การบ ารุงรักษาและลดการเกิด Breakdown ของเครื่องจักร เสนอ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. กุณฑล ทองศรี จ าท าโดย นายชยพล จันทร์แดง รหัส 650407301726 นายธนพงษ์ มุงอินทร์ รหัส 650407301732 นายประสิทธิ์ โสแก้ว รหัส 650407301733 นายพงศกร พัสดร รหัส 650407301734 นายปรุฬห์ จ าเนียรสวัสดิ์ รหัส 650407301739 นายปราชญ์ฏิมา ดารุนิกร รหัส 650407301740 นายจีระศักดิ์ กัณหทัต รหัส 650407301741 นางสาวณัฐวดี นิธิรไทยวิฑิต รหัส 650407301742 นายนิศธราธร ไชยจ าเริญรหัส รหัส 650407301744 นายพลพล เทียมสมบัติเทพ รหัส 650407301745 รายงานฉบับนี้ส่วนหนึ่งของรายวิชา ทอ.375 เทคโนโลยีวิศวกรรมการซ่อมบ ารุงรักษา สาขาเทคโนโลยีวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษมบัณฑิต วิทยาเขตพัฒนาการ ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2566
บทคัดย่อ รายงานนี้กล่าวถึงแผนการบ ารุงรักษาและลดการเกิด Breakdown ของเครื่องจักร เนื่องจาก โรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เกิดการ Breakdown ของเครื่องจักรซึ่งส่งผลกระทบต่อไลน์ผลิตที่ไม่ สามารถท างานได้อย่างต่อเนื่อง ผู้จัดท ารายงานจึงเล็งเห็นความส าคัญจึงได้ท าการศึกษาการบ ารุงรักษา เครื่องจักรเบื้องต้นเพื่อที่จะลดการเสียของเครื่องจักรและยังสามารถท าให้เครื่องจักรท างานได้อย่างมี ประสิทธิภาพ
กิตติกรรมประกาศ รายงานฉบับนี้ส าเร็จลุล่วงได้อย่างสมบูรณ์ด้วยความกรุณาอย่างยิ่งจาก ศาสตราจารย์ ดร.กุณฑล ทองศรี ที่สละเวลาอันมีค่าให้แก่คณะผู้จัดท าเพื่อให้ค าปรึกษาและค าแนะน าจนตรวจทานแก้ไข ข้อบกพร่องต่างๆด้วยความเอาใจใส่เป็นอย่างยิ่งจนรายงานฉบับนี้ส าเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี คณะผู้จัดท าขอ กรอบขอบพระคุณเป็นอย่างสูง ขอขอบคุณ บริษัท Bangkok Diecasting and Injection co.ltd ซึ่งเป็นสถานประกอบการที่ให้ ความอนุเคราะห์สถานทีรวมถึงขอขอบคุณหัวหน้าแผนกในสถานประกอบการ ที่ท่านให้ความรู้ทักษะ ค าแนะน าและการแก้ไข้ปัญหาจนท าให้รายงานฉบับนี้ส าเร็จลุล่วงไปด้วยดี ขอขอบคุณทางคณะผู้จัดท า รายงานฉบับนี้ซึ่งเป็นผู้สนับสนุนในทุกๆด้านเพื่อให้รายงานฉบับนี้ส าเร็จไปด้วยดี คณะผู้จัดท า นักศึกษาคณะวิศวกรรมศาสตร์ รุ่นที่ 22/1
สารบัญ เรื่อง หน้า บทคัดย่อ กิตติกรรมประกาศ สารบัญ สารบัญรูป บทที่ 1 บทน า 1 1.1 ความส าคัญและที่มาของรายงาน 1 1.2 วัตถุประสงค์ของรายงาน 1 1.3 สถานที่จะท ารายงาน 2 1.4 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 2 1.5 วิธีการด าเนินรายงาน 2 บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 3 2.1 ความหมายของการบ ารุงรักษา 3 2.2 จุดมุ่งหมายของการบ ารุงรักษา 4 2.3 ชนิดการบ ารุงรักษา 4 2.3.1 การซ่อมบ ารุงรักษาหลังเหตุขัดข้อง 4 2.3.2 การบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน (Preventive Maintenance) 6 2.3.3 การบ ารุงรักษาทวีผล (Productive Maintenance) 8 2.3.4 การบ ารุงรักษาเชิงแก้ไขปรับปรุง (Corrective Maintenance) 15 2.3.5 การบ ารุงรักษาที่ทุกคนมีส่วนร่วม ( TPM ) 18 2.3.6 การปูองกันการบ ารุงรักษา (Maintenance Prevention) 20
สารบัญ (ต่อ) เรื่อง หน้า บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง (ต่อ) 2.4 ประเภทของการบ ารุงรักษา 21 2.4.1 การบ ารุงรักษาตามแผน (Planned Maintenance) 21 2.4.2 การบ ารุงรักษานอกแผน (Unplanned Maintenance) 21 2.5 Overall Equipment Effectiveness ? OEE 22 2.6 การเกิดปัญหา 23 2.6.1 สาเหตุหลักของการเกิดปัญหารอยพ่น (jetting) 24 2.6.2 ลักษณะของปัญหาที่เกิดขึ้นกับชิ้นงานฉีดพลาสติก 24 2.6.3 ชิ้นงานพลาสติกเกิดครีบ ( flashing ) 25 2.6.4 ประกายเงินที่ผิวชิ้นงานพลาสติก ( silver streak ) 26 2.6.5 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยไหม้ ( burn mark ) 27 2.6.6 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยแหว่ง ( short shot ) 28 2.6.7 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยยุบ ( sink mark ) 29 2.6.8 ร่องรอยการไหลในชิ้นงานพลาสติก ( flow mark ) 31 2.6.9 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการโก่งงอ ( warpage ) 31 2.6.10 ขนาดชิ้นงานพลาสติกคาดเคลื่อน ( dimensional defect ) 33 2.6.11 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยเชื่อมประสาน ( weld line ) 34 2.6.12 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการแตกร้าว ( cracking ) 35 2.7 การท างานของเครื่องฉีดพลาสติก 36 2.7.1 จังหวะการท างานของเครื่องฉีดพลาสติก 36 2.7.2 ปริมาณพลาสติกเหลวส าหรับการฉีด 41 2.7.3 การเลือกขนาดเกลียวหนอน 42 2.8 พลาสติกแบ่งออกเป็น 2 ประเภท 43 2.8.1 เทอร์โมพลาสติก 43 2.8.2เทอร์โมเซตติงพลาสติก 43
สารบัญ (ต่อ) เรื่อง หน้า บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง (ต่อ) 2.9 องค์ประกอบในการฉีดพลาสติก 43 2.9.1 วัตถุดิบในการฉีดพลาสติก (Material) 43 2.9.2 แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก (Mold) 44 2.9.3 เครื่องฉีดพลาสติก (Machine) 44 2.10 อุณหภูมิพลาสติกเหลว 45 2.11 อุณหภูมิของแม่พิมพ์พลาสติก 47 2.12 ออยคูลเลอร์ ( Oil cooler ) 47 2.13 ประเภทของแม่พิมพ์พลาสติก 49 2.13.1 แม่พิมพ์ฉีด (Injection moulding) 49 2.13.2 แม่พิมพ์อัดและอัดฉีด (Compression and Transfer moulding) 50 2.13.3 แม่พิมพ์เปุา (Blow moulding) 51 2.13.4 แม่พิมพ์งานรีด (Extrusion) 51 2.13.5 แม่พิมพ์งานเทอร์โมฟอร์มมิ่ง (Thermoforming) 52 บทที่ 3 วิธีการด าเนินรายงาน 53 3.1 ประชุมวางแผน 54 3.2 วางแผนแก้ไขปัญหา 54 3.3 ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องจักร 55 3.4 ศึกษาสาเหตุการหยุดของเครื่องจักร 55 3.4.1 การบ ารุงรักษาระบบไฮดรอลิค 55 3.4.2 ข้อปฏิบัติในการบ ารุงรักษาระบบไฮดรอลิค 56 3.4.3 อะไรบ้างที่ต้องตรวจเช็ค 56 3.4.4 การบ ารุงรักษาน้ ามันไฮดรอลิค 57 3.4.5 การซ่อมบ ารุงและการดูแล ออยคูลเลอร์ ( Oil cooler ) 59 3.4.6 ซ่อมบ ารุงแม่พิมพ์ฉีด 59 3.5 เริ่มด าเนินตามแผน 63
สารบัญ (ต่อ) เรื่อง หน้า บทที่ 3 วิธีการด าเนินรายงาน (ต่อ) 3.6 จัดท าระบบบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน 63 3.6.1 จัดท าแผนการซ่อมบ ารุงรายปี ( PM Instruction ) 63 3.6.2 จัดท าแผนการตรวจเช็ครายวัน ( Check list Daily ) 64 3.6.3 จัดท าใบแจ้งซ่อม 64 3.6.4 จัดท าใบบันทึกการซ่อมบ ารุง 65 3.7 การด าเนินการติดตามผลก่อนการทดลอง 65 3.8 จัดท ารายงานและน าเสนอรายงาน 66 บทที่ 4 ผลการเพิ่มประสิทธิภาพ 67 4.1 การวิเคราะห์การขัดข้องของเครื่องจักร 67 4.1.1 วิเคราะห์สาเหตุการขัดข้องของเครื่องจักร 67 4.1.2 สร้างแผนภูมิก้างปลา 69 4.2 การบริหารอะไหล่งานบ ารุงรักษา 69 4.3 การทดสอบและผลการทดสอบ 70 4.3.1 การวัดประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักร (OEE) 70 4.3.2 ผลการเปรียบเทียบระยะเวลาในการหยุดท างานของเครื่องจักร 71 4.3.3 ผลการเปรียบเทียบต้นทุนจากการสูญเสียน้ ามันไฮดรอลิครั่ว 72 บทที่ 5 สรุปผลการวิจัยอภิปรายผลและข้อเสนอแนะ 73 5.1 สรุปผลการวิจัย 73 5.2 อภิปรายผล 73 5.3 ข้อเสนอแนะ 74 ภาคผนวก 75 บรรณานุกรม 80 ประวัติผู้จัดท า 81
สารบัญรูป เรื่อง หน้า 2.1 TPM 9 2.2 เสาหลักทั้ง 8 11 2.3 ลักษณะของการเกิดปัญหารอยพ่น ( jetting ) 24 2.4 รอยพ่น ( jetting ) 24 2.5 ครีบ ( flashing ) 25 2.6 ประกายเงิน ( silver streak ) 26 2.7 รอยไหม้ ( burn mark ) 28 2.8 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยแหว่ง ( short shot ) 29 2.9 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยยุบ ( sink mark 30 2.10 ร่องรอยการไหลในชิ้นงานพลาสติก ( flow mark ) 31 2.11 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการโก่งงอ ( warpage ) 32 2.12 ชิ้นงานพลาสติกคาดเคลื่อน (dimensional defect) 33 2.13 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยเชื่อมประสาน( weld line) 34 2.14 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการแตกร้าว (cracking) 35 2.15 จังหวะที่ 1 แม่พิมพ์ปิด 37 2.16 จังหวะที่ 2 ชุดฉีดเคลื่อนเข้าชนแม่พิมพ์ 37 2.17 จังหวะที่ 3,4 ท าการฉีดและย้ า 37 2.18 จังหวะที่ 5,6 เริ่มนับเวลาในการหล่อเย็นพร้อมกับหลอมเหลวพลาสติก 38 2.19 จังหวะที่ 7 ชุดฉีดถอยหลังกลับ 38 2.20 จังหวะที่ 8,9 เปิดแม่พิมพ์และปลดชิ้นงานพลาสติกออก 38 2.21 ไดอะแกรมจังหวะการฉีดพลาสติก 39 2.22 ปริมาณพลาสติกเหลวที่ใช้ในการฉีดแต่ละครั้ง 41 2.23 ระยะความยาวของพลาสติกเหลวหน้าปลายเกลียวหนอนที่เหมาะสม 42 2.24 วัตถุดิบ (Material) 43 2.25 แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก (Mold) 44
สารบัญรูป (ต่อ) เรื่อง หน้า 2.26 เครื่องฉีดพลาสติก (Machine) 44 2.27 การตั้งอุณหภูมิของกระบอกฉีดจากต่ าไปสูง 45 2.28 การตั้งอุณหภูมิของกระบอกฉีดจากสูงไปต่ า 45 2.29 การตั้งอุณหภูมิของการบอกฉีดของเกลียวหนอนที่มีช่วงไล่ก๊าซ 46 2.30 อุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิของแม่พิมพ์พลาสติก 47 2.31 แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก 49 2.32 แม่พิมพ์อัดและอัดฉีด 50 2.33 แม่พิมพ์เปุาขึ้นรูป 51 2.34 แม่พิมพ์งานรีด 51 2.35 แม่พิมพ์เทอร์โมฟอร์มมิ่ง 52 3.1 ประชุมวาแผน 54 3.2 วางแผนแก้ไขปัญหา 54 3.3 ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องจักร 55 3.4 ตรวจระบบลมปั๊มไฮดรอลิค 55 3.5 ตรวจเช็คระดับน้ ามันไฮดรอลิค 57 3.6 Temp Gate Oil Cooler 59 3.7 แม่พิมพ์ 59 3.8 Hopper 62 3.9 แขนกลจับชิ้นงานระบบลม 62 3.10 ด าเนินการซ่อมแซม 63 3.11 ตารางแสดงแผนการซ่อมบ ารุงรายปีไลน์การผลิต 63 3.12 ตารางแสดงแผนการตรวจเช็คเครื่องจักรรายวัน 64 3.13 ภาพแสดงตัวอย่างใบแจ้งซ่อม 64 3.14 ภาพแสดงใบบันทึกการซ่อมบ ารุง 65 3.15 ตารางการหยุดท างานของเครื่องจักร 65 3.16 จัดท ารายงานและน าเสนอรายงาน 65 4.1 ภาพแสดงแผนภูมิก้างปลาวิเคราะห์ปัญหา 66
1 บทที่ 1 บทน า 1.1 ความส าคัญและที่มาของรายงาน การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตหรือขยายก าลังการผลิตของบริษัทแต่ละแห่งย่อมมีนโยบายที่แตกต่าง กันโดยแนวทางที่นิยมใช้กันส่วนใหญ่เป็นการซื้อเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพสูงและทันสมัยมาใช้ใน กระบวนการผลิตเมื่อมีการลงทุนซื้อเครื่องจักรใหม่ ผู้บริหารต้องมีการค านวณ ถึงจุดคุ้มทุน โดยค านึง เกี่ยวกับการสึกหรอหรือเสียหายจนต้องมีการซ่อมแซมเกิดขึ้นในเมื่อเครื่องจักรหรือส่วนประกอบต่างๆถูก ใช้งานมาเป็นเวลานานแผนการบ ารุงรักษาตามคู่มืออาจไม่ส่งผลต่อการท างานของเครื่องจักรได้อย่างมี ประสิทธิภาพ และยังอาจส่งผลต่อความเสียหายของเครื่องจักรตามมาอีกด้วยผู้จัดท าพิจารณาเห็นปัญหา ดังกล่าวจึงจัดท ามาตรฐานการบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน (Preventive Maintenance : PM) ของเครื่องจักร จากนั้นท าการวิเคราะห์สภาพปัญหาและแนวทางแก้ไขอย่างถูกต้องและเหมาะสม เพื่อ ปรับปรุง เครื่องจักรให้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งานตลอด ในการท างานของเครื่องจักรและโรงงานอุตสาหกรรม เหตุไม่คาดฝันเกิดขึ้นได้เสมอแม้ว่าเราจะปูองกัน เตรียมการไว้ดีแค่ไหน ดังนั้นการซ่อมบ ารุงหลังจากเกิดเหตุขัดข้อง หรือ Breakdown Maintenance : BM จึงเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่จ าเป็นต่อการแก้ปัญหาเฉพาะหน้าและแก้ไขสถานการณ์ให้เครื่องจักร สามารถด าเนินการต่อไปและท าให้เกิดผลเสียต่อในไลน์ผลิต ดังนั้นทางผู้จัดท าได้ค านึงถึงการซ่อมบ ารุงดูแลรักษาเครื่องจักรเพื่อลดความเสียหรือความเสี่ยงใน กระบวนการผลิตและค่าใช้จ่ายการซ่อมแซมของเครื่องจักร จึงได้วางแผนการซ่อมแซ่มบ ารุงรักษา เครื่องจักรตามช่วงเวลาที่ก าหนดเพื่อลดความเสียหายของเครื่องจักรในอนาคต 1.2 วัตถุประสงค์ของรายงาน 1.2.1 แก้ไขเครื่องจักรอุปกรณ์ที่ช ารุดให้กลับมาพร้อมใช้งานอยู่ตลอดเวลา 1.2.2 ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมบ ารุงเมื่อมีการวางแผนที่เหมาะสม 1.2.3 ลดความถี่ในการขัดข้องของเครื่องจักรอุปกรณ์ 1.2.4 เพื่อก าหนดแผนการบ ารุงรักษาและลดการเกิด Breakdown ของเครื่องจักร
