ซ่อมบำรุง

รายงาน การลดเวลาสูญเสียของเครื่องจักร CNC ด้วยวิธีบำรุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง กรณีศึกษา โรงงานแมชชินนิ่งชิ้นส่วนอลูมิเนียมของอุตสาหกรรมยานยนต์ เสนอ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กุณฑล ทองศรี จัดทําโดย นางสาว เฌอณิษฐา พัชราสิริภัสร์ รหัสนักศึกษา 116330441229-4 นาย ชลชัย ผอบทอง รหัสนักศึกษา 116330441225-2 นาย ชยานันท์ ศรีมั่น รหัสนักศึกษา 116330441215-3 นาย ธนกร ปันเสียบ รหัสนักศึกษา 116330441231-0 นาย พีรณัฐ พาคีรัตน์ รหัสนักศึกษา 116330441245-0 รายงานฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของรายวิชา 04412309 วิศวกรรมการบำรุงรักษา ห้องเรียน 63344 INE 1 ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ภาคเรียนที่ 2 ปีการศึกษา 2565 Word Word.PDF Powerpoint Powerpoint.PDF E-book Video

ก คำนำ รายงานฉบับนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของรายวิชา วิศวกรรมการบำรุงรักษา (Maintenance Engineering) รหัสวิชา 04412309 มีวัตถุประสงค์เพื่อลดเวลาสูญเสียของเครื่องจักร CNC ด้วยวิธีบำรุงรักษา โดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง ด้วยการจัดทำระบบการบำรุงรักษาเชิงป้องกันให้กับเครื่องCNC ซึ่งมี ปัญหามาจากการหยุดเครื่องกะทันหันในอัตราที่สูง ซึ่งจะทำให้สามารถยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักรและ อุปกรณ์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นของโรงงานแมชชินนิ่งชิ้นส่วนอลูมิเนียมของอุตสาหกรรมยานยนต์ เพื่อ ประโยชน์ต่อการเรียนรู้ด้านวิศวกรรมบำรุงรักษา คณะผู้จัดทำหวังว่า เนื้อหาในรายงานฉบับนี้ที่ได้เรียบเรียงมา จะเป็นประโยชน์ต่อผู้สนใจ หากมีข้อคิดเห็นหรือข้อเสนอแนะใด ขอได้โปรดแจ้งให้ทราบ เพื่อปรับปรุงให้ สมบูรณ์ยิ่งขึ้นต่อไป และในโอกาสนี้ ขอขอบคุณแหล่งที่มาทุกที่ที่ให้ข้อมูลเหล่านี้ หากรายงานเล่มนี้ผิดพลาด หรือบกพร่องประการใด จึงขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วย คณะผู้จัดทำ นักศึกษากลุ่ม 4 ห้อง 63344 INE

ข สารบัญ หน้า คำนำ ก สารบัญ ข บทที่ 1 บทนำ ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา 1 วัตถุประสงค์ 6 ขอบเขตของการดำเนินงานวิจัย 6 วิธีการดำเนินงานวิจัย 6 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 6 2 ทฤษฎีและวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง 8 ความหมายของการบำรุงรักษา 8 ชนิดของการบำรุงรักษา 9 วิศวกรรมความน่าเชื่อถือ (Reliability Engineering) 15 การบำรุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง (Reliability Centered Maintenance: RCM) 21 การวิเคราะห์อาการขัดข้องและผลกระทบ (Failure Mode and Effects Analysis: FMEA) 28 การบำรุงรักษาตามสภาพ (Condition Based Maintenance) 36 การคำนวณค่าประสิทธิภาพโดยรวม 40 เทคโนโลยีเครื่องจักรซีเอ็นซี (CNC MACHINE) 42

บทที่ หน้า การทดสอบมอเตอร์ 50 วรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง 51 3 วิธีการดำเนินงาน 55 ขั้นตอนการดำเนินงานวิจัย 55 การศึกษาสภาพการดำเนินการผลิตของโรงงานกรณีศึกษาและวิเคราะห์ปัญหาที่เกิดขึ้น 55 การประยุกต์ใช้วิธีการบำรุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง 63 การเลือกเครื่องจักรที่ส่งผลกระทบต่อปัญหาที่เกิดขึ้น 64 จำแนกส่วนประกอบของเครื่องจักรออกเป็นระบบย่อยและระบุหน้าที่การใช้งาน 66 วิเคราะห์ความสำคัญของชิ้นส่วนอุปกรณ์ในแต่ละระบบย่อย 72 ระบุความล้มเหลวในแต่ละระบบย่อย (Functional Failure) 76 การสร้างระบบบำรุงรักษาบบพื้นฐานความน่าเชื่อถือ 77 การกำหนดแผนในการเข้าตรวจสอบและการประยุกต์เพื่อนำไปใช้งาน 87 4 ผลดำเนินการวิจัย 88 ผลการเลือกวิธีการบำรุงรักษาที่เหมาะสมกับคุณลักษณะความเสียหาย 88 การสร้างแผนบำรุงรักษาและการนำไปใช้งาน 89 ผลการดำเนินงาน 95 ผลทดสอบสมมุติฐานวิจัย 98

บทที่ หน้า 5 สรุปผลการศึกษาและข้อเสนอแนะ 104 สรุปและวิจารณ์ผลการวิจัย 105 ข้อเสนอแนะ 107 บรรณานุกรม 109 ภาคผนวก 111 ภาคผนวก ก แผนการบำรุงรักษาของโรงงานกรณีศึกษาก่อนดำเนินการปรับปรุง 112 ภาคผนวก ข มาตรฐานค่า Machine Accuracy ของเครื่อง CNC Machining center (Brother) 117

บทที่1 บทนำ 1.1 ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา ในปัจจุบันอุตสาหกรรมการผลิตสินค้ามีการแข่งขันที่สูงมาก องค์กรต่างๆมีความจำเป็นอย่างมากที่ จะต้องมีการปรับปรุงและพัฒนาสินค้า เพื่อสร้างความได้เปรียบในการแข่งขันกับคู่แข่งในตลาด และที่สำคัญ เพื่อตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้าในด้านคุณภาพ ปริมาณ และการส่งมอบ เพื่อให้ลูกค้าเกิดความพึง พอใจสูงสุด ในขณะเดียวกันองค์กรผู้ผลิตก็จะต้องไม่ละเลยในการให้ความสำคัญทางด้านต้นทุนการผลิตสินค้า การดำเนินการผลิตให้บรรลุเป้าหมายนั้น องค์กรผู้ผลิตจะต้องจัดหาทรัพยากรและปัจจัยที่สำคัญ คือ วัตถุดิบ แรงงาน เครื่องจักร และเงินลงทุน มาใช้ในการผลิตสินค้า โดยเฉพาะเครื่องจักรซึ่งถือว่าเป็นหัวใจสำคัญในการ ผลิตสินค้า อุตสาหกรรมยานยนตร์เป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่และมีการแข่งขันที่สูง กระบวนการผลิต เป็นแบบ กระบวนการต่อเนื่องประกอบด้วยหลากหลายกระบวนการ ซึ่งโดยปัจจุบันเพื่อลดด้นทุนการผลิตหลายบริษัทฯ ได้นำระบบ JIT หรือระบบ LEAN มาใช้ในกระบวนการผลิตเพื่อลดจำนวนชิ้นส่วนงานคงค้างระหว่าง กระบวนการ เป็นเหตุให้เมื่อเครื่องจักรที่ใช้ในกระบวนการผลิตเกิดเหตุเครื่องจักรหยุดกะ ทันหัน (Breakdown) ในกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งๆ จะส่งผลกระทบเป็นลูกโซ่ให้กระบวนการต่อเนื่องหยุด สายการผลิตตามไปด้วย จึงมีความจำเป็นที่จะต้องมืการพัฒนาทางด้านประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตให้มี ประสิทธิภาพสูงสุด การเสียหายต่อสายการผลิตโดยรวม หากไม่สามารถแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้อย่างทันท่วงทีก็ อาจจะทำให้ผลการผลิตไม่ได้ตามแผนงานที่กำหนดไว้ เครื่องจักรและอุปกรณ์ที่ใช้ในกระบวนการผลิตของอุตสาหกรรมยานยนตร์มีเทคโนโลยีที่สูงรวมถึงมี อุปกรณ์และชิ้นส่วนที่มีความซับซ้อน จึงต้องมีการจัดการและวางแผนด้านบำรุงรักษาที่ถูกต้องและเหมาะสม แต่การบำรุงรักษาเครื่องจักรในปัจจุบัน ส่วนใหญ่เป็นการแก้ไขเฉพาะหน้า จะซ่อมเมื่อเครื่องจักรเกิด เหตุขัดข้องหรือชำรุดขณะทำการผลิต ด้วยเหตุที่เครื่องจักรมีการผลิตอย่างต่อเนื่องเป็นประจำ จึงไม่ต้องการ หยุดเครื่องจักรเพื่อซ่อมบำรุงเป็นเหตุให้เครื่องจักรเกิดการชำรุดเสียหายมากขึ้น ประสิทธิภาพลดต่ำลง 1.1.1 ข้อมูลของโรงงานกรณีศึกษา โรงงานกรณีศึกษามีกระบวนการผลิตคือรับงานวัตถุดิบที่หล่อขึ้น รูปแล้ว (Die casting) มาจากบริษัทผู้รับเหมา (Supplier) ประกอบด้วยวัตถุดิบ 3 ประเภทคือ Cover crankcase, Head cylinder และ Crankcase มาเข้าสู่กระบวนการแมชชีนนิ่ง ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะส่งเข้าสู่ โรงงานประกอบเครื่องยนต์ซึ่งเป็นโรงงานในกลุ่มบริษัทฯ เพื่อประกอบเป็นเครื่องยนต์ต่อๆไป โดยโรงงาน กรณีศึกษานี้เปิดทําการผลิตตลอด 24 ชั่วโมงเวลาทําการจันทร์ถึงศุกร์ ประกอบด้วยกระบวนการผลิต 3 กระบวนการดังต่อไปนี้

2 ภาพที่ 1.1 กระบวนการผลิตของโรงงานกรณีศึกษา 1.1.1.1 กระบวนการ Crankcase machining process คือกระบวนการที่ใช้ในการตัดเฉือนวัตถุดิบ (Crankcase) ประกอบด้วย 6 สายการผลิต แต่ละสายการผลิตประกอบไปด้วย 19 กระบวนการผลิตย่อย มี อัตรากําลังการผลิตงานเฉลี่ย 240 ชิ้นต่อกะ (Cycle time 1.6 นาที/ชิ้น) ใช้ พนักงานในการเดินเครื่อง 5 คน ต่อสายการผลิต 1.1.1.2 กระบวนการ Head cylinder machining process คือกระบวนการที่ใช้ในการตัดเฉือน วัตถุดิบเสื้อสูบเครื่องยนต์ (Head cylinder) ประกอบด้วย 5 สายการผลิต แต่ละ สายการผลิตประกอบไปด้วย 15 กระบวนการผลิตย่อย มีอัตรากําลังการผลิตงานเฉลี่ย 240 ชิ้นต่อกะ (Cycle time 1.6 นาที/ชิ้น) ใช้ พนักงานในการเดินเครื่อง 4 คนต่อสายการผลิต 1.1.1.3 กระบวนการ Cover crankcase machining process คือกระบวนการที่ใช้ในการตัดเฉือน วัตถุดิบฝาครอบห้องข้อเหวี่ยง (Cover crankcase) ประกอบด้วย 6 สายการผลิต แต่ละสายการผลิตประกอบ ไปด้วย 7 กระบวนการผลิตย่อย มีอัตรากําลังการผลิตงานเฉลี่ย 320 กะ (Cycle time 1.6 นาที/ชิ้น) ใช้ พนักงานในการเดินเครื่อง 1 คนต่อสายการผลิต เครื่องจักรในโรงงานแมชชินนิ่งอะลูมิเนี่ยม ประกอบด้วยเครื่องจักรหลักๆ 2 ประเภท คือ เครื่องจักร ซีเอ็นซี ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเครื่อง CNC Machining center และเครื่องจักรระบบควบคุม อัตโนมัติด้วย PLC รวม ทุกสายการผลิตของโรงงานกรณีศึกษามีทั้งสิ้น 228 เครื่อง แบ่งออกเป็น 8 ชนิดเครื่องจักร

3 ภาพที่ 1.2 ตัวอย่างเครื่องจักรซีเอ็นซีของโรงงานกรณีศึกษา TC 52A ภาพที่ 1.3 ตัวอย่างเครื่องจักรระบบควบคุมอัตโนมัติด้วย PLC ของโรงงานกรณีศึกษา 1.1.2 ปัญหาของโรงงานกรณีศึกษาในปัจจุบัน ประกอบไปด้วยไปหาหลักๆดังต่อไปนี้ 1.1.2.1 ค่าประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness: OEE) ของ บางสายการผลิตต่ำกว่า 90% และค่าอัตราความพร้อมในการใช้งานของเครื่องจักร (Machine Availability) ต่ำกว่า 85% 1.1.2.2 ระบบการบํารุงรักษาปัจจุบันของโรงงานฯ ประกอบด้วยการบํารุงรักษา เชิงป้อนกัน (Preventive maintenance) และการซ่อมเมื่อเสีย (Breakdown maintenance) ซึ่งดําเนินการ โดยแผนก บํารุงเครื่องจักรมีพนักงานทั้งสิ้น 9 คน ทําให้บางครั้งเกิดความล่าช้า 1.1.2.3 ในการดําเนินการบํารุงรักษาชิงป้องกันแต่ละครั้งกําลังคนไม่เพียงพอ เนื่องจากมีเวลากระชั้น ชิดในการดําเนินงานตามแผนการหยุดสายการผลิตของฝ่ายผลิต 1.1.2.4 อะไหล่เครื่องจักรบางรายการมีราคาสูงไม่เหมาะในการบํารุงรักษาโดย เปลี่ยนชิ้นส่วนตาม คาบเวลา (Time based maintenance) ทําให้ขาดการตรวจสอบดูแลเป็นเหตุให้เครื่องจักรหยุดบ่อย 1.1.2.5 อะไหล่เครื่องจักรบางรายการ ใช้เวลาในการซ่อมแซมนาน ทําให้ไม่สามารถจัดหาเวลาในการ เปลี่ยนให้ได้ครบทุกเครื่องจักร โดยเวลาสูญเสียของเครื่องจักร ได้แสดงไว้ในรูปภาพที่ 1.4 ดังนี้

4 ภาพที่ 1.4 กราฟแสดงจํานวนและเวลาที่เครื่องจักรหยุดเดือนมกราคม ถึง กันยายน ปี 2555 ตารางที่ 1.1 แสดงจํานวนความถี่เครื่องจักรหยุดฉุกเฉินเดือนมกราคม ถึง กันยายน ปี 2555

5 ตารางที่ 1.2 แสดงเวลาที่เครื่องจักรหยุดฉุกเฉินเดือนมกราคม ถึง กันยายน ปี 2555 ตารางที่ 1.3 เวลาสูญเสียของเครื่องจักรในโรงงานกรณีศึกษาเดือนมกราคม ถึง กันยายน ปี 2555 การบํารุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง (Reliability Centered Maintenance: RCM) เป็นหลักการจัดการด้านการบํารุงรักษาเครื่องจักร ที่จะมาช่วยลดการขัดข้องและเสียหายของเครื่องจักร ลดกิจกรรมการบํารุงรักษาที่ไม่จําเป็นให้กิจกรรมการบํารุงรักษาที่กําหนดขึ้นถูกต้องและเหมาะสมกับหน้าที่การ ทํางานของชิ้นส่วนอุปกรณ์มากที่สุด ให้การบํารุงรักษามีประสิทธิภาพสูงสุดในขณะที่ต้นทุนด้านการบํารุงรักษา

