รายงานการวจยฉบบสมบรณ

การออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน

ผ วจย รศ. วนดา รตนมณ

นายประโชต ดาสองส

งานวจยนไดรบทนอดหนนการวจย จากเงนรายได

คณะวศวกรรมศาสตร ประจาปงบประมาณ 2553

กตตกรรมประกาศ

งานวจย “การออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน” ไดสาเรจลลวงไปไดดวยดเพราะ

ไดรบความอนเคราะหใหความสนบสนนจากผ มพระคณหลายทาน ทไดใหแนวคด คาแนะนา และขอเสนอแนะ

ตาง ๆ ในการดาเนนงานมาโดยตลอด เพอใหผลงานชนนสาเรจลลวงไปไดดวยด ผ วจยจงขอขอบพระคณเปน

อยางสงไว ณ โอกาสน

ขอขอบคณ กลมแมบานสตรผลตภณฑตาลโตนด บานคลองฉนวน ต.ชมพล อ.สทงพระ จ.สงขลา

สาหรบความอนเคราะหสถานทเขาไปศกษา จดทางานวจย ตลอดระยะเวลาการดาเนนงานวจย

ขอขอบคณ คณธนากร เกยรตขวญบตร และภาควชาวศวกรรมเคม สาหรบความชวยเหลอดานการ

ทดสอบความหนดของนาตาลโตนดเหลว รวมทงการเปนธระจดหาอปกรณประกอบการทดลองใหกบโครงงานน

ขอขอบคณ หนวยวจยเพมผลผลตและคณภาพ สาหรบความชวยเหลอดานคาใชจายในการเดนทาง

และในการทดลองใชเครองชวยหยอดนาตาลแวน

สดทายนขอขอบคณ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร ทไดใหการสนบสนน

ทน วจยในการทาผลงานวจยส งประดษ ฐจากงบประมาณเ งนรายไดของคณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยสงขลานครนทร ประจาปงบประมาณ 2550

วนดา รตนมณ

ข

บทคดยอ

งานวจยเรอง “การออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน” มวตถประสงคเพอทาการออกแบบ

และสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนใหกบเกษตรกรทผลตนาตาลแวนททามาจากนาตาลโตนด โดยขนตอนใน

การทาโครงงานกจะเรมตนจากการสารวจขอมล การวเคราะหขอมลและวเคราะหปญหาเพอหาสาเหต จากนน

นาขอมลทไดมาทาการออกแบบและสรางเครองจกรเพอแกไขปญหา ตลอดจนการวเคราะหคณคาทาง

เศรษฐศาสตร ซงจากการวเคราะหขอมลพบวาสาเหตหลกททาใหกระบวนการผลตนาตาลแวนมกาลงการผลต

ทตา คอ การหยอดนาตาลเหลวลงสแวนซงมกาลงการผลตอยท 27 แวนตอนาท สงผลใหผลผลตไมเพยงพอ

ตอความตองการของทองตลาด ตลอดจนกระบวนการผลตนาตาลแวนแบบเดมมความยงยากหลากหลาย

ขนตอน จากสาเหตตางๆ เหลาน จงไดมการออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนขนมา

เครองตนแบบประกอบดวยชดหมออนนาตาลเหลว ชดลาเลยงแวนนาตาลโตนดและชดควบคมการหยอด การ

ออกแบบเปนการออกแบบใหทง 3 สวนทางานสมพนธกนในลกษณะการทางานแบบอตโนมต เครองตนแบบท

สรางขนใชผผลต 2 คนตอ 1 เครอง คอ มหนาทในการวางแวนเพอหยอดนาตาลเหลวและบรรจแวนทหยอด

สาเรจแลวใสถง เครองตนแบบทไดทาการสรางขนนมตนทนในการดาเนนการสรางทงหมดประมาณ 64,055

บาท ซงงานวจยนดาเนนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนสามารถใชงานไดจรง จากการทดสอบเบองตน

พบวาเครองจกรมอตรากาลงการผลตอยท 53 แวนตอนาท โดยมคาความสญเสยคดเปน 26.83% สงผลให

กาลงการผลตเพมขน 26 แวนตอนาทคดเปน 96.29% และจากการวเคราะหคณคาทางเศรษฐศาสตรทาให

พบวาปรมาณการผลตทคมทนเทากบ 213 กโลกรม โดยมระยะเวลาในการคนทนของเครองจกรอยท 93 วน

ค

ABSTRACT

The research of "Design and development of the machine prototype aided sugar

tanot" aimed to design and create sugar Tanot maker machine prototype for farmers. Step

of this research is surveying data about problem in sugar tanot production process,

analyzing data and finding cause of problem in production process, respectively. The next

step were designing, creating the machine to fix problems and analyzing the worth of

economy, respectively. The main problem of sugar tanot production is low capacity of

production processing. The lowest process capacity was dropping sugar tanot that is 27

pieces per minute. This affected not enough amounts of products on market requirement. In

additional, traditional production process is complicate process. So, this research design and

created. The machine prototype included with boiling set to boil sugar tanot concentrate,

handling set to convey sugar tanot and dropping controller set. The machine required 2

workers to put block of sugar tanot and contain the product into bags. Cost of this

effective machine is 64,055 baht. The capacity of the machine is 53 pieces of sugar tanot per

minute. Economic analysis show amount of break even product is 213 kilograms and payback

period is 93 days.

ง

สารบญ

หนา

สารบญ

รายการตาราง

รายการภาพประกอบ

1 บทนา 1

1.1 ความสาคญและทมาของปญหา 1

1.2 วตถประสงค 5

1.3 ขอบเขตของงานวจย 5

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 5

2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ 6

2.1 ทฤษฎทเกยวของ 6

2.2 งานวจยทเกยวของ 37

3 การเกบรวบรวมขอมลและการอกแบบเครอง 41

3.1 การเกบรวบรวมขอมลทเกยวของกบการผลตนาตาลแวน 41

3.2 การวเคราะหปญหาและแนวทางแกไข 48

3.3 การออกแบบเชงความคด 49

3.4 รายละเอยดการออกแบบ 53

4 การสรางเครองผลตนาตาลแวนและการประเมนผล 63

4.1 การสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน 63

4.2 การประเมนผลเบองตน 72

4.3 การปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวนและผลการทดลอง 74

4.4 ขอเสนอแนะจากการปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวน 77

5 สรปผล 82

บรรณานกรม 84

รายการตาราง

ตาราง หนา

2.1 ฮทเตอรชนดตาง ๆ ตามลกษณะการใชงาน 16

3.1 กาลงการผลตตอคนในหนงรอบการผลตนาตาลแวน 46

3.2 ผลการทดลองหาอตราการไหลของนาผงเหลว 54

4.1 ราคาวสดทใชในการสรางและคาใชจายในการดาเนนการสราง 70

4.2 นาหนกของนาตาลทหยอดไดและนาหนกของนาตาลทสญเสย 72

4.3 การเปรยบเทยบกาลงการผลตกอนใชเครอง 73

และหลงใชเครองชวยผลตนาตาลแวน

4.4 การเปรยบเทยบปรมาณการผลต 73

4.5 การเปรยบเทยบวธการเดมกบการใชเครองหยอดนาตาลแวน 81

รายการภาพประกอบ

ภาพประกอบ หนา

2.1 โครงสรางของผงกางปลา 7

2.2 องคประกอบทสาคญของการขนถายวสด 13

2.3 ลกษณะของฮทเตอรแผน 18

2.4 ตวอยางการนาฮทเตอรแผนไปใชงาน 18

2.5 ทศทางของสนามแมเหลกทเกดขนเมอมกระแสไหลผานเสนลวด 24

2.6 ทศทางของสนามแมเหลกทเกดขนในขดลวดทมกระแสไหล 25

2.7 การเพมเหลกออนเขามาเพอเพมความเขมของสนามแมเหลก 25

2.8 การเคลอนทของแกนกระทง 26

2.9 ตวอยางการนาโซลนอยดทแรงดงไมมากนกไปใชงาน 27

2.10 ตวอยางการนาโซลนอยดทมแรงดงมากไปใชงาน 28

2.11 การเพมเตมสปรงเชอมตอเพอใหแนใจวาโซลนอยดจะดดไดเตมทกวา 29

2.12 การใชขอตอมาชวยใหแกนกระทงเคลอนทอยในแนวแกน 29

2.13 สวนประกอบของโซสงกาลงแบบลกกลง 30

2.14 ลกษณะการขบกนระหวางขอโซสงกาลงกบเฟองโซ 31

2.15 ภาพจรงและแบบรางของอปกรณชวยหยอดนาตาลแวน 38

3.1 นาผงเหลวจากนาตาลโตนด 42

3.2 แวนจากใบตาลโตนด 42

3.3 กระบวนการผลตนาตาลแวน 43

3.4 การเคยวนาผงเหลวพรอมสวนผสม 44

3.5 การเรยงแวนในแผง 44

3.6 การคนนาตาลในกระทะบนพน 45

3.7 การคนนาตาลใหเกดผลก 45

3.8 การหยอดนาตาลลงแวน 46

3.9 ผลตภณฑนาตาลแวนบรรจถง 46

3.10 ผงกางปลาแสดงสาเหตททาใหเกดปญหาในกระบวนการหยอดนาตาล

แวน 48

3.11 แบบเบองตนสายพานลาเลยง 50

รายการภาพประกอบ (ตอ)

ภาพประกอบ หนา

3.12 แบบเบองตนโซลาเลยง 51

3.13 แบบแนวคดของลมทสวตซ 51

3.14 หมออนนาผงเหลวและชดเปด–ปด รหยอดนาผงเหลว 55

3.15 บลอกสาหรบวางแวน 56

3.16 บลอกไมไผ 57

3.17 เพลาขบ 58

3.18 เฟองขบโซ 58

3.19 ลกษณะของโซลนอยดเบรก 60

3.20 ลกษณะของฮทเตอรแผน 60

3.21 ลกษณะของโครงเครองทไดทาการออกแบบ 61

4.1 การประกอบโครงของเครองชวยผลตนาตาลแวน 63

4.2 การประกอบหมอสแตนเลสเขากบโครงของเครอง 64

4.3 การทดลองประกอบชด เปด–ปด รหยอดนาตาล 64

4.4 โครงเครองททาสกนสนม 65

4.5 มอเตอรและชดเกยรทดทประกอบเขากบโครงของเครอง 65

4.6 เครองทประกอบเพลา เฟองขบโซและโซขอปกเสรจเรยบรอย 66

4.7 บลอกสาหรบวางแวนทยดตดกบโซขอปกเรยบรอยแลว 66

4.8 เครองททาการประกอบชดเปด – ปดรหยอดนาตาลแลว 67

4.9 การตดตงโซลนอยดเบรก 67

4.10 การตดฮทเตอรเขากบหมออนนาตาล 68

4.11 ลมทสวตซทถกตดตง 68

4.12 การตดตงไทมเมอร 69

4.13 เครองทสรางเสรจสมบรณ 69

4.14 การใสวตถดบทดลองนาตาลเหลวลงไปในเครอง 71

4.15 ผลผลตทไดจากการทดลองเดนเครอง 71

4.16 การเพมระบบกระจายความรอนโดยเพมผนงหมออน 74

4.17 บลอกอลมเนยม 75

4.18 การเตมนามนในหมออนนาผง 76

รายการภาพประกอบ (ตอ)