2 1.3 สถานที่จัดท ารายงาน การศึกษานี้ได้ใช้ข้อมูลจากบริษัท Bangkok diecasting and lnjection co.ltd เป็นโรงงาน ตัวอย่างเท่านั้นในการศึกษาและเพื่อก าหนดงานการบ ารุงรักษาตามสภาพ (Condition Based Maintenance) ของโรงงานตัวเอง 1.4 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1.4.1 ลดค่าใช้จ่ายในการท าการบ ารุงรักษาเชิงปูองกันอย่างมีนัยส าคัญ 1.4.2 ลดระยะเวลาในการซ่อมเครื่องจักรในแต่ละตัวเนื่องจากการช ารุดเสียหายจะไม่เกิดขึ้นมาก 1.4.3 ลดระยะเวลาการต้องหยุดการผลิตในโรงงานเพื่อท าการซ่อมบ ารุงใหญ่ 1.4.4 เพิ่มอายุการใช้งานเครื่องจักรหรือ MTBF. 1.5 วิธีการด าเนินรายงาน 1.5.1 ประชุมวางแผน 1.5.2 วางแผนแก้ไขปัญหา 1.5.3 ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องจักร 1.5.4 ศึกษาสาเหตุการหยุดของเครื่องจักร 1.5.5 เริ่มด าเนินตามแผน 1.5.6 วางแผนเฝูาด าเนินการติดตามผล 1.5.7 จัดท ารายงานและน าเสนอรายงาน
3 บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 2.1 ความหมายของการบ ารุงรักษา - การบ ารุงรักษา (Maintenance) หมายถึง“การพยายามรักษาสภาพของเครื่องมืออุปกรณ์ต่างๆให้มี สภาพที่พร้อมจะใช้งานอยู่ตลอดเวลา” - การบ ารุงรักษานั้นครอบคลุมไปถึงการซ่อมแซมแซม (Repair) เครื่องด้วย ในงานบริหารการผลิตหรือการบริการ มักจะหลีกเลี่ยงงานเพิ่มเติมที่ส าคัญงานหนึ่งคือการซ่อม และบ ารุงรักษา ไปไม่ได้ ถึงแม้ว่างานซ่อมและบ ารุงรักษาไม่ใช่งานผลิตโดยตรง แต่งานซ่อมและ บ ารุงรักษาก็มีบทบาทช่วยให้การผลิตและการบริการขององค์กรนั้นเป็นไปอย่างราบรื่น โดยเฉพาะอย่าง ยิ่งในโลกปัจจุบันที่การผลิตและการบริการจ าเป็นที่จะต้องอาศัยอุปกรณ์และระบบโปรแกรมมากขึ้นการที่ อุปกรณ์หรือระบบโปรแกรมเกิดขัดข้องขึ้นมากะทันหันหรือไม่สามารถใช้งานได้จะท าให้มีผลกระทบ โดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิตและการบริการนั้นๆ การที่จะได้มาซึ่งอุปกรณ์ที่มีคุณภาพนั้น ต้องประกอบด้วย − มีการออกแบบที่ดีและตรงตามความประสงค์ต่อการใช้งาน มีความเที่ยงตรงแม่นย ารวมทั้ง สามารถท างานไดเต็มก าลังความสามารถที่ออกแบบไว − มีการผลิต (หรือสร้าง) ที่ให้ความแข็งแรงทนทาน สามารถท างานไดนานที่สุดและตลอดเวลา − มีการติดตั้งในสถานที่ที่เหมาะสมและสะดวกตอการใชงาน − มีการใชเปนไปตามคุณสมบัติและสมรรถนะของเครื่องหรือระบบ − มีระบบการบ ารุงรักษาที่ดีเนื่องจากเครื่องมือเครื่องใช้เมื่อถูกใช้งานไปนานๆก็ตองมีการ เสื่อมสภาพช ารุดสึกหรอเสียหายขัดข้องดังนั้นเพื่อใหอายุการใชงานเครื่องมือเครื่องใชยืนยาว สามารถใชงานไดตามความต้องการของผู้ใช้ไมช ารุดหรือเสียบ่อยๆ ตองมี “การบ ารุงรักษาเครื่องมือเครื่องใช้หรือระบบ” ในระบบการด าเนินงานด้วยจึงจะสามารถควบคุม การท างานของเครื่องมือไดอย่างมีประสิทธิภาพ
4 2.2 จุดมุ่งหมายของการบ ารุงรักษา • เพื่อให้เครื่องมือใช้ท างานได้อย่างมีประสิทธิผล (Effectiveness) คือ สามารใช้เครื่องมือ เครื่องใช้ได้เต็มความสามารถและตรงกับวัตถุประสงค์ที่จัดหามามากที่สุด • เพื่อให้เครื่องมือเครื่องใช้มีสมรรถนะการท างานสูง (Performance) และช่วยให้เครื่องมือ เครื่องใช้มีอายุการใช้งานยาวนานเพราะเมื่อเครื่องมือได้ใช้งานไประยะเวลาหนึ่งจะเกิดการสึก หรอถ้าหากไม่มีการปรับแต่งหรือซ่อมแซมแล้วเครื่องมืออาจเกิดการขัดข้องช ารุดเสียหายหรือ ท างานผิดพลาด • เพื่อให้เครื่องมือเครื่องใช้มีความเที่ยงตรงน่าเชื่อถือ (Reliability) คือการท าให้เครื่องมือ เครื่องใช้มีมาตรฐาน ไม่มีความคลาดเคลื่อนใดๆเกิดขึ้น • เพื่อความปลอดภัย (Safety) ซึ่งเป็นจุดมุ่งหมายที่ส าคัญเครื่องมือเครื่องใช้จะต้องมีความ ปลอดภัยเพียงพอต่อผู้ใช้งานถ้าเครื่องมือเครื่องใช้ท างานผิดพลาดช ารุดเสียหายไม่สามารถ ท างานได้ตามปกติอาจจะก่อให้เกิดอุบัติเหตุและการบาดเจ็บต่อผู้ใช้งานได้ การบ ารุงรักษาที่ดีจะ ช่วยควบคุมการผิดพลาด • เพื่อลดมลภาวะของสิ่งแวดล้อมเพราะเครื่องมือเครื่องที่ใช้ช ารุดเสียหายและขาดการ บ ารุงรักษาจะท าให้เกิดปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมเช่นมีฝุุนละอองหรือไอของสารเคมี ออกมามีเสียงดังเป็นต้นซึ่งจะเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานและผู้ที่เกี่ยวข้อง • เพื่อประหยัดพลังงานเพราะเครื่องมือเครื่องใช้ส่วนมากจะท างานได้ต้องอาศัย พลังงานเช่น ไฟฟูา น้ ามัน เชื้อเพลิงถ้าหากเครื่องมือเครื่องใช้ได้รับการดูแลให้อยู่ใน สภาพดีเรียบร้อยไม่มีการรั่วไหลของน้ ามันการเผาไหม้สมบูรณ์ ก็จะสิ้นเปลือง พลังงานน้อยลงท าให้ประหยัดค่าใช้จ่ายลงได้ 2.3 ชนิดการบ ารุงรักษา 2.3.1 การซ่อมบ ารุงรักษาหลังเหตุขัดข้อง (Breakdown Maintenance) คือการบ ารุงรักษาเมื่อเครื่องจักรเกิดช ารุดและหยุดโดยฉุกเฉินวิธีการนี้แม้ว่าจะเป็น วิธีการดั้งเดิมในการบ ารุงรักษาแต่ยังจ าเป็นต้องน ามาใช้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากเครื่องจักร ทั้งหลายแม้ว่าจะได้รับการบ ารุงรักษาปูองกันเยี่ยมเพียงใดก็ยังมีโอกาสเกิดเหตุเสียโดยฉุกเฉินขึ้น ตลอดเวลา
5 วิธีการบ ารุงรักษาวิธีนี้ถือได้ว่าเป็นแนวความคิดในการบ ารุงรักษาที่เก่าแก่ที่สุดในต าราบางเล่มให้ นิยามวิธีการบ ารุงรักษาแบบนี้ว่าด าเนินการโดยไร้การบ ารุงรักษา (no maintenance at all or maintenanceless) ทั้งนี้อาจจะเป็นเพราะว่าโดยข้อเท็จจริงแล้วก็คือว่าบุคลากรในฝุายบ ารุงรักษาจะไม่ ออกไปปฎิบัติงานใดๆเลยจนกว่าจะมีรายงานว่ามีเครื่องจักรช ารุดจนใช้งานต่อไปไม่ได้ อย่างไรก็ตามการบ ารุงรักษาแบบนี้ยังคงมีใช้อยู่กับสถานการณ์บางลักษณะเช่น ในเครื่องจักรที่ไม่ สลับซับซ้อนและเมื่อมีชิ้นส่วนอะไหล่พร้อมอยู่เสมอหรือสามารถสั่งซื้อได้อย่างทันทีทันใดโดยที่ค่าใช้จ่ายที่ เกิดจากการบ ารุงรักษาแบบนี้ควรจะมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการประยุกต์ใช้วิธีการบ ารุงรักษาวิธีอื่นๆตัวอย่าง ในการบ ารุงรักษาแบบนี้ได้แก่หลอดไฟฟูาต่างๆซึ่งจะถูกปล่อยไว้จนกระทั้งหลอดขาดหรือในกรณีของแผ่น ผ้าเบรกรถยนต์หน้าสัมผัสเป็นต้น ข้อดีในการบ ารุงรักษาแบบนี้ได้แก่ • ได้ใช้ประโยชน์จากอายุการใช้งานของเครื่องจักรอย่างคุ้มค่า • ไม่ต้องเสียก าลังคนและค่าใช้จ่ายในการบ ารุงรักษา ข้อสังเกต เราไม่สามารถวางแผนและก าหนดเวลาในการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนได้บางครั้ง จ าเป็นต้องรีบท างานให้เสร็จจึงท าให้คุณภาพของการซ่อมแซมไม่ดีพอ โดยปกติเมื่อเกิดการเสียหายแล้ว มักจะท าให้การเสียหายอย่างรุนแรงเป็นผลให้การซ่อมแซมหรือแก้ไขจะมีค่าใช้จ่ายสูงมากมากไปกว่านั้น ความเสียหายที่เกิดขึ้นอาจจะมีผลกระทบกับ ความปลอดภัยสุขภาพและสิ่งแวดล้อม ข้อเสียในการบ ารุงรักษาแบบนี้ได้แก่ −ไม่มีสัญญาณใดๆบอกเป็นการเตือนล่วงหน้าเมื่อเครื่องจักรเริ่มช ารุด −ไม่สามารถยอมรับได้ในระบบที่ต้องการความเชื่อมั่นสูงเช่น ในอากาศยาน −ต้องเก็บชิ้นส่วนอะไหล่ไว้เป็นจ านวนมากซึ่งหมายถึงว่าค่าใช้จ่ายในการเก็บของคงคลังสูง −ไม่สามารถบรรลุเปูาหมายในการปฏิบัติตามแผนการผลิตได้ตามประสงค์ −ไม่สามารถวางแผนงานในการบ ารุงรักษาได้ การบ ารุงรักษาเมื่อเครื่องเกิดช ารุดและต้องหยุดโดยฉุกเฉินวิธีการนี้แม้ว่าจะเป็นดั้งเดิมในการ บ ารุงรักษาแต่ยังจ าเป็นต้องน ามาใช้อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากเครื่องจักรทั้งหลายแม้ว่าจะได้รับการ บ ารุงปูองกันรักษาเยี่ยมพียงใด ก็ยังมีโอกาสเกิดเหตุเสียโดยฉุกเฉินขึ้นได้ตลอดเวลาเป็นการซ่อเครื่องจักร หลังจากมีสิ่งขัดข้องเกิดขึ้นกับเครื่องจักรและหยุดโดยฉุกเฉินโดยทั่วไปมักจะใช้กับเครื่องจักรที่ไม่มี
6 ความส าคัญต่อการผลิตคุณภาพการส่งมอบและความปลอดภัยรอเวลาซ่อมแซมหรือแก้ไขได้อย่าง เหมาะสม มีเครื่องจักรหรืออะไหล่ส ารองอยู่เสมอซึ่งวิธีการนี้ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในตรวจสอบและการ บ ารุงรักษาแต่ถ้าเลือกใช้การซ่อมเครื่องจักรหลังเกิดเหตุขัดข้องเพียงอย่างเดียวส าหรับเครื่องจักรทุก ประเภทจะท าให้ไม่สามารถคาดการณ์ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นในแต่ละครั้งได้ 2.3.2 การบ ารุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance) คือการด าเนินการกิจกรรมซ่อมบ ารุงตามก าหนดเวลาก่อนที่เครื่องจักรจะเกิดช ารุดเสียหาย ปูองกันการหยุดของเครื่องจักรโดยเหตุฉุกเฉินสามารถท าได้ด้วยการตรวจสภาพเครื่องจักร การท าความ สะอาดและหล่อลื่นโดยถูกวิธีการปรับแต่งให้เครื่องจักรที่จุดท างานตามค าแนะน าของคู่มือรวมทั้งการ บ ารุงและเปลี่ยนชิ้นอะไหล่ตามก าหนดเวลาเช่น การเปลี่ยนลูกปืน ถ่ายน้ ามันเครื่องอัดจารบี ประโยชน์ของการบ ารุงรักษาเชิงป้องกัน - สามารถยืดอายุการท างานของเครื่องจักรและปูองกันการช ารุดเสียหายระหว่างการใช้งาน - ท าได้ง่ายและสะดวกรวดเร็ว ไม่กระทบกับการผลิต เพราะมีก าหนดเวลามีข้อมูลและวิธีการท างานพร้อม - ลดเวลาที่หยุดชะงักเนื่องจากเครื่องจักรช ารุดระหว่างการผลิตลงได้ - สามารถลดอุบัติเหตุหรืออันตรายเนื่องจากการช ารุดของเครื่องจักรลงได้ - ท าให้วางแผนได้ง่ายและท าให้สามารถใช้พนักงานซ่อมบ ารุงตลอดจนอุปกรณ์และเครื่องมือได้อย่างมี ประสิทธิภาพ การบ ารุงรักษาเชิงป้องกัน แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ 1.การบ ารุงรักษาเชิงปูองกันตามเวลา (TBM) ในระบบ TBM (การบ ารุงรักษาเชิงปูองกันแบบดั้งเดิม) โรงงานจะถูกถอนออกจากการให้บริการ ตามช่วงเวลาที่คงที่เพื่อท าการซ่อมแซมช่วงเวลาเหล่านี้มักจะก าหนดเป็นสถิติเป็นช่วงที่ผู้ผลิตคาดว่า เครื่องจักรน้อยกว่า 2% จะพังจากสภาพใหม่หรือเพิ่งซ่อมแซมด้วย TBM แสดงให้เห็นว่าอัตราความ ล้มเหลวจะพัฒนาจากค่าที่ต่ าเมื่อสภาพใหม่หรือสภาพที่ยกเครื่องเป็นค่าที่สูงขึ้นเรื่อยๆตามเวลา มันใช้งาน ไม่ได้ในทางปฏิบัติการตรวจสอบล่าสุดโดยสายการบิน American Air แสดงให้เห็นว่า 92% ของ เครื่องจักร เช่น มอเตอร์ ปั๊ม วาล์วควบคุม ฯลฯ มีอัตราความล้มเหลวคงที่ตามเวลาการก าหนดช่วงเวลา การบ ารุงรักษาพบกับปัญหาที่ยุ่งยาก การบ ารุงรักษาบ่อยเกินไปท าให้เสียเวลาในการผลิตและเพิ่มความ