6 ต่ําสุด ซึ่งหลักการจะทําการวิเคราะห์รูปแบบความเสียหายของอุปกรณ์และชิ้นส่วนตามหลัก FMEA : Failure Mode and Effect Analysis (ข้อบกพร่องและผลกระทบ) แล้วทําการเลือกรูปแบบการบํารุงรักษาที่เหมาะสม กับ อุปกรณ์และชิ้นส่วน ซึ่งประกอบไปด้วย การบํารุงรักษาตามสภาพ (Condition-Based Maintenance: CBM) การบํารุงรักษาตามรอบเวลา (Time-Based Maintenance: TBM) การเปลี่ยนชิ้นส่วนตามรอบเวลา (Time-Based Discard: TBD) และการซ่อมเมื่อเสียหาย (Run to Failure: RTF) 1.2 วัตถุประสงค์ของงานวิจัย เพื่อลดเวลาที่เครื่องจักรเกิดการขัดข้องและเสียหายอย่างกะทันหันในระหว่างการผลิต และเพิ่มอัตราความพร้อมใช้งานของเครื่องจักร 1.3 ขอบเขตของการดำเนินงานวิจัย 1.3.1 การศึกษาวิจัยนี้ทำการศึกษาข้อมูลและวางแผนการบำรุงรักษาโดยมุ่งความ น่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลางให้กับโรงงานกรณีศึกษา โรงงานแมชชินนิ่งอะดูมิเนี่ยม 1.3.2 ใช้อัตราความพร้อมในการใช้งานของเครื่องจักร (Machine Availabiliy) และ เวลาเฉลี่ยระหว่างการเสียหาย (Mean Time between Failure: MTBF) เป็นตัวชี้วัด 1.4 วิธีดำเนินการ 1.4.1 ศึกษาปัญหาในขบวนการผลิต การใช้งานและการซ่อมบำรุงระบบควบคุม กระบวนการ 1.4.2 ศึกษาทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 1.4.3 ดำเนินการทดลองและรวบรวมข้อมูล 1.4.4 วิเคราะห์ผลการทดลองและหาแนวทางแก้ไข 1.4.5 สรูปผลการดำเนินการ 1.4.6 จัดทำเอกสาร 1.5 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1.5.1 ช่วยให้โรงงานกรณีศึกษาทราบถึงปัญหา ข้อผิดพลาด ที่เกิดขึ้นจากการดำเนินการ บำรุงรักษาเครื่องจักร 1.5.2 สามารถวางแผนและควบคุมการเดินเครื่องในการผลิตอย่างเต็มประสิทธิภาพ

7 1.5.3 ลดความสูญเสียที่เกิดจากเครื่องจักรและอุปกรณ์ในกระบวนการผลิต ส่งผลให้มี การใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ 1.5.4 สามารถนำแนวทางการบำรุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง (Reliability Centered Maintenance: RCM) ไปประยุกใช้กับการวางแผนและบริหารจัดการ การบำรุงรักษาเครื่องจักรอื่นๆ ที่มีใน โรงงานกรณีศึกษา 1.5.5 สามารถตรวจสอบเครื่องจักร ได้อย่างเป็นระบบรวมถึงการกำหนดระยะเวลาใน การซ่อมบำรุงได้อย่างถูกต้องโดยไม่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการผลิต

บทที่2 ทฤษฎีและวรรณกรรมที่เกี่ยวข้อง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการประยุกต์ใช้วิธีการบำรุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็น ศูนย์กลาง (Reliability Centered Maintenance: RCM) สําหรับกระบวนการผลิตใน โรงงาน Machining aluminum เพื่อเพิ่มอัตราความพร้อมในการใช้งานของเครื่องจักร (Machine Availability) และลดเวลา สูญเสีย (Downtime) ที่เกิดจากการขัดข้องและเสียหายอย่างกระทันหัน (Break down) ของเครื่องจักรลดลง ให้งานบำรุงรักษาและรอบเวลาในการบำรุงรักษาตามแผนมีเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องดังกล่าวจะเสนอ ตามหัวข้อต่อไปนี้ 1.ชนิดของการบำรุงรักษา 2.วิศวกรรมความน่าเชื่อถือ 3.การบำรุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง (Reliability Centered Maintenance RCM) 4.การวิเคราะห์อาการขัดข้องและผลกระทบ (Failure Mode and Effects Analysis: FMEA) 5.การบำรุงรักษาตามสภาพ (Condition Based Maintenance) 6.การคำนวณค่าประสิทธิภาพโดยรวม 7.เทคโนโลยีเครื่องจักรซีเอนซี 8.การทดสอบมอเตอร์ 9.งานวิจัยอื่นๆที่เกี่ยวข้อง 2.1 ความหมายของการบำรุงรักษา การบำรุงรักษา คือ งานที่ต้องปฏิบัติเพื่อรักษาสภาพหรือยกสภาพของเครื่องจักรและอุปกรณ์ให้ได้ มาตรฐานที่กำหนดหรืออีกนัยหนึ่งคือ เป้าหมายของการบำรุงรักษาหมายถึงวิธีในการดูแลเครื่องจักรอุปกรณ์ และโรงงานให้มีประสิทธิภาพในการทำงาน ดังต่อไปนี้ 2.1.1 เครื่องจักรสามารถเดินเครื่องได้เมื่อต้องการทำการผลิต 2.1.2 เครื่องจักรต้องไม่ชำรุดขณะที่ทำการผลิตอยู่ 2.1.3 เครื่องจักรต้องสามารถทำการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในระดับที่ต้องการ 2.1.4 การหยุดเครื่องจักรเพื่อซ่อมแซมต้องไม่ขัดกับแผนการผลิต 2.1.5 เวลาหยุดเครื่องจักร (Downtime) ต้องให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ การบำรุงรักษาเครื่องจักรนั้นได้มีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ยุคเริ่มตันอุตสาหกรรม หนักมาจนถึงยุคปัจจุบันที่มีความเจริญทางด้านเทคโนโลยี ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของระบบการบำรุงรักษาจะแบ่ง ได้ตามยุคสมัยที่เปลี่ยนแปลง ไม่ว่าจะเป็นช่อมเมื่อเกิดการชำรุดเสียหายของอุปกรณ์ วางแผนซ่อมบำรุง

9 ล่วงหน้าตามอายุ ไปจนถึงการคำนวณคาดการณ์ล่วงหน้า โดยที่ยุคเริ่มตันของการบำรุงรักษาที่เป็นรูปแบบที่มี แบบแผน ขั้นตอนในการบำรุงรักษาเครื่องจักร เกิดขึ้นในช่วงสมัยสงครามโลกครั้งที่ 1 โดยโรงงานผลิต เครื่องบินรบและเครื่องมืออุปกรณ์ของกองทัพสหรัฐอเมริกา เพื่อผลิตเครื่องบินและอุปกรณ์ที่ส่งเข้ากองทัพให้ ทัน หลังจากการเร่งผลิตมากๆ พบว่าเครื่องจักรที่ใช้งานเริ่มเสียชำรุดจนบางเครื่องใช้งานไม่ได้และผลผลิตที่ ออกมาเสียหายใช้การไม่ได้ จึงต้องเสียเวลาเชิญผู้เชี่ยวชาญมาจากหลายสาขา 2.1 ชนิดของการบำรุงรักษา ในยุคต้นๆ ของการใช้เครื่องจักรนั้น มักจะใช้งานจนกว่าจะเกิดการชำรุดจึงทำการซ่อมแซมทำให้เกิด ความเสียหายในรูปแบบต่างๆเกิดตามมา ต่อมาเมื่อถึงยุกต์ปฏิวัติอุตสาหกรรมได้มีการวางระบบงานเพื่อซ่อม บำรุงรักษาเชิงป้องกันขึ้นเพื่อยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักรและป้องกันไม่ให้เครื่องจักรเกิดการเสียโดย กะทันหัน แนวความคิดและวิวัฒนาการในการบำรุงรักษาเกิดจากเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีการผลิต คอมพิวเตอร์ จึงมีส่วนช่วยให้มีการผลักดันเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของวิธีการบำรุงรักษาจากการซ่อมบำรุง เมื่อเสีย เป็นการวางแผนการซ่อมบำรุงก่อนที่เครื่องจักรจะไม่สามารถดำเนินการได้โดยสามารถสรุปแนวของ วิวัฒนาการที่เกิดขึ้นในช่วงปี ค.ศ.1950 ถึงหลังช่วงปี ค.ศ.2000 ได้ดังภาพที่ 2.1 ภาพที่ 2.1 วิวัฒนาการทางเทคโนโลยีการบำรุงรักษา ที่มา: เสกสรร สิงห์ธนู “การบำรุงรักษาเชิงแผนงานเพื่อ เพิ่มประสิทธิภาพเครื่องจักรกรณีศึกษาสาย การบรรจุน้ำยาทำความสะอาดสุขภัณฑ์” (วิทยานิพนธ์ปริญญา มหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมการ ผลิต บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 2550), 8

10 การบำรุงรักษาที่ผ่านมาต่างก็จะมีวิธีการบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน เหมือนกัน หรือ คล้ายคลึงกันนำมา เทียบวิธีการไม่ได้ ในหน่วยงานการผลิตแต่ละหน่วยหรือแต่ละโรงงาน แผนการ ผลิต ตลอดจนผลิตภัณฑ์ก็จะไม่ เหมือนกัน ซึ่งก็เป็นสาเหตุให้การบำรุงรักษา ในแต่ละที่ไม่เหมือนกัน ซึ่งในกระบวนการผลิตล้วนแล้วแต่คิด ค้นหาวิธีการบำรุงรักษาเพื่ออำนวยความสะดวกให้กับสายงานของตน ดังนั้นชนิดของการบำรุงรักษาที่มี หลากหลายวิธีการดังนี้ (สุรพล, 2545) 2.1.1 การบำรุงรักษาด้วยผู้ควบคุมเครื่อง (Operator Maintenance : OM) เป็นการ บำรุงรักษาเมื่อ มีความเสียหายเครื่องจักรที่ใช้อยู่ ทำโดยผู้ควบคุมเครื่องนั้นๆ เป็นผู้ดำเนินการซ่อมเอง หากเป็นการชำรุด เสียหายเพียงเล็กน้อย แต่หากไม่สามารถจะซ่อมแซมได้ก็จะเรียกช่วงจากบริษัทผู้จำหน่ายเครื่องจักรทำการ ซ่อมให้ ซึ่งวิธีรักษาเมื่อเครื่องจักรอุปกรณ์นั้น เกิดชำรุดและต้องหยุดเป็น กรณีฉุกเฉิน วิธีนี้แม้ว่าจะเป็นวิธีการ ดั้งเดิมในการบำรุงรักษา แต่จำเป็นต้องนำมาใช้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากเครื่องจักรทั้งหลายแม้ว่าจะได้รับ การบำรุงรักษาป้องกันอย่างดีแล้วเพียงใดก็ตาม ก็ยังมี โอกาสเกิดเหตุเสียหายโดยฉุกเฉินขึ้นได้ตลอดเวลา อาทิ เช่น 2.1.1.1 ความเสียหายมีผลกระทบต่อกระบวนการผลิต และการซ่อมบำรุงรักษาน้อยมากทำให้ความ เสียหายด้านการบำรุงรักษาที่มีน้อยด้วย 2.1.1.2 แนวโน้มการเสื่อมสภาพชำรุดของเครื่องจักรแตกต่างกันมากและไม่ สามารถที่จะตรวจหรือ ซ่อมได้ 2.1.1.3 การบำรุงรักษาหลังเกิดเหตุขัดข้องของเครื่องจักร (Breakdown Maintenance: BM) การซ่อมในกรณีนี้เกิดขึ้นหลังจากที่เครื่องจักรอุปกรณ์ได้เกิดความชำรุดขึ้น หากมีการ ใช้งานซ่อมบำรุง เครื่องจักรอย่างดี แต่ในบางกรณีเครื่องจักรก็อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่าง กะทันหันได้ แม้ว่าจะได้มีระบบ ซ่อมบำรุงเป็นอย่างดีแล้วก็ตาม ทำให้จำเป็นต้องทําการซ่อมบำรุง ในรูปแบบนี้ กิจกรรมซ่อมบำรุงในรูปแบบนี้ เป็นงานของฝ่ายซ่อมซึ่งอาจต้องการความร่วมมือจาก ฝ่ายอื่นบ้าง ระบบการซ่อมบำรุงต่างๆ อย่างกะทันหัน เพราะการเกิดความเสียหายของเครื่องจักร ใน ลักษณะนี้ จะทำให้เกิดผลเสียอย่างร้ายแรงแก่ระบบการผลิต 2.1.2 การบำรุงรักษาตามตารางที่ได้กำหนดไว้ (Scheduled Maintenance: SM) เป็น การดำเนินการ ซ่อมบำรุงรักษาโดยใช้ผู้ที่มีหน้าที่โดยตรง ซึ่งเป็นเจ้าหน้าที่ในแผนกบำรุงรักษาใน การดาเนินการได้มีการเตรียม แผนการไว้ล่วงหน้า โดยได้มีการกำหนดจุดการบำรุงรักษา และ ระยะเวลาที่ต้องทำการบำรุงรักษา เมื่อถึงเวลา ตามแผนกําหนดแล้ว ทางแผนกซ่อมบำรุงรักษาก็จัดส่งช่างซ่อมบำรุงไปดำเนินการตามแผน เช่น เปลี่ยนถ่าย น้ำมันหล่อลื่นจารบี หรือตรวจตราในจุด ที่ส่วนประกอบมีอายุการใช้งานสั้น ในการดำเนินการนี้ไม่ได้ระบุ ความสามารถ หรือวิธีการ บำรุงรักษา ดังนั้นช่างซ่อมบำรุงจึงต้องใช้ความสามารถที่ตนมีเพื่อดำเนินการให้ บรรลุผลการ บำรุงรักษาให้ได้ตามเป้าหมายที่กำหนด 2.1.3 การบำรุงรักษาตามแผนที่กำหนดไว้ (Planned Maintenance: PLM) เป็นการ จัดการบำรุงรักษา โดยเจ้าหน้าที่หน่วยบำรุงรักษาที่มีหน้าที่โดยตรง โดยเพิ่มความละเอียดของ แผนงานเพิ่มจากการบำรุงรักษา แบบตามกำหนดเวลา กล่าวคือ นอกจากกำหนดจุดที่ต้องการทำการ บำรุงรักษาแล้ว ยังคงต้องระบุวิธีการ บำรุงรักษาและตัวบุคคลที่จะต้องทำการบำรุงรักษาด้วย เพื่อจะ ได้ซึ่งผู้ที่มีความสามารถในด้านนั้นๆไป

