KMITL Innovation Expo 2025 Logo

การวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเพิ่มผลผลิตในโรงงานผลิตน้ำตาลจากอ้อย

รายละเอียด

การผลิตน้ำตาลจากอ้อยเป็นกระบวนการที่มีความซับซ้อนและต้องการการควบคุมที่แม่นยำ หนึ่งในปัญหาสำคัญคือการสูญเสียน้ำตาล ซึ่งอาจเกิดจากหลายปัจจัย โดยเฉพาะ “การเผาอ้อย” ก่อนนำเข้าหีบ ที่ลดคุณภาพอ้อยและประสิทธิภาพการสกัดน้ำตาล รวมถึง ประสิทธิภาพเครื่องจักรและคุณสมบัติของอ้อย ที่ส่งผลต่อปริมาณน้ำตาลที่ได้ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อการสูญเสียน้ำตาลในกระบวนการผลิตน้ำตาลจากอ้อย โดยใช้ข้อมูลเชิงปริมาณจากโรงงานน้ำตาล ครอบคลุม 9 ตัวแปร ได้แก่ ประสิทธิภาพเครื่องจักร (Mechanical efficiency), จำนวนชั่วโมงหยุดเครื่องจักรในหนึ่งวัน (Stoppage), จำนวนชั่วโมงหยุดรออ้อยในหนึ่งวัน (Due to Cane), ปริมาณทรายในน้ำอ้อย (Sand), ประสิทธิภาพการหีบสกัดอ้อย (Pol Extraction), ประสิทธิภาพเวลาการทำงานโดยรวม (Overall Time), ค่าความบริสุทธิ์ของน้ำอ้อย (Purity), ค่าปริมาณน้ำตาลในอ้อย (C.C.S.), และปริมาณอ้อยไฟไหม้ (Burn Cane) โดยจะทำการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยค่าสหสัมพันธ์ (Correlation) เพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร และแบบจำลองการถดถอย (Regression Model) เพื่อพยากรณ์การสูญเสียน้ำตาล ผลการวิจัยพบว่า ประสิทธิภาพเครื่องจักร, ค่าปริมาณน้ำตาลในอ้อย และปริมาณทรายหรือสิ่งปนเปื้อนในน้ำอ้อย มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการสูญเสียน้ำตาล โดยประสิทธิภาพเครื่องจักร มีความสัมพันธ์โดยตรงกับปริมาณอ้อยเข้าหีบ ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตน้ำตาล ขณะที่ อ้อยไฟไหม้หรืออ้อยที่ถูกเผาก่อนการเก็บเกี่ยว ส่งผลให้การสกัดน้ำตาลลดลงและกระทบต่อคุณภาพน้ำตาล ดังนั้น การลดการสูญเสียน้ำตาลในกระบวนการผลิตสามารถทำได้โดย การเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องจักร, ลดสิ่งปนเปื้อนในน้ำอ้อย และจัดการอ้อยไฟไหม้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตน้ำตาลให้สูงขึ้นได้ในอนาคต