7 เสี่ยงของปัญหาที่เกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์ในงานซ่อมแซมในทางกลับกัน ช่วงเวลาที่นานเกินไป ส่งผลให้เครื่องจักรท างานล้มเหลวเป็นจ านวนที่ยอมรับไม่ได้ระหว่างการท างานดังนั้นเมื่อน า TBM มาใช้ มักจะเกิดผลเสีย 3 ประการต่อไปนี้ − ความล้มเหลวบางอย่างจะยังคงเกิดขึ้นระหว่างการยกเครื่องและสิ่งเหล่านี้อาจไม่คาดคิดและไม่สะดวก − ระหว่างการยกเครื่อง ส่วนประกอบหลายชิ้นที่อยู่ในสภาพดีจะถูกถอดและตรวจสอบโดยไม่จ าเป็นและ หากเกิดความผิดพลาดในการประกอบกลับเข้าไปใหม่สภาพอาจจบลงที่แย่กว่าที่เคยเป็นก่อนการยก เครื่อง − การยกเครื่องใช้เวลานานพอสมควรและอาจส่งผลให้การผลิตที่ท าก าไรสูญเสียไปอย่างมาก 2.ระบบบ ารุงรักษาตามเงื่อนไข (CBM) “การบ ารุงรักษาด าเนินการเพื่อตอบสนองต่อความหมายในเครื่องจักรตามที่ระบุโดยกา เปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การตรวจสอบสภาพเครื่องจักร”ข้อก าหนดของ CBM คือเรามีพารามิเตอร์ที่วัด ได้ และพารามิเตอร์นั้นสะท้อนถึงสภาพของโรงงานและเครื่องจักร เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงที่ตรวจพบได้ ในพารามิเตอร์สามารถแจ้งเตือนล่วงหน้าอย่างเพียงพอส าหรับการด าเนินการบ ารุงรักษาที่เหมาะสมวิธี CBM ให้บริการบ ารุงรักษาเชิงปูองกันในช่วงเวลาที่ไม่สม่ าเสมอ แต่จะพิจารณาจากสภาพที่แท้จริงของ เครื่องจักร หน้าที่หลักของเทคโนโลยีการวินิจฉัยสภาพเครื่องจักร (CDT) คือการให้ข้อมูลเกี่ยวกับสภาพ ปัจจุบันของเครื่องจักร และอัตราการเปลี่ยนแปลง ซึ่งจ าเป็นต่อการท างานของระบบ CBM. ในระบบ CBM เครื่องจักรแต่ละเครื่องจะได้รับการพิจารณาแยกกันโดยท าการตรวจสอบเงื่อนไขตามช่วงเวลาคงที่ เพื่อให้ได้ค่าเชิงปริมาณของความสมบูรณ์ของเครื่องจักรในบริการบ ารุงรักษาระบบ CBM จะได้รับอนุญาต เฉพาะเมื่อมีการตรวจวัดที่จ าเป็นเท่านั้น เทคโนโลยีการวินิจฉัยสภาพเครื่องจักร ไม่จ าเป็นต้องพูดว่าระบบ CBM จะต้องคุ้มค่าโชคดีที่ต้นทุนการติดตั้งระบบ CBM นั้นถูกลงและ ประสิทธิภาพก็สูงขึ้นเนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ฮาร์ดแวร์/ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เครื่องวิเคราะห์ประสิทธิภาพสูงและต้นทุนต่ าและเทคโนโลยีชั้นน าอื่นๆในประเทศญี่ปุุนต้นทุนของระบบ ข้อมูล CBM ที่ใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้รับการพัฒนาและน าไปใช้จริงในหลายบริษัทระบบ CBM บน พีซียูนี้มีราคาไม่แพงและใช้งานได้หลากหลายมากพร้อมความสามารถในการควบคุมแนวโน้มอัตโนมัติ การท านายอายุการใช้งานและการวินิจฉัยความผิดพลาดของเครื่องจักรอย่างแม่นย าโดยอัตโนมัติ
8 เกรดของการบ ารุงรักษาตามสภาพ (CBM) ระบบ CBM มักแบ่งออกเป็นสามเกรดตามหน้าที่และราคาCBM (III) เป็นรุ่นที่เรียบง่ายและราคา ไม่แพงที่สุดโดยมีการตรวจสอบสภาพเครื่องเป็นระยะๆโดยเครื่องมือตรวจสอบสภาพแบบมือถือที่เรียบ ง่าย CBM (I) เป็นเกรดสูงสุดและประสิทธิภาพสูงสุดมีระบบตรวจสอบถาวรพร้อมฟังก์ชั่นการวินิจฉัย อัตโนมัติที่รวมอยู่ในระบบ CBM (I) มีประสิทธิภาพสูงสุดแต่ก็มีต้นทุนสูงที่สุดเช่นกันดังนั้นควรใช้ CBM เกรดนี้กับโรงงานที่ส าคัญซึ่งมีการสูญเสียการผลิตเนื่องจากความล้มเหลวที่ไม่คาดคิดเป็นจ านวนมาก CBM (II) เป็นระบบขั้นกลางตามประสิทธิภาพและต้นทุน 2.3.3 การบ ารุงรักษาทวีผล (Productive Maintenance) เป็นวิธีที่ครอบคลุมขอบเขตที่กว้างขึ้น โดยน าเอาวิธีบ ารุงรักษาเชิงปูองกันเข้ามาอยู่ด้วย ในขณะเดียวกันก็ค านึงถึงผลทางเศรษฐศาสตร์ของการผลิตคือการน าเอาค่าความเสียหายของ การเสื่อมสภาพและค่าใช้จ่ายของการบ ารุงรักษามาพิจารณาหาจุดที่เหมาะสมและสร้างขึ้นเป็น ระบบบ ารุงรักษานั่นเอง ในโรงงานอุตสาหกรรม หรือบริษัทห้างร้านต่างๆ สิ่งที่ปรารถนามากที่สุดซึ่งแน่นอนว่า คือ “ก าไร (Profits)” ซึ่งก าไรพวกนี้ส่วนหนึ่งจะมาจาก “ผลิตภัณฑ์ที่ได้คุณภาพก าลังการผลิตที่ ได้ตามเปูาหมายที่วางเอาไว้ โดยมีการสูญเสียที่น้อยที่สุด” ดังนั้น“การผลิตได้อย่างต่อเนื่องและสินค้ามีคุณภาพที่ดี (Continuous Productivity and Good) โดยมีการสูญเสียจากกระบวนการต่างๆน้อยที่สุด (Minimize watse) และเครื่องจักรปราศจาก หยุดผลิตอย่างกระทันหัน (Unplanned Shutdown) ” คงจะเป็นสิ่งที่หลายๆ บริษัท และโรงงานใฝุฝุน เพื่อที่จะมีความสามารถทางการแข่งขันด้านต้นทุนและสร้างความน่าเชื่อถือให้กับบริษัทอีกด้วยแต่ทว่า หากปราศจากเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพ และการบริหารจัดการที่ดีแล้ว ความใฝุฝันอันนี้ก็คงเป็นไปได้ยาก เชื่อว่าหลายๆคนที่มีโอกาสได้ท างานในโรงงานการผลิตต่างๆโดยเฉพาะในเครือโรงงานจาก ประเทศญี่ปุุนต้องคุ้นเคยกับเครื่องมือตัวหนึ่งที่ท าหน้าที่ บริหารจัดการโรงงานโดยองค์รวมเพื่อให้บริษัท นั้นๆสามารถท างานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดนั้นคือเครื่องมือที่มีชื่อว่า “TPM (Total Productive Maintenance)”
9 TPM ที่มีเป้าหมายหลักๆ ที่มีประโยชน์กับองค์กร และบริษัทดังนี้ • ลดการสูญเสีย (Loss and waste) • เพิ่มก าลังการผลิต (Productivity) โดยที่ผลิตภัณฑ์ได้คุณภาพเสมอ ไม่มีของที่ไม่ได้มาตราฐาน (Non defective) ไปถึงมือของลูกค้า • ลดต้นทุนการผลิตได้อย่างมีนัยส าคัญ (Reduce cost) • สร้างจิตส านึกและความสามัคคีให้กับคนในองค์กร (Employees recognition and participation) ประวัติของระบบ TPM ในการปฏิวัติอุตสาหกรรม จากยุคเกษตรกรรมสมัยก่อน ซึ่งใช้แรงงานมนุษย์และสัตว์ เมื่อมีการปฏิวัติ อุตสาหกรรมเข้าสู่ยุคโรงงานอุตสาหกรรมท าให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระบบการผลิตอย่างมาก และโรงงานอุตสาหกรรมซึ่งมีเครื่องจักรเข้ามาช่วยในการผลิต ท าให้สามารถสร้างก าลังผลิตได้จ านวน มากและสามารถลดต้นทุนต่อหน่วยผลิตได้ เมื่อเปรียบเทียบกับยุคเกษตรกรรม แต่ในยุคสมัยนั้น การแข่งขันของโรงงานยังมีไม่สูง เนื่องจากผู้ผลิตสินค้ายังมีไม่มาก เมื่อเทียบสัดส่วน กับผู้บริโภค จึงท าให้การผลิตเป็นแบบลักษณะ “ผลิตยิ่งมากยิ่งถูก” และไม่ค่อยมีการค านึงถึง คุณภาพ ของสินค้าเท่าที่ควร และไม่มีความหลากหลายในผลิตภัณฑ์อีกด้วย ดังนั้นในยุคปัจจุบันด้วยการที่เป็นยุคทุนนิยมแบบเต็มรูปแบบ จึงเกิดความสามารถทางการแข่งขัน ระหว่างบริษัทที่สูงมากขึ้น ดังนั้นในการปรับปรุงกระบวนการผลิตให้มีประสิทธิภาพ และลดต้นทุน ของ แต่ละบริษัท ถือว่า “เป็นกุญแจส าคัญในการแข่งขันของธุรกิจในยุคนี้” รูปที่ 2.1 TPM
10 โดย TPM มีการริเริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1971 หรือ 47 ปีที่แล้วจากสมาคมที่ปรึกษาส าหรับโรงงานญี่ปุุน JIPM หรือ Japanese Insititute of Plant Maintenance โดยให้ค านิยาม TPM ว่าเป็น “สุดยอดวิธี ไขว่คว้าหาประสิทธิภาพในการผลิต” เพื่อพัฒนาบริษัท องค์กร และโรงงานผลิตให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุด โดยที่ทุกคนมีส่วนร่วม ซึ่งแนวคิดของ TPM ในยุคแรกๆมาจากการท า PM (Preventive Maintenance) หรือ การซ่อม บ ารุงเชิงปูองกัน โดยจะไม่ยอมให้เครื่องจักรพังโดยไม่มีการวางแผน ซึ่งได้รับวิธีนี้จากต้นก าเนิดที่ฝั่ง ประเทศอเมริกา แต่ทว่าทางฝั่งประเทศญี่ปุุนจะมีการปรับกระบวนการจากแบบเดิมโดยช่างเครื่องฝั่งผลิต (Operator) จะถูกท าและจัดการงานบ ารุงรักษาและงานซ่อมเบื้องต้นได้โดยทันทีท าให้กระบวนการท างานมีความ กระชับและท าให้เครื่องจักรมีการบ ารุงรักษามีการดูแลเอาใจใส่ และพร้อมใช้อยู่ตลอดเวลา ซึ่งการท าแบบ นี้เราจะเรียกว่า AM หรือ Autonomous Maintenance* ซึ่งส่งผลให้โรงงานผลิตประหยัดค่าซ่อม และ ค่าสูญเสียโอกาสไปได้อย่างมหาศาลเลยทีเดียวครับ *ซึ่งข้อแตกต่างระหว่างงานบ ารุงรักษาแบบ PM และ AM คือ PM จะท าโดยทีมช่างซ่อมบ ารุง แต่ AM จะท าโดยฝุายผลิต ซึ่ง AM จะสามารถจัดการงาน scope ขนาดเล็กได้ไวกว่ามาก โดยไม่ต้องผ่าน ระบบส่งงานใดๆเลย และจากนั้นได้ท าการขยายผลจากฝุายผลิต เป็นทุกฝุายในบริษัท เช่น เช่น ฝุายบัญชีธุรการ ฝุายคง คลัง และ ฝุายความปลอดภัย ซึ่งจะต้องท างานให้สอดคล้องกัน มีการท างานซ้ าซ้อน การท างานที่ไม่ จ าเป็นหรือขั้นตอนให้น้อยที่สุด เพื่อความกระชับในการท างาน และประสิทธิภาพในการท างานให้สูงที่สุด โดยบริษัทที่น ามาใช้เป็นบริษัทแรกคือ Nippondenso ของ Toyota Group ในสมัยนั้น และยังเป็น บริษัทแรกที่ได้แบบ certificate จาก JIPM อีกด้วยครับ องค์ประกอบหลักของ TPM โดยหากพูดถึงองค์ประกอบของระบบ TPM แล้ว จะมีองค์ประกอบหลักๆ จะคล้ายๆกับบ้านของเรา โดยจะมี หลังคาที่เปรียบเสมือนเปูาหมายขององค์กร และเสาหลักทั้ง 8 เสาที่ท าหน้าที่รับภาระจาก เปูาหมายมาอีกที และในส่วนสุดท้ายคือรากฐานที่เปรียบเสมือนความมั่นคงรับภาระต่อจากเสาต่ออีกที ครับ
11 รูปที่ 2.2 เสาหลักทั้ง 8 หลังคาและเป้าหมายของ TPM • มีผลิตภัณฑ์ที่เสียหาย หรือไม่ได้คุณภาพเป็นศูนย์ (Zero defects) • ความขัดข้องในการผลิตของเครื่องจักรเป็นศูนย์ (Zero Breakdown) • อุบัติเหตุต้องเป็นศูนย์ (Zero Accident) รากฐานของ TPM และระบบ 5 ส และมีฐานราก ซึ่งมีความส าคัญไม่แพ้กัน และเปรียบเสมือนเป็นสิ่งให้เสาหลักแต่ละเสาวางได้อย่าง มั่นคง นั้นคือระบบ 5ส (5s) ซึ่งมีหลักๆ 5 ขั้นตอนคือ • สะสาง (Seiri – Sort) คือการจ าแนก และแยกแยะระหว่างสิ่งที่จ าเป็นกับสิ่งที่ไม่จ าเป็น และท าการการ ก าจัดสิ่งที่ไม่จ าเป็นทิ้งไป ยกตัวอย่างเช่นการจัดพื้นที่การท างานในพื้นที่การผลิต และทิ้งอุปกรณ์ที่ไม่ได้ใช้ หรือไม่จ าเป็น ครับ • สะดวก (Seiton – Set) คือการจัดระเบียบเพื่อท าให้สิ่งที่อยากใช้งาน สามารถถูกน ามาใช้งานได้อย่าง ง่ายดาย และมีประสิทธิภาพ และยังเป็นการลดเวลาในการค้นหาส าหรับคนท างานอีกด้วย ยกตัวอย่างเช่น การจัดการกล่องเก็บเครื่องมืออุปกรณ์เพื่อให้หยิบใช้ได้ง่าย เป็นต้น • สะอาด (Seiso – Sweep) คือการท าความสะอาดสถานที่ในพื้นที่ เพื่อลดปัญหาต่างๆถูกค้นพบได้ง่าย ขึ้น ยังเป็นการสร้างความปลอดภัย และความมั่นใจให้กับคนที่ท างานหรือใช้ประโยชน์จากพื้นที่นั้นๆ ยกตัวอย่างเช่น การก าจัดคราบ หรือเศษขยะบริเวณพื้นที่การท างาน • สร้างมาตรฐาน (Seiketsu – Standardized) คือ การก าหนดมาตรฐานในการปฏิบัติงาน ให้มีระเบียบ และความชัดเจนมากขึ้น ยกตัวอย่างเช่น การสร้างมาตรฐาน (Standard) กฏเกณฑ์ข้อบังคับใช้ (Procedure) ขั้นตอนการ ด าเนินงานต่างๆ (Work Instruction) ในแต่ละแผนกหรือองค์กร เพื่อให้เป็น แนวทางและสร้างความชัดเจน อีกด้วยครับ