ภาพประกอบ หนา

4.19 การทดลองหยอดนาตาลแวน 76

4.20 ฮทเตอรแบบสวมรอบรหยอด 77

4.21 กลไกการหยอดนาตาลแวนระบบวาลว 77

4.22 การทางานของวาลวปดรหยอด 78

4.23 กราฟแสดงจดคมทนในการผลตนาตาลแวน 80

4.24 กราฟแสดงระยะเวลาคนทนในการผลตนาตาลแวน 81

ห น า | 1

บทท 1

บทนา

1.1 ความสาคญและทมาของปญหา

ในชวงเวลาทผานมาจะเหนไดวา ประเทศไทยเปนประเทศทเกยวของกบการทา

นา ทาไร ปลกผก เลยงปลา ตลอดจนการคาขาย ซงสนคาทนามาขายนน ลวนแตเปนผลผลต

ทางการเกษตรทงสน มทงผลผลตทสามารถขายไดโดยไมตองแปรรป และผลผลตทมการนามา

แปรรปเพอเพมมลคาใหกบเกษตรกร ซงสงตางๆ เหลาน อยคคนไทยมาตงแตสมยบรรพบรษ

รวมไปถงผลผลตชนดหนงทเปนผลตผลจากการเกษตรทมการนามาแปรรปเพอเพมมลคา และเพอ

คงไวซงภมปญญาทองถน สบทอดรนตอรน นนคอ การทานาตาลแวน โดยในปจจบนคนสมยใหม

มกจะไมรจกกนมากนก ทงนเปนเพราะ นาตาลแวนจะเปนทรจกและนยมใชกนมากในกลมผ ทา

หนาทประกอบอาหาร ขนมหวาน ของฝาก ทงในครวเรอนและในกลมธรกจ นอกจากนแลว

นาตาลแวน ยงเปนทรจกในอตสาหกรรมการทาชอกโกแลตของตางประเทศ อาทเชน ประเทศ

มาเลเซย รวมไปถงผนบถอศาสนาอสลามดวย หากกลาวถงอตสาหกรรมภายในประเทศ มกจะ

ไดยนแตเพยงนาตาลทราย เพราะนาตาลทรายมการทาเปนธรกจขนาดใหญ สวนนาตาลแวนจะ

นยมทากนในครวเรอน แลวสงออกเปนวตถดบใหกบ อตสาหกรรมของหวานตางๆ

หากทาการศกษาตลาด และ สภาพปจจบนของนาตาลแวน กจะพบวามการสงออกนาตาล

แวนไปขายยงตางประเทศเปนจานวนมาก เนองจากขายไดราคาดกวาตลาดภายในประเทศ 2-3

เทา และสวนใหญผขายสงออกจะเปนกลมนายทน ทาใหรายไดและผลกาไรสวนใหญ จะตกไป

อยในมอของนายทน อกทงหากหนวยงานหรอผ ทมสวนเกยวของ ขาดการดแลใหความสนใจ

ผลตผลนาตาลแวน ตอไปในอนาคตกรรมวธการทานาตาลแวน ผลผลตนาตาลแวน ภมปญญา

ทองถนซงเปนของดงเดม นบแตสมยบรรพบรษกจะเลอนหายไปจากวถชวตของคนยคใหม

ในอดต นาตาลแวน นยมทามาจากนาตาลโตนด ซงตนตาลโตนดเปนพชทอยคคนไทยมา

ชานานจนทกวนน ไดกลายเปนพชเศรษฐกจอยางหนงในพนทภาคใต โดยเฉพาะบนพนทราบ

ทางฝงทะเลตะวนออก ตงแตจงหวดชมพร มาจนถงพทลง สงขลาและปตตาน นยมปลกไวตาม

คนนา และทเหนไดชดกคอ พนทบรเวณทนาในอาเภอระโนด กระแสสนธ สทงพระ และสงหนคร

ของจงหวดสงขลา สวนกรรมวธการทานาตาลแวน จากนาตาลโตนด กจะเรมจากการนา

กระบอกไมไผใสเศษไมผะยอม ( ผะยอมเปนไมยนตน ใชแทนสารกนบด ) จากนนปนขนไปบน

ห น า | 2

ตนตาลโตนด แลวใชมดปาดงวงตาล นากระบอกไมไผรองรบนาตาลสด แลวนานาตาลสดทได

ไปเคยวจนไดท หยอดใสแวนทเตรยมไว กจะไดนาตาลแวนททามาจากนาตาลโตนด แตเมอยค

สมยมการเปลยนแปลง วตถดบเรมมไมเพยงพอกบความตองการของทองตลาด และ การแขงขน

ทมสงขน ทาใหชาวบานหนมาทานาตาลแวนแบบผสมนาตาลทรายลงไป จนมาถงในปจจบน ม

การนานาตาลโตนดไปเปนวตถดบในการทาเหลา ซงสามารถขายไดสะดวกกวา ราคาสงกวา จง

สงผลใหชาวบานเลกทานาตาลแวน เนองจากมขนตอนทยงยาก ผลตไดครงละไมมากนก สวน

การทานาตาลแวนจากนาตาลทราย จะใชกรรมวธเดยวกนกบนาตาลโตนด สงผลใหกรรมวธใน

การทายงคงมความยงยาก หลากหลายขนตอน และแตละขนตอนลวนตองใชความชานาญใน

การทาทงสน ประกอบกบสภาวะแวดลอมขณะทานาตาลแวน มอณหภมทสงอยตลอดเวลา

สงผลใหคนหนมสาว ซงจะเปนผ สบทอดกรรมวธการทานาตาลแวนรนตอ ๆไป นยมหนไป

ประกอบอาชพรบจางในโรงงานอตสาหกรรมมากยงขน คงเหลอทงไวแตเพยงผสงอายทนงหยอด

นาตาลแวน ซงนบวนกชราภาพลงไปทกวน ทงยงมแนวโนมวา นาตาลแวนซงเปนผลผลตสงออก

ของฝากประจาทองถน ภมปญญาชาวบาน จะหมดไปจากทองตลาดพรอมๆ กบยคสมยของ

ผสงอายกลมน

ในขณะทตลาด และความตองการของผลผลตนาตาลแวนยงคงมเพมมากขน แตการ

สนบสนนดานการผลต และการแปรรปยงคงเปนปญหาอย สบเนองจากปจจบนกระบวนการทา

นาตาลแวนยงคงมความยงยาก หลากหลายขนตอน ทงในขนตอนการเคยวนาตาล (ดงแสดงใน

รปท 1) การเรยงแวน (ดงแสดงในรปท 2) การหยอดนาตาลลงแวน (ดงแสดงในรปท 3) รวมไปถง

การบรรจภณฑเพอสงไปจาหนาย (ดงแสดงในรปท 4) ซงกระบวนการตางๆเหลาน ตองใชระยะ

เวลานาน ทาใหไมสามารถผลตไดเพยงพอตอความตองการของตลาดได และจากกระบวนการ

ตางๆดงกลาว ชาวบานหรอเกษตรกรททานาตาลแวน มกจะขาดการใหความสนใจดานความ

สะอาด ดานคณภาพ มกจะใหความสนใจเฉพาะดานส และรสชาตของผลผลตนาตาลแวน จง

สงผลใหผลตผลนาตาลแวน ไมสามารถขายไดราคาตามทตองการ จากขอมลตางๆ ดงกลาว

ขางตน สามารถสรปปญหาเปนประเดนทสาคญ คอ

1. กาลงการผลตไมเพยงพอกบความตองการของตลาด โดยปจจบนผลตนาตาลแวน 2

ขนาด คอ ขนาดใหญ และเลก โดยกาลงการผลตปจจบนคอ 230,000 และ 6,000 แวนตอวน

ตามลาดบ

2. กระบวนการผลตไมมประสทธภาพ สงผลใหคณภาพของผลตภณฑนาตาลแวนม

คณภาพไมตรงกบความตองการ ทงยงมสภาพแวดลอมในการผลตทไมเหมาะสมอกดวย

ห น า | 3

รปท 1ขนตอนการเคยวนาตาล

รปท 2 ขนตอนการเรยงแวน

ห น า | 4

รปท 3 ขนตอนการหยอดนาตาลลงแวน

รปท 4 ขนตอนการบรรจภณฑ

จากปญหากระบวนการผลตนาตาลแวน พบวาขนตอนทมความยงยาก ใชเวลานาน และ

ตองใชความชานาญในการทามากทสด คอ ขนตอนการหยอดนาตาลลงแวน ดงนนจงเกดแนวคด

ทจะออกแบบ และสรางเครองชวยหยอดนาตาลแวน แทนการใชแรงงานคน เพอลดเวลาทใชใน

การผลตและเพมกาลงการผลต ชวยทนแรงใหกบชาวบานผ ททานาตาลแวน ทาใหคนอนๆสามารถ

ทานาตาลแวนได แมจะไมมประสบการณในการทา

ห น า | 5

1.2 วตถประสงค

เพอทาการออกแบบ และสรางเครองชวยหยอดนาตาลแวน โดยสามารถผลตได

วนละอยางนอย 51,000 แวน สาหรบแวนขนาดใหญ และ 42,120 แวนสาหรบแวนขนาดเลก

1.3 ขอบเขตของงานวจย

ในการทาวจยครงนมขอบเขตของการดาเนนงานดงน

1. ศกษาการทานาตาลแวนเฉพาะกลมแมบานสตรผลตภณฑตาลโตนด

บานคลองฉนวน ต.ชมพล อ.สทงพระ จ.สงขลา

2. ศกษาการทางานเฉพาะเรองทเกยวของกบกระบวนการผลตนาตาลแวน

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากงานวจยน คอ

1. สามารถเพมกาลงการผลตในกระบวนการแปรรปได

2. เปนการเพมรายไดใหกบเกษตรกรทปลกตนตาลโตนด และสงเสรมใหมการ

ปลกตนตาลโตนด เพอการทานาตาลแวนทดแทนการสงเสรมอตสาหกรรมเหลาจากนาตาลโตนด