วัตถุประสงค์

อุตสาหกรรมน้ำตาลของประเทศไทยเป็นอุตสาหกรรมเกษตรแปรรูปที่มีความสำคัญ โดยมีความโดดเด่นจากการใช้วัตถุดิบภายในประเทศในการผลิตน้ำตาลเพื่อบริโภคภายในประเทศ รวมทั้งสามารถส่งออกส่วนเกินเพื่อสร้างรายได้ให้กับโรงงานผลิตน้ำตาลและเกษตรกรชาวไร่อ้อยซึ่งมีจำนวนมากกว่า 200,000 ครัวเรือน สร้างรายได้มูลค่ากว่า 200,000 ล้านบาทต่อปี ปัจจุบันประเทศไทยมีโรงงานผลิตน้ำตาลจำนวน 51 แห่ง มีอัตรากำลังการผลิตอ้อยสูงถึง 365 ล้านตันต่อปี แต่ในความเป็นจริง โรงงานผลิตน้ำตาลในประเทศไทยมีอ้อยที่ใช้ผลิตเพียง 105 ล้านตันต่อปีเท่านั้น ซึ่งอ้อย 105 ล้านตันจะถูกนำไปหีบในระยะเวลา 4-5 เดือน ตั้งแต่เดือนธันวาคมถึงเดือนเมษายนของทุกปี ซึ่งสามารถผลิตน้ำตาลทรายได้ประมาณ 11-11.5 ล้านตัน โดยผลผลิตนี้จะถูกแบ่งเพื่อบริโภคภายในประเทศประมาณ 2.5 ล้านตัน และส่วนที่เหลือจะถูกส่งออกนำรายได้เข้าประเทศ การผลิตน้ำตาลจากอ้อยเป็นกระบวนการที่มีความซับซ้อนและต้องการการจัดการอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้ผลผลิตสูงสุด ถ้าพิจารณาปริมาณอ้อยและผลผลิตน้ำตาล จะแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพการผลิตน้ำตาลของโรงงาน ซึ่งจะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 2 ประการคือ 1) อ้อย เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต 2) กระบวนการผลิตที่เกี่ยวข้องกับการสกัดน้ำตาลจากอ้อยผ่านหลายขั้นตอน ตั้งแต่การหีบ การทำให้สิ่งสกปรกจับตัว การระเหยเพื่อลดน้ำในน้ำอ้อย การตกผลึกน้ำตาล การแยกผลึกออกจากกากน้ำตาล และการทำให้ผลึกน้ำตาลแห้ง กระบวนการเหล่านี้ทำงานต่อเนื่อง หากมีการหยุดชะงักในกระบวนการใดกระบวนการหนึ่ง อาจทำให้การสูญเสียน้ำตาลเกิดขึ้น เช่น สูญเสียน้ำตาลในกากอ้อย โมลาส หรือกากตะกรันหม้อกรอง รวมถึงการสูญเสียน้ำตาลที่ไม่สามารถระบุแหล่งได้ อย่างไรก็ตาม หนึ่งในปัจจัยที่มีผลกระทบอย่างมากต่อการสูญเสียน้ำตาลคือ "การเผาอ้อย" ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกษตรกรบางส่วนใช้ในการเตรียมอ้อยก่อนการเก็บเกี่ยว การเผาอ้อยทำให้คุณภาพของอ้อยลดลง และทำให้การสกัดน้ำตาลมีประสิทธิภาพต่ำลง ส่งผลต่อผลผลิตน้ำตาลที่ได้ นอกจากนี้ การเผาอ้อยยังทำให้เกิดสิ่งปนเปื้อนในน้ำอ้อย เช่น เถ้าถ่าน หรือควัน ซึ่งมีผลต่อการผลิตน้ำตาลในกระบวนการต่างๆ ต่อไป การศึกษาครั้งนี้จึงวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อการสูญเสียน้ำตาลในกระบวนการผลิตน้ำตาลจากอ้อย โดยใช้ข้อมูลเชิงปริมาณจากโรงงานน้ำตาล ครอบคลุม 9 ตัวแปร ได้แก่ ประสิทธิภาพเครื่องจักร (Mechanical efficiency), จำนวนชั่วโมงหยุดเครื่องจักรในหนึ่งวัน (Stoppage), จำนวนชั่วโมงหยุดรออ้อยในหนึ่งวัน (Due to Cane), ปริมาณทรายในน้ำอ้อย (Sand), ประสิทธิภาพการหีบสกัดอ้อย (Pol Extraction), ประสิทธิภาพเวลาการทำงานโดยรวม (Overall Time), ค่าความบริสุทธิ์ของน้ำอ้อย (Purity), ค่าปริมาณน้ำตาลในอ้อย (C.C.S.), และปริมาณอ้อยไฟไหม้ (Burn Cane) โดยจะทำการวิเคราะห์ข้อมูลด้วยค่าสหสัมพันธ์ (Correlation) เพื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปร และแบบจำลองการถดถอย (Regression Model) เพื่อพยากรณ์การสูญเสียน้ำตาล การศึกษาครั้งนี้จึงมีความสำคัญในการพัฒนากระบวนการผลิตอย่างยั่งยืน ช่วยให้โรงงานน้ำตาลสามารถลดการสูญเสียน้ำตาลระหว่างกระบวนการผลิต และเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตน้ำตาล ซึ่งจะนำไปสู่การลดต้นทุนการผลิตและสร้างความสามารถในการแข่งขันในตลาดน้ำตาลได้ในระยะยาว