12 • สร้างวินัย (Shitsuke – Sustain) คือ การสร้างวินัยเพื่อให้ปฏิบัติได้ตามมาตรฐาน และวิธีปฏิบัติการ ต่างๆที่ได้ก าหนดขึ้นมา และยังสามารถถูกรักษาไว้ในระยะยาว ยกตัวอย่างเช่น ระบบการตรวจสอบ (Audit) หรือ การปฏิบัติตาม KPI และ Compliance ต่างๆครับ ขั้นตอนเหล่านี้เริ่มจัดการวิเคราะห์พื้นที่หรือระบบการปฏิบัติการ เพื่อหาสิ่งที่จ าเป็นและสิ่งที่ไม่ จ าเป็น จัดวางสิ่งของเรียบร้อย ท าความสะอาด และสร้างขั้นตอนเพื่อที่จะท าให้หน้าที่ประจ าวันเหล่านี้มี ระบบมากขึ้น เสาที่ 1 : การบ ารุงรักษาด้วยตัวเอง (Autonomous Maintenance) หรือเรียกในภาษาญี่ปุุนคือ “JISHU HOZEN” คือการสร้างกระบวนการบ ารุงรักษาเบื้องต้นของ เครื่องจักร โดยที่แต่ละเครื่องจะมีผู้ดูแลและผู้รับผิดชอบอย่างชัดเจน แต่การท าความสะอาดไปจนถึงการ บ ารุงรักษาขั้นพื้นฐาน ซึ่งกระบวนการนี้ คือต้องอาศัยการพัฒนา และการสร้างทักษะให้กับพนักงานดูแลเครื่องในระยะยาวใน การที่จะสามารถดูแลและเข้าใจเครื่องจักรได้อย่างดี ดังนั้นเครื่องจักรถูกดูแล และท าให้พร้อมใช้งานเสมอ ครับ โดยผลลัพท์ที่ได้ถือว่า สร้างผลประโยชน์ให้แก่บริษัทอย่างมหาศาล โดยเป็นการลดค่าใช้จ่ายในงานซ่อมบ ารุง (Reduce Maintenance cost), ลดการเสียหายแบบ กระทันหัน (Break Down) และที่ส าคัญที่สุด ท าให้ลดโอกาสในการสูญเสียในการผลิต (Loss of Production Opportunity; LOPC) เสาที่ 2 : การซ่อมและบ ารุงรักษาตามแผน (Planned Maintenance) โดยเปูาหมายของกระบวนการของการบ ารุงรักษาตามแผน หรือ Planned Maintenance คือ “ท าให้เครื่องจักรปราศจากปัญหาขณะใช้งาน” และ “เครื่องจักรจะต้องผลิตสินค้าให้ได้ตามคุณภาพตาม ความต้องการและพึงพอใจกับลูกค้า” ครับ ซึ่งหากแบ่งประเภทของงาน Planned Maintenance จะ แบ่งได้ 4 แบบหลักๆคือ • Breakdown Maintenance ตัวนี้เรียกว่าเป็นการวางแผน “ให้ใช้งานจนพัง” หรือ run-to-fail ใช้ ส าหรับเครื่องจักร หรืออุปกรณ์ที่ไม่ได้มีความส าคัญต่อโรงงาน หรือค่าซ่อมไม่ได้แพงมาก • Preventive Maintenance คือ งานซ่อมที่ท าในทุกวัน (daily maintenance) ยกตัวอย่างเช่น งานท า ความสะอาด, งานตรวจสอบ, งานเติมน้ ามันและอัดจาระบี เป็นต้น ซึ่งงานพวกนี้ถือเป็นการรักษาระดับ สุขภาพของเครื่องจักรให้พร้อมใช้งาน ซึ่งหากแบ่งลงไปจะแบ่งได้เป็น − Time Base Maintenance; TBM หรือการบ ารุงรักษาตามเวลา − Predictive Maintenance หรือการบ ารุงรักษาแบบคาดการณ์ล่วงหน้า โดยเกิดจากการวัด สภาพต่างๆ เพื่อคาดการณ์
13 • Corrective Maintenance คือ การพัฒนา หรือ แก้ไขจุดอ่อน ของเครื่องจักรนั้นๆ ให้เครื่องจักรมี ประสิทธิภาพ และอายุใช้งานที่สูงขึ้น • Maintenance Prevention คือ กระบวนการที่โฟกัสไปที่การออกแบบเครื่องจักรตั้งแต่แรกเริ่ม โดย ต้องมีความรู้ความเข้าใจเครื่องจักรนั้นๆ และออกแบบให้เหมาะกับการใช้งานในโรงงานของเราจริงๆครับ ซึ่งเมื่อเราท างาน Planned maintenance ได้ดีเราก็สามารถเปลี่ยนระดับงานซ่อมบ ารุงจาก Reactive เป็นขั้นสูงคือ Proactive Maintenance เสาที่ 3 : การปรับปรุงเฉพาะเรื่อง (Focus Improvement) หรือเรียกตามภาษาญี่ปุุนคือ “Kobetsu Kaizen” ซึ่งหากไปดูค าว่า Kaizen ค าว่า Kai- ที่แปลว่า การเปลี่ยนแปลง และค าว่า Zen- ที่แปลว่า ดีขึ้น เมื่อรวมกันแล้วจะแปลว่า การเปลี่ยนแปลงเพื่อให้ดีขึ้น แต่เปูาหมายของเสานี้จริงๆคือ “การปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างเล็กๆน้อยๆเป็นปริมาณมาก” เพื่อท าให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงอันยิ่งใหญ่ซึ่งกระบวนการนี้ไม่ต้องการนวัตกรรมอันสุดยอด หรือการลงทุนอย่างมหาศาล เพียงแค่ปรับปรุง การสูญเสียบางกระบวนการท างาน หรือการปรับปรุงและพัฒนาบางส่วน หรือ กระบวนการ ก็ถือว่าถูกเปูาหมายแล้วครับ ซึ่งโดยทั่วไป กระบวนการนี้สามารถลดต้นทุนให้กับบริษัทได้ถึง 30% เลยทีเดียว เสาที่ 4 : การจัดบริหารจัดการตั้งแต่ขั้นตอนของการออกแบบ (Early Equipment Management) การออกแบบในเชิงวิศวกรรมของเครื่องจักร และระบบต่างๆในขั้นต้นที่ดี จะสามารถช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพผลิต และต้นทุนการผลิตของโรงงานได้อย่างมากเลยครับ และยังส่งผลต่อก าลังผลิต อายุใช้ งาน และความน่าเชื่อถือของเครื่องจักรโดยตรงด้วยครับ โดยขั้นตอนนี้จะใช้ความสามารถทางวิศวกรรมในการออกแบบเครื่องจักร ซึ่งโรงงาน หรือบริษัทจะต้อง ยึดถือมาตราฐานและการออกแบบที่เป็นสากล รวมถึงเทคโนโลยีต่างๆให้เป็นปัจจุบันเสมอ และ ประยุกต์ใช้ให้เหมาะกับโรงงานนั้นๆให้เหมาะสมครับ ซึ่งเครื่องจักรพวกนี้มีความสามารถในการผลิต และ ส่งผลต่อต้นทุนการผลิตโดยตรงเลย ยกตัวอย่างเช่น การออกแบบเครื่องจักรตัวหนึ่งซึกมีประสิทธิภาพที่สูงกว่า และประหยัดไฟที่ใช้ในการเดิน เครื่องจักรมากกว่า แค่นี้ต้นทุนของเราก็จะต่ ากว่าแล้วครับ รวมถึงการออกแบบเส้นทางเข้า-ออก ในการ ท าความสะอาด และส าหรับงานซ่อมบ ารุงรักษาอีกด้วยครับ เสาที่ 5 : การจัดบริหารจัดการเพื่อคุณภาพ (Quality Management) ส าหรับเสานี้จะมีจุดมุ่งหมายเพื่อที่จะตอบสนองความต้องการของลูกค้า ด้วยการคงคุณภาพของ ผลิตภัณฑ์ให้สูงที่สุด (Highest quality) โดยที่ปราศจากของเสียที่เกิดจากกระบวนการผลิต (Defect free manufacturing)
14 โดยกระบวนการ QM (Quality Management) จะมีแนวคิดที่ว่า หากเครื่องจักรสามารถท างานได้อย่าง เต็มประสิทธิภาพแล้ว คุณภาพของผลิตภัณฑ์ก็จะมีความสมบรูณ์ครบถ้วน ซึ่งในทางกลับกันหาก เครื่องจักรเกิดความผิดปกติ ผลิตภัณฑ์ที่ออกมาย่อมไม่ได้คุณภาพ และเกิดความเสียหายเช่นเดียวกัน แต่กระบวนการที่ใช้ในการตรวจสอบว่า สินค้านั้น ก็คือ กระบวนการควบคุมคุณภาพ QC (Quality control) ซึ่งเป็นการตรวจสอบสินค้าในกระบวนการผลิตให้เป็นไปตามมาตราฐานที่ก าหนดไว้ โดยการ ตรวจสอบมีตั้งแต่ • การตรวจวัตถุดิบ (Raw material) • การตรวจสอบคุณภาพบรรจุภัณฑ์ (Packaging) • การตรวจสอบคุณภาพระหว่างการผลิต • การตรวจสอบคุณภาพผลิตภัณฑ์ส าเร็จรูป (Finish Good) ซึ่งเมื่อกระบวนการ QC ส าเร็จเสร็จสิ้นครบถ้วน ก็สามารถท าการรับประกันคุณภาพของสินค้า หรือ QA (Quality Assurance) ให้กับลูกค้าได้ ให้มีคุณลักษณะตรงกับความต้องการของลูกค้าและดูแลแก้ไข ปรับปรุง พัฒนาให้ได้มาตรฐานอยู่เสมอ เพื่อสร้างความพึงพอใจสูงสุดกับลูกค้า ( Customer Satisfaction) เสาที่ 6 : การจัดบริหารจัดการเพื่อคุณภาพ (Education & Training) มีจุดมุ่งหมายที่จะพัฒนา ความรู้และทักษะ (Knowledge & skill) ให้กับคนท างาน ให้เขา สามารถที่จะสามารถท างานได้เต็มประสิทธิภาพ มีความสามารถที่จะรับผิดชอบงานเองได้ (Independently) โดยมีค ากล่าวว่า “คนท างานจะต้องไม่เพียงแค่รู้ว่าท าไปท าไม (Know-How) แต่จะต้องรู้ถึงระดับที่ (Know-Why)”ไม่เพียงแต่ ความรู้และทักษะ ในส่วนของด้าน soft skill เช่นเรื่องของ ความคิด (Mindset) ความตระหนักรู้ (Recognition) และจริยะธรรม (Morale) ยังเป็นส่วนที่ส าคัญในองค์กรที่ต้อง สร้างอย่างจริงจังควบคู่กันไป ซึ่งจะต้องมีการประเมิน วัดผลได้ และสร้างเส้นทางในวิชาชีพ (Career Path) ของสาขานั้นๆ อย่างชัดเจนด้วยนะครับ เสาที่ 7 : ความปลอดภัย ระบบชีวอนามัย และสิ่งแวดล้อม (Safety Health and Environment) เสานี้มีจุดมุ่งหมายในการสร้าง “สถานที่ท างาน และบริเวณโดยล้อมให้มีความปลอดภัย” โดยที่เริ่มจากการ “ก าจัดกระบวนการท างานที่เป็นอันตราย และไม่ปลอดภัยออกไป” สภาพแวดล้อมการท างานที่ปลอดภัยจะท าให้พนักงานสามารถด าเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และ สามารถผลิตสินค้าที่มีคุณภาพได้อย่างต่อเนื่อง ทั้งพื้นที่การผลิต และในส่วนของส านักงาน
15 โดยการสร้างต้องเริ่มจากความตระหนัก (Awareness) ของตัวพนักงานทุกๆคน และจากนั้นต้องมีการ รณรงค์ และการสนับสนุนของผู้บริหารอย่างต่อเนื่อง เสาที่ 8 : TPM ในส านักงาน (Office TPM) เป็นกระบวนการท าให้ทุกแผนกในส านักงานเข้าใจ และสามารถน าหลักการของ TPM มาใช้งาน ได้จริงในแผนก โดยการสนับสนุนกระบวนการท างานเพื่อสนับสนุนฝุายผลิต ฝุายซ่อมบ ารุงรักษา ตลอดจนผลประโยชน์สูงสุดตามเปูาหมายหลักของ TPM (ดังได้กล่าวมาแล้ว) ให้กระบวนการมี ประสิทธิภาพ และมีความกระชับที่สุด โดยหลักการคือ กระบวนการท างานไหนที่ท างานซ้ าซ้อน หรือไร้ประโยชน์ท าให้การท างานเกิดความล้าช้า ก็ควรที่จะตัดทิ้งออกไป และกระบวนการท างานไหนที่ยังขาดอยู่และมีประโยชน์แก่บริษัทจะท าการเพิ่ม เข้าไป (แต่คุณภาพ หรือกระบวนการโดยองค์รวมต้องไม่เสียนะครับ) เพื่อที่จะท าให้ทุกแผนกสามารถเพิ่มคุณค่าให้กับระบบการท างานของแต่ละแผนก เนื่องจากสามารถ ประหยัด “เวลารอ” ของแผนกฝุายผลิตได้ครับผม สรุปแล้ว ในปัจจุบันท่ามกลางการแข่งขันอันดุเดือดในวงการอุตสาหกรรม โปรแกรม TPM อาจจะเป็นสิ่ง เดียวที่ท าให้บริษัทก้าวเข้าสู่ “ความส าเร็จ (Success)” ด้วยการบริหาร “ความเสียหายโดยรวม (Total failure)”และ TPM ยังไม่ได้จ ากัดอยู่แค่โรงงานอุตสาหกรรมได้เท่านั้น แต่สามารถน าไปประยุกต์ใช้ใน งานก่อสร้าง, งานตึกอาคาร และ งานขนส่ง เป็นต้น และ TPM ไม่ใช่โปรแกรมที่ต้องท าให้ได้เปูาในแต่ละ เดือนๆ แต่เป็นโปรแกรมที่จ าน าพาองค์กรสู่ความส าเร็จ และยั่งยืนอย่างแท้จริง 2.3.4 การบ ารุงรักษาเชิงแก้ไขปรับปรุง (Corrective Maintenance) คือการด าเนินการเพื่อ การดัดแปลง ปรับปรุงแก้ไขเครื่องจักรหรือส่วนของเครื่องจักรเพื่อ • ขจัดเหตุขัดข้องเรื้อรังของเครื่องจักรให้หมดไปโดยสิ้นเชิง • ปรับปรุงสมรรถภาพของเครื่องจักรให้สามารถ "ผลิต" ได้ด้วยคุณภาพ และหรือปริมาณที่สูงขึ้น การบ ารุงรักษาเชิงแก้ไขปรับปรุงไม่ได้หมายถึง การแก้ไขปรับปรุงวิธีบ ารุงรักษาแต่จะหมายถึง การแก้ไขปรับปรุงตัวเครื่องจักรเพื่อที่จะลดความเสียหายจากการเสื่อมสภาพและค่าใช้จ่ายของการ บ ารุงรักษาลง กล่าวคือเป็นการปรับปรุง คุณสมบัติของเครื่องจักรให้ดีขึ้นนั่นเองแต่ในกรณีที่ค่าใช้จ่าย ของการแก้ไขปรับปรุงเครื่องจักรมากกว่าผลรวมของค่าใช้จ่ายในการบ ารุงรักษาและความเสียหายจาก การเสื่อมสภาพก็จะท าให้วิธีการบ ารุงรักษาเชิงแก้ไขปรับปรุงนี้ไม่มีความหมายดังนั้น จึงจ าเป็นจะต้องมี การควบคุมเช่นเดียวกับการบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน ( Corrective Maintenance ) มักจะมีเปูาหมายในการลดการสูญเสีย ลดต้นทุนในการซ่อมบ ารุง ลดเวลาในการซ่อม ยืดอายุการใช้ งานของเครื่องจักร ดังนั้นอาจจะพูดได้ว่าการท า corrective maintenance เป็นกิจกรรมที่ส าคัญมาก เทียบกับกิจกรรมซ่อมบ ารุงในลักษณะอื่นๆ
16 TPM กับการบ ารุงรักษารอบทิศองค์กร ระบบ TPM แบบดั้งเดิมของประเทศสหรัฐอเมริกาซึ่งให้ความส าคัญกับผู้เชี่ยวชาญด้าน เครื่องจักร ถึงแม้ว่าจะมุ่งที่จะไปให้ถึงขีดจ ากัดสูงสุดของประสิทธิภาพของเครื่องจักรโดยการปรับปรุง วิธีการสร้างเครื่องจักร การบ ารุงรักษาเครื่องจักรก็ตาม แต่ก็ไม่ได้มุ่งไปสู่ขีดจ ากัดสูงสุดของระบบการผลิต โดยก้าวไปถึงวิธีการใช้เครื่องจักรลักษณะพิเศษของระบบ TPM คือ ‘การบ ารุงรักษาด้วยตนเองของ พนักงาน’ นั่นหมายถึง เครื่องจักรของเราดูแลรักษาโดยตัวเราเองการควบคุมดูแลเครื่องจักรก็คือการ ควบคุมดูแลสุขภาพของเครื่องจักรการดูแลรักษาร่างกายของมนุษย์ด้วยวิชาการแพทย์เชิงปูองกัน ท าให้ สามารถยืดอายุขัยของมนุษย์ได้เป็นอย่างมาก การบ ารุงรักษาเชิงปูองกันก็คือ วิชาการแพทย์เชิงปูองกัน นั่นเอง ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็นหลักการดูแลรักษาสุขภาพของเครื่องจักรนั่นเองนอกจากนั้น เพื่อที่เราจะ สามารถรักษาสุขภาพให้อยู่ในสภาพที่ดีอยู่เสมอ ก็ท าได้โดยการให้หมอที่มีความช านาญทางด้านนี้ โดยเฉพาะตรวจวินิจฉัยสุขภาพตามเวลาที่ก าหนดเพื่อให้สามารถตรวจให้พบสิ่งที่ผิดปกติได้โดยเร็วแล้ว จะได้ท าการรักษาได้โดยเร็ว ในท านองเดียวกันพนักงานก็เช่นเดียวกัน เครื่องจักรที่เราใช้ เราก็ต้องดูแล รักษาด้วยตัวเราเอง อันนี้แหละที่เรียกว่าบ ารุงรักษาด้วยตัวเอง การที่เครื่องจักรเสียหรือมีของเสียเกิดขึ้นก็เพราะเครื่องปุวย เพื่อที่จะไม่ให้เครื่องจักรปุวยก็ต้องบ ารุงรักษา เป็นประจ าทุกวัน (ท าความสะอาด, หยอดน้ ามัน, ขันน็อต, ตรวจเช็ก) อย่างจริงจัง นอกจากนั้น ยังต้องให้ ผู้เชี่ยวชาญมาด าเนินการตรวจเช็กตามเวลาที่ก าหนด แล้วท าการซ่อมแซมบ ารุงรักษาส าหรับแนวคิดใน เรื่องการควบคุมเครื่องจักรของญี่ปุุนนั้น ได้ผ่านมาจากยุคของการบ ารุงรักษาเชิงปูองกันไปสู่การ บ ารุงรักษาเพื่อเพิ่มผลผลิต แล้วก็ได้พัฒนาไปสู่ยุคของ TPM ในปัจจุบัน TPM มีจุดประสงค์ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบการผลิตไปสู่ขีดจ ากัดสูงสุดแม้ว่าระบบการ ผลิตส่วนมากจะเป็นระบบ Man – Machine ซึ่งรวมถึงระบบอัตโนมัติที่ก าลังพัฒนาควบคู่ไปกับระบบ การผลิตด้วย แต่ก็ไม่อาจกล่าวได้ว่า วิธีการสร้างเครื่องจักร การใช้เครื่องจักร การบ ารุงรักษาดูแล เครื่องจักรนั้นมีผลต่อของดีของเสียโดยตรงเลยทีเดียว แต่ว่า TPM นั้นมีเปูาหมายที่จะเพิ่มประสิทธิภาพ ของระบบการผลิตโดยรวมไปสู่ขีดจ ากัดสูงสุดโดย การปรับปรุง (Kaizen) วิธีการสร้างเครื่องจักรวิธีการใช้ เครื่องจักร และวิธีการบ ารุงรักษาเครื่องจักร โดยการขจัดความสูญเปล่า เนื่องจากการเปลี่ยนรุ่น หรือ เครื่องจักรเสีย โดยการขจัดการสูญเสียความรวดเร็วอันเนื่องมาจาก การหยุดเล็กๆ น้อยๆ ความเร็วที่ ลดลง โดยการขจัดของเสียจากกระบวนการ ขจัดเวลา Start Up ขจัดความไร้ประสิทธิภาพ ซึ่งก็คือการ ขจัดความสูญเสียอันเนื่องมาจากของเสียนั่นเอง