3. เปนแนวทางใหเกษตรกรในชมชนสามารถพฒนาศกยภาพทมอย และเพอการ

เรยนรรวมกบชาวบานในชมชน ตลอดจนองคกรของรฐทเกยวของ

4. รกษาวถชาวบานใหคงอยอยางมประสทธภาพสบตอไป

ห น า | 6

บทท 2

ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

ในการดาเนนการวจยนน จะตองมขนตอนการศกษาทฤษฎและงานวจยท

เกยวของ ซงสวนใหญจะเปนการศกษาคนควาขอมลตาง ๆ ทเกยวกบการออกแบบและสราง

เครองจกร ตลอดจนขอมลตาง ๆ ของตาลโตนดเพอนาไปใชคดวเคราะหในการทาวจยดงตอไปน

2.1 ทฤษฎทเกยวของ

งานวจยชนนมการศกษาคนควาทฤษฎตาง ๆ ทเกยวของกบงานวจย ทงทฤษฎท

เกยวกบการศกษาการทางานเพอหาแนวทางในการเพมกาลงการผลต การออกแบบเครองจกร

ตลอดจนการสรางเครองจกรเพอนามาใชเปนขอมลในการดาเนนการวจย ดงน

2.1.1 ทฤษฎแผนผงสาเหตและผล (Cause and Effect Diagram)

ผงแสดงเหตและผล อาจจะเ รยกยอ ๆ วาผง กางปลา หรอถาเ รยกเปน

ภาษาองกฤษอาจจะใชตวยอวา CE Diagram ซงมนยามปรากฏในมาตรฐานของญป น หรอ JIS

Standards (Japanese Industrial Standards) ในมาตรฐาน JIS ไดระบนยามของ CE Diagram

คอ ผงทแสดงความสมพนธระหวางคณลกษณะทางคณภาพ กบปจจยตาง ๆ ทเกยวของ หรอ

อาจจะกลาวอกนยหนงวาเปนแผนผงทใชในการวเคราะหคนหาสาเหตตาง ๆ วามอะไรบางทมา

เกยวของกน สมพนธตอเนองกนอยางไร จงทาใหผลปรากฏตามมาในขนสดทายโดยการระดม

ความคดอยางเปนอสระของทกคนในกลมกจกรรมดานการควบคมคณภาพ ซงผงแสดงเหตและ

ผลจะมรายละเอยดตาง ๆ ดงน

ประโยชนของการใชผงกางปลา

1. ใชเปนเครองมอในการระดมความคดจากสมองของทกคนทเปนสมาชกกลม

คณภาพอยางเปนหมวดหม ซงไดผลมากทสด

2. แสดงใหเหนสาเหตตาง ๆ ของปญหาและผลทเกดขนทมมาอยางตอเนองจนถง

ปมสาคญทจะนาไปปรบปรงแกไข

ห น า | 7

3. แผนผงนสามารถนาไปใชในการวเคราะหปญหาตางๆ ไดมากมาย ทงในหนาท

การงาน สงคม แมกระทงชวตประจาวน

วธสรางผงกางปลา

การสรางผงกางปลาทจะเออประโยชนตอการแกปญหาไดจรง ๆ นนไมใชเรองงาย

ผ ทสามารถสรางผงกางปลาไดอยางถกตอง คอ ผ ทมโอกาสแกปญหาทางคณภาพไดอยางถกตอง

เชนกน

โครงสรางของผงกางปลา

ผงกางปลา หรอผงแสดงเหตและผล ประกอบดวยสวนสาคญ 2 สวน คอ สวน

โครงกระดกทเปนตวปลา ซงไดรวบรวมปจจยอนเปนสาเหตของปญหา และสวนหวปลาทเปน

ขอสรปของสาเหตทกลายเปนตวปญหา โดยตามความนยมจะเขยนหวปลาอยทางขวามอและตว

ปลา (หางปลา) อยทางซายมอเสมอแสดงไดดงรปท 2.1

รปท 2.1 โครงสรางของผงกางปลา

ทมา : http://panchalee.wordpress.com/2009/09/10/research_to_learning2/

ห น า | 8

ขนตอนการสรางผงกางปลา

ขนท 1. กาหนดลกษณะคณภาพทเปนปญหา (อาจจะมากกวา 1 ลกษณะกได)

ขนท 2. เลอกเอาคณลกษณะทเปนปญหามา 1 อน แลวเขยนลงทางขวามอของ

กระดาษพรอมตกรอบสเหลยม

ขนท 3. เขยนกางปลาจากซายไปขวาโดยเรมจากกระดกสนหลงกอน

ขนท 4. เขยนสาเหตหลกๆ เตมลงบนเสนกระดกสนหลงทงบนและลาง พรอมกบ

ตกรอบสเหลยมเพอระบสาเหตหลก

ขนท 5. ในกางใหญทเปนสาเหตหลกของปญหา ใหใสกางรองลงไปทแตละปลาย

กางรองใหใสขอความทเปนสาเหตรอง ของแตละสาเหตหลก

ขนท 6. ในแตละกางรองทเปนสาเหตรอง ใหเขยนกางยอย ทเขาใจวาจะเปน

สาเหตยอย ๆ ของสาเหตรองอนนน

ขนท 7. พจารณาทบทวนวาการใสสาเหตตาง ๆ ทมความสมพนธกนตาม

ระดบชนถกตองหรอไม แลวใสขอมลเพมเตมใหครบถวน

ขอสงเกตในการนาผงกางปลาไปใช

กอนสรปปญหาควรใสนาหนกหรอคะแนนใหกบปจจยสาเหตแตละตว เพอจะได

ใชในการจดลาดบความสาคญของปญหา (Setting Priority) กอนนาไปปฏบตตอไป ควรอาศย

ขอมลสถตหรอตวเลขในการพจารณาใสนาหนกหรอใหคะแนนความสาคญของปจจยสาเหต

พยายามเลยงการใชความรสกของตนเอง (ยกเวนกรณไมมขอมลสนบสนนกอาจจะอาศย

ประสบการณจากผ เชยวชาญในเรองนน ๆ) โดยสวนมากมกจะใชหลกการ 4M และ 1E เปนกลม

ปจจย (Factors) เพอจะนาไปสการแยกแยะสาเหตตาง ๆ ซง 4M และ1E นมาจาก

M - Man คนงาน หรอพนกงาน หรอบคลากร

M - Machine เครองจกรหรออปกรณอานวยความสะดวก

M - Material วตถดบหรออะไหล อปกรณอนๆ ทใชในกระบวนการ

M - Method กระบวนการทางาน

E - Environment อากาศ สถานท ความสวาง และบรรยากาศการทางาน

ขณะใชผงกางปลา กใหทาการปรบปรงแตงเตมแกไขอยางตอเนองดวยเพราะวา

ผงกางปลาทเขยนครงแรกอาจจะไมสมบรณ แตเมอนาไปใชแกปญหาแลวอาจจะไดขอมลและ

ขอเทจจรงมากขนมาอกมาก และอาจจะไปหกลางความเขาใจแตเดมกได การปรบปรงไปเรอย ๆ

จงเปนการบนทกผลการศกษาคนควาประกอบการแกไขปญหาในการผลตทด

ห น า | 9

2.1.2 การเพมผลผลต (Productivity)

การเพมผลผลต หมายถง การปรบปรงประสทธภาพ คณภาพและลดตนทน

เพอใหผลผลตมปรมาณเพยงพอกบความตองการของตลาด ประกอบกบการเพมมลคาของสนคา

และบรการใหมสงขนเพอใหตนทนลดลง การเพมผลผลตสามารถทาไดดวย 2 วธหลก ๆ คอ

1. การเพมผลผลตเชงปรมาณเปนวธการเพมผลผลตทอาศยการเพมคน เพม

อปกรณ เพมเครองจกร เพมเวลาทางานใหมากขน โดยวธนจะเปนวธทประหยดจงมผนยมใชกน

มาก แตอตราการผลตตอคนตอเครองจกรหรอตอ 1 หนวย โดยระยะเวลาจะไมเพมขน

2. การเพมผลผลตเชงคณภาพ เปนวธการเพมปรมาณการผลตทอาศยการเพม

อตราการปฏบตงานโดยไมมเวลาหยดพกในชวงเวลาทกาหนด เพมความประณตและการปรบปรง

งานเพอกาจดความสญเปลา การทางานหนกเกนไปและกาหนดมาตรฐานของผลผลตเพอเพม

ประสทธภาพการทางานใหเปน 100 % วธการนใชเพมอตราการผลตตอคนตอเครองจกรหรอตอ

หนงหนวยเวลาได

ประสทธภาพการผลต คอ อตราสวนของปรมาณผลตผลทผลตไดตอปรมาณ

ทรพยากรทใชไป ซงอาจจะแสดงเปนสมการความสมพนธไดดงน

ประสทธภาพการผลต = ปรมาณผลตผลทได / ปรมาณทรพยากรทใชไป

= ปรมาณผลผลต / จานวนคนหรอจานวนเครอง

2.1.3 การศกษาการทางาน (Work Study)

การศกษาการทางานหรอเรยกอกอยางหนงวา การศกษาการเคลอนทและเวลา

(Motion & Time Study) เปนเทคนคอยางหนงทใชในการศกษา เพอปรบปรงและควบคมการ

ทางานของคนใหเหมาะสมยงขน การศกษาการทางานแบงออกเปน 2 สวน สวนแรกเรยกวา

การศกษาการเคลอนท (Motion Study) หรอการศกษาวธการ (Method Study) สวนทสองเรยกวา

การศกษาเวลา (Time Study) หรออาจเรยกอกอยางหนงวาการวดงาน (Work Measurement)

