ขณะนี้สถาบันวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีระบบราง สังกัดกระทรวงคมนาคม มีโครงการออกแบบและพัฒนารถไฟต้นแบบ DEMU และมีการจัดอบรมเชิงปฏิบัติการ “THAILAND MOVE ON RAIL โอกาสใหม่ของธุรกิจไทยในอุตสาหกรรมระบบราง…พื้นฐานโครงสร้างเชิงระบบและชิ้นส่วนของรถไฟ” ภายใต้โครงการพัฒนาศักยภาพผู้ประกอบการ
ประเทศไทยกำลังก้าวสู่ศักราชใหม่ของการคมนาคมทางราง หากมีการวางรากฐาน "อุตสาหกรรมระบบราง" ภายในประเทศที่แข็งแกร่ง จะสามารถเปลี่ยนเม็ดเงินงบประมาณให้หมุนเวียนอยู่ในเศรษฐกิจไทยได้
รศ.ดร.วิชัย ศิวะโกศิษฐ ผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมระบบรางและพลังงานทดแทน หัวหน้าศูนย์วิศวกรรมระบบราง ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เล่าให้ฟังเกี่ยวกับภาพรวมโอกาสใหม่ของธุรกิจไทยในอุตสาหกรรมระบบราง โดยเริ่มต้นจากโครงการออกแบบและพัฒนารถไฟต้นแบบ DEMU ว่า
รถไฟ DEMU ถือว่าเป็นรถไฟรุ่นใหม่ที่การรถไฟแห่งประเทศไทยมีแผนจัดหามาให้บริการกับประชาชนในอนาคต
ในส่วนของโครงการออกแบบรถไฟต้นแบบ DEMU มีที่มาจากการที่กระทรวงคมนาคมมีนโยบายให้สถาบันวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีระบบราง (องค์การมหาชน) หรือ สทร. ติดต่อหาผู้เชี่ยวชาญการออกแบบรถไฟจากต่างประเทศ
ซึ่งทาง สทร. ได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ในเรื่องระบบรางมาก่อน จึงได้เข้าร่วมเป็นส่วนหนึ่งในทีมงานการออกแบบตัวรถ DEMU จากต่างประเทศคือมีกลุ่มวิศวกรชาวไทยร่วมเป็นทีมงานการออกแบบครั้งนี้ด้วย
รถไฟต้นแบบ DEMU แตกต่างจากรถไฟทั่วไปอย่างไร
จากประสบการณ์การใช้งานที่ผ่านมา เราชินกับรถไฟดีเซลราง คือ รถที่สามารถเคลื่อนที่ได้ด้วยตนเอง องค์ประกอบหลักของรถไฟดีเซลราง คือ ตู้รถไฟและเครื่องยนต์ดีเซลติดอยู่ใต้ท้องตู้ คนขับคอยสั่งให้เครื่องยนต์ขับเคลื่อนไปบนราง
การรถไฟแห่งประเทศไทยมีความจำเป็นต้องหารถไฟใหม่เพื่อทดแทนรถเดิมที่มีอายุการใช้งานที่นานมาก แต่เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานของรถไฟไทยยังไม่มีการเดินสายไฟฟ้าเหมือนรถไฟฟ้าสายสีแดง เรายังไม่ได้ลงทุนแบบนั้น
จึงยังเป็นทางปกติที่ใช้ขับเคลื่อน จำเป็นต้องใช้รถไฟ DEMU หรือ Diesel Electric Multiple Unit ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเหมือนเดิมแต่จุดที่แตกต่างคือ ไม่ได้ใช้เครื่องยนต์ดีเซลขับเคลื่อนล้อโดยตรง แต่ใช้ปั่นกระแสไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ที่ล้อ
ทำให้เกิดประสิทธิภาพการขับเคลื่อนดีกว่ามาก เพราะให้แรงบิดที่ดีกว่า ไม่ต้องผ่านชุดเกียร์ ไม่ต้องซ่อมบำรุงชุดเกียร์เพิ่มเติม