นวัตกรรมอื่น ๆ

การออกแบบต้นแบบเมตาเวิร์สหอภาพยนตร์ (องค์การมหาชน) เพื่อสร้างประสบการณ์ดิจิทัลเสมือนจริง

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

การออกแบบต้นแบบเมตาเวิร์สหอภาพยนตร์ (องค์การมหาชน) เพื่อสร้างประสบการณ์ดิจิทัลเสมือนจริง

งานวิจัยการออกแบบต้นแบบเมตาเวิร์สหอภาพยนตร์ (องค์การมหาชน) เป็นการศึกษารูปแบบการสร้างประสบการณ์เสมือนจริง (Immersive Experience) โดยมีวัตถุประสงค์ 3 ข้อคือ เพื่อ 1) ศึกษารูปแบบแนวคิดและเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างประสบการณ์การรับรู้ดิจิทัลเสมือนจริง 2) สร้างสรรค์งานออกแบบประสบการณ์การรับรู้ดิจิทัลเสมือนจริงและนำเสนอบนโลกต้นแบบเมตาเวิร์สหอภาพยนตร์ ใช้การวิจัยเชิงปฏิบัติ 3) ประเมินผลการออกแบบและสรุปเป็นองค์ความรู้การออกแบบนิทรรศการเสมือนจริง โดยวิธีวิจัยเชิงคุณภาพ จัดให้มีการทดสอบตัวต้นแบบ พร้อมทั้งสัมภาษณ์แบบกลุ่ม สอบถามทัศนคติและประเมินความพึงพอใจ ผลการวิจัยพบว่า หลักการออกแบบต้นแบบเมตาเวิร์สหอภาพยนตร์นั้น ประกอบไปด้วย 1) การใช้แนวคิดการออกแบบสถาปัตยกรรม 2) แนวคิดการออกแบบนิทรรศการ 3) แนวคิดการออกแบบประสบการณ์ จากนั้นจึงเข้าสู่กระบวนการสร้างงานในโลกเสมือนจริง ประกอบไปด้วย 1) สร้างโมเดลโครงสร้าง3มิติ 2) สร้างการใช้งานปฏิสัมพันธ์ 3) การออกแบบนิทรรศการ 4) ดำเนินการทดสอบตัวต้นแบบ จากนั้นทดสอบพร้อมประเมินผล โดยมีขั้นตอนคือ 1) ทดสอบโดยผู้ทดสอบ 10 คน 2) สัมภาษณ์แบบกลุ่มทั้ง 4 ประเด็นคือ ประเด็นหมวดประสบการณ์โดยรวม ประเด็นหมวดหอภาพยนตร์เนื้อหาคุณค่า ประเด็นหมวดการออกแบบเมตาเวิร์ส และประเด็นหมวดส่งเสริมการเรียนรู้ในพิพิธภัณฑ์ ผลการประเมินการออกแบบหมวดที่หนึ่ง 1) หมวดประสบการณ์โดยรวม ได้รับประสบการณ์ที่ดี ร้อยละ 70 การใช้งานเสถียร ร้อยละ 50 อุปสรรคในการรับชมร้อยละ 90 เสียงบรรยายดังรบกวนร้อยละ 50 รับชมภาพยนตร์ติดขัดร้อยละ 40 มีความต้องการคำอธิบายการใช้งาน ร้อยละ 60 ต้องการสัญลักษณ์นำทางร้อยละ 70 หมวดที่สอง 2) หมวดหอภาพยนตร์ สามารถรับรู้และเข้าใจเนื้อหาร้อยละ 80 หมวดที่สาม 3) หมวดเมตาเวิร์ส ได้มีการสื่อสารพูดคุยปฏิสัมพันธ์ร้อยละ 70 หมวดที่สี่ 4) หมวดการส่งเสริมการเรียนรู้ในพิพิธภัณฑ์ เห็นว่าสามารถส่งเสริมให้เกิดการเรียนรู้ได้ร้อยละ 90 จากผลสรุปการประเมินการออกแบบต้นแบบเมตาเวิร์สหอภาพยนตร์เพื่อสร้างประสบการณ์ดิจิทัลเสมือนจริง พบว่าประสบการณ์ที่ผู้ทดสอบได้รับ อยู่ในเกณฑ์ดี คือร้อยละ 70 แต่ปัญหาที่พบจะอยู่ที่ระบบและอุปกรณ์ที่รองรับการทดสอบยังไม่เสถียรเนื่องจากความพร้อมของเทคโนโลยีในปัจจุบัน (2566) ส่วนอุปสรรคในการใช้งานประสบการณ์ปฏิสัมพันธ์ภายในจำเป็นต้องมีการทดสอบและปรับปรุงซ้ำหลายครั้ง ส่วนเรื่องของคุณค่าการสนับสนุนการเรียนรู้ถือว่าอยู่ในเกณฑ์ดี