11 ดำเนินการซ่อมตามวิธีการที่กำหนดและเครื่องจักรที่มี ความพร้อมในการทำงานมากที่สุด มีอายุการใช้งานได้ ยาวนาน 2.1.4 การบำรุงรักษาเชิงแก้ไขปรับปรุง (Corrective Maintenance: CM) เป็นการ ดำเนินการเพื่อการ ดัดแปลงปรับปรุงแก้ไขเครื่องจักร หรือส่วนของเครื่องจักร เพื่อขจัดเหตุขัดข้องที่เกิดขึ้นบ่อยๆ จนเป็นปัญหา การขัดข้องซ้ำซากเกิดการเรื้อรังของเครื่องจักร ให้หมดไปโดยสิ้นเชิง การปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องจักรให้ สามารถผลิตได้ด้วยคุณภาพและปริมาณที่สูงขึ้นสำหรับ สำหรับข้อมูลที่ได้นั้นมักเป็นข้อมูลที่ได้หลังจากเกิด เหตุขัดข้องแล้วเท่านั้น ผู้ให้บริการในหน้าที่วิเคราะห์ หาสาเหตุตลอดจนการดัดแปลงปรับปรุงแก้ไขนี้ต้องเป็นผู้ ที่มีความชำนาญสูงเท่านั้น 2.1.5 การป้องกันการบำรุงรักษา (Maintenance Prevention: MP) เป็นการดำเนินการ เพื่อได้มาซึ่ง เครื่องจักรที่ไม่ต้องการการบำรุงรักษา หรือหากต้องการการบำรุงก็เพียงแต่มีประวัติ ของเครื่องจักรรุ่นแรกโดย ละเอียดซึ่งการศึกษาและวิเคราะห์ข้อมูลมีอยู่จะช่วยให้การออกแบบหรือ การเลือกซื้อเครื่องจักรใหม่บรรลุถึง วัตถุประสงค์ของการป้องกันการบำรุงรักษาได้โดย 2.1.5.1 ออกแบบเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิตให้มีความแข็งแรงทนทานและ บำรุงรักษาได้ง่าย โดยเฉพาะ การออกแบบเครื่องจักรที่ใช้กับงานเฉพาะพิเศษ 2.1.5.2 ใช้เทคนิคที่จะทำให้เครื่องจักรทำงานได้โดยมีความน่าเชื่อถือสูง เครื่องจักรจะได้ไม่ต้องทำงานหนัก เกินไป 2.1.5.3 ต้องรู้จักเลือกซื้อเครื่องจักรตลอดจนอุปกรณ์ที่ดีมีความทนทาน ใช้งานได้ง่ายซ่อมแซม และมี ราคาที่เหมาะสม 2.1.6 การบำรุงรักษาพยากรณ์ (Predictive Maintenance: Pom) เป็นการเฝ้าดูแลรักษาเครื่องจักร อุปกรณ์เพื่อที่จะค้นหาสัญญาณการผิดปกติที่จะนำไปสู่การชำรุดของเครื่องจักรอุปกรณ์และคาดคะเนความ เสียหายที่จะเกิดขึ้นรวมทั้งทำการซ่อมแซมและแก้ไขความผิดปกติก่อนที่เครื่องจักรอุปกรณ์นั้นๆจะชำรุด ซึ่ง การซ่อมบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์สามารถทำได้โดยนำเทคนิคต่างๆ มาใช้ในการเฝ้าติดตามเงื่อนไขของการ ดำเนินงาน เช่นการวิเคราะห์การสิ้นสะเทือน (Vibration Analyst) การวัดอุณหภูมิโดยใช้เครื่องบันทึกซึ่ง แสดงผลแบบกราฟ (Thermogamph) การศึกษาเกี่ยวกับการเสียดสีบนส่วนต่างๆ ของเครื่องจักร (Iridology) เป็นต้น ซึ่งมีการออกแบบการซ่อมบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ที่ดีแล้ว สามารถทำให้การขัดข้องของเครื่องจักร อุปกรณ์ลดลง งานซ่อมบำรุงฉุกเฉินน้อยลง มีแต่งานซ่อมบำรุงรักษาตามที่วางแผนไว้ ทำให้กระบวนการทำงาน มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ต้นทุนต่ำลง 2.1.7 การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance: PM) เป็นการดำเนินการในการซ่อม บำรุงรักษาก่อนที่เครื่องจักรนั้นจะชำรุดโดยการคาดคะเนและจัดแผนการบำรุงรักษาไว้ล่วงหน้า ซึ่งต้องสร้าง แผนการซ่อมบำรุงรักษาอย่างมีมาตรฐานเหตุผลเนื่องมาจากการตระหนักถึงผลกระทบต่อการผลิตเมื่อมีความ ขัดข้องที่ไม่ได้คาดการณ์ไว้ล่วงหน้านั่นเอง การซ่อมบำรุงรักษาเชิงป้องกัน สามารถทำได้ด้วยการตรวจสอบ สภาพเครื่องจักรอุปกรณ์ ทำความสะอาด และทำการหล่อลื่นให้ถูกวิธี การปรับแต่งเครื่องจักรให้เป็นไปตามคำ แนะนำของคู่มือ รวมทั้งการปรับปรุงและเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่ตามกำหนดเวลาวัตถุประสงค์ของการซ่อมบำรุง เชิงป้องกันคือ

12 1.ลดจำนวนการชำรุดขัดข้องของเครื่องจักรอุปกรณ์ 2.ลดความสูญเสียในการผลิต เนื่องจากอุปกรณ์เกิดการชำรุดขัดข้อง 3.เพิ่มอายุการใช้งาน และผลผลิตของอุปกรณ์ทั้งหมด 4.เพื่อรับข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กับเครื่องจักรและอุปกรณ์เพื่อใช้ในการ ตัดสินใจต่างๆ และสามารถ ช่วยผลตอบแทนการลงทุนอีกด้วย 5.ช่วยในการวางแผนและจัดลำดับตารางการผลิตที่ดีสำหรับการซ่อมบำรุงรักษา 6.ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและสุขภาพของแรงงาน 2.1.8 การบำรุงรักษาทวีผลโดยทุกคนมีส่วนร่วม (Total Productive Maintenance TPM) เป็นการจัดรูปแบบของการบำรุงรักษาสำหรับพนักงานทุกคน ตั้งแต่ผู้บริหารสูงสุดลงมาถึงพนักงานในสายงาน ผลิต ซึ่งเป็นการบำรุงรักษาเครื่องจักรเครื่องจักรอย่างทั่วถึงทั้งบริษัท โดยการปฏิบัติการซ่อมบำรุงในรูปแบบ ต่างๆ ทั้ง 5 รูปแบบ คือ กิจกรรมโดยรวมทั้งหมดของระบบ การบำรุงรักษาทวีผลที่ทุกคนมีส่วนร่วม ลักษณะ ของการปฏิบัติงานจะเป็นการปฏิบัติงานโดยตรงตามหน้าที่ และการปฏิบัติควบคู่กับการปฏิบัติงานตามปกติ ของทุกฝ่ายรวมกันเพื่อให้เกิดขึ้นตอนการซ่อมบำรุงที่มีอย่างเป็นระบบและต่อเนื่องโดยผลสำเร็จของการทำ กิจกรรม TPM ดังกล่าวนี้ จะนำไปสู่ผลสำเร็จของการเพิ่มผลผลิตของหน่วยงานและองค์กรนั่นเอง วัตถุประสงค์ของการนำศาสตร์ด้านการบำรุงรักษามาใช้ก็เพื่อดูแลเครื่องจักรกลให้ทำงานอย่าง ต่อเนื่องและทำงานให้เต็มประสิทธิภาพซึ่งเป็นสิ่งที่ต้องการของทุกๆองค์การ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ อุตสาหกรรมการผลิตจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำให้เครื่องจักรเหล่านี้หยุดทำงานเนื่องจากการชำรุดให้น้อยที่สุด จะเห็นว่าวัตถุประสงค์ของงานการบำรุงรักษาเครื่องจักรกล ก็คือการลดจำนวนครั้งของการชำรุดของเครื่องจักร ให้น้อยที่สุด ลดค่าใช้จ่ายการซ่อมแซม และ การเพิ่มช่วงเวลาความพร้อมใช้งานของเครื่องจักร (Machine Availability Peroid) รวมถึงเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ที่ทำงานที่เกี่ยวข้อง การบำรุงรักษาสามารถแบ่ง ออกเป็น 4 ประเภท คือ 1.การซ่อมเมื่อเสีย (Breakdown Maintenance: BM) วิธีการบำรุงรักษาวิธีนี้เป็นแนวความคิดในงาน การบำรุงรักษาที่เก่าแก่ที่สุดในตำราบางเล่มให้นิยามวิธีการบำรุงรักษาแบบนี้ว่า “ดำเนินการโดยไร้การ บำรุงรักษา (No maintenance at All or Maintenance Less)” ทั้งนี้อาจเป็นเพราะว่าโดยข้อเท็จจริงแล้ว ก็ คือ บุคลากรในฝ่ายบำรุงรักษาจะไม่ออกไปปฏิบัติงานใดๆเลย จนกว่าจะมีรายงานว่ามีเครื่องจักรชำรุดใช้งาน ต่อไปไม่ได้ อย่างไรก็ตามการบำรุงรักษาแบบนี้ยังคงมีใช้อยู่กับสถานการณ์บางลักษณะ เช่น ในเครื่องจักรที่ไม่ สลับซับซ้อนและมีชิ้นส่วนอะไหล่พร้อมอยู่เสมอหรือสามารถสั่งซื้อได้อย่างทันทีทันใดโดยค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นจาก การบำรุงรักษาแบบนี้ควร จะมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการประยุกต์ใช้วิธีการรักษาวิธีอื่นๆ ตัวอย่างการบำรุงรักษา แบบนี้ ได้แก่ หลอดไฟฟ้า ซึ่งถูกปล่อยไว้จนกระทั่งหลอดขาด หรือในกรณีแผ่นผ้าเบรกรถยนต์หน้าสัมผัสลึกลง เป็นต้น ข้อเสียในการบำรุงรักษาชนิดนี้ได้แก่ 1.1 ไม่มีสัญญาณใดๆ บอกเป็นการเตือนล่วงหน้าเมื่อเครื่องจักรเริ่มชำรุด 1.2 ไม่สามารถยอมรับได้ ในระบบที่ต้องการความเชื่อมั่นสูง เช่น ในอากาศยาน 1.3เก็บชิ้นส่วนอะไหล่ไว้มากซึ่งหมายถึงค่าใช้จ่ายในการเก็บของคงคลังสูง 1.4 ไม่สามารถบรรลุเป้าหมายในการปฏิบัติตามแผนการผลิตได้ตามประสงค์

13 1.5 ไม่สามารถวางแผนงานในแผนกการบำรุงรักษาได้ 2. การบำรุงรักษาตามแผน (Plan Maintenance: PM) เพื่อเป็นการลบล้างข้อบกพร่อง ของการ บำรุงรักษาเมื่อชำรุดจึงได้มีการพัฒนางานทางด้านการบำรุงรักษาตามแผนขึ้นมา กล่าวโดยย่อก็คือการ บำรุงรักษาเครื่องจักรกลตามระยะเวลาที่กำหนดขึ้นโดยอาจได้มาจากประสบการณ์หรือ จากคู่มือการใช้งาน ของเครื่องจักรนั้นๆ อย่างไรก็ตามการชำรุดของเครื่องจักรโดยไม่คาดคิดก็ไม่ สามารถขจัดออกไปได้เนื่องมาจาก ว่ารูปแบบความชำรุดของเครื่องจักร ในแง่การกระจายทางสถิติ) ไม่ได้อยู่ในลักษณะของการกระจายแบบ สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะเลือกช่วงการ บำรุงรักษาตามแผนที่เหมาะสมและในบางกรณีถึงแม้ว่าได้ ปฏิบัติการบำรุงรักษาตามแผนแล้วก็ตาม ก็ยังคงมีโอกาสที่จะเกิดการชำรุดของเครื่องจักร โดยไม่คาดคิดอีก อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ สรุปได้ว่า การใช้การบำรุงรักษาแบบนี้จะทำให้เป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายในการผลิตทั้งทางตรง และทางอ้อม ตัวอย่างของการบำรุงรักษาแบบนี้ ได้แก่ การตรวจเช็คระดับน้ำมันที่บริเวณช่องตรวจระดับน้ำมัน การเปลี่ยนถ่ายน้ำมันตามระยะเวลา การถอดเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สำคัญบางชิ้นส่วนตามระยะเวลา ฯลฯ ปัญหา หนึ่งที่จะทบเสมอเมื่อทำการบำรุงรักษาตามระยะเวลา คือ ทำการเปลี่ยนชิ้นส่วนบางชิ้นโดย ไม่จำเป็นและใน บางกรณีอาจจะเป็นการรบกวนชิ้นส่วนในระบบอื่นโดยไม่จำเป็นรวมไปถึงในกรณีที่มีการประกอบกลับของ ชิ้นส่วนเข้าที่ไม่ถูกต้องซึ่งนับว่าได้รับผลเสียมากกว่าผลดีเสียอีก ในช่วงศตวรรษที่ผ่านมาจึงมี วิธีการบำรุงรักษา แบบใหม่ที่เรียกกันว่า (RELIABILITY CENTRED MAINTENANCE: RCM) โดยมีหลักการย่อๆ ดังนี้ 2.1 ตรวจวิเคราะห์หาชิ้นส่วนวิกฤต 2.2 ตรวจสอบชิ้นส่วนวิกฤตตามระยะเวลาที่กำหนด 2.3 ถอดชิ้นส่วนออกเพื่อปรับสภาพ 2.4 ถอดเปลี่ยนชิ้นส่วนวิกฤต 2.5 ในกรณีของชิ้นส่วนที่ไม่วิกฤตก็ให้ใช้ต่อไปจนชำรุด 2.6 ในบางกรณีที่จำเป็นให้ทำการออกแบบชิ้นส่วนบางชิ้นใหม่ 3. การบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์หรือการคาดคะเน (Predictive Maintenance) หรือ (Fix it before fails) โดยทั่วไปในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันแล้วว่าเครื่องจักรกลจะมีกลไกและวิธีทำงาน สลับซ้บซ้อนมากกว่าใน สมัยก่อนๆรวมทั้งเป็นการยากที่จะทำการถอดเปลี่ยนหรือทำการตรวจเช็ค ตามจุดที่สำคัญของงานการ บำรุงรักษาตามแผน (Plan Maintenance) วิธีการในงานการบำรุงรักษา โดยการคาดคะเนนับได้ว่าเป็น ปรัชญาใหม่ในศาสตร์ของการบำรุงรักษาเครื่องจักร แนวความคิด โดยสรุปก็คือการใช้วิธีการหรือเทคนิคใหม่ๆ ของเครื่องมือวัดชนิดต่างๆ เช่น อุปกรณ์ที่ในการวัด ความสั่นสะเทียน กล้องอินฟราเรด เทอร์โมกราฟฟี่ เป็น ต้น โดยพื้นฐานแล้วพอที่จะจัดแบ่งการบำรุงรักษาแบบนี้ออกเป็นวิธีย่อยๆคือ 3.1. การวิเคราะห์สัญญาณความสั่นสะเทือน (Vibration Analysis) 3.2. การวิเคราะห์สารหล่อลื่นใช้แล้ว (Oil / Wear Particle Analysis) 3.3.การวิเคราะห์สมรรถนะเครื่องจักร (Performance Monitoring) 3.4 การวิเคราะห์ภาพถ่ายความร้อน (Thermography Monitoring) ซึ่งมักจะเรียกวิธีการเหล่านี้ว่าการติดตามสภาพเครื่องจักร (Condition Monitoring) หรือเรียกอีก ชื่อหนึ่งว่าการติดตามสุขภาพเครื่องจักร (Machine Health Monitoring) ก็จัดได้ว่าเป็น ส่วนหนึ่งของการ

14 บำรุงรักษาแบบคาดคะเน ความจริงแล้วการทำ CM: Condition Monitoring หรือ MHM: Machine Health Monitoring ไม่ใช่ของใหม่ เพราะโดยทั่วไปแล้ววิศวกรหรือผู้ควบคุม เครื่องก็ใช้สามัญสำนึกในการดูแล เครื่องจักรอยู่แล้ว เช่น การใช้สายตาตรวจดูลักษณะโดยทั่วไป การใช้จมูกดมกลิ่นไหม้ การใช้หูฟังเสียงที่ดัง ผิดปกติ และการใช้ฝ่ามือสัมผัส (ความร้อนและ/หรือ ความสั่นสะเทือน) เป็นต้น อย่างไรก็ตามวิธีการตรวจสอบ ดังกล่าวจะเป็นลักษณะการประเมิน สภาพเครื่องจักรที่ไม่มีข้อยุติที่แน่นอน ทั้งนี้เนื่องมาจากความไม่เที่ยงตรง ของประสาทสัมผัสแต่ละคนที่ไม่เหมือนกัน ดังนั้นการใช้เครื่องมือตรวจวัดเชิงปริมาณสำหรับการบำรุงรักษา แบบคาดคะเน จึงเป็นสิ่งสำคัญ ทั้งนี้เพราะทำให้ได้ข้อสรุปที่ไม่มีการบิดพลิ้วในการประเมิน ดังนั้นจาก ความหมาย ของ “Predictive Maintenance” ก็พอที่จะสรุปได้ว่าเมื่อสามารถทราบถึงลักษณะของต้นเหตุ ของ การชำรุดก็พอที่จะสามารถจัดเตรียมการล่วงหน้าสำหรับแรงงาน อะไหล่ และช่วงเวลาการทำงานที่ไม่ขัด กับแผนการผลิตหลัก โดยมีการประยุกต์ใช้อย่างเหมาะสม 4.การบำรุงรักษาเชิงรุก (PROACTIVE MAINTENANCE) เป็นการบำรุงรักษาก่อนที่เครื่องจักรจะ เริ่มที่จะชำรุด นับว่าการใช้เทคนิคการบำรุงรักษาเครื่องจักรที่ค่อนข้างใหม่ใน อุตสาหกรรมบ้านเราทั้งนี้เพราะ แนวคิดดังกล่าวนี้ถูกตีพิมพ์เมื่อประมาณปี ค.ศ.1985 โดยย่อแล้ว งานการบำรุงรักษาแบบนี้จะมุ่งพิจารณาที่ “รากเหง้าของปัญหา (Root Causes of Failure)” โดยที่ Root Causes สามารถแบ่งย่อยออกเป็นแปดอย่าง คือ 1.ความไม่เสถียรทางเคมี (Chemical Stability) 2. ความไม่เสถียรทางกายภาพ (Physical Stability) 3.ความไม่เสถียรทางอุณหภูมิ (Temperature Stability) 4.ความไม่เสถียรทางการสึกหรอ (Wear Stability) 5.ความไม่เสถียรทางการรั่วไหล (Leakage Stability) 6.การเกิดโพรงอากาศในระบบไฮโดรลิก (Cavitation) 7. ความไม่เสถียรในระดับของสิ่งสกปรก (Contamination) 8. ความไม่เสถียรจากการบิดตัวหรือเยื้องศูนย์ (Distortion & Misalignment) เมื่อใดมีการไม่สมดุลในระบบของเครื่องจักรจะเกิดความไม่มี Stability ใน Root Causes ที่กล่าวมา หรืออาจจะมีความไม่สมดุลในระบบมากกว่าหนึ่งสาเหตุก็เป็นได้ ตัวอย่างที่เห็นได้ง่ายๆ ในระบบไฮโดรลิก ก็คือ การที่มีสิ่งสกปรก (Contaminates) หลุดลอดเข้าในระบบซึ่งอาจจะเกิดจาก การเติมน้ำมันสกปรกเข้าในระบบ การเสื่อมสภาพของไส้กรองอากาศ การชำรุดฉีกขาดของซีล เป็นต้น สิ่งสกปรกดังกล่าวจะเป็นสาเหตุหลักที่ทำ ให้ระบบขาดสมดุลไป เมื่อวิศวกรหรือผู้ชำนาญการทราบถึง Root Causes ก็จะทำการแก้ไขให้ระบบกลับคืนสู่ สมดุล เช่น ใช้ไส้กรองมี ประสิทธิภาพสูงขึ้น เปลี่ยนชีสที่ขาด หรือกรองน้ำมันที่สงสัยว่ามีสิ่งสกปรกผสมอยู่เป็น ต้น อย่างไร ก็ตามเนื่องจากจำเป็นต้องใช้ทั้งเครื่องมือและบุคคลากรที่มีความชำนาญสูงในการค้นหา Rat Catsies แนวความคิดการบำรุงรักษาแบบนี้จึงยังไม่แพร่หลายมากนัก