17 ฉะนั้น เปูาหมายที่ส าคัญของ TPM ในการพัฒนาสายการผลิตเพื่อใช้ในการวัดระดับความส าเร็จในการท า กิจกรรม เพื่อให้ทุกคนในองค์กรท างานไปในทิศทางเดียวกัน โดยมีเปูาหมาย 3 ประการ คือ 1. Zero Breakdown – เครื่องจักรขัดข้องต้องเป็นศูนย์ การที่เครื่องจักรในสายการผลิตต่างๆ จะไม่เกิดความขัดข้องเลยในสายการผลิตของโรงงาน อุตสาหกรรมเลย หรือหมายถึงเครื่องจักรขัดข้องเป็นศูนย์ (Zero Breakdown) การบ ารุงรักษาทวีผลทั่ว ทั้งองค์กร TPM จึงเป็นเรื่องที่จะวางแผนสายการผลิตด้วยการซ่อมบ ารุงรักษาเครื่องจักร เพื่อมิให้เกิด ความขัดข้องของเครื่องจักรนั้นเอง ในการบ ารุงรักษาเครื่องจักรของโรงงานอุตสาหกรรม แนวคิดเดิมการบ ารุงรักษาอาจไม่ใช่ปัจจัยหลักใน การน ามาพิจารณาเป็นมาตรฐานในการซ่อมบ ารุงของโรงงาน แนวคิดยังเห็นว่า การซ่อมแซมจะเกิดขึ้น เมื่อเครื่องจักรเสียหรือขัดข้องเท่านั้น การเตรียมการบ ารุงรักษาอาจเป็นเรื่องการเสียต้นทุน ซึ่งขณะนั้น ผลผลิตของโรงงานหรืองบประมาณไม่ได้ถูกจัดสรรไว้ส าหรับการบ ารุงรักษาซ่อมแซม ผลกระทบที่ตามมา คือ เครื่องจักรหยุดการผลิตไม่สามารถผลิตได้ตามระยะเวลาที่ก าหนด บางชิ้นส่วนของเครื่องจักรต้องมี การซ่อมแซม ไม่ได้วางแผนการจัดซื้อไว้ต้องใช้ระยะเวลาในการซ่อมแซมนาน ส่งผลกระทบต่อ กระบวนการผลิตของโรงงานเป็นอย่างมาก ในปัจจุบันการบ ารุงรักษาตามแบบการบ ารุงรักษาทวีผลทั่วทั้งองค์กร (TPM) เป็นรูปแบบการบ ารุงรักษาที่ ครอบคลุมถึงกิจกรรมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการรักษาและบ ารุงที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องจักร อุตสาหกรรมไม่ให้เกิดปัญหาความสูญเสียที่เกิดขึ้นตามสายงานการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น การ ใช้วิธีการบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน ซึ่งเป็นการบ ารุงรักษาเพื่อปูองกันการเสื่อมสภาพการเกิดเหตุขัดข้อง หรือ การหยุดท างานของเครื่องจักรโดยฉุกเฉิน โดยอาศัยการตรวจสภาพเครื่องจักร การท าความสะอาดขันน็อตสกรูให้แน่น และหล่อลื่นอย่างถูกวิธี มี การปรับแต่งเครื่องจักรรวมถึงการบ ารุงและเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่ตามระยะเวลาที่ก าหนดไว้ โดยสามารถ ใช้เทคนิค การบ ารุงรักษาตามระยะเวลา (Periodic Maintenance หรือ Time Based Maintenance: TBM) คือ การด าเนินการอยู่เป็นระยะๆ ผ่านการตรวจสอบ ท าความสะอาดอุปกรณ์ และเปลี่ยนชิ้นส่วน อะไหล่เพื่อปูองกันความเสียหายอย่างฉับพลัน หรือเกิดปัญหาต่อกระบวนการผลิต หรือการบ ารุงรักษา แบบคาดการณ์ (Predictive Maintenance) คือ การให้ความส าคัญและใส่ใจกับชิ้นส่วนที่ส าคัญของ เครื่องจักร เป็นการคาดการณ์ผ่านการตรวจสอบ หรือวินิจฉัย เพื่อที่จะให้ชิ้นส่วนนั้นๆ สามารถใช้งานได้ ครบอายุการใช้งานจริงๆ กล่าวได้ว่าเป็นการบริหารจัดการแนวโน้มของคุณค่า (Trend Values) โดย อาศัยการตรวจวัดและการวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับการเสื่อมสภาพ
18 การบ ารุงรักษาเครื่องจักรและอุปกรณ์ เป็นการรักษาสมรรถนะของความสามารถในการผลิตสินค้าของ เครื่องจักรและอุปกรณ์ให้สามารถใช้งานได้อย่างดี ไม่เกิดความช ารุดเสียหาย อันเป็นการสูญเสียทั้งเวลา ในการผลิตเมื่อถึงครั้งเวลาเครื่องจักรเกิดการช ารุดบ่อยหรือเสียหายโดยไม่ได้ดูแลรักษา หรือเครื่องจักร และอุปกรณ์สามารถท างานได้ดีไม่สึกหรอ ซึ่งจะส่งผลต่อการใช้พลังงานมากเกินความจ าเป็น เปรียบเทียบ ต้นทุนในการใช้พลังงานต่อผลิตภัณฑ์นั้นไม่คุ้มค่า เป็นภาระของโรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องรับผิดชอบโดย ไม่มีความจ าเป็น ฉะนั้น แนวทางปูองกันเครื่องจักรขัดข้องต้องเป็นศูนย์ (Zero Breakdown) ซึ่งเป็นเปูาหมายที่ส าคัญของ TPM ในการพัฒนาสายการผลิต โรงงานอุตสาหกรรมจะต้องมีแผนการบ ารุงรักษา พร้อมทั้งก าหนด ระยะเวลาที่จะตรวจสอบพร้อมทั้งพนักงานที่รับผิดชอบในเครื่องจักรแต่ละตัว เพื่อที่จะสร้างมาตรฐานของ การดูแลรักษาเครื่องจักรและอุปกรณ์ให้สามารถพร้อมใช้งานได้ดีอยู่เสมอ 2.3.5 การบ ารุงรักษาที่ทุกคนมีส่วนร่วม (Total Productive Maintenance : TPM) เป็น การบ ารุงรักษาที่มีการก าหนดเปูาหมายให้เครื่องจักรอยู่ในสภาพที่มีประสิทธิภาพสูงสุด (เป็นการปรับปรุง ประสิทธิภาพโดยรวม) ระบบ TPM เป็นลักษณะของการสร้างระบบโดยรวม (Total system) ของ Productive Maintenance โดยมีเปูาหมายที่วงจรชีวิตของเครื่องจักร มีการสร้างความร่วมมือระหว่าง ทุกฝุายไม่ว่าจะเป็น ฝุายบริหาร, ฝุายผลิตและฝุายซ่อมบ ารุง จะมีการจัดให้พนักงานในทุกระดับมีส่วน ร่วมและมีการบริการโดยก่อให้เกิดแรงจูงใจส่งเสริมกิจกรรมกลุ่มย่อยในการท า Productive Maintenance “TPM หมายถึง PM ที่มีส่วนร่วมทั้งหมด” - ท าให้อุปกรณ์มีประสิทธิผลสูงสุด (ประสิทธิภาพโดยรวม) - สร้างระบบ PM ทั้งหมดเพื่อจัดการกับเครื่องจักรตลอดอายุการใช้งาน - เกี่ยวข้องกับการท างานทั้งหมด รวมถึงการวางแผนอุปกรณ์ การใช้งาน และการบ ารุงรักษา - ให้พนักงานทุกคนมีส่วนร่วมตั้งแต่ผู้บริหารระดับสูงจนถึงพนักงานแนวหน้า - การส่งเสริม PM ด้วยการจัดการแรงจูงใจ เช่น กิจกรรมกลุ่มย่อยที่เป็นอิสระ ความหมายของ TPM • T ย่อมาจาก “Total” − Total Participation คือทุกคนในองค์กรจะต้องร่วมกันท า − Total System คือทุกระบบที่เป็นประโยชน์ต่อองค์กรน าเข้ามาใช้ได้ − Total Efficiency คือการกระท าทุกอย่างจะต้องมีการวัดผลเพื่อตรวจสอบความก้าวหน้า • P ย่อมาจาก”Productive” สิ่งที่ท าทุกอย่างต้องดีขึ้นเรื่อย ๆ หรือ “Perfect” ความสมบูรณ์ขององค์กรนั้น
19 • M ย่อมาจาก “Maintenance” การรักษาสภาพ หรือมาตรฐานไม่ให้ตกต่ าลงจากเดิม แล้วค่อยพัฒนาขึ้นไปเรื่อย ๆ ซึ่งก็ เป็นระบบการจัดการขององค์กร รวมถึง “Mamagement” คือการจัดการ ประโยชน์ของการท า TPM โดยรวมต่อองค์กร • การท างานอย่างเป็นทีมของพนักงานทั้งบริษัท • ความรู้และทักษะของพนักงานดีขึ้น • ที่ท างานสะอาด ปลอดภัย และน่าท างานมากขึ้น • ท าให้พนักงานมรความรู้สึกเป็นเจ้าของ • ภาพลักษณ์ของบริษัทดีขึ้น เป้าหมายสูงสุดของ TPM • Zero Failure ความเสียหายของเครื่องจักรเป็นศูนย์ • Zero Breakdown เครื่องจักรขัดข้องเป็นศูนย์ • Zero Defect ของเสียเป็นศูนย์ • Zero Accident อุบัติเหตุเป็นศูนย์ • High Morale พนักงานมีขวัญก าลังใจที่สูง TPM ไม่ใช่โครงการที่มีการเริ่มต้นและมีวันสิ้นสุด แต่ TPM เป็นโปรแกรมระยะยาว ขึ้นอยู่กับศักยภาพ ของโรงงาน จึงจะประสบความส าเร็จ 2.3.6 การป้องกันการบ ารุงรักษา (Maintenance Prevention) คือการด าเนินการใด ๆ ก็ ตามที่จะให้ได้มาซึ่งเครื่องจักรที่ไม่ต้องการการบ ารุงรักษา หรือต้องการแต่น้อยที่สุดสามารถด าเนินการได้ โดย - การออกแบบเครื่องจักรให้แข็งแรงทนทาน บ ารุงรักษาง่าย - ใช้เทคนิคและวัสดุซึ่งจะท าให้เครื่องจักรมีความเชื่อถือได้สูง - รู้จักเลือกและซื้อเครื่องจักรที่ดี ทนทาน ซ่อมง่าย และมีราคาที่เหมาะสม
20 การปูองกันการบ ารุงรักษาจะได้ผลก็ต่อเมื่อมีข้อมูลและประวัติของเครื่องรุ่นแรก ๆ โดยละเอียด ซึ่งการศึกษาและวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่จะช่วยให้การออกแบบหรือการเลือกซื้อเครื่องจักรบรรลุถึง วัตถุประสงค์ของการปูองกันการบ ารุงรักษาได้ ความส าคัญของการท า Preventing Maintenance • ยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักร วัตถุประสงค์ส าคัญของการบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน (Preventing Maintenance) คือ การยืดอายุ การใช้งานของเครื่องจักรให้ยาวนานมากยิ่งขึ้น ด้วยวิธีการรักษาชิ้นส่วนต่างๆ และสภาพของเครื่องจักรให้ อยู่ในสภาพที่ดีพร้อมใช้งานที่สุด โดยการหมั่นตรวจเช็คอย่างสม่ าเสมอ หากพบเจอจุดช ารุดก็สามารถ ด าเนินการแก้ไขข้อผิดพลาดในเบื้องต้นได้ทันที • ท าให้การผลิตภายในโรงงานเป็นไปอย่างต่อเนื่อง การใช้งาน Preventing Maintenance คือการท าให้เครื่องจักรและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องมีการวาง แผนการใช้งานในระยะยาว เพื่อคงรักษาประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตภายในโรงงาน ให้สามารถ ผลิตสินค้าที่มีคุณภาพได้อย่างต่อเนื่องและสามารถเพิ่มผลผลิตได้มากยิ่งขึ้น โดยเครื่องจักรและอุปกรณ์ ต่างๆ ยังคงคุณภาพและสภาพการใช้งานได้เป็นอย่างดี ไม่มีการช ารุดที่รุนแรงเกิดขึ้น • ลดต้นทุนและรักษาทรัพย์สินของบริษัท การบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน (Preventing Maintenance) คือสิ่งส าคัญที่จะช่วยให้ผู้ประกอบการ และเจ้าของโรงงานประหยัดต้นทุนค่าใช้จ่ายได้ในระยะยาว เพราะคุณสามารถวางแผนและด าเนินการ ซ่อมบ ารุงเครื่องจักรเบื้องต้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ปูองกันการเสียหายช ารุดที่รุนแรงได้เป็นอย่างดี ประหยัดเงิน โดยการยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักรให้นานขึ้น รวมถึงลดต้นทุนค่าซ่อมบ ารุงและค่าเสื่อมสภาพที่ไม่ จ าเป็นของอุปกรณ์ต่างๆ ลงได้ การบ ารุงรักษาเน้นความเชื่อถือได้ การบ ารุงรักษาเน้นความเชื่อถือได้ (Reliability Centered Maintenance : RCM) เป็นวิธีการ กระบวนการ หรือ กรอบการท างานที่เป็นมาตรฐานนานาชาติ ที่ใช้ก าหนดแผนการบ ารุงรักษาเพื่อเพิ่ม ระดับความเชื่อถือได้ ความพร้อมใช้ และช่วยลดค่าใช้จ่ายการบ ารุงรักษาสินทรัพย์ การบ ารุงรักษาเน้น ความเชื่อถือได้ถือก าเนิดในอุตสาหกรรมการบินกว่า 40ปีมาแล้ว หลังนั้นหน่วยงานความมั่นคง อุตสาหกรรมการผลิตและบริการทั่วโลกก็ได้น าการบ ารุงรักษาเน้นความเชื่อถือได้ไปใช้ การบ ารุงรักษา เน้นความเชื่อถือได้จะประกอบไปด้วย 1) การบ ารุงรักษาเชิงปูองกัน 2) การบ ารุงรักษาตามสภาพ 3) การ ค้นหาความเสียหาย 4) การบ ารุงรักษาเชิงแก้ไข และกลยุทธ์อื่นๆที่อยู่นอกเหนือการบ ารุงรักษา ข้อดี ช่วย เพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลของแผนการบ ารุงรักษา โดยทั่วไปสามารถลดค่าใช้จ่ายในการ บ ารุงรักษาได้ 40-70% ก าหนดกรอบการพิจารณาที่ชัดเจนในการเลือกเทคนิคการบ ารุงรักษา เป็น