นอกจากนี้เราใส่ระบบ Hybrid เข้าไปด้วย ซึ่งมีข้อดีคือ ตอนห้ามล้อจะมีการปั่นไฟในช่วงเบรกกลับมาเก็บที่ชุดแบตเตอรี่เพื่อนำไปใช้กับตัวรถได้อีก ประสิทธิภาพการเบรกดีขึ้นด้วยเพราะเป็นการเบรกด้วยไฟฟ้าร่วมกับเบรกลม ทำให้เปลืองเบรกน้อยลงกว่ารถไฟดีเซลรางปัจจุบันที่เป็นเบรกลมทั้งหมด
รถไฟ DEMU ที่เรากำลังออกแบบสามารถเคลื่อนเข้าและออกที่สถานีโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าอย่างเดียว เราดับเครื่องยนต์ดีเซลได้ไม่มีควัน พอออกสู่ที่โล่งค่อยใช้เครื่องยนต์ดีเซล จากการคำนวณสามารถทำแบบนี้ได้ตลอดทาง
รถไฟคันนี้ยังถูกออกแบบให้มีความเร็วสูงสุดถึง 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ปกติรถไฟไทยใช้ความเร็วประมาณ 120 กม. ดังนั้น เวลาที่ใช้ในแต่ละสถานีก็ลดลง
สำหรับเรื่องการออกแบบรถไฟ DEMU
การออกแบบรถไฟ DEMU ดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญจากอิตาลี ที่มีประสบการณ์ออกแบบรถไฟให้กับ อิตาลี ตุรกี จีน และอินเดีย ทุกอย่างดำเนินการตามมาตรฐานยุโรปทั้งหมด ตั้งแต่การผลิต งานเชื่อม ชิ้นส่วน และความปลอดภัย เป็นการพลิกโฉมหลายเรื่อง คือ
ภาพ: รศ.ดร.วิชัย ศิวะโกศิษฐ หัวหน้าศูนย์วิศวกรรมระบบราง ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
หนึ่ง เราได้รถไฟตามมาตรฐานยุโรปมาใช้งานในอนาคต
สอง การสร้างอุตสาหกรรมการผลิตรถไฟในประเทศ เราอาจเคยผลิตรถไฟในเบื้องต้นยุค พ.ศ. 2510 – 2525 แล้วเราก็หยุดซึ่งเป็นการผลิตขั้นพื้นฐานยังไม่มีมาตรฐานยุโรปเกี่ยวข้อง
สำหรับเรื่องกระบวนการผลิต ประเทศไทยเราเป็นฐานการผลิตรถยนต์ที่สำคัญ แต่ปัจจุบันอุตสาหกรรมการผลิตรถยนต์ในภาคเอกชนกำลังถูกดิสรัปต์
การซื้อรถไฟถูกควบคุมโดยภาครัฐ ซึ่งภาครัฐประเทศต่าง ๆ สามารถใช้กลไกตรงนี้ส่งเสริมการผลิตในประเทศได้ด้วยการนำผู้ผลิตรถยนต์บางส่วนย้ายมาผลิตตัวรถไฟได้
ซึ่งโครงการนี้นอกจากเป็นการออกแบบตัวรถไฟก็ยังมีการประเมินศักยภาพของผู้ผลิตรถยนต์และชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องว่ามีสูงพอหรือไม่อีกด้วย ผลการประเมินพบว่าค่อนข้างสร้างความมั่นใจต่อทีมผู้ออกแบบอย่างยิ่ง
คืออุตสาหกรรมการผลิตพื้นฐานมีความสามารถดี แต่อาจมีช่องว่างบางส่วน ซึ่งเราต้องเข้าไปช่วยเหลือเติมเต็มให้ผลิตได้ตามมาตรฐานที่ใช้กับอุตสาหกรรมรถไฟได้
รศ.ดร.วิชัย กล่าวถึงขั้นตอนการออกแบบรถไฟ DEMU ว่า ตัวรถไฟ DEMU ที่เราออกแบบคือ เฟสที่ 1 เรื่อง Conceptual Engineering Design และออกแบบภายในภายนอกให้มีความสวยงาม
รวมถึงมีการ feed back จากประชาชนเรื่องความชอบรูปแบบใดแล้วนำมาพัฒนาต่อและการออกแบบวิศวกรรมเบื้องต้น และมีการประเมินผู้ผลิตแล้ว
