ปัจจุบันประเทศไทยใช้รถไฟดีเซลรางวิ่งให้บริการตามเส้นทางต่าง ๆ การถไฟแห่งประเทศไทยกำลังจัดหารถไฟ DEMU (Diesel Electric Multiple Unit) มาให้บริการกับประชาชนในอนาคต ซึ่งในขณะนี้สถาบันวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีระบบราง 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 เรายังไม่ได้ลงทุนแบบนั้นจึงยังเป็นทางปกติที่ใช้ขับเคลื่อน จึงจำเป็นต้องใช้รถไฟ DEMU หรือ Diesel Electric Multiple Unit ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเหมือนเดิมแต่จุดที่แตกต่างคือ ไม่ได้ใช้เครื่องยนต์ดีเซลขับเคลื่อนล้อโดยตรง แต่ใช้ปั่นกระแสไฟฟ้าเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ที่ล้อ ซึ่งเกิดประสิทธิภาพการขับเคลื่อนดีกว่ามากเพราะให้แรงบิดที่ดีกว่า ไม่ต้องผ่านชุดเกียร์ ไม่ต้องซ่อมบำรุงชุดเกียร์เพิ่มเติม นอกจากนี้เราใส่ระบบ Hybrid เข้าไปด้วย ซึ่งมีข้อดีคือ ตอนห้ามล้อจะมีการปั่นไฟในช่วงเบรกกลับมาเก็บที่ชุดแบตเตอรี่เพื่อนำไปใช้กับตัวรถได้อีก ประสิทธิภาพการเบรกดีขึ้นด้วยเพราะเป็นการเบรกด้วยไฟฟ้าร่วมกับเบรกลม ทำให้เปลืองเบรกน้อยลงกว่ารถไฟดีเซลรางปัจจุบันที่เป็นเบรกลมทั้งหมด รถไฟ DEMU ที่เรากำลังออกแบบสามารถเคลื่อนเข้าและออกที่สถานีโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าอย่างเดียว เราดับเครื่องยนต์ดีเซลได้ไม่มีควัน พอออกสู่ที่โล่งค่อยใช้เครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งจากการคำนวณสามารถทำแบบนี้ได้ตลอดทาง รถไฟคันนี้ยังถูกออกแบบให้มีความเร็วสูงสุดถึง 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ปกติรถไฟไทยใช้ความเร็วประมาณ 120 กม. ดังนั้นเวลาที่ใช้ในแต่ละสถานีก็ลดลง
สำหรับเรื่องการออกแบบรถไฟ DEMU
การออกแบบรถไฟ DEMU ดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญจากอิตาลี ที่มีประสบการณ์ออกแบบรถไฟให้กับ อิตาลี ตุรกี จีน และอินเดีย ทุกอย่างดำเนินการตามมาตรฐานยุโรปทั้งหมด ตั้งแต่การผลิต งานเชื่อม ชิ้นส่วน และความปลอดภัย เป็นการพลิกโฉมหลายเรื่อง คือ 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 เรื่องโครงสร้างต้องมีรายละเอียดการเชื่อมอีกเยอะ การออกแบบรอยเชื่อมก็ต่างกัน เรามั่นใจมากว่าคนไทยเชื่อมได้ตามมาตรฐานแน่นอน แต่มีช่องว่างที่ต้องปิดคือเรื่องการรับรองการเชื่อมแต่ละจุด ตั้งแต่รับรองคนทำหน้าที่เชื่อม โรงงานที่ทำมีการรับรองมาตรฐานอย่างไร มีการรับรองจากบุคคลที่สามเรื่องความปลอดภัย ซึ่งต้องใช้เวลาการปิดช่องว่างตรงนี้