21 มาตรฐานนานาประเทศ ข้อสังเกต ต้องลงทุนในการอบรมพนักงาน และต้องการทรัพยากรมากในช่วง เริ่มต้น มีวิธีการจ านวนมากกล่าวอ้างว่าเป็นการบ ารุงรักษาเน้นความเชื่อถือได้แต่แท้จริงแล้วไม่ใช่ แต่ ประเทศไทยไม่ได้น า RCM มาใช้กับยุทโธปกรณ์ของกองทัพและการจัดการความปลอดภัยกระบวนการ ผลิต 2.4 ประเภทของการบ ารุงรักษา ในทางปฏิบัติสามารถแยกประเภทของการบ ารุงรักษาได้เป็น 2 ประเภทคือ 2.4.1 การบ ารุงรักษาตามแผน (Planned Maintenance) หมายถึงการบ ารุงรักษาตาม ก าหนดตามแผนงานตามระบบที่วางไว้ทุกประการงานที่สามารถคาดการณ์ได้ล่วงหน้าสามารถเตรียมการ ไว้ล่วงหน้าได้สามารถก าหนดระยะวันเวลาสถานที่และจ านวนผู้ปฏิบัติงานที่จะเข้าได้ด าเนินการได้แนว ทางการบ ารุงรักษานั้นอาจเลือกใช้ชนิดใดชนิดหนึ่งได้เช่น การบ ารุงรักษาเชิงปูองกันการบ ารุงรักษาเพื่อ แก้ไขเข้ามาด าเนินการส่วนระยะเวลาเข้าไปท าการบ ารุงรักษาอาจจะก าหนดหรือวางแผนเข้าซ่อมแซม ขณะเครื่องก าลังท างานอยู่หรือขณะเครื่องช ารุด (Break down Maintenance) หรือหยุดการใช้เครื่อง เพื่อท าการบ ารุงรักษา (Shutdown) การซ่อมบ ารุงรักษาประเภทนี้จะมีปัญหาน้อยเพราะมีเวลา เตรียมการล่วงหน้าได้ทุกขั้นตอน 2.4.2 การบ ารุงรักษานอกแผน (Unplanned Maintenance)เป็นการบ ารุงรักษานอก ระบบงานที่วางไว้เนื่องจากเครื่องเกิดการขัดข้อง ช ารุดเสียหายอย่างกะทันหัน ต้องเร่งรีบท าการ ซ่อมแซมทันทีให้เสร็จเรียบร้อยทันการใช้งาน การบ ารุงรักษาประเภทนี้จะเกิดปัญหามากกว่าการ บ ารุงรักษาตามแผน เนื่องจากไม่สามารถทราบล่วงหน้ามาก่อน ไม่สามารถก าหนดวัน เวลา สถานที่ ที่แน่นอนได้ ท าให้ไม่สามารถเตรียมจัดหาผู้ปฏิบัติงาน อุปกรณ์ อะไหล่ ที่จะใช้บ ารุงได้ทันที OEE หรือ Overall equipment effectiveness เป็นตัวชี้วัดว่าการด าเนินการผลิตที่จะถูกน าไปใช้ ประโยชน์ได้ดีแค่ไหน เมื่อเทียบกับศักยภาพสูงสุดในช่วงเวลาที่ก าหนดให้ด าเนินการ ระบุเปอร์เซ็นต์ของ เวลาในการผลิตที่มีประสิทธิผลอย่างแท้จริง 2.5 Overall Equipment Effectiveness ? OEE OEE 100% หมายความว่ามีการผลิตชิ้นส่วนที่ดีเท่านั้น (คุณภาพ 100%) ด้วยความเร็วสูงสุด (ประสิทธิภาพ 100%) และไม่มีการหยุดชะงัก (พร้อมใช้งาน 100%) Availability (ความพร้อมใช้งานหรืออัตราการเดินเครื่อง) ความพร้อมใช้งานจะค านึงถึงเหตุการณ์ทั้งหมดที่หยุดการผลิตตามแผนนานพอสมควรที่จะติดตามสาเหตุ ของการหยุดท างาน (โดยทั่วไปจะใช้เวลาหลายนาที) ความพร้อมใช้งานค านวณเป็นอัตราส่วนของเวลาด าเนินการต่อเวลาการผลิตที่วางแผนไว้
22 ความพร้อมใช้งาน = เวลาด าเนินการ / เวลาการผลิตตามแผน Performance (ประสิทธิภาพหรือประสิทธิภาพการเดินเครื่อง) ประสิทธิภาพค านึงถึงสิ่งใดก็ตามที่ท าให้กระบวนการผลิตท างานด้วยความเร็วต่ ากว่าความเร็วสูงสุดที่ เป็นไปได้เมื่อก าลังท างานอยู่ (รวมทั้งรอบช้าและการหยุดขนาดเล็ก ) ผลการด าเนินงานเป็นอัตราส่วนของสุทธิ Run Timeเพื่อRun Time ค านวณเป็น ประสิทธิภาพ = ( รอบเวลาในอุดมคติ × จ านวนรวม ) / เวลาท างาน เวลาในอุดมคติคือรอบเวลาที่เร็วที่สุดที่กระบวนการของคุณสามารถบรรลุได้ในสถานการณ์ที่เหมาะสม ที่สุด ดังนั้นเมื่อคูณด้วยจ านวนที่ผลิตทั้งหมด ผลลัพธ์คือ เวลาที่เร็วที่สุดในการผลิตชิ้นส่วน Quality Rate (คุณภาพ) คุณภาพค านึงถึงชิ้นส่วนที่ผลิตไม่ได้คุณภาพตามมาตรฐานรวมถึงชิ้นส่วนที่ต้องท าใหม่ โปรดจ าไว้ว่า คุณภาพ OEE นั้นคล้ายกับ First Pass Yieldเนื่องจากให้ค าจ ากัดความของ Good Parts ว่าเป็นชิ้นส่วน ที่ผ่านกระบวนการผลิตได้ส าเร็จในครั้งแรกโดยไม่จ าเป็นต้องท าซ้ า คุณภาพค านวณจาก คุณภาพ = จ านวนที่ออกมาดี / จ านวนรวม OEE OEEค านึงถึงความสูญเสียทั้งหมดซึ่งส่งผลให้สามารถวัดระยะเวลาในการผลิตได้อย่างแท้จริงค านวณเป็น OEE = ความพร้อมใช้งาน × ประสิทธิภาพ × คุณภาพ
23 ท าไมต้องค านวณ OEE? คะแนน OEE ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่ามากซึ่งเป็นภาพที่ถูกต้องว่ากระบวนการผลิตของคุณท างานได้อย่างมี ประสิทธิภาพและท าให้ง่ายต่อการติดตามการปรับปรุงในกระบวนการนั้นเมื่อเวลาผ่านไปสิ่งที่ OEE ของ คุณไม่มีให้คือข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสาเหตุพื้นฐานของการสูญเสียผลผลิตนี่คือบทบาทของความพร้อมใช้ งานผลการด าเนินงานและคุณภาพ ในการค านวณที่ต้องการคุณจะได้รับสิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสองโลก ตัวเลขเดียวที่บันทึกว่าคุณท าได้ดีเพียงใด (OEE) และตัวเลขสามตัวที่จับลักษณะพื้นฐานของการสูญเสียของคุณ (ความพร้อมใช้งานประสิทธิภาพ และคุณภาพ) 2.6 การเกิดปัญหา ปัญหาหรือข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นกับชิ้นงานฉีดโดยส่วนมากแล้วจะมาจากการเลือกใช้วัสดุพลาสติก ที่มีสารเสริมหรือสารเติมแต่งที่ไม่เหมาะสมหรือเม็ดพลาสติกรีไซเคิล ลักษณะของตัวแม่พิมพ์พลาสติก ตลอดจนต าแหน่งและลักษณะของทางน้ าพลาสติก (ทางเข้าและทางวิ่ง) และพารามิเตอร์ที่ใช้ในการฉีด ซึ่งปัญหาที่เกิดขึ้นโรงงานพลาสติกเราสามารถพบได้บ่อยที่สุดคือปัญหาเนื่องจากการใช้พารามิเตอร์ไม่ ถูกต้องและไม่เหมาะสมกับตัววัสดุพลาสติกและลักษณะแม่พิมพ์พลาสติก เช่นแม่พิมพ์กรอบเครื่องชาร์จ รถยนต์ไฟฟูาที่ท ามาใช้กับเม็ด ABS กับใช้เม็ด HDPE ในการฉีด ส่วนวิธีการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นนั้น โรงงาน ฉีดพลาสติกเราสามารถที่จะหาหนังสือหรือบทความที่แนะน าหรือบอกเอาไว้ว่าปัญหาลักษณะต่างๆ ที่ เกิดขึ้นจะแก้ไขโดยวิธีใดแต่สิ่งที่ส าคัญที่สุดคือประสบการณ์ของช่างฉีดซึ่งประสบการณ์จะสามารถ วิเคราะห์ตลอดจนแก้ปัญหางานฉีดได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ฉีดชิ้นงานไม่เต็ม เกิดรอยแหว่ง ก็ควรท า การเพิ่มอุณหภูมิของพลาสติกเหลว เพิ่มอุณหภูมิแม่พิมพ์ เพิ่มเนื้อพลาสติก เพิ่มความดันฉีด ซึ่งจาก วิธีการแก้ไขดังกล่าวจะมีตัวพารามิเตอร์ต่างๆ อยู่หลายตัว ท าให้ผู้ปฏิบัติงานฉีดเกิดความสับสนได้ เพราะ ไม่รู้จะท าการแก้ไขโดยใช้พารามิเตอร์ตัวใดก่อน ด้วยเหตุนี้งานฉีดพลาสติกควรจะต้องศึกษาถึงสาเหตุหลัก ที่ท าให้เกิดปัญหาหรือข้อบกพร่องนั้นๆ เสียก่อนว่ามาจากสาเหตุอะไรกันแน่ และก็ดูต่อว่าสาเหตุรองที่ท า ให้เกิดสาเหตุหลักนั้นมีอะไรบ้าง หลังจากนั้นก็คงต้องมาดูต่ออีกว่าสาเหตุรองตัวไหนที่แก้ไขได้ง่ายและ รวดเร็วตลอดจนได้คุณภาพชิ้นงานพลาสติกที่ดีที่สุดหรือประหยัดพลังงานในการท างานมากที่สุด 2.6.1 สาเหตุหลักของการเกิดปัญหารอยพ่น (jetting) คือ พลาสติกเหลวไหลเข้าแม่พิมพ์ไม่พร้อมกันตลอดแนวความกว้างของชิ้นงานพลาสติก โดยมี ขั้นตอนในการเกิดปัญหาดังนี้ 1. พลาสติกเหลววิ่งเข้าเป็นแนวเส้นตรง 2. พลาสติกเหลวที่วิ่งเข้าไปก่อนหยุดไหลและเริ่มเย็นตัวลง พลาสติกเหลวที่ตามมาทีหลังจะแผ่ ออกตามด้านกว้าง
24 3. พลาสติกเหลวเคลื่อนตัวออกไปข้างหน้าพร้อมกันตลอดทั้งความกว้าง ผ่านส่วนที่เย็นตัวแล้ว รูปที่ 2.3 ลักษณะของการเกิดปัญหารอยพ่น ( jetting ) 2.6.2 ลักษณะของปัญหาที่เกิดขึ้นกับชิ้นงานฉีดพลาสติก ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยพ่น ( jetting ) ข้อบกพร่องนี้เกิดขึ้นเนื่องจากพลาสติกเหลวถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ตรงส่วนที่หนาโดยผ่านช่องทางเข้าที่มี ขนาดเล็กด้วยความเร็วสูง ท าให้เกิดการไหลวน (turbulent flow) ขึ้น และพลาสติกเหลวที่ถูกฉีดเข้าไป ก่อนจะวิ่งไปได้ไกลเป็นแนวเส้นตรงแทนที่จะวิ่งออกไปพร้อมกันตลอดความกว้างของชิ้นงานพลาสติก ท า ให้ พลาสติกเกิดการเย็นตัวไม่พร้อมกันจึงมองเห็นเป็นรอยบนผิวชิ้นงานซึ่งเรียกว่า รอยพ่น (jetting) รูปที่ 2.4 รอยพ่น ( jetting ) สาเหตุรองของการเกิดปัญหารอยพ่น (jetting) 1. ทางน้ าพลาสติกเข้าเล็กเกินไป 2. ชิ้นงานพลาสติกตรงต าแหน่งเข้าของน้ าพลาสติกหนาหรือกว้างเกินไปเมื่อเทียบกับขนาดของทางน้ า พลาสติกเข้า 3. ใช้ความเร็วในจังหวะฉีดสูงเกินไป
25 4. อุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติกต่ าเกินไป 5. อุณหภูมิพลาสติกเหลวต่ าเกินไป วิธีการแก้ปัญหาการเกิดรอยพ่น (jetting) 1. ลดความเร็วในจังหวะฉีดลง 2. ขยายทางน้ าพลาสติกเข้าให้เหมาะสมกับความหนาและความกว้างของชิ้นงานพลาสติกตรงต าแหน่งฉีด 3. เพิ่มอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติก 4. เพิ่มอุณหภูมิพลาสติกเหลว 5. แก้ไขชิ้นงานพลาสติกให้มีความหนาลดลง 2.6.3 ชิ้นงานพลาสติกเกิดครีบ ( flashing ) ครีบที่ชิ้นงานพลาสติกจะเกิดขึ้นเนื่องจากการใช้ความเร็วฉีดสูงเพื่อปูองกันพลาสติกไม่เต็มแบบ (short shot) และใช้ความดันย้ า (holding pressure) สูงเพื่อปูองกันชิ้นงานพลาสติกยุบ (sink) แรงดันของ พลาสติกเหลวในแม่พิมพ์จะสูงมากจนเอาชนะแรงดันต้านแม่พิมพ์พลาสติก (clamping pressure) ท าให้ แม่พิมพ์พลาสติกเผยออก จนท าให้พลาสติกเหลวไหลออกมาตามรอยประกบแม่พิมพ์พลาสติกได้ จึงเกิด เป็นครีบที่ขอบของชิ้นงานพลาสติกขึ้น ลักษณะของชิ้นงานพลาสติกที่เกิดครีบ รูปที่ 2.5 ครีบ ( flashing ) สาเหตุหลักของการเกิดปัญหาครีบ (flashing) คือ พลาสติกเหลวสามารถไหลออกตามรอยประกบของแม่พิมพ์พลาสติกได้ อันเนื่องมาจากการเกิดช่องว่าง ขึ้นตามรอยประกบของแม่พิมพ์พลาสติก ประกอบกับพลาสติกเหลวมีความหนืดต่ า สาเหตุรองของการเกิดปัญหาครีบ (flashing) 1. แม่พิมพ์พลาสติกมีลักษณะไม่ถูกต้อง โดยเฉพาะตามรอยประกบของแม่พิมพ์พลาสติก 2. แรงที่ใช้ในการปิดล็อกแม่พิมพ์พลาสติกอาจจะไม่เพียงพอ 3. ความเร็วในการฉีดสูงเกินไป 4. ความดันในการฉีดสูงเกินไป 5. อุณหภูมิพลาสติกเหลวสูงเกินไป
26 6. อุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติกสูงเกินไป 7. เนื้อพลาสติกเหลวที่ใช้อาจจะมากเกินไป วิธีการแก้ปัญหาการเกิดครีบ (flashing) 1. ตรวจสอบรอยประกบของแม่พิมพ์พลาสติกให้อยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ตลอดเวลา 2. ตรวจสอบแรงปิดล็อกแม่พิมพ์พลาสติกว่าเพียงพอหรือไม่ โดยดูจากค่าความดันฉีดที่เกิดขึ้นจริงเทียบ กับพื้นที่ภาพฉายของชิ้นงานพลาสติก 3. ลดความเร็วในการฉีดลง 4. ลดความดันฉีดลง 5. ลดอุณหภูมิพลาสติกเหลว 6. ลดอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติก 7. ลดปริมาณเนื้อพลาสติก 2.6.4 ประกายเงินที่ผิวชิ้นงานพลาสติก ( silver streak ) ในกรณีที่อุณหภูมิพลาสติกเหลวในกระบอกฉีดสูงมากและค้างอยู่ในกระบออกฉีดนานเนื่องจากการใช้ ความเร็วรอบของการหมุนเกลียวหนอนและความดันต้านการถอยหลังกลับของเกลียวนอนสูง และท าการ ฉีดพลาสติกเหลวผ่านช่องทางเข้าแม่พิมพ์ด้วยความเร็วฉีดสูงมากไป ท าให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นกับ พลาสติกเหลวเนื่องจากการเสียดทาน จนความชื้นหรือก๊าซแยกตัวออกจากเนื้อพลาสติกและกระจายไปที่ ผิวของชิ้นงานพลาสติก ซึ่งมีลักษณะเป็นประกายสีเงินที่เรียกว่า ประกายเงิน (silver streak) โดยจะเกิด อยู่บริเวณรอบๆ ทางน้ าพลาสติกเข้า ลักษณะของชิ้นงานพลาสติกที่เกิดประกายเงิน รูปที่ 2.6 ประกายเงิน ( silver streak ) สาเหตุหลักของการเกิดปัญหาประกายเงิน(silver streak) คือ มีก๊าซหรือความชื้นแยกตัวออกมาจากเนื้อพลาสติกเหลวและกระจายตัวไปบนผิวของชิ้นงานพลาสติก สาเหตุรองของการเกิดปัญหาการเกิดประกายเงิน (silver streak) 1. อุณหภูมิของพลาสติกเหลวสูงเกินไปจนก๊าซหรือความชื้นแยกตัวออกมาได้ 2. ความเร็วในการฉีดสูงเกินไปจนท าให้อุณหภูมิของพลาสติกเหลวเพิ่มขึ้นได้อีก