ในอนาคตจะมีเฟสที่ 2 ออกแบบรายละเอียดทุกชิ้นส่วนของตัวรถไฟ ต้องออกแบบร่วมกับผู้ผลิตในประเทศ เช่น ชิ้นส่วนภายในรถไฟ ต้องทำงานร่วมกับผู้ผลิตไทย รวมถึงการผลิตตัวต้นแบบ การผลิตในสายการผลิต
การไปถึงขั้นตอนเฟสที่ 2 ต้องอาศัยนโยบายที่ชัดเจนจากภาครัฐว่า มีนโยบายการผลิตลักษณะใด มีนโยบายให้ผู้เกี่ยวข้องร่วมมือดำเนินการอย่างไร การผลิตกำลังการผลิตเป็นอย่างไร โรงงานที่ตั้งใครเป็นผู้รับผิดชอบ
ต้องมีการแยกแยะ มีการวาง roadmap ที่ชัดเจน ร่วมมือผลักดันให้เกิดขึ้น เป็นขั้นตอนต่อไปที่ประเทศไทยทุกภาคส่วนต้องร่วมมือกัน
ประเทศไทยจะต่อยอดจากการเป็น “ผู้ซ่อม” สู่การเป็น “ผู้สร้าง” ในอุตสาหกรรมระบบรางได้อย่างไร
จากกิจกรรมการประเมินผู้ประกอบการ จัดโดยผู้ออกแบบร่วมกับการรถไฟแห่งประเทศไทย สถาบันเทคโนโลยีระบบราง มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และสภาอุตสาหกรรมแห่งประเทศไทย รวมถึงสถาบันยานยนต์ โดยใช้ผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้านชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับรถไฟ
ยกตัวอย่างเราประเมินผู้ประกอบการไทยที่ทำเกี่ยวกับเครื่องปรับอากาศ พบว่า ถึงแม้เราไม่เคยทำแอร์รถไฟโดยตรง แต่เขามีศักยภาพสูง มีประสบการณ์การทำงานกับลูกค้าในยุโรปมาแล้ว มีขั้นตอนการผลิตคล้ายคลึงกับขั้นตอนการผลิตชิ้นส่วนในรถไฟเป็นอย่างมาก มีช่องว่างน้อยมาก เราอาจต้องเสริมนิดหน่อย
รวมถึงงานเชื่อม ผู้ประกอบการไทยก็ผ่านงานเชื่อมมาเยอะ ตัวถังรถยนต์เชื่อมโดยหุ่นยนต์ ขั้นตอนงานเชื่อมรถยนต์กับรถไฟแตกต่างกัน รถยนต์มีความยาวเมตรกว่าถึงสองเมตร แต่รถไฟที่จะผลิตยาว 25 เมตร สเกลต่างกัน
เรื่องโครงสร้างต้องมีรายละเอียดการเชื่อมอีกมาก การออกแบบรอยเชื่อมก็ต่างกัน เรามั่นใจมากว่าคนไทยเชื่อมได้ตามมาตรฐานแน่นอน
แต่มีช่องว่างที่ต้องปิดคือเรื่องการรับรองการเชื่อมแต่ละจุด ตั้งแต่รับรองคนทำหน้าที่เชื่อม โรงงานที่ทำมีการรับรองมาตรฐานอย่างไร มีการรับรองจากบุคคลที่สามเรื่องความปลอดภัย ซึ่งต้องใช้เวลาการปิดช่องว่างตรงนี้
สำหรับตู้รถไฟ ผู้ประกอบการไทยมีการผลิตแล้วได้ตามมาตรฐานเรียบร้อย โดยภาพรวม สมมติว่าเราจะทำต้นแบบรถไฟวันนี้ มูลค่าของชิ้นส่วน local content ที่เราจะประกอบวันนี้รวมถึงแรงงานเป็นประมาณ 20%
แต่ในอีก 5 ปีหากลดช่องว่างต่าง ๆ ได้มาตรฐานครบแล้ว เราจะได้มูลค่าประมาณ 75 % หมายความว่า รถไฟหนึ่งคัน 100 บาท ในปีแรกแทนที่จะจ่าย 100 บาทให้ต่างประเทศ เราได้มา 20 บาทเพื่ออุดหนุนภายในประเทศ อีก 5 ปีเราได้อีก 70%
แล้วรถไฟที่ผลิตมากขนาดไหน