15 2.2 วิศวกรรมความน่าเชื่อถือ (Reliability Engineering) ในการรวมเทคนิคการบำรุงรักษาเชิงรุก (Proactive techniques) วิศวกรรมความน่าเชื่อถือจะ รวมถึง Reliability การออกแบบใหม่ (Redesign) การแก้ไขหรือการปรับปรุงชิ้นส่วน ประกอบที่สำคัญ ใน บางครั้งก็มีความจำเป็นต้องการแก้ไขแบบของชิ้นส่วนที่สำคัญ การออกแบบโครงสร้างเพื่อกำหนดหน้าที่ รับผิดชอบก็ถูกรวมเข้าในวิศวกรรมความน่าเชื่อถือด้วย การวัดระดับความน่าเชื่อถือ (Moubray, 1997) ได้นิยามความหมายของการชำรุดว่า “สินทรัพย์ใดๆ ที่ไม่สามารถใช้งานได้ตามมาตรฐานหรือระดับที่ผู้ใช้งานยอมรับ" หรืออาจนิยาม ความชำรุดว่า เป็นความ สูญเสียทางสมรรถนะของระบบหรือกระบวนการ ซึ่งเป็นต้นเหตุความสูญเสียความสามารถของโรงงานและ ส่งผลกระทบต่อผลตอบแทนทางธุรกิจ สำหรับการกำหนดระดับความน่าเชื่อถือในงานวิศวกรรมจะดำเนิน ในช่วงกระบวนการออกแบบ ตั้งแต่ช่วงการออกแบบเบื้องต้นจนกระทั่งช่วงการพัฒนาต้นแบบ รวมทั้งช่วงการ ทดสอบต้นแบบและการทบทวนการออกแบบ 2.2.1 การคํานวณความน่าเชื่อถือ (Reliability Calculations) MTBF ควรจะเป็นค่าคํานวณจาก การเก็บประวัติการซ่อมบำรุงของเครื่องจักร การจดบันทึกประวัติจากช่างซ่อมบำรุง ประวัติการเปลี่ยนชิ้นส่วน โดยค่าความน่าเชื่อถือ (R(t) สามารถคำนวณได้จากสมการดังนี้ ( 1 ) R(t)=1-F(t) (1) F(t) คือ อัตราความเสียหายของระบบเทียบกับเวลาซึ่งเป็นอัตราการกระจายตัวของความเสียหาย (failure distribution) แบบพื้นฐาน ถ้าการสุ่มค่าตัวแปรเวลา (t) เป็นค่าความหนาแน่นของอัตราการเสียหาย (f(t)) แล้วจะกำหนดค่าสมการความน่าเชื่อถือได้ดังนี้ R(t)=1-F(t)=f(t)dt (2) L คือ ค่าอายุเฉลี่ย,t คือคาบเวลาที่สนใจ e คือค่าลอกการิทึมธรรมชาติ ดังนั้นจะได้ค่า ความน่าเชื่อถือเทียบกับ เวลาคือ ค่าเฉลี่ยอายุสำหรับสมการ Exponential function เทียบเท่ากับค่า Mean Time Between Failures (MTBF)

16 สามารถหาค่าเวลาเฉลี่ยระหว่างความเสียหายของเครื่องจักรได้ หรือ Mean Time Between Failures สามารถหาค่าเวลาเฉลี่ยระหว่างความเสียหายของเครื่องจักรได้ หรือ Mean Time Between Failures (MTBF) ซึ่งเป็นส่วนกลับของค่าอัตราความเสียหาย ตัวอย่างการคิดอัตราการชำรุด Unit Failed at Time (Operating Hours) 1 75 2 125 3 130 4 325 5 525 อุปกรณ์ 5 ชิ้นมีชั่วโมงการทำงาน 525 ชั่วโมงต่อตัว มีชั่วโมงการทำงานรวมหลังจากการชำรุด 2,675 ชั่วโมง โดยอุปกรณ์ที่ 1 ชำรุดที่ 75 ชั่วโมง อุปกรณ์ : กดที่ 125 ชั่วโมง อุปกรณ์ ตัวที่ 3 ชำรุดที่ 130 ชั่วโมง อุปกรณ์ ตัวที่ 4 ชำรุดที่ 325 ชั่วโมง และอุปกรณ์ตัวที่ 5 ชำรุดที่ 325 ชั่วโมง ผลรวมเวลาการทำงานแสดงดังตาราง Operating Hours Remark 2,625 Total operating hours after failure 75 Unit 1 operating hours before failure 125 Unit 2 operating hours before failure 130 Unit 3 operating hours before failure 325 Unit 4 operating hours before failure +525 Unit 5 operating hours before failure 3,805 Total operating hours

17 อัตราการชำรุด (Fr) คำนวณได้ดังนี้ Fr = 5/3805 = 0.0001314 failures/hour (7) สามารถหาค่า MTBF ได้ดังนี้ MTBF = 1/Fr = 1/0.0001314 = 761 hours (8) 2.2.2 ค่าความน่าเชื่อถือของส่วนประกอบย่อย แบ่งออกเป็นระบบต่างๆ ได้ดังนี้ 2.2.2.1 ระบบอนุกรม (Series networks) ในกรณีของระบบที่มีส่วนประกอบย่อยแต่ละส่วนอยู่ใน รูปแบบของการอนุกรมสามารถหาความน่าเชื่อถือของระบบรวมได้ดังนี้ Reliability(R)=(RA)(RB)(RC) (9) (9) ถ้าระบบอนุกรมถูกระบุในรูปของคาบเวลา ค่าความน่าเชื่อถือรวมสามารถหาได้ดังนี้ 2.2.2.2 ระบบขนาน (Parallel Networks) ในกรณีของระบบที่มีส่วนประกอบย่อยแต่ละส่วนอยู่ใน รูปแบบของการขนานสามารถหาค่าความน่าเชื่อถือของระบบรวมได้ดังนี้ Reliability (R) = RA + RB – (RA)(RB) 2 component network (R) = 1 – (1-RA)(1-RB)(1-RC) 3 component network (R) = 1- (1-R) n identical component (11)

18 2.2.2.3 ระบบผสม (Serial-Parallel networks) สามารถอธิบายค่าความน่าเชื่อถือรวมของระบบ แบบผสมได้ดังภาพ 2.2 ภาพที่ 2.2 แสดงความน่าเชื่อถือของระบบผสมแบบต่างๆ 2.2.3 ความน่าเชื่อถือ (Reliability) และอัตราความเสียหาย ความน่าเชื่อถือ คือความน่าจะเป็นที่ ชิ้นส่วน ระบบ หรือเครื่องจักรจะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่เกิดความเสียหายหรือชำรุด ภายใต้ช่วงเวลาที่กำหนดไว้และภายใต้ข้อกำหนดการทำงานโดยที่ความน่าเชื่อถือจะมีค่าแปรผกผันกับอัตรา ความเสียหาย อัตราความเสียหายมีความสำคัญมากสำหรับการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกล รวมทั้งการ บำรุงรักษา เนื่องจากค่าอัตราความเสียหายจะนำไปใช้ในการประเมินค่าช่วงเวลาการใช้งานก่อนที่ชิ้นส่วนหรือ เครื่องจักรจะเสียหาย (Mean Time Between Failures MTBF) หรือค่าความพร้อมของระบบ (Availability) เป็นต้น โดยทั่วไปเป็นที่ยอมรับกันในวงการวิศวกรรมบำรุงรักษาว่า กราฟเส้นโค้งรูปอ่างน้ำ (Bathtub curve)

19 เป็นกราฟที่ใช้อธิบายลักษณะเฉพาะที่มักจะเกิดขึ้นโดยทั่วไปกับเครื่องจักรกล ดังแสดงในภาพที่ 2.3 ภาพที่ 2.3 รูปกราฟ “เส้นโค้งรูปอ่างน้ำ” 1.การเสียในช่วงแรก (ค่า Beta น้อยกว่า 1) ค่าอัตราความเสียหายในช่วงขึ้นแบบ จะมีค่ามากแล้ว ค่อยๆ ตอนเรียกช่วงนี้ว่าการเกิดความเสียหายในช่วงแรก (Early Failure Region หรือ Burn-in Period) ถ้า เครื่องจักรสามารถผ่านช่วงนี้ไปได้จะสามารถใช้งานได้ราบรื่น 2. การเสียในช่วงใช้งานปกติ (คำ Bass เท่ากับ 1) ช่วงเวลานี้เรียกว่าช่วงที่เกิด ความเสียหายแบบ คงที่ (Constant Failure Rate Region) (พราะว่าอัตราความเสียหายในช่วงนี้จะ ขึ้นอยู่กับภาระงาน (work loat) ที่มากระทำต่อชิ้นงาน 3.การเสียในช่วงหมดอายุใช้งาน Wear out(ค่า Beta มากกว่า 1 ช่วงนี้เรียกว่า ช่วงการสึกหรอ (Wear-out Region) ในช่วงเวลานี้ค่าอัตราความเสียหายจะไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่มแต่จะมีสาเหตุหลักๆมาจาก อายุการใช้งาน ค่าอัตราความเสียหายจะเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงปลายเหตุ การใช้งาน หากต้องการที่จะลด ผลกระทบของความเสียหายที่เกิดขึ้นในช่วงนี้ อาจจะทำได้โดยการ วาแผนการบำรุงรักษาเชิงป้องกัน หรือการ เปลี่ยนและทดแทนชิ้นส่วน 2.2.4 การกำหนดระยะเวลาในการตรวจสอบและบำรุงรักษา ในขณะนี้ไม่มีวิธีการที่จะ กําหนดตาม ระยะเวลาที่ถูกต้องของงานบำรุงรักษา เว้นแต่ลักษณะในการบำรุงรักษาตามอายุของ ระบบหรืออุปกรณ์ที่ ชำรุดเสียหายจากการใช้งาน ซึ่งข้อมูลนี้ไม่สามารถใช้ได้ถูกต้องเสมอไป สำหรับระบบและอุปกรณ์ใหม่ วิธีการ พยากรณ์โดยการตรวจสอบและทดสอบ (Predictive Testing and Inspection: PT&I) ควรถูกนำมาใช้ในการ หาความสัมพันธ์ระหว่างสภาพของอุปกรณ์และอายุ ของอุปกรณ์นั้นๆ โดยต้องระวังไว้ว่าในการวิเคราะห์

20 อุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันพบว่า มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของอุปกรณ์ที่นำมาวิเคราะห์แสดงค่า ความสัมพันธ์ระหว่างอายุกับความ น่าเชื่อถือที่ไม่สัมพันธ์กัน ค่าระยะเวลาเฉลี่ยก่อนเกิดการขัดข้อง(MTBF) มัก ถูกใช้บ่อยในการหา รอบเวลาในการบำรุงรักษา วิธีนี้ให้เฉพาะค่าเฉลี่ยของอายุอุปกรณ์ที่เกิดการขัดข้องไม่ใช่ อายุที่ อุปกรณ์จะใช้งานได้สูงสุด การกระจายตัวแบบ Weiball จึงถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมผลิตลูกปืน เพื่อ หาอายุของลูกปืนซึ่งจะให้ข้อมูลที่ถูกต้องมากขึ้นกับการกระจายตัวของความขัดข้อง แฟคเตอร์รูปร่างการกระจายตัวแบบ Weibull ปกติอยู่ระหว่าง beta = 0.5 ถึง 7 สําหรับค่า Beta < 1 หมายถึงอัตราความเสียหายจะมีค่าลดลง สําหรับค่า Beta >1 หมายถึงอัตราความเสียหายเพิ่มขึ้นตามเวลาการใช้งานหรือเรียกว่าระยะการสึกหรอ (Wear-Out) สําหรับค่า Beta=1หมายถึงอัตราความเสียหายคงที่ ภาพที่ 2.4 ช่วงเวลาของการบำรุงรักษา ที่มา: สมภพ ตลับแก้ว “การบำรุงรักษาเครื่องจักรกลบนพื้นฐานความ น่าเชื่อถือ” วารสารวิชาการ พระจอมเกล้าพระนครเหนือ. 17, 1 ( 1 ม.ค. – เม.ย.): 72-75 2.2.5 การบำรุงรักษาเครื่องจักรแบบพื้นฐานความน่าเชื่อถือ ปัญหาหลักอันหนึ่งที่ สำคัญต่อ ผู้ปฏิบัติงานด้านการบำรุงรักษาเครื่องจักรกล คือ ไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าเครื่องจักร หรือส่วนประกอบต่างๆ จะมีอายุการใช้งานได้เป็นเวลานานเท่าไรจึงจะเสื่อมสภาพ ดังนั้น ผู้ปฏิบัติงานจึงแก้ไขปัญหานี้โดยทำการ เปลี่ยนแปลงหรือ

21 ซ่อมแซมชิ้นส่วนต่างๆ ตามช่วงเวลาที่กำหนดไว้ในคู่มือการใช้งานของเครื่องจักร เป็นที่ทราบกันดีว่า ผู้ประกอบการส่วนใหญ่ในประเทศมักนิยมนำเครื่องจักรจากต่างประเทศเช่น ญี่ปุ่น เยอรมัน สหรัฐอเมริกา เป็น ต้น หรือ อาจเรียกได้ว่าเป็น “ผู้ใช้ (User)” แต่ในปัจจุบันนี้ผู้ผลิตเครื่องจักรกลและชิ้นส่วนในประเทศทั้งขนาด กลางและขนาดย่อม (SME) ได้กลับกลายมาเป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนและเครื่องจักรกลส่งออกไปยังตลาดต่างประเทศ เป็นจำนวนมาก นั่นก็คือ มีการพัฒนามาเป็น “ผู้สร้าง (Maker)” มากกว่าแต่ก่อน จึงเกิดคำถามที่สำคัญว่า ผู้สร้างเครื่องจักรกลหรือผู้ผลิตชิ้นส่วนจะทราบได้อย่างไรว่า เครื่องจักรกลที่สร้างขึ้นมาหรือ ชิ้นส่วนที่ออกแบบ จะมีอายุการใช้งานนานเท่าไรจึงจะเสื่อมสภาพ การที่จะหาคำตอบได้จำเป็นต้อง ประยุกต์หลักการวิศวกรรม ความน่าเชื่อถือ (Reliability Engineering) ตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบ จนถึงการทดสอบชิ้นส่วน ทั้งนี้ก็เพื่อนำ ผลการทดสอบนี้ไปเป็นพื้นฐานในการกำหนดแผนการบำรุงรักษานั่นเอง ดังภาพที่ 2.5 ภาพที่ 2.5 กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความน่าเชื่อถือกับเวลา 2.3 การบํารุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง (Reliability Centered Maintenance) โดยทั่วไปองค์กรส่วนใหญ่มุ่งการป้องกันปัญหาการขัดข้องโดยไม่คํานึงถึงการ วิเคราะห์หาสาเหตุการ ขัดข้องอย่างเป็นระบบ จึงส่งผลต่อประสิทธิผลของการบํารุงรักษา ด้วยเหตุ ดังกล่าว RCM จึงได้ถูกนํามาใช้ สนับสนุนในการระบุกลไกที่ส่งผลต่อการชํารุดเสียหายของ ชิ้นส่วนและสามารถระบุกิจกรรมการบํารุงรักษาเชิง ป้องกันได้อย่างเหมาะสม ซึ่งสามารถนําไปสู่ ความมีประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการบํารุงรักษาได้ (วีระ ศักดิ์, 2545 และ โกศล, 2551)

