒนาองค์รวมของสังคมความเป็นอยู่ของมวลมนุษยชาติอย่างยั่งยืน 

5 Pillars for Empowering Digital Transformation ภายในศูนย์ Siemens AMTC by Shalabh Bakshi, VP-Siemens Asian.

ทั้งนี้ องค์ความรู้ที่ผู้เขียนได้รับจากกิจกรรมในครั้งนี้ เป็นประโยชน์เสมือนกับการข้ามเวลาไปเห็นอนาคตของอุตสาหกรรมการผลิตที่จะเกิดขึ้นไม่ว่าเป็น Smart Fish Farm, Smart Indoor Vertical Farming, Industrial Robotics and OT/IT Convergence in Various Applications โดยเฉพาะการผลิตขั้นสูงโดยใช้เทคโนโลยี Digital Twin ที่ผู้เขียนจะนำองค์ความรู้ดังกล่าวไปถ่ายทอดสู่ภาคการศึกษา

อย่างไรก็ตาม ในความคิดเห็นของผู้เขียนเอง มหาวิทยาลัยก็เหมือนกับภาคอุตสาหกรรมที่จะต้องเกิดการเปลี่ยนแปลงและเปลี่ยนผ่านไปสู่กระบวนการจัดการเรียนการสอนแบบองค์รวมโดยใช้แนวคิด 5 เสาหลักข้างต้นเช่นเดียวกัน เพื่อผลิตทรัพยากรมนุษย์ให้ตรงความต้องการของภาคธุรกิจอุตสาหกรรม ตอบสนองต่อการผลิตขั้นสูง เกิดการพัฒนาอย่างยั่งยืนและมั่นคงเช่นกัน