กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ เปิดตัวโครงการปัญญาประดิษฐ์เพื่อปรับปรุงอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและการผลิตกระดาษ

กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ (DOE) กำลังใช้ปัญญาประดิษฐ์ การผลิตดิจิทัล และวิทยาศาสตร์วัสดุขั้นสูงเพื่อเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมที่ไม่เปลี่ยนแปลงมาหลายทศวรรษ โครงการริเริ่มระดับชาติใหม่ที่ชื่อว่า ศูนย์วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีผลิตภัณฑ์ป่าไม้ (CRAFT) จะพัฒนาเทคโนโลยีรุ่นถัดไปเพื่อปรับปรุงอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษ การผลิตกระดาษ และการบรรจุภัณฑ์ของประเทศ ซึ่งอุตสาหกรรมนี้สนับสนุนงานในภาคการผลิตหลายพันตำแหน่ง แต่ยังคงพึ่งพาโครงสร้างพื้นฐานโรงงานที่ล้าสมัย โครงการนี้นำโดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge (ORNL) ของ DOE โดยจะรวมกลุ่มห้องปฏิบัติการแห่งชาติ มหาวิทยาลัย และพันธมิตรในอุตสาหกรรมหลายแห่งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและช่วยให้ผู้ผลิตในประเทศรักษาความสามารถในการแข่งขันในระดับโลก

เป้าหมายของ CRAFT ไม่ได้มุ่งเน้นไปที่การสร้างโรงงานใหม่ แต่จะใช้การเปลี่ยนแปลงดิจิทัลเพื่อดึงคุณค่ามากขึ้นจากสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่ นักวิจัยจะใช้การปรับปรุงกระบวนการที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์ การสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อน การทำงานอัตโนมัติ และการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อระบุจุดคอขวดในการดำเนินงาน ลดเวลาหยุดทำงาน เพิ่มผลผลิต และลดต้นทุนการผลิต ดาเนียล คอฟกลิน (Daniel Coughlin) กรรมการบริหารของ CRAFT และสมาชิกอาวุโสด้านการวิจัยและพัฒนาของ ORNL กล่าวว่า “อุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและการผลิตกระดาษของสหรัฐฯ มีความสำคัญต่อชุมชนชนบทหลายพันแห่ง เช่นเดียวกับที่ผมเติบโตในรัฐเมน แต่โครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ส่วนใหญ่มีอายุมากหลายสิบปี”

เป้าหมายและวิธีการของโครงการ CRAFT

ศูนย์นี้ได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานเทคโนโลยีอุตสาหกรรมของสำนักงานทรัพยากรแร่และนวัตกรรมพลังงานของ DOE และได้รับการสนับสนุนจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Pacific Northwest, ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Idaho และห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Rocky Mountain ที่เพิ่งก่อตั้งขึ้น รวมถึงเครือข่ายพันธมิตรในอุตสาหกรรม

นอกเหนือจากเครื่องมือดิจิทัลแล้ว โครงการวิจัยนี้ยังจะจัดการกับขั้นตอนการผลิตที่ใช้พลังงานมากที่สุดในอุตสาหกรรม รวมถึงการประมวลผลเยื่อกระดาษรุ่นถัดไป การรีไซเคิลทางเคมี การกำจัดน้ำ และการอบแห้ง กระบวนการเหล่านี้คิดเป็นสัดส่วนที่สำคัญของต้นทุนการผลิตและมีโอกาสในการเพิ่มประสิทธิภาพ กรีก เบคแฮม (Gregg Beckham) นักวิจัยอาวุโสของ CRAFT และหัวหน้าห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Rocky Mountain กล่าวว่า โครงการนี้จะรวมการสร้างแบบจำลองระดับโมเลกุลเข้ากับการค้นพบที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์และการทดสอบเชิงทดลองเพื่อเร่งการพาณิชย์เทคโนโลยีการผลิตใหม่ ความพยายามนี้มีเป้าหมายเพื่อเติมเต็มช่องว่างระหว่างการวิจัยในห้องปฏิบัติการและการนำไปใช้ในโรงงาน

การส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและความร่วมมือ

CRAFT ในระยะเริ่มต้นจะทำงานร่วมกับผู้ผลิตโดยตรงเพื่อระบุปัญหาการดำเนินงานและกำหนดเทคโนโลยีต้นแบบที่ควรทดสอบก่อนการเปิดตัวเชิงพาณิชย์ ศูนย์นี้ยังมีแผนที่จะให้ความสามารถด้านการทำงานอัตโนมัติขั้นสูง การจำลอง และการวิเคราะห์ข้อมูลแก่บริษัท ซึ่งเป็นความสามารถที่โรงงานแบบดั้งเดิมหลายแห่งขาดอยู่ CRAFT มีอาร์ต รากอัสกัส (Art Ragauskas) เป็นประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีและศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยเทนเนสซี-ORNL กล่าวว่า ศูนย์นี้จะช่วยลดความเสี่ยงทางเทคนิคและการเงินในการนำเทคโนโลยีใหม่มาใช้ และส่งเสริมการนำนวัตกรรมที่มีแนวโน้มไปสู่การผลิตเชิงพาณิชย์ได้เร็วขึ้น

นอกเหนือจากการวิจัยแล้ว CRAFT ยังจะทำหน้าที่เป็นศูนย์ความร่วมมือระดับชาติ โดยจะรวมผู้ผลิตกระดาษ ผู้จัดหาอุปกรณ์ ลูกค้าฝ่ายล่าง และนักวิจัยเข้าด้วยกันเพื่อประสานงานการพัฒนาเทคโนโลยีตามความต้องการของอุตสาหกรรมและสนับสนุนการพัฒนากำลังคน เจ้าหน้าที่ DOE กล่าวว่า โครงการนี้มีเป้าหมายเพื่อเสริมสร้างการผลิตในประเทศ เพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ป่าไม้ของสหรัฐฯ และช่วยรักษาตำแหน่งงานในอุตสาหกรรมที่มีมูลค่าสูงในชุมชนชนบทที่พึ่งพาอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและการผลิตกระดาษ

ผลกระทบของโครงการ CRAFT ต่ออุตสาหกรรมเยื่อกระดาษ

การเปิดตัวโครงการ CRAFT ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและการผลิตกระดาษของสหรัฐฯ ขณะที่อุตสาหกรรมเผชิญกับแรงกดดันจากการแข่งขันระดับโลก การใช้ปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีดิจิทัลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่จะช่วยลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มผลผลิต นอกจากนี้ โครงการนี้ไม่เพียงแต่เน้นไปที่นวัตกรรมทางเทคโนโลยี แต่ยังเน้นความร่วมมือภายในอุตสาหกรรม ซึ่งมีความสำคัญต่อการรับมือกับสภาพแวดล้อมทางการตลาดที่ท้าทายมากขึ้น ผ่านการรวมพลังของสถาบันวิจัยและผู้ผลิต โครงการ CRAFT มีแนวโน้มที่จะเร่งการพาณิชย์เทคโนโลยีใหม่ ๆ และสนับสนุนเศรษฐกิจของชุมชนที่พึ่งพาอุตสาหกรรมนี้