22 ภาพที่ 2.6 แผนภูมิตวามสัมพันธุของการบำรุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง คําจํากัดความของการบํารุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง (Reliability Centered Maintenance) หรือ RCM ถูกกําหนดโดยนักวิจัยไว้หลายท่านดังนี้ RCM คือ กระบวนการในการกําหนดแผนงานล่วงหน้าของการบํารุงรักษาโดย ตระหนักถึงความ น่าเชื่อถือและขีดความสามารถของอุปกรณ์ (Nowlan และ Heap, 1978) RCM คือ กระบวนการที่ถูกใช้เพื่อกําหนดความต้องการในการบํารุงรักษาของ ทรัพย์สินทางกายภาพ ใดๆ ตามความต้องการในการใช้งานของผู้ใช้งาน (สุชญาน, 2543) RCM คือ กรรมวิธีที่ใช้ในการกําหนดความต้องการ หรือแผนการบํารุงรักษาของ เครื่องจักรและ ส่วนประกอบโดยคํานึงถึงความน่าเชื่อถือได้ของเครื่องจักรและ จักรและส่วนประกอบด้วย ค่าใช้จ่ายน้อยสุด (วีระศักดิ์, 2545) RCM คือ แนวทางอย่างเป็นระบบเพื่อทําให้เข้าใจถึงแนวทางความชํารุดของเครื่องจักร และการระบุ งานบํารุงรักษา ที่สามารถลดความชํารุดเสียหายให้เกิดขึ้นน้อยที่สุด โดยมุ่งความ น่าเชื่อถือสูงสุด และลดหรือ ขจัดงานบํารุงรักษาเชิงป้องกันที่เกินความจําเป็น (โกศล, 2546) จากคําจํากัดความต่างๆ ข้างต้นของ RCM สามารถกล่าวโดยสรุปได้ว่า RCM ถือเป็น แนวทางอย่าง เป็นระบบ เพื่อศึกษาและเข้าใจถึงรูปแบบความชํารุดเสียหายของเครื่องจักร รวมทั้ง การระบุกิจกรรมงาน บํารุงรักษาที่สามารถลดความชํารุดเสียหายให้เกิดขึ้นน้อยที่สุด และการระบุ งานบํารุงรักษาเชิงป้องกันอย่างมี ประสิทธิผล และประสิทธิภาพในอุปกรณ์หลัก โดยมุ่งระดับความ น่าเชื่อถือของระบบ และมีค่าใช้จ่าย บํารุงรักษาที่เหมาะสม ดังนั้น RCM จึงเป็นแนวทางสําหรับการ ประเมินเพื่อกําหนดกลยุทธ์สําหรับจัดการ เครื่องจักรอย่างเหมาะสมที่สุด ด้วยการระบุหน้าที่การทํางาน และรูปแบบหรือสาเหตุการชํารุด โดย RCM สามารถนิยามในรูปของโครงสร้างและ กระบวนการทางตรรกะ (Logical Process) โดยมุ่งเน้นการปรับปรุง ระดับความน่าเชื่อถือและความ ปลอดภัยสูงสุด ซึ่ง RCM จะมีองค์ประกอบและแนวทางดังนี้ (โกศล, 2547) 1.นิยามขอบเขตของระบบ

23 2.นิยามหน้าที่การใช้งานที่สําคัญของระบบ 3.การจําแนกรูปแบบความชํารุดเสียหาย (Failure Modes) และผลกระทบที่เกิดขึ้น 4.ประเมินความสูญเสียที่เกิดจากความชํารุดของชิ้นส่วนหรือองค์ประกอบ 5.ดําเนินการแก้ไข และป้องกันไม่ให้ปัญหาการชํารุดเสียหายเกิดขึ้น 2.3.1 เป้าหมายทั่วไปของ RCM ประสิทธิผลของระบบการบํารุงรักษาจะเกิดขึ้นก็ ต่อเมื่อความถี่ของ การเกิดปัญหาความขัดข้องลดลง ซึ่งความถี่ ง ซึ่งความถี่ของการเกิดความขัดข้องจะเป็น ตัวชี้วัดสําคัญของ ความน่าเชื่อถือ และความพร้อมในการใช้งานของระบบ โดย RCM จะมีบทบาท ต่อการแก้ไขปัญหาความ บกพร่องด้วยการใช้เทคนิคการวินิจฉัย (Diagnostic Techniques) และการตรวจติดตาม เพื่อระบุกําหนดการ กิจกรรมบํารุงรักษา (Maintenance Scheduling) ที่จําเป็นซึ่งส่งผล ต่อการเพิ่มความน่าเชื่อถือ และยังลด กิจกรรมบํารุงรักษาเชิงป้องกันที่ซ้ำซ้อน ภาพที่ 2.7 กระบวนการการบํารุงรักษาโดยมุ่งความน่าเชื่อถือเป็นศูนย์กลาง ที่มา: Jardaine, Andrew K.S., and Albert H.C. Tsang., Maintenance Replacement and Reliability Theory and Application (Boca Raton Florida: Taylor & Francis Group, 2006), 9. 2.3.2 กรอบการดําเนินงานของ RCM ดังที่ได้กล่าวมาตอนต้นแล้วว่า เป้าหมายของ RCM คือการ กําหนดกิจกรรมการบํารุงรักษาอย่างเหมาะสม ซึ่ง RCM สามารถดําเนินการตาม ขั้นตอนต่อไปนี้ 2.3.2.1 เมื่อดําเนินการวิเคราะห์ระบบที่มีความซับซ้อน และประกอบด้วยหน้าที่ การทํางานของ องค์ประกอบที่หลากหลาย (Numerous Functions) ให้ดําเนินการจัดแบ่งออกเป็น ระบบย่อย (SubSystems) เพื่อให้ผู้วิเคราะห์สามารถมุ่งให้ความสําคัญ (Concentrate) ในเฉพาะส่วน ของระบบที่ศึกษาและ หลีกเลี่ยงความสับสนกับองค์ประกอบหรือระบบย่อยอื่นๆ ซึ่งใน กระบวนการดังกล่าวนี้จะต้องมีการจัดทํา เอกสารในการระบุขอบเขตและหน้าที่การใช้งานอย่างชัดเจน 2.3.2.2 องค์ประกอบวิกฤต (Critical Components) จะ จะต้องถูกระบุในแต่ละระบบ ย่อย โดยใช้ ข้อมูลประวัติการขัดข้องและการซ่อม เนื่องจากปัญหาการชํารุดดังกล่าวอาจเป็นสาเหตุ การ ชํารุดของระบบ ย่อย

24 2.3.2.3 รูปแบบความชํารุดเสียหาย (Failure Mode) ของแต่ละชิ้นส่วนจะถูกระบุ ขึ้น และมีการวัด ประเมินความเสี่ยง โดยจะมีการลําดับตามค่าวิกฤตของความชํารุดเสียหาย (Functional Failure) แต่ละ องค์ประกอบที่พิจารณา 2.3.2.4 เลือกนโยบายการบํารุงรักษา (Maintenance Policies) สําหรับแต่ละรูปแบบความชํารุด เสียหายขององค์ประกอบตามข้อมูลประวัติที่ถูกบันทึก (Failure Records) หรือ การสนทนาพูดคุยกับ ผู้ปฏิบัติงาน โดยข้อมูลประวัติการชํารุดควรมีความชัดเจนถูกต้องเพื่อนําไปใช้ สําหรับตัดสินใจว่าจะใช้กลยุทธ์ บํารุงรักษาแบบใดในแต่ละองค์ประกอบ 2.3.3 การประเมินและคัดเลือกวิเคราะห์เครื่องจักรตามความวิกฤติและวิเคราะห์หน้าที่ กระบวนการ การคัดเลือกและวิเคราะห์เครื่องจักรตามความวิกฤติ พิจารณาตามหน้าที่ที่กระบวนการผลิต(ระบบ) ต้องการ ซึ่งมีความสําคัญก่อนและหลังตามความวิกฤติของหน้าที่นั้น และเครื่องจักรทําได้ดีหรือไม่ได้อยู่ที่ภาระที่มันรับ อยู่ (Operating Context) แนวทางการเลือกองค์ประกอบที่สําคัญ (Critical Component) โดยพิจารณาจาก ระบบย่อยที่มีรูปแบบความเสียหายวิกฤต (Critical Failure Mode) ซึ่งมีผลกระทบต่อกระบวนการผลิต ความ ปลอดภัย เปอร์เซ็นต์การใช้ประโยชน์ของเครื่องจักรที่เสียหาย การบํารุงรักษาโดยแนวทาง หรือ กระบวนการ เลือกองค์ประกอบวิกฤตนี้จะแสดงด้วยแผนภาพทางโลจิก (RCM Logic Tree) ดังแสดงในภาพที่ 2.8 ภาพที่ 2.8 แผนภาพการเลือกองค์ประกอบที่สําคัญ (Critical Component) ที่มา: โกศล ดีศีลธรรม, “วิศวกรรมความน่าเชื่อสําหรับงานบํารุงรักษา” เทคนิคไฟฟ้าเครื่องกล อุตสาหการ (มีนาคม 2554): 108 โดยการคํานวณค่าความสําคัญของเครื่องจักร (Machine Criticality: MC) พิจารณาจากเกณฑ์ 4 ด้าน (Abdulnour, 1998: 591) คือ 1. EM (Effect of the machine) ผลกระทบต่อกระบวนการผลิต

25 2. UR (Utilization rate of the machine) อัตราการใช้ประโยชน์ของเครื่องจักรที่เสียหาย 3. SEI (Safety and environmental incidence of machine) ผลกระทบต่อความปลอดภัย และ สภาพสิ่งแวดล้อมที่นําไปสู่ความเสียหายของเครื่องจักร 4. MTC (Technical complexity of the machine) ความยุ่งยากซับซ้อนในการซ่อมบํารุง และ จําเป็นต้องอาศัยทรัพยากรจากภายนอก สูตรที่ใช้ในการคํานวณค่าความสําคัญของเครื่องจักร (Machine Criticality, MC) (สมภพ, 2550) กําหนดน้ําหนักของความสําคัญของแต่ละปัจจัย คือ คะแนน 0 หมายถึง ไม่มีผลกระทบจากปัจจัยนั้น คะแนน 1 หมายถึง ผลกระทบจากปัจจัยนั้นมีน้อยมาก คะแนน 2 หมายถึง ผลกระทบจากปัจจัยนั้นมีปานกลาง คะแนน 3 หมายถึง ผลกระทบจากปัจจัยนั้นมีมากที่สุด จากนั้นนําคะแนนที่ได้มาคํานวณค่าความสําคัญของเครื่องจักร (Machine Criticality: MC) จาก สมการ (13) ดังนี้ MC = 3EM + 2UR + 3SEI + 1MTC (13) โดยที่ MC = ความสําคัญของเครื่องจักร (Machine Criticality) EM = ผลกระทบต่อกระบวนการผลิต UR = - เปอร์เซ็นการใช้ประโยชน์ของเครื่องจักรที่เสียหาย SEI = ผลกระทบต่อสภาพสิ่งแวดล้อมที่นําไปสู่ความเสียหายของเครื่องจักร MTC = ความยุ่งยากซับซ้อนในการซ่อมบํารุง การจัดแสดงคะแนนความวิกฤติโดยให้เห็นแยกกัน ช่วยให้สามารถเห็นภาพทั้งหมดได้ ในคราวเดียวกัน นอกจากนั้นยังสามารถจัดลําดับ (Sort) ตามประเด็นเพื่อดําเนินการต่างๆ ได้ง่ายดัง แสดงในตารางที่ 2.1 ดังนี้

26 ตารางที่ 2.1 ตัวอย่างการคํานวณค่าความสําคัญของเครื่องจักร (Machine Criticality, MC) เพื่อให้สามารถใช้งานคะแนนความวิกฤติได้ง่าย จึงควรจัดความวิกฤติที่คํานวณได้เป็น ช่วงคะแนน 3 ช่วง ซึ่งหมายถึง วิกฤติสูง กลาง และต่ำ ตามลําดับ หรือเรียกว่า A, B และ C ดังนี้ A: 20 ถึง 27 เครื่องจักรนั้นสําคัญมาก B: 12 ถึง 19 เครื่องจักรนั้นสําคัญปานกลาง C: 0 ถึง 11 เครื่องจักรนั้นสําคัญน้อย 2.3.4 การดําเนินการของ RCM การดําเนินการ RCM จะถูกแบ่งออกเป็น 3 ช่วง โดย ในช่วงแรกจะ ดําเนินการทบทวนบันทึกประวัติการบํารุงรักษา (Maintenance History Records) ของ ระบบ ในช่วงที่ 2 จะ มีการวิเคราะห์ความชํารุดเสียหาย (Functional Failure Analysis) และในช่วง ที่ 3 จะดําเนินการเลือก กลยุทธ์บํารุงรักษา หลังจากได้สนทนาหรือพูดคุยกับผู้ปฏิบัติงาน ซึ่งการ ดําเนินการจะมีแนวทางที่สําคัญ จาก ภาพที่ 2.8 (โกศล, 2554) แสดงถึงรายละเอียดการวิเคราะห์ตาม แนวทางของ RCM เพื่อกําหนดนโยบายการ บํารุงรักษาที่เหมาะสม โดยมีองค์ประกอบที่สําคัญ คือ 2.3.4.1 แนวทางเลือกระบบย่อย (Sub-System) ในทุกระบบย่อยจะประกอบไป ด้วยองค์ประกอบ (Components) ซึ่งแต่ละองค์ประกอบจะมีคุณสมบัติเฉพาะ และอัตราความชํารุด เสียหาย (Failure Rate) โดยที่บางองค์ประกอบอาจจะมีผลกระทบต่อระบบย่อย ดังนั้นสารสนเทศที่จําเป็นสําหรับการเลือกระบบย่อยมี ดังนี้ 1 ประวัติการบํารุงรักษา 2 รายงานความชํารุดเสียหายในแต่ละองค์ประกอบ 3 ข้อมูลจากผู้ผลิต เช่น วิธีการปฏิบัติการ (Operation Procedures) และ ข้อกําหนดทางเทคนิค เป็น ต้น 2.3.4.2 แนวทางการวิเคราะห์ชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่สําคัญในแต่ละระบบย่อย (Critical Component) โดยพิจารณาจากชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่มีรูปแบบความเสียหายสําคัญ (Critical Failure Mode) ซึ่งมีค ซึ่งมี ผลกระทบต่อความมากน้อยในการใช้งานชิ้นส่วนอุปกรณ์ ราคาของชิ้นส่วน อุปกรณ์ ระยะเวลาในการซ่อมแซม