1. การศกษาการเคลอนท (Motion Study) หมายถง การศกษาการทางานของ

คนงาน โดยพจารณาถงวสดกระบวนการทางาน ผลตภณฑ สถานททางาน และเครองมอเครองใช

ตาง ๆ ในแตละขนตอนการทางานเพอหาวธการปรบปรงการทางานใหเหมาะสมยงขน

2. การศกษาเวลา (Time Study) หมายถง เทคนคของการวดผลงานเพอหาเวลา

และหาอตราการทางานของงานสวนยอยของงานชนหนง ๆ ภายใตสภาวะอนหนง นอกจากนกเพอ

วเคราะหขอมลในการหาเวลาเทาทควรในการทางานชนหนงในระดบการทางานทเหมาะสม

3. การยศาสตร (Ergonomics) หมายถง การศกษาทางวทยาศาสตรทเกยวกบ

ความสมพนธระหวางคนกบสภาพแวดลอมในการทางาน เนอหาและทฤษฎทเกยวเนองกบ

ห น า | 10

หลกการยศาสตรมสวนทเกยวของหลายสวนดวยกน รายงานฉบบนขอยกประเดนหวขอสาคญ ๆ

ดงตอไปน

ชวกลศาสตรในการทางาน คอ การศกษาความสมพนธทางกายภาพระหวางผ

รวมปฏบตงานกบเครองมอ เครองจกร และวสดอปกรณตาง ๆ ทเกยวของกบการทางานในอนทจะ

เพมพนประสทธภาพของผปฏบตงานและคณภาพของงาน ในขณะเดยวกนกพยายามทจะลด

อตราเสยงของการเกดความผดปกตหรออาการบาดเจบทอาจจะเกดขนตอระบบกลามเนอและ

ระบบกระดกของรางกายผปฏบตงาน ประโยชนทอาจจะไดรบจากการนาเอาความรทางดานชวกล

ศาสตรในการทางาน และเพอการนามาประยกตใชมหลากหลายดวยกน อาทเชน เปนแนวทาง

การปฏบตสาหรบการออกแบบเชงวศวกรรม หรอการปรบปรงพฒนาแผนแบบของเครองมอ

เครองจกร และแผนผงของงาน ชวยเรงเราหรอกระตนใหมการคดคนหาแนวทางเลอกใหม ๆ ทด

สาหรบการทางานเปนแบบประเมนคณคาและความตองการแรงงาน หรอจานวนของคนงานตอ

ปรมาณงานทตองทาใหเหมาะสมพอดไมขาดไมเกน นาเอาไปประยกตใชในเรองความปลอดภย

ในการทางาน ชวยลดความผดปกตซงจะเกดขนกบรางกายของผปฏบตงาน ซงจะสงผลดในอนท

จะชวยลดคารกษาพยาบาล คาชดเชย หรอสนไหมทดแทน ตลอดจนเวลาปฏบตงานทขาดหายไป

เนองจากความเจบปวยของการทางานของคนงาน ชวยเพมประสทธภาพในทปฏบตงาน และการ

เพมผลผลตทงในดานปรมาณและดานคณภาพ เปนตน

ความเมอยลา (Fatigue) หมายความวา สภาวะของรางกายทมความรสกเหนอย

และเพลย ซงความรสกนเปนเพยงสภาวะหนงของรางกาย ความเมอยลาสามารถแบงออกเปน 2

ประเภทใหญ ดงน ประเภทท 1 ความเมอยลาของกลามเนอ (Muscular Fatigue) และประเภทท 2

ความเมอยลาทว ๆ ไป (General Fatigue) ซงไดแกความเมอยลาทางรางกายโดยทวไป (General

Bodily Fatigue) ความเมอยลาทางจตใจ (Mental Fatigue) ความเมอยลาทางระบบประสาท

(Nervous Fatigue) ความเมอยลาแบบเรอรง (Chronic Fatigue) ความเมอยลาเนองจากชวงเวลา

ปฏบตงาน และเวลานอนไมแนนอน (Circadian Fatigue) สาเหตของการเกดความเมอยลาท

เกดขน สวนใหญจะขนอยกบปจจยทางดานรปแบบของงาน สภาวะและสงแวดลอมในการทางาน

ระยะชวงเวลาปฏบตงานและตวผปฏบตงานเอง

ทาทางการทางาน (Work Posture) โดยปกตในขณะทางานนน รางกายของคนท

ทางานอยจาเปนจะตองอยในลกษณะทมนคง มเสถยรภาพและควรมทาทางทสบายตวพอสมควร

โดยเฉพาะอยางยงในขณะออกแรงทางกายภาพ ทงนการรกษาทาทางการทางานทเหมาะสมนน

จะสงผลใหประสทธภาพในการทางานสงขนและยงชวยลดอนตรายอนอาจเกดจากการทางานใหม

นอยลงดวย

ห น า | 11

ทาทางการทางานทไมเหมาะสมและไมอยในสมดลจะสงผลกระทบตอความ

เมอยลา ความไมสะดวกสบาย การเจบปวยของสวนตาง ๆ ของรางกายและความผดปกตตาง ๆ

เชน เกดความเมอยทกลามเนอคอ แรงกดทขอตอ การปวดหลงสวนลาง การเมอยลาของ

กลามเนอ การปวดกระดกสนหลง สวนตนคอ เอนอกเสบ ฯลฯ ความสาคญและคณประโยชนของ

ทาทางการทางานทเหมาะสม คอ ชวยใหการออกแรงทกลามเนอเปนไปอยางมประสทธภาพ ชวย

ประหยดพลงงาน ลดการสญเสยพลงงานของรางกายโดยไมจาเปน ชวยใหระบบการมองเหนทด

ขนและมผลตอการลดความเคนของกลามเนอคอและหลงของผปฏบตงาน อกทงยงชวยใหการ

แลกเปลยนถายเทความรอนระหวางรางกายกบสงแวดลอมเปนไปอยางเหมาะสมและม

ประสทธภาพ ปจจยทมอทธพลตอทาทางการทางานของคน ไดแกการจดผงของสถานทปฏบตงาน

คณภาพของการออกแบบเครองไมเครองมอทใชประกอบการปฏบตงาน วธการทางาน พฤตกรรม

การทางานของตวผปฏบตงานเอง ลกษณะของการใชสายตาในการทางานและปรมาณมากนอย

ของการออกแรงทางาน

ลกษณะงานทเหมาะสมในทายน การใชแขนและมอ เหมอนกบการนงทางาน

โดยตองปรบระดบความสงของพนผวงาน จดวางอปกรณตาง ๆ ตลอดจนสวนประกอบของชนงาน

ใหวางเปนระเบยบและควรวางไวใหใกล ๆ กน เพอทจะไดมความสะดวกตอการใชงาน และกรณท

ตองมการยกหรอเคลอนยายชนงานทมนาหนกมากตองมอปกรณชวย การทางานในทายนจะ

เหมาะสมกบงานทมนาหนกมากเกนกวา 4-5 กโลกรม ซงตองมการหยบจบชนงานหรอสวนของ

ชนงานบอย ๆ พนผวงานมหลายสวนมการเคลอนยายจากสวนหนงไปยงอกสวนหนงบอย ๆ และ

งานทตองกม ๆ เงย ๆ หรอใชแรงดง–ดนบอย ๆ การปรบระดบความสงของผวงานใหมความ

เหมาะสมกบการทางานในทายนจะสามารถชวยลดความเครยดตอกระดกสนหลงและขอตาง ๆ

ในรางกาย เปนการเพมประสทธภาพในการทางานของคนงานใหมากขนและลดอบตการณความ

เสยงและความเจบปวยจากการทางานได ซงตาแหนงตาง ๆ ทเหมาะสมกบลกษณะงานจะม

รายละเอยดดงน คอ

งานละเอยด พนผวงานควรมความสง 7-10 เซนตเมตร เหนอระดบเอว ซง

สามารถวางทอนแขนใน แนวขนานกบพนไดในทางอศอกประมาณ 90 องศาหรอสงประมาณ 95-

105 เซนตเมตร สาหรบ ผหญงและประมาณ 100-110 เซนตเมตร สาหรบผชาย

ชนงานทมนาหนกเบา พนผวงานควรอยในแนวระดบตากวาเอว 5 เซนตเมตร

หรอประมาณ 85-90 เซนตเมตร สาหรบผหญง และ 90-95 เซนตเมตร สาหรบผชาย

ชนงานทมนาหนกมาก พนผวงานควรจะตาลงไปอก โดยจะสงประมาณ 70-85

เซนตเมตร สาหรบผหญง และ 75-90 เซนตเมตร สาหรบผชาย (นรศ เจรญพร, 2548)

ห น า | 12

สาหรบทฤษฎทาทางการทางานถกนามาเปนขอมลในการออกแบบความสงของ

โครงเครอง เพอใหเครองชวยผลตนาตาลแวน มขนาดและความสงทเหมาะสมกบการทางาน

2.1.4 วศวกรรมความปลอดภย (Safety Engineering)