สำหรับตู้รถไฟ ผู้ประกอบการไทยมีการผลิตแล้วได้ตามมาตรฐานเรียบร้อย โดยภาพรวม สมมติว่าเราจะทำต้นแบบรถไฟวันนี้ มูลค่าของชิ้นส่วน local content ที่เราจะประกอบวันนี้รวมถึงแรงงานเป็นประมาณ 20% แต่ในอีก 5 ปีหากเราได้ลดช่องว่างต่าง 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 ที่เราทำอยู่ที่ประมาณหนึ่งแสนหนึ่งหมื่นล้านบาท ตัวที่จะได้ตาม DEMU มาคือ Passenger coach หรือรถโดยสารอยู่ที่ประมาณสี่หมื่นกว่าล้านบาท สองตัวนี้รวมหนึ่งแสนห้าหมื่นล้านบาท คิดดูง่าย ๆ ถ้าเราทำสำเร็จมี local content เฉลี่ย 60-70% เงินที่วนอยู่ในประเทศเป็นแสนล้านบาท ผลที่ดีคือ หนึ่ง GDP ของประเทศจะดีขึ้น สอง การส่งเสริมเศรษฐกิจที่หมุนเวียนในประเทศดีขึ้น สาม เราช่วยผู้ผลิตอุตสาหกรรมรถยนต์ที่มีความสามารถเพียงพอที่จะเปลี่ยนผ่านมายังอุตสาหกรรมรถไฟได้
เราใช้รถไฟอย่างน้อย 40 ปี ตามหลักวิชาการมีค่าการบำรุงรักษาในช่วงนั้นประมาณสามเท่าคือ หกแสนล้านบาท ถ้าเราไม่มีการผลิตอะไรเลยซื้อรถไฟจากต่างประเทศทั้งหมด จะมีค่าใช้จ่ายทั้งค่าซื้อค่าบำรุงรักษารวมทั้งหมดแปดแสนล้านบาท ถ้าประเทศไทยต่อยอดจาก “ผู้ซ่อม” เป็น “ผู้สร้าง” ในอุตสาหกรรมระบบรางได้สามารถผลิตชิ้นส่วนรวมถึงองค์ประกอบทั้งหลายได้ จะประหยัดถึง 70% ของค่าใช้จ่ายจำนวนแปดแสนล้านบาท ซึ่งจะเป็นเรื่องดีที่เราจะส่งเสริมให้มีการผลิตมากขึ้น ดีทั้งเรื่องของอะไหล่ และการซ่อมบำรุงระยะยาว
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์มีบทบาทสนับสนุนระบบรางอย่างไร บทบาทของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
ประการที่หนึ่ง เราเป็นคณะทำงานร่วมช่วยในเรื่องการออกแบบ การประสานงาน รวมถึง Technology transfer เรารับการถ่ายทอดเทคโนโลยีการออกแบบจากผู้ออกแบบระดับโลก ซึ่งสามารถนำองค์ความรู้มาประยุกต์ใช้ในการเรียนการสอนได้ รวมถึงอบรมวิศวกรใหม่ที่มีความสนใจเข้ามาหรือสามารถสร้างวิศวกรที่สามารถพัฒนาตนเองเป็นผู้ออกแบบในอนาคต
ประการที่สอง เรื่องการทำวิจัย เราสามารถทำวิจัยชิ้นส่วนที่ใช้ในรถไฟเพื่อปรับปรุงให้เหมาะสมกับการใช้งานในประเทศไทย เป็นศักยภาพที่เราจะมีในอนาคต
ประการที่สาม พัฒนาบุคลากรด้านระบบราง เนื่องจากอุตสาหกรรมระบบรางมีขนาดใหญ่ เมื่อพูดถึงรถไฟมีหลายองค์ประกอบทั้งรถไฟ ทางวิ่ง การให้บริการเดินรถ การบริการผู้โดยสาร การซ่อมบำรุง การสร้าง ทุกอย่างเป็นองค์รวมที่ค่อนข้างใหญ่ เราได้รับนโยบายชัดเจนจากกระทรวงคมนาคมว่าช่วยโฟกัสที่การพัฒนาบุคลากรให้มาก เพราะคนคือทรัพยากรที่มีค่าที่สุด ซึ่งมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์สามารถช่วยได้ เป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาบุคลากรระบบรางได้ กลุ่มวิศวกรนักออกแบบอาจมีจำนวนน้อยเมื่อเทียบกับคนทำงานกลุ่มอื่นที่หน้างาน เราสามารถเข้าไปช่วย สทร. กระทรวงคมนาคม รวมถึงหน่วยงานอื่น ๆ ช่วยพัฒนากลุ่มคนเหล่านี้ได้ ในอนาคตอันใกล้จะมีโครงการ sandbox ที่มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ทำร่วมกับ สทร. และการรถไฟ เพื่อพัฒนาบุคลากรในส่วนนี้