ระบบเล็งอาวุธ

คณะวิศวกรรมศาสตร์

ระบบเล็งอาวุธ

โปรเจคนี้มีเป้าหมายในการพัฒนาต้นแบบของระบบเล็งอาวุธที่จำลองเป็นปืนต่อต้านอากาศยาน โดยใช้กล้องออปติคอลเพื่อตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนที่และคำนวณวิถีแบบ Real time ผลลัพธ์ที่ได้นั้นจะส่งไปยังเลเซอร์พอยน์เตอร์บนมอเตอร์ 2 แกนหมุน แบบ degrees of freedom(DoF) ส่งผลให้สามารถเล็งไปยังเป้าหมายที่คาดการณ์ไว้ได้ ระบบนี้ถูกสร้างขึ้นบนแพตฟอร์มของ Raspberry Pi 4 ร่วมกับซอฟแวร์ machine vision โปรแกรมการ tracking นั้นถูกพัฒนาภายใต้ไลบรารีของ OpenCV โดยอาศัย color detections algorithms ผลการทดลองตอนนี้สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวของลูกเทนนิสแบบ real time ที่อัตรา 30 เฟรมต่อวินาที(fps) ขณะนี้โปรเจคอยู่นขั้นตอนการออกแบบและทดลองกับระบบแมคคานิคเพื่อควบคุมเลเซอร์พอยน์เตอร์ให้แม่นยำ โปรเจคนี้มีการนำความรู้ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์(computer programing) และวิศวกรรมเครื่องกล(การควบคุมมอเตอร์)มาใช้งาน

การหาสภาวะที่เหมาะสมของกระบวนการผลิตน้ำอัญชันเข้มข้นด้วยการระเหยสุญญากาศ

คณะวิศวกรรมศาสตร์

การหาสภาวะที่เหมาะสมของกระบวนการผลิตน้ำอัญชันเข้มข้นด้วยการระเหยสุญญากาศ

โครงการปริญญานิพนธ์นี้จัดทำขึ้นเพื่อศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตน้ำอัญชันเข้มข้นด้วยกระบวนการระเหยสุญญากาศ โดยเพื่อรักษาคุณภาพของสารสำคัญในดอกอัญชัน เช่น แอนโทไซยานิน ซึ่งเป็นสารสีธรรมชาติที่มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระสูง โดยใช้วิธีการวางแผนการทดลองแบบBox-Behnken Design ซึ่งเป็นวิธีทางสถิติที่ช่วยในการวิเคราะห์ปัจจัยหลายตัว การศึกษานี้เน้นการพิจารณาอัตราส่วนของดอกอัญชันแห้งต่อน้ำ อุณหภูมิการสกัด และอุณหภูมิการระเหย ซึ่งมีผลโดยตรงต่อการคงคุณภาพของสารสำคัญ สี กลิ่น และรสชาติ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า การใช้อัตราส่วนดอกอัญชันแห้งต่อน้ำที่ 1:15 อุณหภูมิการสกัด 60 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิการระเหย 40 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดันต่ำสามารถลดการสูญเสียสารสำคัญและรักษาคุณสมบัติของน้ำอัญชันเข้มข้นได้ดีที่สุด ข้อมูลที่ได้จากงานวิจัยนี้สามารถใช้เป็นแนวทางในการพัฒนากระบวนการผลิตน้ำอัญชันเข้มข้นในระดับอุตสาหกรรมและเพิ่มศักยภาพในการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่จากดอกอัญชัน