วศวกรรมความปลอดภยเปนการศกษาหลกการขนพนฐานทางวศวกรรม เพอการ

ปองกน อบตเหตทเกดขนในการทางาน ซงมรายละเอยดดงตอไปน

1. ความสญเสยเนองจากอบตเหต อบตเหต คอเหตการณหรอบางอยางทเกดขน

อยางกะทนหน โดยไมมการวางแผนควบคมและกอใหเกดความเสยหายหรอบาดเจบ การเกด

อบตเหตแตละครงกอใหเกดความสญเสยตอบคคลทเกยวของทกฝาย โดยเกดตงแตผบรหาร

ระดบสงจนถงผบรหารระดบตา คนงานทไดรบบาดเจบ เพอนของคนงานทไดรบบาดเจบ และ

ครอบครวของผบาดเจบ ซงความสญเสยทเกดขนบางอยางนนสามารถมองเหนไดอยางชดเจน ทง

ยงสามารถคานวณออกมาเปนจานวนเงนได เชน คายา คารกษาพยาบาล คาชดเชย เปนตน แต

ความสญเสยบางอยางไมสามารถมองเหนหรอคานวณออกมาเปนจานวนเงนทแทจรงได โดย

อตราระหวางความสญเสยซอนเรนตอความสญเสยทมองเหนไดจะมคาอยประมาณ 1:4

ตวอยางของความสญเสยซอนเรน (Hidden Cost) ไดแก ความสญเสยเวลาของ

ผบาดเจบ ความสญเสยเนองจากเพอนผบาดเจบตองหยดงานนาผบาดเจบสงโรงพยาบาล ความ

สญเสยเวลาของพยาบาลและเจาหนาทของโรงพยาบาล ความสญเสยเนองจากประสทธภาพการ

ทางานลดลง และความสญเสยเนองจากความเสยหายของอปกรณ เครองมอตาง ๆ เปนตน

2. อนตรายจากการตกและหกลม การตกเปนแหลงของการบาดเจบอกแหลงหนง

ซงกอใหเกดความเสยหายเปนจานวนไมนอย จากการสารวจอบตเหตของการตกในประเทศ

องกฤษระหวางป ค.ศ. 1974–1976 พบวามอบตเหตจากการตกจากทสงประมาณ 16.5% ของ

อบตเหตทงหมดและเปนอบตเหตวสดหลนใสอกประมาณ 6% ของอบตเหตทงหมด โดยเฉพาะใน

งานกอสราง โดยทวไปแลวการตกในระดบเดยวกนหรอการหกลมจะเกดขนมากกวาการตกจากท

สง แตโอกาสทจะไดรบบาดเจบรนแรงจะนอยกวา

3. อนตรายจากการขนยายดวยมอ แมวาในโรงงานอตสาหกรรมทกวนนจะใช

เครองจกรในการขนยายเปนสวนใหญ แตการขนยายวสดหรอการยกของโดยใชแรงคนกยงม

ความจาเปนอย การขนยายวสดทผดวธหรอขนาดโตเกนไปอาจเปนอนตรายตอกระดกสนหลง

ตลอดจนมอและนวมอได การลดอนตรายจากการขนยายดวยมอสามารถทาไดโดยการจากด

นาหนกขนาดของวสดและอบรมใหคนงานยายวสดใหถกวธ

ห น า | 13

ลกษณะของการเคลอนยายทปลอดภย การฝกทาการขนยายวสดทปลอดภยให

เปนนสยของคนงานจะมสวนชวยในการลดความเสยงทจะกอใหเกดการบาดเจบได โดยลกษณะ

ดงกลาวไดแก การตรวจสอบสงตอไปน

1) ตรวจสอบวสดทตองการจะขนยายหรอยกกอนทกครงวามคม ลน หรอผว

ขรขระหรอไม ถามกควรจะสวมถงมอ

2) เชดนามนและสงสกปรกตาง ๆ ทตดอยทวสด

3) ตองแนใจวาไมมนามนหรอจาระบตดอยทมอ

4) ตองจบวสดใหแนนและมนคง

5) สวมรองเทาเพอปองกนวสดหลนใสเทา

6) สวมแวนตาและถงมอ เมอขนยายลวดหรอกลองทรดดวยโลหะ

4. สขวทยาในโรงงานอตสาหกรรม ในโรงงานอตสาหกรรมนน นอกจากจะม

อนตรายทกอใหเกดการบาดเจบแกคนงานแลวยงมอนตรายทมผลตอสขภาพอนามย ซงทาให

คนงานมอาการเจบปวดขนมาอกดวย

2.1.5 ระบบการขนถายวสด (Material Handing System)

การขนถายวสด หมายถง การขนยาย การเคลอนทและการขนสงผลตภณฑ

วตถดบตลอดจนวสดตาง ๆ จากสถานทหนงไปยงอกสถานทหนงโดยวธการตาง ๆ ซงรวมถงการ

จดเกบ การบรรจ หบหอ การหารองรอย การชเฉพาะและการควบคมการเคลอนยาย ซงไมรวมใน

สวนกระบวนการผลต มรายละเอยดตาง ๆ ดงน (อสรา ธระวฒนสกล, 2542)

1. องคประกอบสาคญของการขนถายวสด สามารถแสดงไดดงรปท 2.2

รปท 2.2 องคประกอบทสาคญของการขนถายวสด

ทมา : อสรา ธระวฒนสกล, 2542

ห น า | 14

จากรปท 2.2 ระบบการขนถายวสดมองคประกอบพนฐานทสาคญ 4 ประการ

เพอการ นาไปสระบบขนถายวสดทมประสทธภาพ ดงน

การเคลอนท (Motion) เปนการยายวสดหรอสนคาจากจดหนงไปยงอกจดหนง ซง

แตละ ประเภทมการเคลอนทแตกตางกนออกไปเพอใหมประสทธภาพสงสด

เวลา (Time) การผลตตองอาศยเวลาเปนตวกาหนดในการเคลอนทเพอใหม

ความสมพนธกนอยางตอเนอง

ปรมาณ (Quantity) สนคาและวสดทจะเคลอนยายตองมปรมาณทเหมาะสมกบ

ระบบของการขนยายเพอประหยดเวลาและประหยดคาใชจาย

เนอท (Space) การเคลอนทหรอการขนถายวสด จาเปนตองใชเนอทสาหรบตดตง

กลไก ของระบบการขนถาย วางของและวสดสนคา กอน–หลง การขนถาย

2. ประโยชนของระบบการขนถายวสด ระบบการเคลอนยายวสดจาเปนตองมการ

จดการทมประสทธภาพ ดงนนในกระบวนการการเคลอนยายวสดทดจงควรมวตถประสงค

ดงตอไปน

การลดตนทนระบบการขนถายวสดทมประสทธภาพจะสามารถลดตนทนลด

คาใชจายลงไดหลายสวนดวยกนไมวาจะเปน จานวนแรงงานทางออม แรงงานทางตรงในการขน

ยาย งานใน การขนยาย การสญเสยและการทาลายวสด ลดงานกระดาษหรอลดปรมาณวสดใน

ระบบ

การเพมสมรรถภาพในการใชประโยชนพนทดขน การปรบปรงแผนผงโรงงานใหด

ขน การใชประโยชนเครองมอสงขนและการยกของไดเรวขน

การปรบปรงสภาพการทางานใหมความปลอดภยสงขนตอคนงาน วสด และ

เครองมอ งานงายและเบาขน ทาใหความผดพลาดจากการขนยายนอยลง

3. ประเภทของอปกรณกระบวนการขนถายวสดมอปกรณเกยวกบการเคลอนยาย

มากมายหลายชนด เครองมอและอปกรณดงกลาวสามารถแยกออกไดเปน 6 ประเภท คอ

รถเขน(Hand Truck) มลกษณะเปนแผนไมและมลอสาหรบการเคลอนทซงเปน

การ เคลอนยายโดยใชมอในการขนวสด เชน ดอลล(Dollies) รถเขน 2 ลอ รถเขน 4 ลอ

รถยกแบบใชคนลาก(Hand Lift Truck) รถยกแบบฟอรคลฟท (Forklift Truck) ท

มการขนยายดวยมอ เปนตน

รถบรรทกทสามารถขบเคลอนได (Powered Truck) เปนรถทมกาลงขบเคลอน

และมแผนไมหรอโลหะเพอใชในการขนยายวสด การขบกจะทาโดยมนษยและกาลงการขบเคลอน

มาจากแบตเตอร แกสโซลน หรอแกสโพรเพน เชน รถยกแบบโฟรคลฟทซงเปนรถทขบเคลอนดวย

เครองยนตดเซลหรอแบตเตอรไฟฟา เปนตน

ห น า | 15

เครน (Cane) กระเชารางเดยว (Monorail) และเครองยก (Hoist) เปนอปกรณ

การขนยาย ซงโดยปกตแลวจะมการขนยายดวยมอ โดยไดรบการออกแบบเพอการยกของ ปลอย

ของลง และการเคลอนยายของทมนาหนกมาก

เครองลาเลยง (Conveyor) เปนอปกรณการขนยายทมขนาดใหญ สวนใหญจะ

เปนการทางานเชงกลหรออาจเปนการทางานแบบอตโนมตไดรบการออกแบบเพอเคลอนยายวสด

ระหวางตาแหนงทเรากาหนดไปตามทางทมอยแลว เชน เครองลาเลยงแบบรางลน เครองลาเลยง

แบบลกกลง เครองลาเลยงแบบสายพาน เครองลาเลยงแบบโซ เปนตน

รถเคลอนยายโดยอตโนมต (Automated Guided Vehicle Systems, AGVS)