27 3. ทางน้ าพลาสติกเข้าอาจจะมีขนาดเล็กเกินไปจนท าให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นได้เนื่องจากการเฉือนของตัว เนื้อพลาสติกเหลว 4. มีความชื้นในเม็ดพลาสติกมากเกินไป 5. ใช้ความเร็วของรอบในการหมุนเกลียวหนอนสูงเกินไป 6. ความดันต้านการถอยหลังกลับของเกลียวหนอนสูงไปท าให้ต้องใช้เวลาในการปูอนพลาสติกนาน 7. ระยะความยาวของพลาสติกเหลวที่อยู่หน้าปลายเกลียวหนอนน้อยหรือมากเกินไป วิธีแก้ปัญหาการเกิดประกายเงิน (silver streak) 1. ลดอุณหภูมิของพลาสติกเหลว 2. ลดความเร็วในการฉีด 3. ท าการอบไล่ความชื้นในเม็ดพลาสติกหรออาจจะใช้เกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซมาใช้แทน 4. ขยายทางน้ าพลาสติกเข้าให้โตขึ้นเพื่อลดความร้อนเนื่องจากการเฉือน 5. ลดความเร็วขอบในการหมุนเกลียวหนอนลง 6. ลดความดันต้านการถอยหลังกลับของเกลียวหนอน 7. ลดเวลาในการค้างของพลาสติกเหลวในการะบอกฉีดลง 8. ใช้ระยะความยาวของพลาสติกเหลวหน้าปลายเกลียวหนอนให้เหมาะสมคือ 1D-3D 2.6.5 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยไหม้ ( burn mark ) รอยไหม้ที่ผิวชิ้นงานพลาสติกจะเกิดขึ้นเนื่องจากอากาศที่เกิดขึ้นในแม่พิมพ์พลาสติกเนื่องจากการฉีด พลาสติกเหลวเข้าแม่พิมพ์พลาสติกนั้นระบายอากาศออกไม่ทัน จึงเกิดการอัดตัวกันขึ้นท าให้มีอุณหภูมิสูง มากขึ้นจนเกิดเป็นรอยไหม้ (burn mark) ขึ้นที่ผิวชิ้นงานพลาสติกได้ ซึ่งส่วนมากจะเกิดรอยไหม้ตรง ต าแหน่งสุดท้ายของการไหลของพลาสติกเหลวการที่อากาศจะเกิดขึ้นมากก็เนื่องจากอุณหภูมิพลาสติกสูง มาก และถ้าใช้ความเร็วในการฉีดสูงไปจะท าให้อากาศระบายออกไม่ทัน หรืออาจจะท าให้เกิดการเสียดสี กันระหว่างพลาสติกเหลวกับผิวของแม่พิมพ์พลาสติกจนท าให้อุณหภูมิสูงขึ้นจนเกิดเป็นรอยไหม้ได้ ลักษณะของชิ้นงานพลาสติกที่เกิดรอยไหม้
28 รูปที่ 2.7 รอยไหม้ ( burn mark ) สาเหตุหลักการเกิดปัญหารอยไหม้ (burn mark) คือ อากาศร้อนที่เกิดในแม่พิมพ์พลาสติกหนีออกไม่ทันกับการไหลของพลาสติกเหลวที่เข้าในแม่พิมพ์พลาสติก สาเหตุรองของการเกิดปัญหารอยไหม้ (burn mark) 1. ความเร็วในการฉีดสูงเกินไป 2. อุณหภูมิพลาสติกเหลวสูงเกินไป 3. การระบายอากาศออกของแม่พิมพ์พลาสติกไม่เหมาะสม 4. พลาสติกเหลวค้างอยู่ในกระบอกฉีดนานเกินไป 5. ระยะความยาวของพลาสติกเหลวหน้าปลายเกลียวหนอนน้อยหรือมากเกินไป 6. ความดันต้านการถอยหลังกลับของเกลียวหนอนมากเกินไป 7. ความเร็วรอบในการหมุนเกลียวหนอนสูงเกินไป วิธีการแก้ปัญหาของการเกิดรอยไหม้ (burn mark) 1. ลดความเร็วในการฉีดลงเพื่อให้อากาศหนีออกได้ทัน 2. ลดปริมาณและอุณหภูมิของอากาศร้อนโดยการลดอุณหภูมิของพลาสติกเหลว 3. ปรับปรุงแม่พิมพ์พลาสติกให้มีการระบายของอากาศออกให้ดีขึ้น 4. ลดเวลาในการค้างอยู่ของพลาสติกเหลวในกระบอกฉีด 5. ใช้ระยะความยาวของพลาสติกเหลวหน้าปลายเกลียวหนอนให้ถูกต้องคือ 1D-3D 6. ลดความดันต้านการถอยหลังกลับของเกลียวหนอน 7. ลดความเร็วรอบในการหมุนของเกลียวหนอนให้เหมาะสมกับชนิดของพลาสติก 2.6.6 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยแหว่ง ( short shot ) ชิ้นงานจะเกิดเป็นรอยแหว่งตรงต าแหน่งสุดท้ายของการไหลของพลาสติกเหลวในแม่พิมพ์พลาสติก เนื่องจากการไหลของพลาสติกเหลวเข้าในแม่พิมพ์ช้า พลาสติกเหลวจึงเย็นตัวลง ความหนืดจึงเพิ่มมากขึ้น ท าให้พลาสติกเหลวไหลเข้าไม่เต็มในแม่พิมพ์จึงเห็นเป็นรอยแหว่ง รูปที่ 2.8 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยแหว่ง ( short shot )
29 สาเหตุหลักของการเกิดปัญหารอยแหว่ง (short shot) คือ การไหลตัวของพลาสติกเหลวไม่ดีเท่าที่ควรจึงท าให้พลาสติกเหลวไม่สามารถแทรกตัวเข้าไปในแม่พิมพ์ พลาสติกได้ทั่วถึง สาเหตุรองของการเกิดปัญหารอยแหว่ง (short shot) 1. ความเร็วในจังหวะฉีดต่ าเกินไปพลาสติกเหลวจึงแทรกตัวเข้าไปไม่ทั่วถึง 2. ความดันในการฉีดต่ าเกินไป 3. อุณหภูมิของพลาสติกเหลวต่ าเกินไปท าให้พลาสติกเหลวมีความหนืดมาก 4. อุณหภูมิของแม่พิมพ์พลาสติกต่ าเกินไปจึงไปท าให้พลาสติกเหลวเย็นตัวส่งผลให้พลาสติกเหลวมีความ หนืด 5. ปริมาณเนื้อพลาสติกเหลวไม่เพียงพอ 6. ระบบทางเข้าและการจ่ายพลาสติกเหลวไม่ดีพอหรืออาจจะเล็กเกินไป วิธีการแก้ปัญหาการเกิดรอยแหว่ง (short shot) 1. เพิ่มความเร็วในจังหวะฉีด 2. เพิ่มความดันในการฉีด 3. เพิ่มอุณหภูมิพลาสติกเหลว 4. เพิ่มอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติก 5. เพิ่มปริมาณเนื้อพลาสติกเหลวในกระบอกฉีดให้พอเพียง 6. ปรับปรุงระบบทางเข้าและการจ่ายพลาสติกเหลวให้โตขึ้น 2.6.7 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยยุบ ( sink mark ) จะมีลักษณะเป็นรอยยุบบนผิวชิ้นงานพลาสติกโดยเฉพาะตรงส่วนที่มีความหนามากๆ และตรงต าแหน่ง สุดท้ายของการไหลของพลาสติกเหลวในแม่พิมพ์พลาสติก ซึ่งเป็นลักษณะของการหดตัวแบบหนึ่งของ ชิ้นงานโดยเฉพาะชิ้นงานจากพลาสติกพวกที่มีผลึกจะมีโอกาสเกิดการยุบตัวได้มาก ลักษณะชิ้นงาน พลาสติกที่เกิดรอยยุบ รูปที่ 2.9 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยยุบ ( sink mark )
30 สาเหตุหลักของการเกิดปัญหารอยยุบ (sink mark) คือ เนื้อพลาสติกในชิ้นงานพลาสติกไม่แน่นพอที่จะต้านทานการหดตัวได้ สาเหตุรองของการเกิดปัญหารอยยุบ (sink mark) 1. เวลาในการย้ ารักษาความดันสั้นเกินไป ไม่เพียงพอต่อการหดตัวของชิ้นงานพลาสติก 2. ความดันในการย้ าน้อยเกินไปท าให้ได้เนื้อชิ้นงานพลาสติกไม่แน่นพอ 3. อุณหภูมิพลาสติกเหลวสูงเกินไปท าให้การหดตัวมีมากขึ้น 4. อุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติกสูงเกินไป 5. ระบบทางเข้าและการจ่ายพลาสติกเหลวเล็กเกินไป 6. ความสามารถในการไหลตัวของพลาสติก (MFI) ต่ าไป วิธีการแก้ปัญหาการเกิดรอยยุบ (sink mark) 1. เพิ่มเวลาในการย้ ารักษาความดันเพื่อชดเชยการหดตัว 2. ใช้ความดันย้ าให้สูงขึ้น 3. ลดอุณหภูมิพลาสติกเหลว 4. ลดอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติก 5. ขยายระบบทางเข้าและการจ่ายพลาสติกเหลว 6. เลือกใช้พลาสติกที่ไหลง่าย (ความสามารถในการไหลตัวของพลาสติกสูงขึ้น) 7. เลือกใช้พลาสติกที่มีการหดตัวน้อยลง 2.6.8 ร่องรอยการไหลในชิ้นงานพลาสติก ( flow mark ) ข้อบกพร่องนี้มีสาเหตุเหมือนกับการเกิดรอยแหว่ง ซึงอาจจะเกิดขึ้นไม่พร้อมๆกันก็ได้คือ ถ้าใช้ความเร็วใน การฉีดต่ าเกินไป พลาสติกจะเย็นตัวและไหลไม่สะดวกท าให้เกิดเป็นคลื่นเหมือนรอยวงปีของต้นไม้ที่ โรงงานพลาสติกเราเรียกว่า ร่องรอยการไหล (flow mark) ที่ผิวชิ้นงานพลาสติกตรงบริเวณทางน้ า พลาสติกเข้า ลักษณะของชิ้นงานพลาสติกที่เกิดร่องรอยการไหล รูปที่ 2.10 ร่องรอยการไหลในชิ้นงานพลาสติก ( flow mark )
31 สาเหตุหลักของการเกิดปัญหาร่องรอยการไหล (flow mark) คือ การไหลตัวของพลาสติกเหลวเข้าแม่พิมพ์พลาสติกไม่สะดวกและเกิดการอั้น โดยเฉพาะตรงบริเวณทางน้ า พลาสติกเข้าเนื่องจากความหนืดของพลาสติกเหลวเพิ่มมากขึ้น สาเหตุรองของการเกิดปัญหาร่องรอยการไหล (flow mark) 1. อุณหภูมิของพลาสติกเหลวต่ าเกินไป 2. ความเร็วในจังหวะฉีดต่ าเกินไปท าให้อุณหภูมิพลาสติกเหลวต่ าลง (ความหนืดเพิ่มขึ้น) ก่อนจะเต็ม แม่พิมพ์พลาสติก 3. อุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติกต่ าไปท าให้พลาสติกเหลวตรงที่สัมผัสกับผิวแม่พิมพ์มีความหนืดเพิ่มขึ้น วิธีการแก้ปัญหาร่องรอยการไหล (flow mark) 1. เพิ่มอุณหภูมิของพลาสติกเหลวเพื่อให้ความสามารถในการไหลตัวดีขึ้น 2. เพิ่มความเร็วในการฉีดเพื่อให้พลาสติกเหลวเต็มแม่พิมพ์พลาสติกก่อนที่ความหนืดจะเพิ่มขึ้น 3. เพิ่มอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติก 2.6.9 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการโก่งงอ ( warpage ) การเย็นตัวของชิ้นงานพลาสติกไม่สม่ าเสมอกัน อันเนื่องมาจากชิ้นงานมีความหนาแตกต่างกันมากหรือ ระบบการหล่อเย็นในแม่พิมพ์พลาสติกไม่ดี จะท าให้ชิ้นงานพลาสติกเกิดการโก่งงอ (warpage) ขึ้นได้ หรือถ้าเป็นชิ้นงานที่มีความหนาเท่ากันตลอดแต่ใช้ความดันย้ ามากหรือนานจนเกินไป ก็จะท าให้มีความ เค้นตกค้าง (residual stress) อยู่ในชิ้นงานพลาสติกมากจนท าให้เกิดการโก่งงอได้เช่นกัน โดยเฉพาะตรง ปลายของชิ้นงานพลาสติกหลังจากปลดชิ้นงานออกจากแม่พิมพ์แล้ว ลักษณะของชิ้นงานพลาสติกที่เกิด การโก่งงอ รูปที่ 2.11 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการโก่งงอ ( warpage )
32 สาเหตุหลักของการเกิดปัญหาชิ้นงานเกิดการโก่งงอ (warpage) คือ การเย็นตัวของชิ้นงานพลาสติกในแม่พิมพ์ไม่สม่ าเสมอหรือเกิดความเค้นตกค้างในเนื้อชิ้นงานพลาสติก สาเหตุรองของการเกิดปัญหาชิ้นงานเกิดการโก่งงอ (warpage) 1. การใช้ความดันย้ าเพื่อปูองกันการหดตัวของชิ้นงานมากเกินไปจนเกิดความเค้นตกค้าง 2. เวลาในการย้ านานเกินไป 3. ระบบการระบายความร้อนของแม่พิมพ์พลาสติกไม่ถูกต้อง เพราะการระบายความร้อนออกอาจจุดไม่ เท่ากันทุกจุด 4. เวลาในการหล่อเย็นน้อยเกินไป ท าให้อุณหภูมิของชิ้นงานพลาสตกที่ถูกปลดออกมาไม่ต่ าพอ 5. ความดันในการฉีดสูงเกินไป 6. ต าแหน่งของตัวสลักปลดชิ้นงานพลาสติกไม่เหมาะสม วิธีการแก้ปัญหาชิ้นงานพลาสติกเกิดการโก่งงอ (warpage) 1. ลดความดันในการย้ าลง 2. ลดเวลาความดันย้ าลง 3. แก้ไขระบบการระบายความร้อนของแม่พิมพ์พลาสติกให้ถูกต้อง เพื่อให้ความร้อนจากชิ้นงานพลาสติก สามารถถูกระบายออกได้อย่างทั่วถึงเท่าๆกัน 4. ใช้เวลาในการหล่อเย็นให้นานขึ้นเพื่อให้ชิ้นงานพลาสติกเซ็ตตัวได้ดีในแม่พิมพ์พลาสติก 5. ลดความดันในการฉีดลง 6. จัดวางต าแหน่งของตัวสลักปลดชิ้นงานให้เหมาะสมกับลักษณะของชิ้นงานพลาสติก 2.6.10 ขนาดชิ้นงานพลาสติกคาดเคลื่อน ( dimensional defect ) เมื่อใช้ความเร็วในการฉีดและความดันย้ าต่ า ตลอดจนเวลาย้ าสั้นเกินไป จะท าให้พลาสติกเหลวเย็นตัวลง ความหนืดสูงขึ้นจนท าให้ความดันไม่เพียงพอที่จะท าให้เนื้อพลาสติกอัดกันได้แน่นเต็มในแม่พิมพ์พลาสติก ท าให้ขนาดของชิ้นงานพลาสติกเล็กลงกว่าที่ต้องการ รูปที่ 7.10 แสดงขนาดที่คลาดเคลื่อนของชิ้นงาน พลาสติก รูปที่ 2.12 ชิ้นงานพลาสติกคาดเคลื่อน (dimensional defect)
33 สาเหตุหลักของการเกิดปัญหาขนาดชิ้นงานพลาสติกคาดเคลื่อน (dimensional defect) เนื้อพลาสติกไม่แน่นเนื่องจากการอัดตัวไม่เพียงพอเพราะค่าปริมาตรจ าเพาะสูงจึงเกิดการหดตัวมาก ซึ่ง สามารถดูได้จากไดอะแกรม P-V-T ของพลาสติกแต่ละชนิด สาเหตุรองของการเกิดปัญหาขนาดชิ้นงานพลาสติกคาดเคลื่อน (dimensional defect) 1. ความดันย้ าต่ าเกินไป 2. เวลาในการย้ าสั้นเกินไป 3. ความดันในการฉีดต่ าเกินไป 4. อุณหภูมิพลาสติกเหลวสูงเกินไปจึงท าให้ปริมาตรจ าเพาะสูงขึ้นมาก 5. อุณหภูมิแม่พิมพ์สูงเกินไป วิธีการแก้ปัญหาขนาดชิ้นงานพลาสติกคาดเคลื่อน (dimensional defect) 1. ใช้ความดันย้ าให้สูงขึ้นเพื่อช่วยให้เนื้อพลาสติกแน่นพอ 2. เพิ่มเวลาในการย้ าเพื่อชดเชยการหดตัว 3. เพิ่มความดันฉีดเพื่อให้พลาสติกเหลวเต็มแม่พิมพ์พลาสติก 4. ลดอุณหภูมิพลาสติกเหลวเพื่อให้ปริมาตรจ าเพาะลดลง 5. ลดอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติกเพื่อให้การหดตัวน้อยลง 6. เลือกใช้วัสดุที่มีความหนืดต่ าลงหรือมีผลึกน้อย 2.6.11 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยเชื่อมประสาน ( weld line ) ตรงต าแหน่งที่มีพลาสติกเหลวไหลมาบรรจบกันนั้น ถ้าอุณหภูมิของพลาสติกเหลวต่ าเกินไปจะท าให้รอย เชื่อมประสานไม่ดีเท่าที่ควรจนสามารถมองเห็นเป็นรอยต่อของเนื้อพลาสติกได้ ซึ่งก็เนื่องมากจากการใช้ ความเร็วในการฉีดต่ าไปจนท าให้อุณหภูมิพลาสติกเหลวลดลง นอกจากนี้ยังมีสาเหตุมาจากการไหลตัวไม่ดี ของพลาสติกเหลวในแม่พิมพ์พลาสติก เนื่องจากอุณหภูมิของพลาสติกเหลวในแม่พิมพ์ต่ าไป รอยเชื่อม ประสาน รูปที่ 2.13 ชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยเชื่อมประสาน( weld line)
