โครงการวิจัย
การพัฒนาบอร์ดวงจรรวมอเนกประสงค์ Multi-functional Integrated Circuit Board สำหรับการประยุกต์ใช้งานด้านระบบควบคุมอัตโนมัติ และ AI อัจฉริยะสมัยใหม่
A Development of Multi-functional Integrated Circuit Boards and theirs applications to Automatic Control Systems and Modern Artificial Intelligence
รายละเอียดโครงการ
| ปีงบประมาณ | 2564 |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ | |
| ลักษณะโครงการ | โครงการใหม่ |
| ประเภทโครงการ | โครงการเดี่ยว |
| ประเภทงานวิจัย | โครงการวิจัยและพัฒนา |
| วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 ตุลาคม 2563 |
| วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 30 กันยายน 2564 |
| วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) | 15 กุมภาพันธ์ 2565 |
| ประเภททุนวิจัย | อื่นๆ |
| สถานะโครงการ | สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว) |
| เลขที่สัญญา | - |
| เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา | ไม่ใช่ |
| เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม | ไม่ใช่ |
| บทคัดย่อโครงการ | ตามกรอบยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี (พ.ศ.2560-2579) มีการกำหนดแนวคิดสำหรับการจัดการศึกษา (Conceptual Design) โดยการผลักดันการเจริญเติบโตทางเศรษฐกิจ (S-Curve) ในรูปแบบที่ 1 คือ First S-Curve เป็นการลงทุนในกลุ่มอุตสาหกรรมที่มีอยู่แล้วในประเทศ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ปัจจัยผลิต แต่กลุ่มอุตสาหกรรมปัจจุบันไม่เพียง พอที่จะทำให้เศรษฐกิจของประเทศไทยเติบโตได้อย่างก้าวกระโดด จึงจำเป็นต้องมีการพัฒนาในรูปแบบที่ 2 คือ New S-Curve ซึ่งเป็นรูปแบบของการลงทุนในอุตสาหกรรมใหม่ เพื่อเปลี่ยนรูปแบบสินค้าและเทคโนโลยี ในอุตสาหกรรมอนาคตเหล่านี้ให้เป็นกลไกที่สำคัญในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจ (New Growth Engines) ของประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาที่เกี่ยวข้องการพัฒนาทางด้านอุตสาหกรรมการผลิตด้วยการใช้นวัตกรรมหุ่นยนต์และระบบการผลิตอัตโนมัติ (Intelligent Manufacturing) รวมถึงศาสตร์พื้นฐานทางด้านนวัตกรรมดิจิทัล ระบบควบคุมอัตโนมัติ และ AI อัจฉริยะสมัยใหม่ เพื่อให้สอดคล้องกับอุตสาหกรรมเป้าหมายของประเทศ จากประเด็นดังกล่าวจะเห็นว่า อุตสาหกรรมเป้าหมาย ที่สอดคล้องกับเคลื่อนเศรษฐกิจในอนาคตทั้ง S-Curve และ New S-Curve เช่น อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ การเกษตรและเทคโนโลยีชีวภาพ หุ่นยนต์อุตสาหกรรม รวมถึงนวัตกรรมดิจิทัล ยังคงต้องมีการพัฒนาเทคโนโลยีนวัตกรรม ตลอดจนเครื่องมือต่างๆ เพื่อให้รองรับกับการประยุกต์ใช้งานที่มีความยืดหยุ่น ใช้งานง่ายและมีคุณลักษณะที่สามารถเชื่อมต่อเพื่อใช้งานสำหรับระบบควบคุมได้หลากหลายรูปแบบ จากการสำรวจและสอบถามข้อมูลจากบริษัทวิศวกรรมนวัตกรรมสากล ซึ่งเป็นบริษัทอุตสาหกรรมขนาดเล็กมีการดำเนินการสร้างนวัตกรรมด้านอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะ สำหรับการใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติ และ AI รวมถึงนวัตกรรมด้าน IoTs พบว่าการดำเนินการที่ผ่านมา มีการใช้อุปกรณ์ที่อยู่ในรูปแบบของบอร์ดวงจรรวมสำหรับการเขียนโปรแกรมควบคุม วัดค่าจากเซนเซอร์ต่างๆ ในงานอุตสาหกรรม รวมทั้งการเก็บค่าทางไฟฟ้าเพื่อวิเคราะห์ผลการใช้กำลังไฟฟ้าและการวิเคราะห์สถานะการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้า ตามลำดับ อย่างไรก็ตามการสร้างนวัตกรรมดังกล่าวนั้น ล้วนแล้วเป็นการเชื่อมต่อรวมถึงการติดตั้งอุปกรณ์ทางไฟฟ้าได้หลากหลายวิธี ทั้งการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ที่แตกต่างกัน การตั้งค่าอุปกรณ์ที่มีมาตรฐานการเชื่อมต่อ รวมถึงคุณลักษณะของ Input/Output ที่มีความหลากหลายทำให้การติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า การเขียนโปรแกรมควบคุม รวมถึงการเชื่อมต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์นั้น มีปัญหาด้านการใช้งานบอร์ดวงจรรวม ที่มีการเชื่อมต่อเข้ากับ ภาค Input Process และ Output ตลอดจนค่าตัวแปรที่มีความจำเป็นต่อการวัดค่า กำลังไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า หรือกระแสไฟฟ้า นั้นไม่สามารถเชื่อมต่อสื่อสาร รวมถึงการแสดงผลให้สามารถทำงานอยู่ในบอร์ดวงจรเพียงบอร์ดเดียว จำเป็นต้องมีการปรับทั้ง ฮาร์ดแวร์ หรือ การเขียนซอร์ฟแวร์ ที่เพิ่มความยุ่งยากในการสร้างนวัตกรรม เพื่อแก้ปัญหางานด้านอุตสาหกรรม ตามลำดับ ดังนั้นโครงการนี้มีแนวคิดสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์บอร์ดวงจรรวมอเนกประสงค์ เพื่อรองรับการใช้งานด้านระบบควบคุมอัตโนมัติ และ AI อัจฉริยะสมัยใหม่สำหรับงานอุตสาหกรรม โดยมีแนวคิดสำหรับการสร้างผลิตภัณฑ์ ให้สามารถใช้งานเชื่อมต่อสื่อสาร รับค่า Input แสดงผล Output รวมถึงการวิเคราะห์ค่ากำลังไฟฟ้า และประยุกต์ใช้สำหรับการวิเคราะห์สถานะของอุปกรณ์ไฟฟ้า ได้หลายรูปแบบ ตามลำดับ โดยมีรายละเอียดของการพัฒนาบอร์ดแบบ Multi-functional ซึ่งมีคุณลักษณะดังนี้ วัดค่าต่างๆ ทางไฟฟ้าทั้ง 1 Phase และ 3 Phase วัดอุณหภูมิ ด้วย NTC และ Thermocouple รับสัญญาณทั้ง digital 0-5V, Analog รูปแบบ Differential และสัญญาณแบบ 4-20mAสามารถรองรับการสื่อสาร LoRa, RS-485 และ Digital รวมถึงแสดงผลหน้าจอด้วยการสื่อสารแบบ RS-485 โดยความสามารถของซอฟแวร์ 1) รองรับ Protocol HTTP HTTPS เพื่อที่จะสามารถนำข้อมูลออกมาวิเคราะห์หรือต่อยอดได้ในระบบ ERP หรือกระบวนการอื่นๆ 2) รองรับ Protocol MQTT เพื่อที่จะสื่อสารระหว่าง Application กับ Device ในรูปแบบ Real-Time 3) รายงานผลของการใช้โหลดตัวแปรทางไฟฟ้า ในรูปแบบ AMR (Automatic Meter Reading) ของการไฟฟ้าได้ เพื่อที่จะทำให้ข้อมูลสอดคล้องกับความเป็นจริง และสามารถนำไปวิเคราะห์เพื่อจัดการควบคุมการใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาต่างๆ ได้ เช่น On Peak , Off Peak , Off Peak Holiday และสามารถแสดง Phasor , Sine wave Diagram ได้ เพื่อสามารถนำไปวิเคราะห์ในเชิงลึกได้ อย่างเช่นการใช้งานไฟฟ้า เป็นการใช้งานที่เต็มประสิทธิภาพหรือไม่ เป็นต้น 4) การรายงานการใช้ไฟฟ้า ในรูปแบบ Data Logger สามารถดูข้อมูลย้อนหลังได้ ตามช่วงเวลา เพื่อนำข้อมูลต่างๆที่ได้ ไปวิเคราะห์หรือคาดการสิ่งที่จะเกิดขึ้นในระบบไฟฟ้า และในส่วนของผลลัพธ์สุดท้ายจะนำไปสู่กระบวนการสำหรับการวิเคราะห์ OEE (Overall Equipment Effectiveness) เพื่อประยุกต์ใช้งานอื่นๆ ได้ ตามลำดับ โดยมีการรวมคุณลักษณะพิเศษดังกล่าว เพื่อสร้างและพัฒนาบอร์ดวงจรรวม เป็น Product Champion และขยายผลในเชิงพานิชย์ต่อไป |
| รายละเอียดการนำไปใช้งาน | 1. ได้บอร์ดวงจรรวมอเนกประสงค์ต้นแบบที่สามารถประยุกต์ใช้งานด้านระบบควบคุมอัตโนมัติ และ AI อัจฉริยะสมัยใหม่ และรองรับกับการในงานในโรงงานอุตสาหกรรม 2. ได้คู่มือการใช้งานรวมอเนกประสงค์ ที่สามารถใช้สำหรับถ่ายทอดองค์ความรู้ให้แก่พนักงานในบริษัท |
| เอกสาร Final Paper(s) |
|
ทีมวิจัย
| ที่ | นักวิจัย | หน่วยงาน | ตำแหน่งในทีม | การมีส่วนร่วม (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ศักดิ์ชัย ตันติวิวัทน์ | คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย สงขลา | หัวหน้าโครงการ | 60 |
| 2 | สิทธิโชค อุ่นแก้ว | คณะวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย สงขลา | ผู้ร่วมวิจัย | 20 |
| 3 | ธนัท ธนอัศวพล | คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรมและเทคโนโลยี ราชมงคลศรีวิชัย สงขลา | ผู้ร่วมวิจัย | 20 |