27 หรือเปลี่ยนชิ้นส่วนอุปกรณ์ และผลกระทบต่อชิ้นส่วนอุปกรณ์ อื่นๆ (ศิริรัตน์, 2537) สําหรับกระบวนการ วิเคราะห์ระบบย่อยที่สําคัญได้แสดงดังภาพที่ 2.9 ภาพที่ 2.9 แผนผังแสดงลําดับขั้นตอนในการดําเนินการวิจัย 2.3.4.3 แนวทางเลือกรูปแบบความชํารุดเสียหายแต่ละองค์ประกอบ ได้เลือกใช้ การวิเคราะห์ คุณลักษณะความเสียหายและผลกระทบ (Failure Mode and Effects Analysis: FMEA) ซึ่งเป็นวิธีที่นิยม ทั่วไปที่ใช้เพื่อวิเคราะห์รูปแบบความชํารุดอย่างเป็นระบบ (Systematically Analyze) และใช้ผลลัพธ์ดังกล่าว สําหรับประเมินผลกระทบจากความชํารุดเสียหาย 2.3.4.4 แนวทางการปรับปรุงงานบํารุงรักษา หลังจากได้ชิ้นส่วนอุปกรณ์ที่ทําการวิเคราะห์ผลกระทบ และรูปแบบความเสียหายเรียบร้อยแล้ว เราจะใช้หลักการวิศวกรรมความน่าเชื่อถือ เพื่อดําเนินการหาอายุการ ใช้งานของชิ้นส่วนอุปกรณ์ดังกล่าว โดยผลลัพธ์ของการหา ความน่าเชื่อถือที่ได้ เราจะนําไปใช้ในการพิจารณา ในการวางแผนการบํารุงรักษาเชิงป้องกันต่อไป 2.3.5 การจัดงานบํารุงรักษาด้วยทฤษฎีความน่าเชื่อถือ (Reliability 2.3.5 Based Maintenance Selection) กระบวนการในการทํางานเพื่อคัดเลือกงานบํารุงรักษาเชิงป้องกันที่ เหมาะสม (PM Selection) และการจัดคาบเวลาของการทํางานบํารุงรักษาเชิงป้องกันที่เลือกนั้นให้ เหมาะสมหรือให้ประโยชน์สูงสุด (PM Optimization) กระบวนการคัดเลือกงานบํารุงรักษาเชิง ป้องกันที่เหมาะสมคือ การคัดเลือกงานที่สําคัญ สําหรับเครื่องจักรที่วิกฤติสูง การคัดเลือกทําโดยใช้ค่าความน่าเชื่อถือ (Reliability) เป็นหลักกระบวนการ คัดเลือกและจัดงานบํารุงรักษาเชิงป้องกัน ซึ่งประเภทงานบํารุงรักษาเชิงป้องกันหลักๆ แล้วมี 4 ประเภทให้ เลือกคือ

28 1 งานเปลี่ยนชิ้นส่วนตามแผน (Scheduled Part Replacement/ Overhaul) 2 งานตรวจสภาพตามกําหนด (Scheduled Condition Inspection) 3 งานตรวจสอบอาการเสียซ่อนเร้น (Scheduled Hidden Failure Finding) 4 งานซ่อมเมื่อเสีย (Run to Failure) จากนั้นจึงดําเนินการจัดคาบในการทํางานตามแผนที่คัดเลือกแล้ว และการปรับคาบการทํางานตาม แผนให้ได้ประโยชน์สูงสุด (Scheduled PM Interval and Optimization) ผลที่ได้จากการทํากิจกรรมกลุ่มนี้ คือ รายงานการบํารุงรักษาเชิงป้องกันตามแผนพร้อม คาบเวลาในการทําที่ให้ประโยชน์สูงสุด (Optimized Scheduled PM Task List) ที่ครอบคลุมการเสียทุกสาเหตุ (Failure Mode) ซึ่งเป็นงานที่ได้ผ่านการคัดเลือก อย่างถี่ถ้วนแล้วว่าต้องทํา มีความเสี่ยงสูงที่ระบบจะไม่สามารถทําภารกิจที่กําหนดได้โดยมีความเสียหายสูงมาก 2.4 การวิเคราะห์อาการขัดข้องและผลกระทบ (Failure Mode and Effects Analysis: FMEA) ตามที่กล่าวในเบื้องต้นว่าการวิเคราะห์อาการขัดข้องและผลกระทบ (FMEA) คือ ส่วนหนึ่งในการดําเนินการ ของ RCM ดังนั้นในหัวข้อนี้อธิบายถึงรายละเอียดต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับ FMEA และการนํา FMEA ไปประยุกต์ใช้ ในงานวิจัยเทคนิคเพื่อหาจุดอ่อน อรรถกร เก่งพล (2548: 157) ได้ให้นิยามของ FMEA หมายถึงเทคนิคในการออกแบบก่อนที่การ ออกแบบนั้นจะถูกนําออกมาใช้จริง กิติศักดิ์ พลอยพานิชเจริญ (2547: 26) อธิบายโดยจัดทําเป็นกลุ่มของกิจกรรมที่มี จุดมุ่งหมายรับรู้และ ประเมินถึงแนวโน้มของข้อบกพร่องและผลกระทบของผลิตภัณฑ์หรือกระบวนการ ทําการบ่งชี้ถึงความสามารถ กําจัดทิ้งหรือลดโอกาสข้อบกพร่อง และจัดทํากระบวนการทั้งหมดในรูปเอกสาร 2.4.1 ประโยชน์ของ FMEA มีดังต่อไปนี้ 1. เพื่อนําข้อมูลการซ่อมมาใช้ประโยชน์ในการบํารุงรักษาให้ 2. ช่วยสนับสนุนการออกแบบที่ผิดพลาดใ ผิดพลาดให้ถูกต้องยิ่งขึ้น 3. ทําให้เกิดการคล่องตัวในการสื่อสาร ระหว่างพนักงานที่ทํางานร่วมกัน 4. ทําให้เข้าใจพฤติกรรมการทํางานของชิ้นส่วนอุปกรณ์ และมีความรู้จากการวิเคราะห์ความเสียหาย 2.4.2 ขอบเขตการทํางานของ FMEA โดยทั่วไปแล้ว FMEA ใช้ได้ดีในการวิเคราะห์ เกี่ยวกับความ เสียหายของชิ้นส่วนอุปกรณ์ต่างๆ ที่ส่งผลให้ระบบไม่สามารถทํางานต่อไปได้ แต่อย่างไรก็ตาม ถ้าหากระบบนั้น มีการทํางานที่ซับซ้อน และมีหลายหน้าที่การทํางานรวมถึงมีอุปกรณ์ย่อยๆ ประกอบขึ้นมามาก ก็จะทําให้เกิด ความยากในการใช้ FMEA ทั้งนี้เพราะมีรายละเอียดของข้อมูลที่ต้องพิจารณา ข้อจํากัดอีกอย่างหนึ่งที่ไม่ควร นํามาพิจารณาถ้าหากใช้ FMEA คือความ ผิดพลาดในการทํางานอันเนื่องมาจากตัวบุคคล นอกจากนี้ความ เสียหายที่เกิดจากสิ่งแวดล้อมก็เป็น ปัจจัยหนึ่งที่ไม่ควรนํามาพิจารณาในการทํา FMEA 2.4.3 ข้อมูลที่จําเป็นในการทํา FMEAในการใช้ FMEA เพื่อวิเคราะห์การทํางานของระบบนั้น จําเป็นต้องทราบโครงสร้างของระบบก่อนซึ่งโครงสร้างของระบบนั้นประกอบไปด้วย 1. ส่วนประกอบต่างๆ ของระบบและลักษณะเฉพาะ 2. ตัวเชื่อมโยงระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ 3. ตําแหน่งการทํางานของส่วนประกอบต่างๆ

29 4. ต้องทราบถึงความเป็นไปของระบบ การวิเคราะห์ FMEA จําเป็นต้องทราบรูปแบบของระบบ (System Modeling) และมี ข้อมูลที่ จําเป็นต้องใช้และเกี่ยวข้องกับระบบการทํางานอย่างเพียงพอ 2.4.4 ขั้นตอนในการวิเคราะห์การออกแบบ FMEA (อรรถกร, 2548: 160) การวิเคราะห์ FMEA ที่ ครบถ้วนจะต้องมีการสร้างตารางเพื่อการวิเคราะห์โอกาสเกิดความผิดพลาดและผลลัพธ์ ภายหลัง (Potential Failure and Consequences) ซึ่งจะถูกเติมข้อมูลตามขั้นตอนการวิเคราะห์ดังต่อไปนี้ ภาพที่ 2.10 ขั้นตอนการวิเคราะห์ลักษณะข้อบกพร่องและผลกระทบ (FMEA)

30 2.4.4.1 แสดงรายการประกอบหลัก (Major Assemblies) ของทั้งระบบออกเป็นองค์ประกอบย่อย เพื่อศึกษาหาสาเหตุและรูปแบบความชํารุดเสียหายของแต่ละองค์ประกอบรวมทั้ง ผลกระทบต่อองค์ประกอบ อื่น ๆ ในระบบ 2.4.4.2 ระบุชื่อชิ้นงานและตัวเลขกํากับชิ้นงาน (Part Name and Part Number) เป็นข้อมูลเพื่อใช้ แสดงชื่อ และรายละเอียดต่างๆ เฉพาะของชิ้นส่วนนั้น 2.4.4.3 หน้าที่ของชิ้นส่วน (Function of the Part) เป็นข้อมูลหน้าที่การทํางาน ของชิ้นส่วนนั้น ข้อมูลนี้อาจจะมีหลายแบบ หากหน้าที่ของชิ้นส่วนมีหลายหน้าที่ และแต่ละหน้าที่มี โอกาสเกิดความผิดพลาด ขึ้นได้ ดังนั้นจําเป็นต้องลงรายการแยกจากกัน เพื่อความสามารถในการ วิเคราะห์และจัดเก็บข้อมูล 2.4.4.4 โอกาสเกิดภาวะความผิดพลาด (Potential Failure Mode) ต้องมีการลง รายการแยกแต่ละ โอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดของแต่ละหน้าที่โดยความหมายของโอกาสเกิด ภาวะความผิดพลาดคือ โอกาสที่ ชิ้นส่วนจะทํางานผิดพลาดขึ้นหรือ โอกาสที่ชิ้นส่วนจะไม่สามารถ ทํางานได้ตรงตามการออกแบบ โดย ความหมายนี้รวมถึงชิ้นส่วนอื่นๆ หรือชิ้นส่วนที่กําลังพิจารณาอยู่ ส่งผลให้โอกาสเกิดภาระความผิดพลาด เกิดขึ้นในส่วนที่กําลังพิจารณาหรือชิ้นส่วนอื่นๆ การตั้งสมมติฐานนั้นต้องมีการสมมติว่าความผิดพลาดอาจ เกิดขึ้น แต่ในทางปฏิบัติอาจไม่เกิดขึ้นจริง สิ่งที่สําคัญคือ ภาระความผิดพลาดควรมีการอธิบายความหมายของ เทคนิคมากกว่าใช้ การอธิบายแบบทั่วไป เพื่อมิให้ผู้บริโภคเข้าใจผิดว่าผลิตภัณฑ์มีจุดด้อย ตัวอย่างของภาวะ ความผิดพลาด มีดังต่อไปนี้ รอยแตก สีเพี้ยน การผิดรูป การสั่น การหลวม กระแสไฟลัดวงจร รอยรั่วรอย ร้าว การติดกัน เป็นต้น 2.4.4.5 ผลกระทบของการผิดพลาด (Effect of Failure) ผลกระทบอันเกิดจาก ภาวะความผิดพลาด ในหน้าที่ที่ถูกออกแบบให้ผู้บริโภคใช้ ดังนั้น ผลกระทบแต่ละชนิดจึงควรถูกบันทึกและอธิบายสิ่งที่ผู้บริโภค ได้รับผลกระทบหรือมีประสบการณ์อันเกิดจากความผิดพลาด ผลกระทบเหล่านี้บางครั้งมิได้มีผลเพียงความ ผิดพลาดเฉพาะชิ้นส่วน แต่มักจะมีผลกระทบต่อเนื่อง อื่นอีกด้วยตัวอย่างของผลกระทบ มีดังต่อไปนี้เสียง รบกวน กินผิดปกติ มองเห็นการทํางานไม่ชัด ทํางานไม่เสถียร ทํางานไม่สม่ำเสมอ เป็นต้น 2.4.4.6 ผลกระทบของระดับความรุนแรง (Severity Level) จะ จะต้องถูกตรวจสอบ และจะต้องมี การให้ลําดับความรุนแรง (Severity Ranking) รวมทั้งจะต้องมีการวางเกณฑ์ (Criteria) ในการให้ระดับขั้น ความรุนแรงโดยผู้ออกแบบหรือกลุ่มผู้ตรวจสอบ ควรจะมีการวางเกณฑ์อยู่บน พื้นฐานของผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด แต่โดยรวมควรจะต้องมีความสม่ำเสมอและยุติธรรมต่อทุก ผลิตภัณฑ์ การปรับปรุงแก้ไขการออกแบบหรือ กระบวนการเท่านั้น จะสามารถลดลําดับขั้นความรุนแรงลงได้ 2.4.4.7 สาเหตุหรือกลไกที่สร้างโอกาสเกิดความผิดพลาด (Potential Causes or Mechanisms of Failure) ความผิดพลาดที่เกิดขึ้นทุกชนิดจะต้องมีสาเหตุหรือกลไกการเกิดขึ้น ดังนั้น จะต้องมีการลงรายการสาเหตุหรือกลไกที่สร้างโอกาสเกิดความผิดพลาด เพราะสาเหตุ เหล่านี้เป็น ตัวชี้วัดความบกพร่องในการออกแบบ ซึ่งต้องการการแก้ไขพัฒนา ตัวอย่างของสาเหตุที่ สร้างโอกาสเกิดความ ผิดพลาด มีดังนี้ 1. มีการออกแบบอายุการใช้งานไม่เพียงพอ 2. ชิ้นงานมีความเครียดภายในมากเกินไป

31 3. มีการกําหนดการซ่อมบํารุงไม่เหมาะสม 4. มีการป้องกันจากสิ่งแวดล้อมอย่างไม่เพียงพอ ตัวอย่างของกลไกที่สร้างโอกาสเกิดความผิดพลาด เช่น การสึกหรอ การล้า การกัด กร่อน การยึด วัสดุ มีความไม่เสถียร เป็นต้น หลังจากนั้นต้องมีการหาโอกาสเกิดความผิดพลาดระหว่างการทํางานของชิ้นส่วนนั้น ดังนั้นจะเห็นได้ ว่าการลดสาเหตุของการเกิดความผิดพลาด ทําได้ด้วยการขจัดหรือควบคุมสาเหตุ ของข้อบกพร่อง โดยเริ่ม ตั้งแต่การออกแบบผลิตภัณฑ์หรือกระบวนการผลิตจะเป็นสิ่งที่จะสามารถ ลดลําดับที่ของโอกาสเกิดความ ผิดพลาดได้ 2.4.4.8 การควบคุมกระบวนการ (Process Controls) การควบคุมกระบวนการ เป็นวิธีการเพื่อ ป้องกันภาวะความผิดพลาดหรือป้องกันไม่ให้มีสาเหตุให้เกิดภาวะความผิดพลาด ดังนั้น จําเป็นต้องมีการ ควบคุมต่อไปนี้ 1 มีการใช้การควบคุมกระบวนการทางสถิติ 2 มีการควบคุมกระบวนการในทุกขั้นตอน การให้ลําดับที่การตรวจจับ (Detection Ranking) จะทํา ให้สามารถตรวจจับสาเหตุที่จะทําให้กระบวนการเกิดภาวะความผิดพลาด ก่อนที่จะนําไปผลิตจริง ดังนั้นต้องมี การใช้ลําดับบนพื้นฐานของโอกาสที่จะตรวจพบโดยการควบคุมกระบวนการ 2.4.4.9 การคํานวณตัวเลขความเสี่ยงชี้นํา (Risk Priority Number: RPN) (Chrysler Corporation, Ford Motor Company, and General Motors Corporation, 1995) เพื่อจัดลําดับกระบวนการในมุมมอง ทางด้านสภาวะความผิดพลาดและการวิเคราะห์ผลกระทบในแต่ละสาเหตุ หรือกลไกการเกิดความผิดพลาด ซึ่ง ประกอบด้วยอัตราผลกระทบของความรุนแรง (Severity: S) ซึ่งดูได้จากตารางที่ 2.2 ความถี่ที่เกิดขึ้นของ ข้อบกพร่องที่คาดว่าจะเกิด (Occurrence: O) ซึ่งดูได้จาก ตารางที่ 2.3 และความสามารถในการตรวจจับ (Detection: D) ซึ่งดูได้จากตารางที่ 2.4 ตามลําดับ โดยมีสูตรในการคํานวณดังนี้ RPN = (S) × (O) × (D) โดยที่ RPN = ตัวเลขลําดับความเสี่ยง SR = ระดับความรุนแรง OR = ระดับการเกิด DR = ระดับช่วงเวลาเตือน 34 ตัวเลขลําดับความเสี่ยงก็จะแสดงถึงความสําคัญของข้อขัดข้องในการทํางานแต่รูปแบบที่มีแนวโน้มจะ เกิดขึ้น ซึ่งมีค่าตั้งแต่ 1 ถึง 1000 โดยค่า 1 ก็จะมีลําดับต่ำสุดและ 1000 (10 x 10 x 10) ก็จะมีลําดับสูงสุด เนื่องจากตัวเลขลําดับความเสี่ยงได้มาจากตัวเลขที่สมมุติขึ้นโดยความเห็นชอบและยินยอมจากผู้ที่เกี่ยวข้อง จึง ควรใช้ในการเปรียบเทียบและจัดลําดับความสําคัญเท่านั้น เมื่อได้ค่าตัวเลขลําดับความเสี่ยงแล้ว ควรจะทําการพิจารณากระบวนการของชิ้นส่วนที่มีค่าสูงสุดก่อน เนื่องจากมีความเสี่ยงสูงในการเกิดความผิดพลาดไม่ตรงกับการออกแบบ หลังจากนั้นจึงควรมีการกําหนด แผนการปรับปรุง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีองค์ประกอบ 3 อย่างในการคํานวณหากมีองค์ประกอบใดมีค่าสูง กว่าปกติควรจะมีการพิจารณาปรับปรุงเช่นกัน เนื่องจากความผิดพลาดอาจจะเกิดขึ้นได้หากมีจุดอ่อนที่ใดที่ หนึ่ง