เปนรถนาทางโดยอตโนมตมการออกแบบเพอใหเดนไปตามทางทมการกาหนดไวแลว

อปกรณการขนยายแบบอน ๆ เชน หนยนตทใชงานในอตสาหกรรมตาง ๆ เชน

ลฟต ทอ รถไฟ เครองบน และเรอ เปนตน

4. ลกกลงลาเลยง ประเภทของลกกลงลาเลยง ลกกลงลาเลยงสามารถแบงออก

ตามตนกาลงขบได 2 ประเภท ใหญ ๆ ดวยกน คอ

ลกกลงลาเลยงดวยแรงโนมถวง (Gravity Roller Conveyor) ลกกลงลาเลยงชนด

นสามารถประหยดพลงงานไดเนองจากอาศยแรงโนมถวงทเกดจากนาหนกของวสดเองเมออยบน

ระนาบทเหมาะสม วสดลาเลยงจะสามารถเคลอนทลงเองตามแรงโนมถวงของโลก

ลกกลงลาเลยงดวยแรงขบ (Power Roller Conveyer) ลกกลงลาเลยงชนดนสวน

ใหญจะใชมอเตอรไฟฟาเปนตวขบลกกลงโดยใชสายพาน (Belt) หรอโซ (Chain) เปนตวสงกาลง

ลกกลงขบดวยสายพานเปนวธทงายทสด สาหรบวสดทมนาหนกเบา การ

ออกแบบจะตองใชสายพานแยกขบลกกลงทละตว หรออาจใชสายพานเสนเดยวขบลกกลงทกตว

โดยอาศยความฝด

ลกกลงขบดวยโซ เปนการใชโซเปนตวสงกาลงจากมอเตอรมาขบลกกลงจะมทง

แบบโซ เดยวและแบบโซคตอกบลกกลงแตละตว

งานวจยนจะใชหลกการลาเลยงโดยใชโซ ซงใชมอเตอรเปนตวขบจานโซใหทา

หนาทในการลาเลยงบลอกไมไผและแวนททาจากใบตาลโตนดใหเคลอนทไปยงตาแหนงหวหยอด

นาตาล จากนนหวหยอดจะทาการหยอดนาตาลจนเสรจ โซกจะลาเลยงบลอกและแวนทหยอด

นาตาลแลวไปยงจดเกบนบจานวนแวน ซงบลอกไมไผกจะถกใชหมนเวยนตลอดกระบวนการผลต

2.1.6 พลงงานความรอน

พลงงานความรอน ในทนจะกลาวถงสวนทเกยวของกบการออกแบบเพอสราง

เครองชวยผลตนาตาลแวนโดยตรง นนคอในสวนของแหลงใหพลงงานความรอนดวยฮทเตอร ซง

ห น า | 16

ฮทเตอรเปนอปกรณทาความรอนในอตสาหกรรม มหลกการพนฐาน คอ เมอมกระแสไหลผานลวด

ตวนาทมคาความตานทานสงลวดตวนาจะรอน ดงนนลวดทใชผลตฮทเตอรจะตองมคณสมบต

เหนยวและทนอณหภมไดสง สาหรบลวดฮทเตอรของ NH เปนลวด Khantal (นกเกล:โครเมยม /

80:20) จากประเทศสวเดน ทนอณหภมไดถง 1,250°C เปนลวดผลตฮทเตอรทดทสดในโลก

สวนประกอบอน ๆ ในการผลตฮทเตอรมดงน

ฉนวนแมกนเซยมออกไซค (MgO) จาก USA มคาความนาไฟฟาตาแตนาความ

รอนดมาก ทาหนาทกนกลางระหวางลวดฮทเตอรกบปลอกโลหะเพอปองกนไมใหมกระแสรว

(Leak Current) จากลวดฮทเตอรออกไปยงผวโลหะมจดทสาคญ คอ หามมความชนในฉนวน

เดดขาด เพราะจะทาใหคาความนาไฟฟาสงขน หากมความชนแกไขไดโดยการอบในเตาอบทอ

สแตนเลส 304 และ 316 จากออสเตรเลย เลอกทมความหนามากเปนพเศษทาใหทนอณหภมได

สงกวาปกต

Insulation Tester เปนเครองทดสอบความเปนฉนวนของฮทเตอรเพอใหแนใจวา

ในการใชงานจรงจะไมมกระแสรวจากลวดฮทเตอรสผวโลหะ ซงอาจเปนอนตรายตอผ ใชได

มาตรฐานของ NH ไดกาหนดการทดสอบแรงดนท 1,500 VAC และคาความเปนฉนวนตอง

มากกวา 500 MW

ชนดของฮทเตอร ฮทเตอรมหลายชนด มขอด-ขอเสย และลกษณะการใชงาน

แตกตางกนดงตารางท 2.1

ตารางท 2.1 ฮทเตอรชนดตาง ๆ ตามลกษณะการใชงาน

ชอเรยกฮทเตอร ลกษณะฮทเตอร การใชงาน

ฮทเตอรแทง

Cartridge Heater

ใชใหความรอน กบวสดทเปนของแขง

เชน เหลก และโลหะตาง ๆ ตวอยาง

การใชงาน เชน งานบรรจหบหอ งาน

ขนรปพลาสตก

ฮทเตอรครบ

Finned Heater

ใชใหความรอนกบอากาศ เชน ใชใน

หองอบแหงในเตาอบ

ห น า | 17

ตารางท 2.1 ฮทเตอรชนดตาง ๆ ตามลกษณะการใชงาน (ตอ)

ฮทเตอรทอกลม

Tubular Heater

ใ ช ใ หความ รอนกบอากาศในลกษณ ะ

เดยวกนกบฮทเตอรครบ

ฮทเตอรจม

Immersion Heater

เรยกวาฮทเตอรตมนา ใชใหความรอนกบ

ของเหลวทกชนด เชน งานตมนา งานตม

นามน

ฮทเตอรบอบบน

Bobbin Heater ใชใหความรอนของเหลวเหมอนฮทเตอรจม

ฮทเตอรอนฟราเรด

Infrared Heater

ใชใหความรอนกบวตถโดยไมตองสมผส

โดยตรง ไมเหมาะกบวตถทมลกษณะมนวาว

เนองจากวตถมนวาวจะมคณสมบตสะทอน

แสง ทาใหไมสามารถดดซบรงสอนฟราเรด

ไดอยางเตมท

ฮทเตอรรดทอ

Band Heater

ใชใหความรอนกบของเหลวทอยในทอ

ฮทเตอรแผน

Strip Heater ใชใหความรอนโดยแนบกบวตถโดยตรง

ทมา : http://www.hi-den.com/products.html

จากขอมลทวไปในตารางท 2.1 ซงไดแสดงเกยวกบฮทเตอรชนดตาง ๆ ตาม

ลกษณะการใชงานนน จงไดทาการวเคราะหและศกษาขอมลความเหมาะสมในการนาฮทเตอร

แผนมาประยกตใชกบเครองชวยผลตนาตาลแวนและตรงตามลกษณะทจะนาไปใชงานใชมาก

ทสดโดยไดศกษารายละเอยดเพมเตมเกยวกบฮทเตอรแผนดงน

ฮทเตอรแผน (Strip Heater) ใชใหความรอนโดยแนบกบวตถโดยตรงแสดงไดดง

รปท 2.3 ทงนฮทเตอรแผนมคณลกษณะตาง ๆ มากมาย เชน ใหความรอนคงทสมาเสมอ วสดตว

ห น า | 18

เรอนทาจากสเตนเลสชนด มขดลวดความรอน Ni-Cr พนอยในแกนเซรามคสทนความรอนสง

ทนทาน อายการใชงานยาวนาน อกทงยงมหลากหลายขนาดความยาวและวตตใหเลอกใชอกดวย

รปท 2.3 ลกษณะของฮทเตอรแผน

ประโยชนของการนาไปใชงานนนจะมการนาไปประยกตใชไดหลากหลาย เชน ใช

เพอใหความรอนกบมดตดพลาสตก เครองบรรจหบหอ ใชในการใหความรอนขนตนกบนามน ใช

กบเตาอบแบบตาง ๆ ใชในการใหความรอนกบภาชนะตาง ๆ เพออนหรอตม เปนตน

ตวอยางการนาฮทเตอรแผนไปใชงานดงรปท 2.4 ใชตดขางนอกของถงหรอทอ

เพออนหรอตมของเหลว เชน นา นามน และของเหลวทวไป

รปท 2.4 ตวอยางการนาฮทเตอรแผนไปใชงาน

งานวจยนไดมการเลอกใชฮทเตอรชนดแผน เนองจากสามารถใชอนเพอใหความ

รอนแกของเหลวไดหลากหลายชนด อกทงยงใชตดตงบรเวณผนงดานนอกของหมออนนาตาล

เหลวไดสะดวกเพราะสามารถเลอกตาแหนงในการตดตงฮทเตอรได เหตนจงไดมการนาฮทเตอร

แผนมาประยกตใชเพอใหความรอนในเครองชวยผลตนาตาลแวน

ห น า | 19

2.1.7 การออกแบบเครองจกรกล (Machine Design)