34 สาเหตุหลักชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยเชื่อมประสาน (weld line) คือ การประสานหรือการรวมตัวกันของพลาสติกเหลวไม่ดีเท่าที่ควร สาเหตุรองชิ้นงานพลาสติกเกิดรอยเชื่อมประสาน (weld line) 1. อุณหภูมิพลาสติกเหลวต่ าเกินไป 2. ความเร็วในการฉีดต่ าไปท าให้พลาสติกเหลวเย็นตัวลงก่อนที่จะเต็มแม่พิมพ์พลาสติก 3. ความดันในการฉีดต่ าไป 4. อุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติกต่ าไป 5. พลาสติกเหลวใช้เวลานานกว่าจะมาบรรจบกันเนื่องจากระยะทางในการไหลยาวเกินไป 6. การจัดวางต าแหน่งทางน้ าพลาสติกเข้าไม่เหมาะสมกับลักษณะของชิ้นงาน วิธีการแก้ปัญหารอยเชื่อมประสาน (weld line) 1. เพิ่มอุณหภูมิพลาสติกเหลวให้สูงขึ้น 2. ใช้ความเร็วในการฉีดให้สูงขึ้น เพื่อปูองกันการลดลงของอุณหภูมิพลาสติกเหลว 3. เพิ่มความดันในการฉีด 4. เพิ่มอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติก 5. จัดวางต าแหน่งของทางน้ าพลาสติกเข้าให้เหมาะสมกับลักษณะของชิ้นงานพลาสติกเพื่อลดการเกิดการ แยกตัวของพลาสติกเหลว และเพื่อลดระยะทางในการไหลมาบรรจบกันของพลาสติกเหลว 6. เลือกเม็ดพลาสติกที่มีการไหลตัวได้ดี 2.6.12 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการแตกร้าว ( cracking ) รอยร้าวที่เกิดขึ้นบนชิ้นงานพลาสติกส่วนมากจะเกิดขึ้นตรงบริเวณต าแหน่งทางเข้าน้ าพลาสติก หรือ ต าแหน่งสุดท้ายของการไหลของพลาสติกเหลวในแม่พิมพ์ ซึ่งจะเกิดขึ้นได้มากกับพลาสติกที่ไม่มีผลึกและ จะเห็นได้ชัดเจนกับชิ้นงานที่ใส รอยร้าวนี้อาจปรากฏให้เห็นทันทีหลังจากการเย็นตัวลงแล้วเมื่อถูกปลด ออกมาจากแม่พิมพ์หรือจะเกิดขึ้นหลังจากทิ้งไว้ 2-3 วัน หรือจากการพ่นสีที่ชิ้นงานพลาสติก การแตกร้าว ของชิ้นงานพลาสติก
35 รูปที่ 2.14 ชิ้นงานพลาสติกเกิดการแตกร้าว (cracking) สาเหตุหลักชิ้นงานพลาสติกเกิดการแตกร้าว (cracking) คือ ชิ้นงานเกิดความเครียดสะสมมากเกินไปจนเกิดการแตกร้าว สาเหตุรองชิ้นงานพลาสติกเกิดการแตกร้าว (cracking) 1. เนื้อพลาสติกเหลวแน่นเกินไปเนื่องจากความดันย้ าสูงเกินไป 2. เวลาในการย้ ายาวนานเกินไป 3. ความเร็วในการหล่อเย็นสูงเกินไปเนื่องจากใช้อุณหภูมิพลาสติกเหลวสูงและอุณหภูมิแม่พิมพ์ต่ า 4. เวลาที่ใช้ในการหล่อเย็นสั้นเกินไป วิธีการแก้ปัญหาชิ้นงานพลาสติกเกิดการแตกร้าว (cracking) 1. ลดความดันในการย้ า 2. ลดเวลาในการย้ า 3. ลดความเร็วในการหล่อเย็นลง โดยการใช้อุณหภูมิพลาสติกเหลวต่ าลงและอุณหภูมิแม่พิมพ์พลาสติก สูงขึ้น 4. เพิ่มเวลาในการหล่อเย็นให้นานขึ้น 2.7 การท างานของเครื่องฉีดพลาสติก ก่อนที่จะเริ่มท าการฉีดพลาสติกนั้น ทางโรงงานพลาสติกต้องทราบถึงหลักในการท างานของ เครื่องฉีดพลาสติกเสียก่อน เพื่อความรวดเร็วและถูกต้องในการฉีดพลาสติก ตลอดจนการแก้ปัญหา เบื้องต้นง่ายๆ ที่สามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากระบบการท างานของตัวเครื่องฉีดพลาสติกเอง หลักในการ
36 ท างานของเครื่องฉีดพลาสติกทุกชนิดทุกยี่ห้อในโรงงานพลาสติกส่วนใหญ่จะเหมือนกันหมด ยกเว้นส่วน ปีกย่อยที่อาจถูกเพิ่มเติมเข้ามาเพื่อให้การท างานง่ายขึ้น สามารถแก้ปัญหาได้มากขึ้นส าหรับเครื่องฉีด พลาสติกสมัยใหม่ที่ใช้เทคโนโลยีที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ถ้าเราทราบถึงหลักการท างานของเครื่องฉีด พลาสติกแล้ว เราก็สามารถท างานกับเครื่องฉีดพลาสติกได้ทุกชนิด 2.7.1 จังหวะการท างานของเครื่องฉีดพลาสติก จังหวะการท างานของเครื่องฉีดพลาสติกในโรงงานฉีดพลาสติกมี 9 จังหวะดังนี้ จังหวะที่ 1 แม่พิมพ์เคลื่อนที่เข้าปิดและล็อคแน่นเพื่อปูองกันแม่พิมพ์เผยอด้วยแรงที่มากกว่าแรง ต้านที่เกิดขึ้นในแม่พิมพ์เนื่องจากการฉีด แรงปิดล็อคแม่พิมพ์นี้เราสามารถเลือกปรับได้ทั้งใน ระบบปิด -เปิดแม่พิมพ์แบบไฮดรอลิก และในระบบแม็คคานิค แต่ในระบบไฮดรอลิกจะท างานได้ ง่ายกว่า จังหวะที่ 2 ชุดฉีดเครื่องเข้าหาแม่พิมพ์จนกระทั่งชนกับแม่พิมพ์ และค้างไว้ด้วยแรงที่พอเหมาะ เพื่อปูองกันชุดฉีดถอยหลังกลับในขณะที่ท าการฉีด จังหวะที่ 3 ฉีดพลาสติกเหลวเข้าแม่พิมพ์ โดยตัวเกลียวหนอนจะเคลื่อนที่ตามแนวแกนและมีตัว แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับท าหน้าที่เป็นลูกสูบ จังหวะฉีดนี้บางครั้งก็เรียกว่าเป็นจังหวะเติม พลาสติกเข้าแม่พิมพ์ (filling) จังหวะที่ 4 ย้ ารักษาความดัน (holding) แก่พลาสติกเหลวในแม่พิมพ์ เพื่อให้ได้ชิ้นงานฉีดที่มีเนื้อ แน่น (ความหนาแน่นของวัสดุพลาสติกไม่เปลี่ยนแปลง) และไม่เกิดลอยยุบที่ผิวชิ้นงานเช่น การ ฉีด ตะกร้าหูเหล็ก มีการยุบตัว เราก็สามารถเพิ่มแรงดันย้ าให้ตะกร้าหูเหล็กไม่เกิดการยุบตัวได้ รูปที่ 2.15 จังหวะที่ 1 แม่พิมพ์ปิด
37 รูปที่ 2.16 จังหวะที่ 2 ชุดฉีดเคลื่อนเข้าชนแม่พิมพ์ รูปที่ 2.17 จังหวะที่ 3,4 ท าการฉีดและย้ า จังหวะที่ 5 หล่อเย็นชิ้นงานฉีดในแม่พิมพ์ (cooling) เวลาในการหล่อเย็นนี้เป็นเวลาที่เราตั้งให้กับเครื่อง และเวลานี้จะต้องนานกว่าเวลาในการหลอมเม็ดพลาสติกไปหน้าเกลียวหนอน (ถ้าเป็นเม็ดพลาสติกรี ไซเคิลที่ไม่ได้คุณภาพอาจจะใช้เวลาในการหลอมเม็ดพลาสติกไปยังเกลียวหนอนได้) จังหวะการท างานนี้มี อิทธิพลมากต่อเวลาในการท างานทั้งวงจร (cycle time) จังหวะที่ 6 การหลอมและปูอนพลาสติกไปหน้าปลายเกลียวหนอน โดยเกลียวหนอนจะหมุนรอบตัวเอง เพื่อดึงเม็ดหรือผงพลาสติกจากกรวยเติมเข้ามาในกระบอกฉีด และส่งต่อไปยังหน้าปลายเกลียวหนอน พร้อมกับหลอมเหลวไปด้วย ในขณะที่เกลียวหนอนหมุนรอบตัวเองอยู่นั้น เกลียวหนอนจะเคลื่อนตัวถอย หลังกลับไปโดยอัตโนมัติเนื่องจากแรงดันของพลาสติกเหลวที่อยู่หน้าปลายเกลียวหนอน (หัวฉีดยังค้างอยู่ ที่แม่พิมพ์) เมื่อได้ปริมาณของพลาสติกเหลวตามที่ต้องการแล้วเกลียวหนอนก็จะหยุดหมุนจังหวะการ ท างานนี้จะเริ่มพร้อมกันกับจังหวะการหล่อเย็น
38 รูปที่ 2.18 จังหวะที่ 5,6 เริ่มนับเวลาในการหล่อเย็นพร้อมกับหลอมเหลวพลาสติก และป้อนส่งพลาสติกเหลวไปหน้าปลายเกลียวหนอน จังหวะที่ 7 ชุดฉีดถอยหลังกลับเพื่อปูองกันอุณหภูมิของหัวฉีดลดต่ าลงเกินไป ซึ่งอาจท าให้ท าการฉีดไม่ได้ เนื่องจากพลาสติกเหลวหนืดขึ้น (อุณหภูมิต่ าเกินไป) และไหลไม่ได้ รูปที่ 2.19 จังหวะที่ 7 ชุดฉีดถอยหลังกลับ จังหวะที่ 8 แม่พิมพ์พลาสติกเคลื่อนที่เปิดออก หลังจากสิ้นสุดเวลาในการหล่อเย็นที่เราตั้งไว้กับเครื่อง แล้ว รูปที่ 2.20 จังหวะที่ 8,9 เปิดแม่พิมพ์และปลดชิ้นงานพลาสติกออก จังหวะที่ 9 ท าการปลดชิ้นงาน (ejecting) หลังจากที่แม่พิมพ์เปิดออกสุดแล้ว ตัวอีเจ็กเตอร์ (ejector) ก็ จะท าหน้าที่ดันชิ้นงานให้หลุดออก ซึ่งอาจจะท าครั้งเดียวหรือหลายครั้งก็ได้ (การปลดชิ้นงานพลาสติก มี
39 หลายวิธี แล้วแต่ลักษณะชิ้นงานและลักษณะแม่พิมพ์ที่ออกแบบ เช่น ถังปูนอาจใช้ลมในการปลด กระบะ ถือปูนอาจต้องใช้ไฮดรอลิกช่วย ตะกร้าล าไยใช้กระทุ้งแหวน ถาดเพาะกล้าใช้เข็มกระทุ้ง เป็นต้น) ในการท าการฉีดจริงๆอาจจะไม่ต้องมีจังหวะการท างานในช่วงเลื่อนชุดฉีดเข้าและออก (จังหวะที่ 2 และ 7) ก็ได้ โดยการแช่หัวฉีดไว้ที่แม่พิมพ์อยู่ตลอดเวลาของการท างานในโรงงานพลาสติก เพื่อลดเวลา การท างานทั้งวงจรลง แต่ควรจะเผื่ออุณหภูมิที่หัวฉีดเอาไว้ด้วย เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนจากหัวฉีด ไปยังแม่พิมพ์แต่วิธีที่ดีที่สุดส าหรับโรงงานฉีดพลาสติกควรใช้ชนวนกั้นระหว่างหัวฉีดกับแม่พิมพ์พลาสติก โดยใช้แผ่นเทฟล่อนหรือเบเกอร์ไลท์ นอกจากจังหวะการท างานตามปกติดังที่กล่าวมาแล้วนั้น ทางโรงงานพลาสติกอาจเพิ่มจังหวะที่เกลียว หนอนเลื่อนถอยหลังกลับมาตามแนวแกนหลังจากหยุดหมุนแล้ว จังหวะนี้มีเอาไว้เพื่อไม่ให้พลาสติก เหลวไหลออกจากหัวฉีดเมื่อถอนชุดฉีดกลับในกรณีที่ใช้หัวฉีดแบบเปิด ซึ่งเราเรียกว่า จังหวะซักแบ็ก (suck back) หรือดีคอมเพรสชัน (decompression) ไดอะแกรมจังหวะการฉีดพลาสติก รูปที่ 2.21 ไดอะแกรมจังหวะการฉีดพลาสติก
40 TC = เวลาปิดแม่พิมพ์พลาสติก TP = เวลาที่ชุดฉีดเลื่อนเข้าชนแม่พิมพ์ TI = เวลาในการฉีด TH = เวลาเวลาในการย้ า TK* = เวลาหล่อเย็นที่ปรับตั้ง TD = เวลาหลอมเหลวและปูอนเม็ดพลาสติกไปยังหน้าปลายเกลียวหนอน TB = เวลาที่ชุดฉีดถอยหลังกลับ TO = เวลาแม่พิมพ์พลาสติกเปิด TE = เวลาปลดชิ้นงานพลาสติก TSP = เวลาในการฉีดย้ า (เวลาฉีดรวม) TK = เวลาหล่อเย็นทั้งวงจร TZ = เวลาการท างานทั้งวงจร เวลาท างานของเครื่องฉีดพลาสติก เวลาในการท างานของเครื่องฉีดพลาสติกนั้น ทางโรงงานพลาสติกสามารถปรับตั้งได้โดยตรงกับตัวเครื่อง ฉีดพลาสติกหรือทางอ้อม ซึ่งจะขึ้นอยู่กับแฟกเตอร์ต่างๆ ดังนี้คือ 1. เวลาของการปิดแม่พิมพ์ : ระยะทาง และความเร็วของชุดปิด-เปิดแม่พิมพ์พลาสติก 2. เวลาฉีด : ระยะทาง ปริมาณพลาสติกเหลวหน้าปลายเกลียวหนอน 3. เวลาย้ ารักษาความดัน : ความหนาแน่นของชิ้นงานฉีด ความดัน และเวลาที่ใช้ในการ ฉีดย้ า 4. เวลาหล่อเย็นที่ปรับตั้ง : ความหนาของชิ้นงาน ชนิดของพลาสติก อุณหภูมิของแม่ 5. เวลาหลอมและปูอนพลาสติก : ปริมาณพลาสติกที่ใช้ ขนาดกระบอกฉีด ความเร็วรอบ เกลียวหนอนและความดันต้านการถอยหลังกลับของเกลียว หนอน 6. เวลาหล่อเย็นรวม : เวลาฉีด เวลาย้ ารักษาความดัน และเวลาหล่อเย็นที่ปรับตั้ง 7. เวลาฉีดทั้งหมด : เวลาฉีด+เวลาย้ ารักษาความดัน 8. เวลาของการเปิดปิดแม่พิมพ์ : ระยะทางที่แม่พิมพ์เคลื่อนที่ และความเร็วของชุดปิด-เปิด แม่พิมพ์ 9. เวลาในการปลดชิ้นงาน : ระยะทางที่เข็มกระทุ้งเคลื่อนที่ ความเร็วในการเคลื่อนที่ และ จ านวนครั้งในการปลดชิ้นงาน 10. เวลาท างานทั้งวงจร : สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
41 2.7.2 ปริมาณพลาสติกเหลวส าหรับการฉีด ปริมาณพลาสติกเหลวที่อยู่หน้าปลายเกลียวหนอนซึ่งเราเตรียมเอาไว้ส าหรับการฉีดในแต่ละครั้ง นั้น ได้มาจากปริมาณพลาสติกของตัวชิ้นงานบวกกับทางน้ าพลาสติกวิ่ง (runner)(เช่นงานขนาดเล็กอย่าง ถังปูน ก็ใช้พลาสติกเหลวจ านวนไม่มาก ส่วนชิ้นงานขนาดใหญ่ เช่น อ่างเปลผสมปูน ก็จะใช้พลาสติกเหลว ค่อนข้างมาก) ปริมาณของพลาสติกเหลวที่อยู่หน้าปลายเกลียวหนอนเราจะคิดเป็นปริมาตร (cm3) โดย คิดจากพื้นที่หน้าตัดของรูคว้านของกระบอกฉีด (π.D2/4) คูณด้วยความยาวของช่องว่างหน้าปลาย เกลียวหนอน (L) ถ้าเกลียวหนอนถอยหลังกลับไปมาเท่าไร ความยาวของช่องว่างนี้ก็มากขึ้นเท่านั้น ด้วย เหตุนี้ระยะความยาวของช่องว่างนี้จะเป็นตัวก าหนดปริมาณของพลาสติกเหลว ซึ่งปริมาตรของพลาสติก เหลวที่เราค านวนได้ก็จะน าเอาไปใช้ในการฉีดและย้ า แต่ในการท าการฉีดจริงๆเราควรเผื่อเนื้อพลาสติก เหลวเอาไว้ตรงปลายของกระบอกฉีดด้วย เพื่อเป็นตัวกันการกระแทกระหว่างปลายเกลียวหนอนกับผนัง ด้านในของปลายกระบอกฉีด ระยะนี้เรียกว่า ระยะกันกระแทก (cushion) โดยเมื่อท าการฉีดและย้ าแล้ว ปลายเกลียวหนอนจะไม่สัมผัสกับผนังด้านในของปลายกระบอกฉีด เพราะจะมีเนื้อพลาสติกเหลวกั้นอยู่ เป็นระยะ 2ถึง6 MM นอกจากนี้เราอาจเผื่อระยะซักแบ็กเอาไว้ด้วยก็ได้ ดังรูปที่ 2.8 ระยะซักแบ็กนี้เป็ฯ ระยะที่เกลียวหนอนเคลื่อนที่ถอยหลังกลับตามแนวแกนหลังจากหยุดหมุนเพื่อส่งพลาสติกเหลวไปหน้า ปลายเกลียวหนอนแล้ว ระยะนี้จะท าหน้าที่ช่วยไม่ให้พลาสติกเหลวไหลออกจากหัวฉีดในกรณีที่ใช้หัวฉีด แบบเปิด รูปที่ 2.22 ปริมาณพลาสติกเหลวที่ใช้ในการฉีดแต่ละครั้ง