32 การประเมินความเสี่ยง (Risk Evaluation) แบ่งออกเป็น 4 ระดับคือ ความเสี่ยงเล็กน้อย (Minor) ไม่ ต้องมีปฏิบัติการแก้ไข (RPN < 60), ความเสี่ยงปานกลาง (Moderate) ไม่ต้องมีการปฏิบัติการแก้ไข แต่ต้องมี การควบคุมติดตามผลการดําเนินการ (RPN < 80), ความเสี่ยงสูง (High) ต้องมีการควบคุมอย่างจริงจัง พร้อม ตรวจสอบความถูกต้องด้วยวิธีการที่เหมาะสม (RPN < 100), ความเสี่ยงวิกฤต (Critical) จะต้องมีปฏิบัติการ แก้ไขและป้องกัน พร้อมทั้งดําเนินการเปลี่ยนแปลง อย่างจริงจัง (RPN > 100) 2.4.4.10 แผนการปรับปรุง (Improving Plan) หลังจากได้ค่าตัวเลขลําดับความเสี่ยง (RPN) จะต้องมี การกําหนดแผนการปรับปรุงโดยควรมีการปรับปรุงในจุดที่มีค่าลําดับสูง โดยเฉพาะที่ขั้นความรุนแรง (Severity) ที่มีค่าสูงก่อน เนื่องจากค่าความรุนแรงเป็นจุดสําคัญที่อาจสร้างผลกระทบไปสู่ค่าการเกิดความ ผิดพลาด และค่าโอกาสที่ตรวจจับ 2.4.4.11 การเก็บข้อมูลการปฏิบัติ (Record Actions) หลังจากที่แผนการปรับปรุงได้มีการสร้างขึ้น แล้วจะต้องมีการคํานวณค่าตัวเลขลําดับความเสี่ยง (RPN) อีกครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่า ค่า RPN มีจํานวนลดลงและ เพื่อการประเมินในอนาคต

33 ตารางที่ 2.2 แสดงเกณฑ์การกำหนดอัตราผลกระทบของความรุนแรง

34 ตารางที่ 2.3 แสดงเกณฑ์การให้คะแนนความถี่ที่เกิดขึ้นของข้อบกพร่องที่คาดว่าจะเกิด

35 ตารางที่ 2.4 แสดงเกณฑ์การให้คะแนนความสามารถในการตรวจจับ

36 2.5 การบํารุงรักษาตามสภาพ (Condition Based Maintenance) Condition Based Maintenance (CBM) หมายถึงการบํารุงรักษาตามสภาพโดยต้องมี การตรวจ ติดตามสภาพของเครื่องจักร (condition monitoring) เพื่อให้ทราบสภาพการทํางานของเครื่องจักรอยู่เสมอ และทําให้เห็นแนวโน้มของปัญหาก่อนที่จะเริ่มเกิดขึ้นจริง จากแนวคิดในการบํารุงรักษาสมัยใหม่คือ “อย่าแตะต้องเครื่องจักรที่ทํางานดีอยู่แล้ว” แต่ใช้การ บํารุงรักษาตามสภาพแทนซึ่งจะดีกว่าเพราะไม่มีใครอยากถูกผ่าตัดทั้งๆที่สุขภาพยังดีอยู่ แต่ขอตรวจสุขภาพ ร่างกายเป็นประจําจะดีกว่าหรือที่เรียกกันว่า “Condition Based Maintenance: CBM” นั่นเอง (ธนกร, 2552: 27) ได้แก่ 2.5.1 รูปแบบการซ่อมบํารุงชนิดของงานบํารุงรักษามีหลายรูปแบบซึ่งแสดงในภาพที่ 2.5.1.1 การบํารุงรักษาเชิงแก้ไข (Corrective Maintenance) คือใช้งานจนเสียหาย ต้องหยุด เดินเครื่อง แล้วจึงแก้ไข 2.5.1.2 การบํารุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance) คือแก้ไขในโอกาสที่เหมาะสม ก่อนที่ จะเสียหายรุนแรง 2.5.1.3 การบํารุงรักษาเชิงรุก (Proactive /Improvement Maintenance) คือการ แก้ไขและ ปรับปรุงสภาพในโอกาสที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้มีโอกาสเกิดความบกพร่องได้เลย ภาพที่ 2.11 ชนิดของงานบํารุงรักษา

37 2.5.2 การตรวจสอบสภาพอุปกรณ์ (Condition Monitoring) เป็นการดําเนินการติดตามตรวจสอบ ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพอุปกรณ์ในด้านต่างๆ แล้วนํามาประเมินถึงสภาพอุปกรณ์ว่าเหมาะสมที่จะดําเนินการ บํารุงรักษาหรือตรวจซ่อมแล้วหรือยัง ซึ่งนํามาใช้ประโยชน์ในการกําหนดช่วงเวลาการบํารุงรักษาที่เหมาะสม การตรวจสอบสภาพอุปกรณ์จะประกอบด้วย การใช้สัมผัสของคน (Subjective Method) การใช้ เครื่องมือตรวจวัด (Objective Method) และ การติดตั้งอุปกรณ์เฝ้าติดตามสภาพการเดินเครื่อง (Continuous Monitoring) ดังแสดงในภาพที่ 2.12 ภาพที่ 2.12 ผังองค์ประกอบของการตรวจสอบสภาพอุปกรณ์ 2.5.2.1 การใช้สัมผัสของคน เป็นวิธีการใช้สัมผัสของคนตรวจติดตามสภาพเครื่องจักรเพื่อค้นหา Failure หรือแนวโน้มของการเกิด Failure ด้วย Five Sense Inspection ได้แก่ Visual Inspection เช่น การ สังเกตขนาด รูปร่าง ระดับ การไหลแสงสี Sound Inspection เช่น เสียง ดัง เสียงค่อย เสียงกระทบกระแทก ผิดปกติ การสัมผัส เช่นความร้อน ความสั่นสะเทือน ความแข็ง อ่อน ผิวหยาบละเอียด การสูดดมกลิ่นที่ผิดปกติ เช่น กลิ่นไหม้ กลิ่นสารระเหย การชิมรสต่างๆ ซึ่งที่ กล่าวมาทั้งหมดเรียกว่า Subjective เนื่องจากเป็นการ ตรวจสอบที่ให้ผลขึ้นอยู่กับความรู้สึกของแต่ละบุคคล ไม่ถือเป็นมาตรฐานแต่เป็นวิธีการที่ให้ผลรวดเร็วและ ประหยัดที่สุดโดยวิธีการทํา Subjective Condition Monitoring ได้แก่ 1 การสังเกตด้วยสายตา (Looking) คือการสังเกตสภาพภายนอกและความผิดปกติทั่วไป ได้แก่ การ รั่วซึม ระดับหรือการไหลในSight Glass ขนาดและรูปร่างเป็นต้น 2 การฟังเสียง (Listening) คือ การฟังเสียงที่ผิดปกติเช่น เสียงการรั่วไหล เสียงการสั่น การกระแทก เสียงที่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิมมากๆ 3 การดมกลิ่น (Smelling) คือ การดมกลิ่นที่ผิดปกติ 4 การชิมรส (Testing) ไม่มีใช้ในงานบํารุงรักษาเครื่องกล 5 การสัมผัสทางกาย (Feeling) คือ การใช้มือแตะเพื่อสังเกตการ สั่นสะเทือนหรือความร้อนเนื่องจาก ของไหลภายในท่อ ความตึงของสายพาน เป็นต้น 2.5.2.2 การใช้เครื่องมือตรวจวัด เป็นวิธีการใช้อุปกรณ์เครื่องมือตรวจวัดต่างๆ (Instruments) 1 Thermometer, Vibration Meter, Tachometer, Shock Pulse Meter, Ultrasonic Flow Meter เป็นต้น ในการติดตามตรวจสอบสภาพเครื่องจักรซึ่งมีมาตรฐานสม่ำเสมอตลอดตั้งแต่เริ่ม ตรวจสอบครั้งแรกโดยไม่ต้อง

38 ใช้ความรู้สึกของคนมาเกี่ยวข้อง จึงทําให้สามารถจัดทําเป็นข้อมูลเชิงสถิติได้ซึ่งการทํา Objective Condition Monitoring ด้วยวิธีดังนี้ 1 Vibration Analysis เช่น ตรวจวัดการสั่นสะเทือนที่แบริ่ง ตามระยะเวลาที่กําหนดแล้วนําค่าที่ได้มา สร้างกราฟเพื่อดูแนวโน้มการเพิ่มขึ้นของค่าการสั่นสะเทือน 2 การวัดเสียงเครื่องจักร (Sound Analysis, Shock Pulse Meter) 3 การตรวจวัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำมันหล่อลื่น (Lube Oil Sampling & Oil 4 การตรวจวัดอัตราการไหลของของเหลวที่อยู่ในท่อ (Fluid Flow & Pressure 5 การตรวจวัดสภาพเครื่องจักรเพื่อตรวจสอบความผิดปกติในเรื่องของความร้อนในขณะเครื่องจักร ทํางาน (Temperature Analysis, Thermography) 2.5.2.3 การติดตั้งอุปกรณ์เฝ้าติดตามสภาพการเดินเครื่อง เป็นการติดตั้งอุปกรณ์ที่คอยเฝ้าติดตาม สภาพการเดินเครื่อง (Supervisory) หลายอย่างไว้กับเครื่องจักรตลอดเวลา ทั้งยัง สามารถกําหนดให้มีการ บันทึกข้อมูล ได้เช่น ระบบ DCIS ทําให้สามารถรู้ถึงสภาวะการทํางานของ เครื่องจักรได้ทุกขณะที่เดินเครื่องอยู่ (real time) และสามารถเห็นแนวโน้มของการเสื่อมสภาพได้ ทันทีหรือเรียกดูข้อมูลย้อนหลังเพื่อสืบค้น จุดเริ่มต้นของการเปลี่ยนแปลงได้ 2.5.3 การประเมินสภาพ (Condition evaluation) คือการนําข้อมูลจากการตรวจ ติดตามสภาพทั้งหมดมา แปลผลโดยผู้เชี่ยวชาญโดยการวิเคราะห์เทียบกับข้อมูลเริ่มต้น (Erection record) ประวัติการเดินเครื่อง (Operation Data) ประวัติการตรวจซ่อม (history record) รายงานการตรวจซ่อม (Maintenance report) การบํารุงรักษาประจํา (Routine maintenance) และบันทึกเหตุการณ์ (Event record) หรือ Black Log ที่ เกิดขึ้นทั้งหมดมาประมวลผลและสรุปสภาพเครื่องจักร มีสภาพผิดปกติหรือไม่อย่างไรหรือมีอาการใดที่เป็น สัญญาณที่บ่งบอกถึงการเสื่อมสภาพ หรือ แนวโน้มของการเกิดปัญหาและจะเกิดผลกระทบกับชิ้นส่วนหรือ อุปกรณ์ใดบ้าง เพื่อนําผลที่ได้นี้ไปปรับแผนการบํารุงรักษาให้เหมาะสม (Work optimization) โดยเฉพาะอย่าง ยิ่งการบํารุงรักษาตามสภาพ และเพื่อให้สามารถบอกได้ว่าสภาพที่เป็นอยู่ในปัจจุบันควรจะดำเนินการอย่างไร ต่อไป เพื่อรักษา Reliability, Availability& Safety ให้สูงที่สุดในขณะที่มี Cost Effective มากที่สุดด้วย 2.5.4 เหตุผลในการทำการบำรุงรักษาตามสภาพ ในงานซ่อมแต่ละครั้งนั้น จะมี Rotating Machine ส่วนหนึ่ง ถูกกำหนดให้เปิดงานซ่อมซึ่งเป็นไปตามแผนที่วางไว้ล่วงหน้า แต่ข้อเท็จจริงคือ Rotating Machine บางส่วน ยังอยู่ในสภาพที่ใช้งานได้ ยังไม่มีความจำเป็นต้องซ่อมบำรุง การบำรุงรักษาตามสภาพ หรือ Condition Based Maintenance: CBM ต้องมีการตรวจติดตามสภาพ ของเครื่องจักร เพื่อให้ทราบสภาพการทํางานของเครื่องอยู่ เสมอ การซ่อมหรือเปลี่ยนชิ้นส่วน ต่างๆ ของเครื่องจักรจะขึ้นอยู่กับสภาพจริงของชิ้นส่วนนั้นๆ อย่างไรก็ตาม การตรวจวัดสภาพก็จะทําตามกำหนดเวลาเพื่อให้ทราบสภาพของเครื่องจักรในขณะนั้นเป็นระยะๆ ดังนั้นการ ทำ CBM นั้น จะทำให้ค่าใช้จ่ายลดลงและทำให้Availability เพิ่มขึ้น 2.5.5 องค์ประกอบในการทำ การบำรุงรักษาตามสภาพ

39 2.5.5.1 การตรวจวัดข้อมูลจากการทำงานของเครื่องจักร (Condition Measurement) 2.5.5.2 การนำาข้อมูล/สัญญาณมาทำ Trend Plot เพื่อดูแนวโน้มการเปลี่ยนแปลง ของสัญญาณ สามารถบ่งบอกถึงสภาพของเครื่องจักร (Condition Monitoring Health Assessment) ดังแสดงในรูปที่ 2.13 2.5.5.3 ดำเนินการซ่อมและบำรุงรักษาตามสภาพที่เกิดขึ้น ภาพที่ 2.13 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าใช้จ่ายงานซ่อมกับความพร้อมของเครื่องจักรสำหรับ การบำรุงรักษาแบบ ต่างๆ 2.5.6 ขั้นตอนของการบำรุงรักษาตามสภาพ 2.5.6.1 เริ่มจากมีการบันทึกข้อมูลสภาพเครื่องจักรตั้งแต่เริ่มต้นไว้ 2.5.62 กำหนดระยะเวลาในการตรวจสภาพเครื่องจักรเพื่อให้ทราบสภาพเครื่องจักรในขณะนั้นเป็น ระยะๆ 2.5.6.3 นำข้อมูลจำนวนมากที่ได้จากการตรวจติดตามวัดท่าเป็นข้อมูลเชิงสถิติซึ่งแสดงในรูปกราฟ แนวโน้มและวิเคราะห์ด้วยหลักสถิติ 2.5.6.4 กำหนดมาตรฐานขอบเขตของค่าสัญญาณต่างๆที่ได้จากการตรวจวัดโดย อุปกรณ์เครื่องมือ เช่น Upper Limit, Lower Limit, Limit to Action & Limit to Stop Machine 2.5.6.5 ทำการประเมินสภาพจากการตรวจติดตามทั้งหมดมาแปลผลโดย วิเคราะห์เทียบกับข้อมูล เริ่มต้นหรือบันทึกเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นทั้งหมด 2.5.6.6 กำหนดแผนการบำรุงรักษาหรือเวลาที่ลงมือซ่อมบำรุงนั้น