การออกแบบเครองจกรกล หมายถง การออกแบบชนสวนตาง ๆ ทเชอมตอกน

เปนระบบการทางานของเครองจกรกล อปกรณ และเครองมอตาง ๆ ในการออกแบบผออกแบบ

จะตองนาความรทางวสดศาสตร กลศาสตร และวศวกรรมเครองกลแขนงตาง ๆ มาประยกตใชโดย

ยดหลกวาเมอออกแบบแลวจะมผลใหชนสวนทออกแบบนนสามารถทางานไดโดยไมเกดความ

เสยหายจากการโกงงอ แตกหก หรอพงทลาย ในการออกแบบทดควรจะตองคานงถงหนาทสาหรบ

การออกแบบเครองจกรกล ขอกาหนดบงคบในการออกแบบ ตลอดจนหลกการและขนตอนในการ

ออกแบบ สามารถแสดงรายละเอยดไดดงน

1. หนาทสาหรบการออกแบบเครองจกรกล

ในการออกแบบเครองจกรกลจะตองเรมพจารณาหนาททจาเปนทควรมของ

เครองจกรกลทกาลงจะสราง ตอจากนนจะพจารณาถงกลไกและโครงสรางทจะบรรลถงหนาททได

พจารณาในตอนแรก ถงแมวาหนาทของเครองจกรกลจะมอยมากมาย แตจะมหนาทรวมพนฐาน

อยหลายอยางดวยกน ซงประกอบดวย

หนาททาใหเกดการเคลอนทหนาทพนฐานอนหนงของเครองจกรกล คอการทาให

วตถเคลอนท ซงอาจจะทาใหตวของเครองจกรกลเองเคลอนทได หนาทททาใหเกดการเคลอนท

แบงออกไดดงตอไปน

การเคลอนทแบบเสนตรง เปนหนาทททาใหเกดการเคลอนทหรอตวเครองจกรเอง

ทเคลอนทจากตาแหนงหนงไปยงอกตาแหนงหนงแบบเสนตรงอาจเปนการเคลอนทบนรางท

กาหนดตายตวหรอการยกของขนการเลอนและการเปดประต เปนตน

การเคลอนทแบบหมน อาจจะเปนการหมนของเพลา หรออาจเปนการเคลอนยาย

ตาแหนงวตถโดยแขนกลรอบแกนหมน

การเปลยนลกษณะการเคลอนทระหวางแบบเสนตรงกบแบบหมน เปนหนาท

เปลยนลกษณะการเคลอนทจากแบบเสนตรงเปนแบบหมน ในทางกลบกน สามารถจะเปลยน

ลกษณะการเคลอนทจากแบบหมนเปนแบบเสนตรง

การเคลอนทของวตถมากกวา 1 สงพรอมกน เปนหนาทในการเคลอนทวตถ

มากกวา 1 สงพรอมกน โดยรวมเปนหนาทเดยวกน เชน การถอวตถมากกวา 1 สงแลวเคลอนท

เปนตน

การเปลยนรปประเภทตาง ๆ เปนหนาทในการเปลยนรปทรงของวตถ เชน กลไก

สปรงทกอใหเกดการเปลยนรปทรงโดยการ ยด-หดงอ บดเปนเกลยว เปนตน

การเคลอนทของของไหล เปนหนาทในการสรางการไหลของของเหลวหรอกาซ

รวมใชการไหลนทาใหเกดการเคลอนท

ห น า | 20

หนาทททาใหเกดการรองรบแรง เนองจากทกวตถมนาหนก ดงนนพนฐานแรก ๆ

ของเครองจกรกลกคอ ตองรบนาหนก นอกจากนในการออกแรงใด ๆ กตามจะมแรงปฏกรยา

เกดขนเสมอ ดงนนจงจาเปนทจะตองรบแรงปฏกรยาน ในการเคลอนทดวยความเรงนนจาเปนท

จะตองมสงรองรบความเฉอยของวตถดวย นอกจากนยงรวมถงหนาทรองรบแรงดนทงภายในและ

ภายนอกของของเหลวและกาซ

การจากดการสงตอแรงในการทางานใด ๆ ของเครองจกรกลทอยกบทนนจะมแรง

เกดขน ดงนนจงมความจาเปนทจะตองจากดแรงทเกดขนในเครองจกรกลเทานน ไมเชนนนจะเกด

การเคลอนไหวหรอการเคลอนทได

การรกษาสมดลของแรง วตถจะลมหากจดศนยกลางของมวลอยนอกฐาน ดงนน

จะตองมการรกษาสมดลโดยการถวงนาหนก

การเพมความแกรงและการเพมสมดลของความแกรง หากความแกรงและความ

แขงแรงของสวนทรบแรงไมดพอจะทาใหเกดการเสยรปทรงไดงายและทาใหเครองจกรกลไม

สามารถทาหนาททควรจะเปน ดงนนจงมความจาเปนทจะตองเพมความแกรงและความแขงแรง

ใหเพยงพอ ทงนในทางกลบกนการปองกนการสนสะเทอนของเครองจกรจาเปนตองใชวสดท

ยดหยนได ซงการออกแบบจงตองเลอกพจารณาความแขงแกรงและความแขงแรงทไดรบอยาง

เหมาะสมดวย

หนาทการสงตอแรงและแรงบดทเกดขนนน ถอเปนหนาทพนฐานอกอนหนงของ

เครองจกรกล การสงตอแรงเปนหนาทหนงทใชในการสงตอแรงจากตาแหนงหนงผานโครงสรางไป

ยงอกตาแหนงหนง เชน การสงผานแรงดงและแรงกด อกทงในสวนการสงตอแรงบดเปนหนาทใน

การสงตอกาลงแรงบดหรอแรงททาใหเกดการหมน

การเปลยนทศทางของแรง ทาหนาทในการเปลยนทศทางของแรง เชน จากการ

รบแรงในแนวราบเปนการสงแรงในแนวดง เปนตน

การสงตอความดนของไหล ทาหนาทในการสงตอความดนของไหล

หนาทรองรบตาแหนงหรอเชอมตอสวนประกอบเขาดวยกนในพนทเปนหนาท

สาคญของเครองจกรกล คอ การทาใหเกดการเคลอนท การรองรบและสงตอแรงตามทไดกลาว

มาแลวขางตน การจะบรรลถงหนาทขางตนน การวางตาแหนงและการเชอมตอสวนประกอบตาง

ๆ รวมเขาดวยกนเปนโครงสรางนนมความสาคญเปนอยางยง

การรกษารปลกษณและตาแหนงของตวเครองจกรกลเอง หนาทการรกษา

ตาแหนงตดตงไวจะตองรกษาตาแหนงตงแตขณะตดตงของเครองจกรกลไมใหเกดการลม

การรกษาตาแหนงขณะเดนเครอง ซงในกรณทตวเครองจกรกลทงหมดเคลอนท

ขณะทางานจะตองรกษารปลกษณของเครองจกรกลเอาไว

ห น า | 21

การรกษาตาแหนงขณะขนยาย การทจะตองทาการขนยายเครองจกรกลไปยง

ตาแหนงตดตง จงตองระวงไมใหเกดการลม เปลยนรปทรง หรอแยกออกจากกนขณะขนยาย

การยดและเชอมตอชนสวน เปนหนาททเกยวของกบการตดตง ยด และเชอมตอ

ชนสวนดวยเครองจกรเอง

การยดช นสวนเนองจากชนสวนตาง ๆ ทประกอบเขาเปนโครงสรางของ

เครองจกรกลไมสามารถลอยอยไดจะตองมการรองรบภายในตวเครองและรกษาตาแหนงตาง ๆ

เหลานนเอาไว

การเชอมตอระหวางชนสวน การเชอมตอชนสวนตาง ๆ เขาดวยกนจะไดเปน

ระบบของเครองจกรกลทงหมด และหนาทในการเชอมตอระหวางชนสวนของเครองจกรกลจงม

ความจาเปนอยางยง

การกาหนดตาแหนงสมพนธระหวางชนสวน เปนการกาหนดแนวแกนของชนสวน

ใหอยในแนวเดยวกนใหชนสวนอยบนระนาบเดยวกนหรอตงฉากกนรวมถงกาหนดระยะหาง

ระหวางกนของชนสวน

การเชอมตอกบเครองจกรกลอน ๆ เพอใหมความสามารถในการตอและยดตดกบ

เครองจกรกลอน ๆ ได ซงเปนการนาไปสการออกแบบใหเครองจกรกลมประสทธภาพได

2. ขอกาหนดบงคบในการออกแบบ

ความแขงแรง ซงแรงทมากระทาตองไมเกนขอบเขตทวสดทใชทาโครงสราง

เครองจกรกลจะรบได และจะตองเพมความแขงแกรงของเครองจกรเพอไมใหเกดการเสยรปทรง

จนเกนไปเมอมการรบแรง

พนท ชนสวนจะตองวางไวภายในพนททกาหนดภายในเครองจกรกล หรอภายใน

พนททกาหนดของเครองจกรกล ขอกาหนดบงคบทเกยวกบพนท เชน ความสงจะตองไมเกนความ

สงทกาหนดไว

นาหนก ใชเปนขอกาหนดวานาหนกเครองทงหมดหรอนาหนกของชนสวน

บางสวน เชน สวนทเคลอนทไดจะตองไมเกนคาทกาหนดไว หากเกนกวาทกาหนดไวอาจมปญหา

ในการขนสงหรอปญหาในการทางาน นอกจากนความเฉอยทมคามากอาจจะทาใหลกษณะการ

ทางานดอยลงกเปนได

สามารถแปรรปไดจะตองเลอกวธการแปรรป และควรพจารณาถงรปทรงท

สามารถแปรรปไดโดยวธการแปรรปทเลอก นอกจากนควรหลกเหลยงการแปรรปทยงยาก รปทรง

ควรเปนรปทรงทงายตอการแปรรป

ห น า | 22

สามารถประกอบแยกชนสวนได เลอกกลไกและรปทรงทสามารถประกอบและ

แยกชนสวนได จะตองทาการสรางพนทหรอรปทรงทเครองมอใชสอดใสหรอเครองมอใชในการ

ดาเนนการทางานเพอการประกอบ

งายตอการควบคมการทางาน ขนตอนการควบคมและรปทรงจะตองใหงายตอ

การทางาน

มความคงทน เลอกวสดทไมเปนสนม โดยการชบ เคลอบส ทาส เลอกใชวสดท

คงทน เปนตน

มความปลอดภย การใชควรแยกชนสวนทหมนหรอสวนทเคลอนทออกจากสง

ภายนอก ทาการจดวางตาแหนงและกาหนดทศทางการทางานเพอใหเกดขอผดพลาดจากการ

ควบคมการทางานไดยาก หรอแมวาเกดความผดพลาดในการควบคมการทางาน เครองจะตอง

ทางานดวยความปลอดภย พยายามไมใหเกดขอผดพลาดในการทางาน ระวงการทางานผดปกต

ในกรณฉกเฉน ในการเลอกใชชนสวนจะตองเลอกใชวสดทมความแนนอนสง และไมควรเลอกใช

ชนสวนทมตาหน

มาตรฐานขอบงคบ ควรเลอกใชของทเปนไปตามขอกาหนดบงคบและการ

ออกแบบตามขอกาหนดบงคบ

3. หลกการและขนตอนในการออกแบบ

วสดทางวศวกรรมเปนสวนหนงทสาคญสาหรบการออกแบบ ซงการเลอกใชวสด

ใหเหมาะสมเพอใชในงานผลตเปนสงควรคานงถงเปนอยางยง ลกษณะการเลอกใชวสดทสาคญ

ไดแก สมบตเชงกล สมบตทางกายภาพ สมบตทางเคม รปราง รปทรง การไดมาซงวตถดบ และ

กระบวนการแปรรป ฯลฯ

การออกแบบเพอใหสามารถเขาใจไดงายขน สามารถใชเทคโนโลยในสวนของ

ความรทางดาน CAD ซงเปนคายอของ Computer Aided Design แปลวาคอมพวเตอรชวยในการ