ในแผนจัดซื้อรถไฟของการรถไฟแห่งประเทศไทย ในระยะ 10-15 ปี มีแผนจะซื้อรถไฟโดยรวม สองแสนล้านบาท รถต้นแบบ DEMU ที่เราทำอยู่ที่ประมาณ 1.1 แสนล้านบาท
ตัวที่จะได้ตาม DEMU มาคือ Passenger coach หรือรถโดยสารอยู่ที่ประมาณสี่หมื่นกว่าล้านบาท สองตัวนี้รวม 1.5 แสนล้านบาท
ถ้าเราทำสำเร็จมี local content เฉลี่ย 60-70% เงินที่วนอยู่ในประเทศเป็นแสนล้านบาท
ผลที่ดีคือ
- GDP ของประเทศจะดีขึ้น
- การส่งเสริมเศรษฐกิจที่หมุนเวียนในประเทศดีขึ้น
- เราช่วยผู้ผลิตอุตสาหกรรมรถยนต์ที่มีความสามารถเพียงพอที่จะเปลี่ยนผ่านมายังอุตสาหกรรมรถไฟได้
เราใช้รถไฟอย่างน้อย 40 ปี ตามหลักวิชาการมีค่าการบำรุงรักษาในช่วงนั้นประมาณสามเท่าคือ 6 แสนล้านบาท ถ้าเราไม่มีการผลิตอะไรเลยซื้อรถไฟจากต่างประเทศทั้งหมด จะมีค่าใช้จ่ายทั้งค่าซื้อค่าบำรุงรักษารวมทั้งหมด 8 แสนล้านบาท
ถ้าประเทศไทยต่อยอดจาก “ผู้ซ่อม” เป็น “ผู้สร้าง” ในอุตสาหกรรมระบบรางได้สามารถผลิตชิ้นส่วนรวมถึงองค์ประกอบทั้งหลายได้ จะประหยัดถึง 70% ของค่าใช้จ่ายจำนวนแปดแสนล้านบาท ซึ่งจะเป็นเรื่องดีที่เราจะส่งเสริมให้มีการผลิตมากขึ้น ดีทั้งเรื่องของอะไหล่ และการซ่อมบำรุงระยะยาว
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์มีบทบาทสนับสนุนระบบรางอย่างไร
1.เราเป็นคณะทำงานร่วมช่วยในเรื่องการออกแบบ การประสานงาน รวมถึง Technology transfer เรารับการถ่ายทอดเทคโนโลยีการออกแบบจากผู้ออกแบบระดับโลก
จึงสามารถนำองค์ความรู้มาประยุกต์ใช้ในการเรียนการสอนได้ รวมถึงอบรมวิศวกรใหม่ที่มีความสนใจเข้ามาหรือสามารถสร้างวิศวกรที่สามารถพัฒนาตนเองเป็นผู้ออกแบบในอนาคต
2.เรื่องการทำวิจัย เราสามารถทำวิจัยชิ้นส่วนที่ใช้ในรถไฟเพื่อปรับปรุงให้เหมาะสมกับการใช้งานในประเทศไทย เป็นศักยภาพที่เราจะมีในอนาคต
3.พัฒนาบุคลากรด้านระบบราง เนื่องจากอุตสาหกรรมระบบรางมีขนาดใหญ่ เมื่อพูดถึงรถไฟมีหลายองค์ประกอบทั้งรถไฟ ทางวิ่ง การให้บริการเดินรถ การบริการผู้โดยสาร การซ่อมบำรุง การสร้าง
ทุกอย่างเป็นองค์รวมที่ค่อนข้างใหญ่ เราได้รับนโยบายชัดเจนจากกระทรวงคมนาคมว่าช่วยโฟกัสที่การพัฒนาบุคลากรให้มาก เพราะคนคือทรัพยากรที่มีค่าที่สุด
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์สามารถช่วยได้ เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาบุคลากรระบบรางได้ กลุ่มวิศวกรนักออกแบบอาจมีจำนวนน้อยเมื่อเทียบกับคนทำงานกลุ่มอื่นที่หน้างาน เราสามารถเข้าไปช่วย สทร. กระทรวงคมนาคม รวมถึงหน่วยงานอื่น ๆ ช่วยพัฒนากลุ่มคนเหล่านี้ได้
ในอนาคตอันใกล้จะมีโครงการ sandbox ที่มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ทำร่วมกับ สทร. และการรถไฟ เพื่อพัฒนาบุคลากรในส่วนนี้.