40 2.5.67 สุดท้ายดำเนินการซ่อมและบำรุงรักษาตามสภาพที่เกิดขึ้นนั้น 2.5.7 ประโยชน์ การบำรุงรักษา ตามสภาพ 2.5.7.1 หางาน บางเขงานซ่อมองเหลี เท่าที่จำเป็นลดการ Over Maintenance ช่วยลด Outage Duration และสนับสนุน Work Optimization 2.5.7.2 รู้จุดขัดข้องที่เพิ่งจะเริ่มเกิดขึ้นในเครื่องจักรก่อนที่จะลุกลามไปจนเป็นความเสียหายล่างใหญ่ หลวง 2.5.7.3 ลดเวลาในชุดเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ 2.5.7.4 ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์เครื่องจักร 2.5.7.5 ยืดอายุการใช้งานของอะไหล่ให้นานขึ้นทำให้ใช้งานคุ้มค่าและลด จํานวนอะไหล่ที่ต้องเก็บ สต็อกไว้ การทำ Condition Base Maintenance นั้นเป็นแนวทางใหม่ในงานซ่อมบำรุง โดยทำการ ซ่อมบำรุง ตามสภาพจาก Condition Monitoring ซึ่งจะช่วยให้ขยายระยะเวลาออกไปได้เพิ่ม Availability ลด Work Load ลงลด Maintenance Cost ลง ปรับปรุงการวางแผนบำรุงรักษาและช่วยในการวางแผน จัดการ Spare Part ที่ดีขึ้น 2.6 การคำนวณค่าประสิทธิภาพโดยรวม ประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness) คือ ค่าที่ได้ จากผลคูณระหว่าง อัตราเวลาที่เครื่องจักรทำงานประสิทธิภาพการผลิตและอัตราคุณภาพเป็นการ สรุปว่ามีการใช้เครื่องจักร อย่างไร และเดินเครื่องด้วยความเร็วเท่าใด และมีอัตราผลิตภัณฑ์ดีเท่าไร นอกจากนี้ยังเป็นดัชนีชี้วัดว่ามีส่วนร่วมในเวลาที่ทำให้เกิดมูลค่าเพิ่มขึ้นมากน้อยเท่าใดดังแสดงการ หาค่า ประสิทธิภาพโดยรวมในสมการที่ 15 Overall Equipment Effectiveness = A.P.Q (15) โดยที A = อัตราการเดินเครื่อง P = ประสิทธิภาพการผลิต Q = อัตราคุณภาพ

41 อัตราการเดินเครื่องจักร (Availability) คือ การคำนวณหาอัตราส่วนที่เครื่องจักร เดินเครื่องจริง ที่ แสดงความพร้อมของเครื่องจักรในการทํางาน เป็นการเปรียบเทียบระหว่างเวลา เดินเครื่องกับเวลาภาระงาน โดยแสดงวิธีคำนวณ อัตราการเดินเครื่องตามสมการที่ 16 ถึงสมการ 19 x 100% (16) โดยที่ D = เวลาเดินเครื่อง E=เวลารับภาระงาน G =เวลาหยุดตามแผน ดังนั้น เวลาเดินเครื่อง = เวลารับภาระงาน – เวลาเครื่องจักรหยุด (17) เวลารับภาระงาน=เวลาทํางาน/กะ–เวลาหยุดตามแผน (18) เวลาหยุดตามแผน –เวลาเครื่องจักร หยุดตามแผน + เวลาพักตามแผน (19) อัตราคุณภาพ (Quality Rate) คือ การคำนวณจากจำวนชิ้นการที่ดีและชิ้นงานที่เสียเพื่อหาอัตรา คุณภาพในการการผลิต โดยที J = ชิ้นงานดี (20) K = ชิ้นงานเสีย ระยะเวลาเฉลี่ยก่อนเกิดการขัดข้อง (Mean Time Between Failure) คือระยะเวลาที่เครื่องจักร ทำงานที่แต่เริ่มต้นจนกระทั้งเกิดการหยุดชะงักตามสมการ Mean Time Between Failure = โดยที่ D=เวลาเดินเครื่อง E=เวลารับภาระงาน F = จำนวนครั้งที่หยุดเครื่อง ระยะเวลาเฉลี่ยที่ใช้ในการซ่อม (Mean Time To Repair) คือ ระยะเวลาที่ใช้ในระหว่างการซ่อมเมื่อ เครื่องจักรเกิดการหยุดชะงัก โดยเริ่มจากเวลาที่เครื่องจักรหยุดถึงเวลาที่สามารถเดินเครื่องได้ตามสมการ

42 Mean Time To Repair = (22) โดยที่ E = เวลารับภาระงาน F = จํานวนครั้งที่หยุดเครื่อง 2.7 เทคโนโลยีเครื่องจักรซีเอ็นซี (CNC MACHINE) 2.7.1 วิวัฒนาการของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี เครื่องจักรกลในอดีตเป็นเครื่องจักรกลแบบง่ายๆ ที่ ต้องการช่างผู้ควบคุมที่มีความชำนาญงานควบคุมการผลิตอย่างใกล้ชิด ค่าความเที่ยงตรงของ ชิ้นงาน ขึ้นอยู่กับ ความเชี่ยวชาญของช่างผู้ควบคุมเครื่องจักรกลนั้น ๆ เช่นในการตัดเฉือนชิ้นงานของ เครื่องจักรกลทั่วไป ช่างผู้ ควบคุมจะใช้มือหมุนเพื่อเลื่อนคมตัดให้เคลื่อนที่ไป ซึ่งลักษณะเช่นนี้ช่างผู้ควบคุมจะต้องคอยเฝ้าดูตำแหน่งขอ คมตัดที่สัมพันธ์กับเส้นรอบรูปบนชิ้นงานที่กำลังตัดเฉือนอยู่ ตลอดเวลา นอกจากนั้นช่างยังต้องควบคุมอัตรา ป้อนซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุชิ้นงาน วัสดุเครื่องมือ ตัดและตำแหน่งของคมตัดอีกด้วย ซึ่งต่อมาได้มีการพัฒนา เอาระบบควบคุมแบบง่ายๆเข้ามาใช้กับ เครื่องจักรกลแต่เป็นระบบที่ควบคุมการทำงานของเครื่องมือให้ สามารถทำงานได้เฉพาะอย่างเท่านั้น เมื่อระบบเอ็นซีได้ถูกนำมาเผยแพร่ จึงมีการนำระบบเอ็นซีเข้ามาใช้กับ เครื่องจักรกล ทำให้การผลิตชิ้นงานด้วยเครื่องเอ็นซีมีความเที่ยงตรงสูง ซึ่งเอ็นซีมาจากคำว่า Numerical control หมายถึงการควบคุม เครื่องจักรกลด้วยระบบตัวเลขและตัวอักษรหรือจะจำกัดความคำว่าเอ็นซีได้ดังนี้ คือการเคลื่อนต่างๆ ตลอดจนกระทั่งการทํางานอื่นๆของเครื่องจักรกลจะถูกควบคุมโดยรหัสที่ประกอบด้วย ตัวเลขตัวอักษร และสัญลักษณ์อื่นๆ และจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่จะไปกระตุ้นมอเตอร์หรืออุปกรณ์ อื่นๆ เพื่อทําให้เครื่องจักรทํางานตามขั้นตอนที่ต้องการ แต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงการทํางานของเครื่องเอ็น ซี เพื่อให้เหมาะกับลักษณะของงานที่เปลี่ยนแปลงไปนั้นค่อนข้างจะยุ่งยาก ภายหลังคอมพิวเตอร์ได้เข้ามา มี บทบาทจนเป็นที่รู้จักกัน จึงได้มีการนำคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้ร่วมกับระบบเอ็นซี ซึ่งเป็นระบบที่ใช้ คอมพิวเตอร์ เป็นตัวควบคุม การทำงานของเครื่องจักร เรียกว่าระบบ ซีเอ็นซี มาจากคำว่า Computerized Numerical control เป็นระบบควบคุมเอ็นซีที่ใช้คอมพิวเตอร์ที่มีความสามารถสูงเพิ่มเข้าไปในระบบทำ ให้สามารถจัดการ เก็บข้อมูลที่ป้อนเข้าไปในระบบเอ็นซีและประมวลผลข้อมูลเพื่อนำผลลัพธ์ที่ได้ไป ควบคุมการทํางานของ เครื่องจักรกล 2.7.2 การทำงานของเครื่องจักรกลซีเอ็นซี ระบบการควบคุมของเครื่องจักร จะรับ ข้อมูลที่เป็นภาษาที่ ระบบควบคุมสามารถเข้าใจได้ จะต้องป้อนโปรแกรมเข้าไปในระบบควบคุม เครื่องผ่านแป้นพิมพ์ (Keyboard) เมื่อระบบควบคุมอ่านข้อมูลที่ป้อนเข้าไปแล้วก็จะนำไปควบคุม ให้เครื่องจักรกลทำงาน โดยผ่านการควบคุมไป ยังมอเตอร์ เครื่องจักรซีเอ็นซีจะมีการเคลื่อนที่ 3 แนวแกนก็จะมีมอเตอร์ป้อน 3 ตัว เมื่อระบบควบคุมอ่าน โปรแกรมแล้วก็จะเปลี่ยนรหัสโปรแกรม นั้นให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า และส่งไปยังภาคขยายสัญญาณของ

43 ระบบขับ และส่งไปยังมอเตอร์ ป้อนแนวแกนที่ต้องการเคลื่อนที่ความเร็วและระยะทางการเคลื่อนที่ของแท่น จะถูกควบคุมโดย ระบบวัดขนาด (Measuring System) ซึ่งประกอบด้วยสเกลแนวตรง (Linear Scale) มี จำนวนเท่ากับ จำนวนแนวแกน ในการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรกลทำหน้าที่ส่งสัญญาณไฟฟ้าที่สัมพันธ์กับ ระยะทางที่แท่นเลื่อนเคลื่อนที่กับไปยังระบบควบคุม ทำให้ระบบควบคุมรู้ว่าแท่นเลื่อนเคลื่อนที่ไป เป็น ระยะทางเท่าใด เครื่องจักซีเอ็นซี (CNC milling Machines) เป็นเครื่องจักรที่มีขอบข่ายการ ทํางานค่อนข้าง กว้างสามารถทำงานกัดเช่นเดียวกับเครื่องกัดทั่วไป และยังสามารถทำงานอื่น ๆ เช่น เจาะรู, ทำเกลียว, คว้านรู , ได้อีกด้วย เครื่องกัดซีเอ็นซีจะมีแนวแกนการควบคุมตั้งแต่ 3 แกน 4 แกน 5 แกน หรือมากกว่า ดังแสดงในรูป ภาพที่ 2.14 เครื่องกัดซีเอ็นซี แบบ 3 แกน ภาพที่ 2.15 เครื่องกัดซีเอ็นซี แบบแกนที่เอียงเพลามืดได้และมีโต๊ะงานหมุน 2.7.3 ระบบควบคุมซีเอ็นซี (CNC Control) ระบบซีเอ็นซี (CNC System) จะมี คอมพิวเตอร์ประกอบ อยู่ด้วย ดังนั้นช่างควบคุมเครื่องไม่เพียงแต่จะใช้โปรแกรมเอ็นซีให้เครื่องจักร ทำงานได้เท่านั้น แต่จะสามารถ เขียนและป้อนโปรแกรมด้วยตัวเองตลอดจนการแก้ไขโปรแกรมได้ หลังจากป้อนเข้าไปในระบบควบคุมของ เครื่องแล้ว ดังรูปที่ 2.16 เป็นไดอะแกรมของการควบคุม ระบบ ซีเอ็นซี ภาพที่ 2.16 ระบบซีเอ็นซี

44 2.7.6 องค์ประกอบของระบบควบคุมซีเอ็นซี (CNC Control system components) ระบบซีเอ็นซี จะประกอบด้วยองค์ประกอบต่าง ๆ มากมาย ถ้าเราพิจารณาถึงสิ่งที่เราต้องการให้ ระบบสามารถทำได้ เราจะ สามารถแสดงให้เห็นองค์ประกอบของระบบซีเอ็นซีด้วยไดอะแกรมง่าย ๆ ดังรูป ภาพที่ 2.17 องค์ประกอบของระบบควบคุมซีเอ็นซี หัวใจของระบบซีเอ็นซี คือคอมพิวเตอร์ซึ่งทำหน้าที่ในการคำนวณทั้งหมดและเชื่อมโยง ข้อมูลต่างๆ เข้าด้วยกันอย่างเป็นเหตุและผล เนื่องจากระบบซีเอ็นซีเป็นองค์ประกอบที่เชื่อมโยงระหว่าง ช่างควบคุมเครื่อง กับเครื่องจักรกล จึงจำเป็นต้องมีชุดอินเตอร์เฟส (Inter-fice) อยู่คือ 2.7.6.1 ชุดควบคุมชุดเฟสสำหรับเครื่อง ซึ่งประกอบด้วยแผงควบคุม (Control pane) และ ข้อต่อ (connections) ต่าง ๆ สำหรับเครื่องอ่านเทปกระดาษ (magnetic tape unit) หน่วย ดิสเก็ต (Diskette unit) และเครื่องพิมพ์ (printer) 2.7.6.2 ชุดอินเตอร์เฟสสำหรับเครื่องจักรกล องค์ประกอบหลักของชุด อินเตอร์เฟสจะประกอบด้วย อินเตอร์เฟสการควบคุม (Control interface) การควบคุมแนวแกน (axis control) และหน่วยจ่ายกำลัง (Power Supply) รายละเอียดของหมวดการทำงานและวิธีการ ทํางานของคอมพิวเตอร์ ตลอดจนชุด อินเตอร์เฟสทั้งสองมีรายละเอียดต่างๆ ดังนี้ 1. แผงควบคุม (Control panel) แผงควบคุมของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีซี โดยทั่วไปจะมีลักษณะการ ออกแบบที่แตกต่างกันในส่วนที่เกี่ยวกับรูปแบบการวางตำแหน่งของปุ่ม ควบคุมต่าง ๆ จํานวนของปุ่มควบคุม ดังแสดงในรูปที่ 23 2 จอภาพ (Displays) หรือส่วนแสดงข้อมูล ในส่วนนี้จะ ประกอบด้วย จอภาพซีอาร์ที (CRT Screen, Cathode Ray Tube = CRT) ในส่วนแสดงข้อมูลแบบดิจิตอล digital displays และสัญญาณไฟอื่น ๆ เช่น สัญญาณไฟแสดงข้อผิดพลาด ดังแสดงในรูปที่ 2.18 จอภาพของ ระบบซีเอ็นซีจะแสดงข้อมูลต่างๆ ดังนี้

45 โปรแกรมจอภาพจะแสดงข้อมูลของโปรแกรมเอ็นซีที่ป้อนเข้าไป ตลอดจนโปรแกรมที่เก็บบันทึกอยู่ใน ระบบความจำของเครื่อง เครื่องมือ แสดงรายการเครื่องมือที่ต้องใช้ในแต่ละโปรแกรม ทั้งขนาดและ ความยาว ตลอดจนค่าแก้ไข ให้ถูกต้องนอกจากนี้ยังสามารถแสดงอายุการใช้งานของเครื่องมืออีกด้วย ข้อมูลเครื่องจักรกล แสดงพารามิเตอร์ของเครื่องจักรกล เช่น ความเร็ว รอบสูงสุดของเพลางาน อัตรา ป้อนสูงสุด เป็นต้น การตัดเฉือน แสดงตำแหน่งปัจจุบันของเครื่องมือ บล็อก (Block) ของ โปรแกรมที่ใช้ขณะนั้น ค่าอัตรา ป้อน (F) ความเร็วรอบ (S) เป็นต้น การทํางานอื่น ๆ แสดงรูปการ ทํางานของเครื่องมือตามโปรแกรมเอ็นซีที่ ป้อนไว้ (Simulation) เป็นต้น ภาพที่ 2.18 ข้อมูลแสดงบนจอภาพ ภาพที่ 2.19 แผงควบคุมระบบซีเอ็นซี 2.7.6.3 ส่วนควบคุมการทำงานของเครื่องจักร (Control for operating machine) ในส่วนนี้ จะถูก จัดเตรียมสำหรับควบคุมการทำงานของเครื่องจักรกลด้วยมือ (Manual control) ซึ่ง จะมีปุ่มควบคุมการ