ออกแบบ เปนการนาคอมพวเตอรมาชวยในการสรางชนสวน (Part) ดวยแบบจาลองทาง

เรขาคณต วศวกรนยมใช CAD software ในงานออกแบบสรางชนสวนหรอเรยกวาแบบจาลอง

เพราะสามารถแสดงเปนแบบ (Drawing) หรอไฟลขอมล CAD ทงนโปรแกรมทชวยในงาน

ออกแบบวศวกรรม ตวอยางเชน Auto CAD, Solid Edge, Solid Work, Unigraphics NX และ

โปรแกรมอน ๆ อกมากมาย

กระบวนการออกแบบทางวศวกรรมมสงทตองคานงถงหลากหลายสงดวยกน

ตวอยางเชน การออกแบบกลไกเครองจกร ผออกแบบจาเปนตองมขอกาหนดและเขาใจหนาทใน

การทางานรวมของแตละกลไกในเครองจกรกอนทาการเลอกกลไกทเหมาะสมกบสภาวะตาง ๆ

ห น า | 23

โดยการพจารณาถงกลไกเพอใหบรรลหนาทการทางานแบบใหมหรอพจารณาถงกลไกใหม ๆ เพอ

หนาทการทางานแบบเดมนนสมบรณยงขน

ขนตอนในการออกแบบ แนวคดและองคประกอบในการออกแบบ สามารถแสดง

ขนตอนความสมพนธทเกยวของโดยสามารถอธบายพอสงเขปในแตละองคประกอบดงน

1) รบรความตองการ การออกแบบจะเรมตนจากผ ออกแบบควรรบรความ

ตองการในดานการใชงาน คณภาพของผลตภณฑ ความแขงแรงทนทาน เพอเปนแนวทางในการ

สรางสรรค การออกแบบพฒนา และปรบปรงคณภาพของผลตภณฑ

2) กาหนดลกษณะจาเพาะและศกษารายละเอยด รวบรวมสงทตองการใหมาก

ทสด เชน คณลกษณะ อายการใชงาน ขนาด จานวนทผลต ราคา และสงทคาดวาสามารถจะมการ

เปลยนแปลงไดบางอนเนองมาจากการออกแบบ เชน กรรมวธการผลต การเลอกใชวสด ตลอดจน

การแขงขนทางดานการตลาด

3) สงเคราะหความคดในการออกแบบ ภายหลงทาการศกษารายละเอยดสงทจะ

ออกแบบ จากนนตองดาเนนการสงเคราะหความคดเพอวเคราะหและทาการหลอหลอมความคด

เกาและใหมเขาดวยกนจนทาใหเกดสงใหมทดกวา มคณคากวาและอานวยประโยชนไดมากทสด

4) วเคราะห ออกแบบ และปรบปรง เมอผานสามขนตอนแลวกจะเขาสขนตอน

การวเคราะหรายละเอยดตาง ๆ ของสงทจะออกแบบโดยพจารณาถงหนาทในแตละชนสวน กลไก

การทางานทสมพนธกน แลวจงทาการออกแบบสวนประกอบใหญ ๆ และชนสวนแตละชนสวนใหม

ความสมพนธกนจนสามารถทางานไดตามวตถประสงคโดยมขนาดและรปรางทเหมาะสม ดวย

เหตนจงตองยอนกลบไปพจารณาใหเปนไปตามลกษณะจาเพาะ และทาการปรบปรงใหเปนไป

ตามความตองการและการใชงานใหมากทสด

5) ทดสอบและประเมน เมอสรางตนแบบเสรจแลวตองทาการทดสอบและ

ประเมนผล ในปจจบนการทดสอบมทงวธการทดสอบโดยกระทาจรงตอตนแบบทดสอบและ

ทดสอบโดยใชคอมพวเตอรชวยทาการวเคราะหทางวศวกรรม (Computer Aided Engineering)

เพอบนทกเปนขอมลสาหรบใชยอนกลบมาปรบปรงการออกแบบเบองตนหรอรายละเอยดบาง

ประการ หลงจากปรบปรงเปลยนแปลงแลวกตองทาการทดสอบใหมจนกระทงสงทออกแบบม

คณภาพหรอมสมรรถนะ สามารถทางานไดตามตองการ

6) การนาเสนอ ขนตอนสดทายของการออกแบบ คอการนาเสนอผลการออกแบบ

ซงจะเปนสงประดษฐหรอผลตภณฑทจดเปนสนคาตอลกคาหรอผ ทตองการใชโดยอาศยสอตาง ๆ

เชน รายงาน โฆษณา สงพมพ อนเตอรเนตและอน ๆ ทกอใหเกดประโยชนตอผออกแบบ

ห น า | 24

2.1.8 ทฤษฎกลไกเครองจกรกล

กลไกของเครองจกรกล ในทนจะกลาวถงสวนของกลไกทนามาใชสรางเครองชวย

ผลตนาตาลแวนโดยตรง นนคอในสวนของกลไกการทางานของโซลนอยดและกลไกการสงกาลง

ดวยโซ ซงจะมรายละเอยดดงตอไปน

1. กลไกการทางานของโซลนอยด

คณเออรสเตด เปนผตงกฎไววาเมอมกระแสไฟฟาไหลในขดลวดตวนาใด ๆ กตาม

จะเกดสนามแมเหลกขนรอบ ๆ ตวนานน ๆ โดยสามารถแสดงไดดงรปท 2.5 และยงไดออกกฎมอ

ขวามาใหดทศทางเสนแรงแมเหลกดวย นนคอ ถาเอามอขวาการอบเสนลวดโดยนวหวแมมอแทน

ทศทางกระแสไหล นวทเหลอทงหมดจะหนไปทางเดยวกนและจะแสดงทศทางเสนแรงแมเหลก

จากขวใตไปขวเหนอ

รปท 2.5 ทศทางของสนามแมเหลกทเกดขนเมอมกระแสไหลผานเสนลวด

เมอนาเสนลวดมาขดเปนวง ๆ หลาย ๆ วง จะเกดลกษณะของขดลวดขนดงรปท

2.6 สนามแมเหลกทเกดจากขดลวดแตละขดจะอยในทศทางเสรมกนและยงกอกาเนดเปนเสนแรง

ของสนามแมเหลกถาวรแทงหนงซงพรอมทจะดดสารแมเหลกทนท แตเนองจากสภาพรอบ ๆ

ขดลวดอาจเปนอากาศเสนแรงแมเหลกจงไมเขมขนมากนก

ห น า | 25

รปท 2.6 ทศทางของสนามแมเหลกทเกดขนในขดลวดทมกระแสไหล

เพอทจะไมใหสนามแมเหลกทเกดขนกระจดกระจายจงใสแกนเหลกออนรปตว C

เขามารอบ ๆ ขดลวด เพอใหสนามแมเหลกมากขนดงรปท 2.7 ถานาแกนกระทง (plunger) มาใส

เขาไปตรงกลางขดลวดในตาแหนงท 1 แกนกระทงจะถกดดใหลกเขามาจนถงตาแหนงท 2 ดงรปท

2.8 ยงระยะทางใกลมากเทาไร แรงดดกจะมากขนเทานน

รปท 2.7 การเพมเหลกออนเขามาเพอเพมความเขมของสนามแมเหลก

มขอแตกตางอยระหวางโซลนอยดไฟตรงและโซลนอยดไฟสลบ คอ ในโซลนอยด

ไฟตรง กระแสทไหลในขดลวดจะคอนขางคงทไมเปลยนแปลงไมวาแกนกระทงจะอยในตาแหนงใด

กตาม แตโซลนอยดไฟสลบกระแสในขณะทแกนกระท งอยนอกขดลวดจะมคาสง และเมอแกน

กระท งถกดดเขามาจนสดขดลวดกระแสจะลดตาลง ซงควรระวงอยาใหเกดการกระท งในโซล

นอยดไฟสลบ เพราะจะทาใหเกดกระแสมาก ๆ ไหลคางอยทาใหขดลวดรอนขนและอาจจะไหม

เสยหายได

ห น า | 26

รปท 2.8 การเคลอนทของแกนกระทง

ในโครงสรางของโซลนอยดแบบไฟสลบนน จะตองพนขดลวด shaded coil หรอ

แหวน (ring) ซงเปนลวดพนรอบแกนเหลกเพยงรอบเดยวหรอไมกรอบลดวงจรเอาไวเลย

จดประสงคทพนไวเพราะในไฟสลบกระแสจะลดลงมาเปนศนย ดวยเหตนจงทาใหแรงดดแมเหลก

ลดลงและทาใหเกดเสยงหง ๆ ขน และการดดกไมตดแนน ขดลวดแหวนทเพมเตมเขาไปนจะทาให

วงจรแมเหลกเกดเปนสภาพ 2 เฟส คอแมในขณะทกระแสเปนศนยขดลวดแหวนซงมกระแสทเกด

จากการเหนยวนากบสนามแมเหลกจะยงคงมแรงแมเหลกมาเสรมการดดในชวงนไดแตกจะทาให

เกดการสญเสย (loss) ของความรอนในขดลวดบางเปนขอแลกเปลยน

ขนตอนการเลอกใชโซลนอยด ควรคานงถงหลกใหญ ๆ กอนการนาไปใชงาน

เพอใหไดตรงตามงานทตองการอยางแทจรงจงควรมลกษณะตาง ๆ ดงน

1) แรงดนใชงาน ไมวาจะเปนไฟตรงหรอไฟสลบถาเปนไฟสลบกตองดความถใช

งานใหตรงตามความตองการดวย

2) ชวงชกใชงาน (operating stroke) ของโซลนอยดจะตองเคลอนทเปนระยะทาง

เทาใด (สวนใหญจะกาหนดเปนมลลเมตร)

3) ขนาดของโหลด ควรคานวณวาตองใชแรงขนาดเทาใดซงมกจะบอกขนาดเปน

กรม

4) การใชงานตอเนองหรอไม การใชงานตอเนอง (continuous) หมายถงผ ใช

อาจจะใสแรงดนไฟเขาไปในขดลวดคางไวไดเลย โดยขดลวดไมไหมหรอเปนแบบจงหวะ ๆ

(intermitent duty) ซงสวนใหญจะมการนาไปใชงานทหลากหลายและตวอยางการนาโซลนอยดท

แรงดงไมมากนกไปใชงานดงรปท 2.9

ห น า | 27

รปท 2.9 ตวอยางการนาโซลนอยดทแรงดงไมมากนกไปใชงาน

แนวความคดในการนาเอาโซลนอยดไปประยกตใชสาหรบโซลนอยดทแรงดงไม

มากนกนยมใชทาเปนกลอนลอกประต เมอมแรงดนมาสมผสทขดลวดโซลนอยดกจะดงแกน

กระทงกลบเปนการปลดลอก ดงตวอยางตอไปน

1) ชปายโฆษณา (display) ในกรณนถาโซลนอยดยงไมทางาน สปรงจะดงปาย

ใหตงฉากกบหนาตางปายทาใหมองไมเหนตวหนงสอแตถาโซลนอยดไดรบแรงดนเขามาแกน

กระทงจะถกดดทาใหคานดดงดหนาปายโฆษณาออกมาใหมองเหนได

2) ใชกบกลไกของเลนททาดวยอเลกทรอนกสตาง ๆ เชน หนยนต รถยนต และอน

ๆ อกมาก ซงตวอยางการนาโซลนอยดไปประยกตใชแสดงไดดงรปท 2.10

ห น า | 28

รปท 2.10 ตวอยางการนาโซลนอยดทมแรงดงมากไปใชงาน

สาหรบโซลนอยดทมแรงดงมาก (เชนในงานอตสาหกรรม) ซงประกอบดวยกลไก

อนเตอร ลอกใชกบพวกเครองหยอดเหรยญตาง ๆ เครองเลนทางอเลกทรอนกส กระเดองทรปของ

เซอกตเบรกเกอร ฯลฯ ควบคมลนของไหล ลนปดเปดทางเดนของลม หรอนามนในระบบนวแม

ตกส และไฮโดรลกสควบคมลนทงนาของเครองซกผาชวยในการนบจานวนสนคาโดยวงจรนบจะ

สงแรงดนมาทโซลนอยดเปนชวงเวลาทจะไดจานวนตามตองการ จากนนโซลนอยดจะดดและเบน

ทศทางสนคาไปลงหบหอตามจานวนทถกตอง ระบบเบรกใชควบคมระบบเบรกในเครองจกรกล

เครองมอชางไม ลฟท รอก ฯลฯ ควบคมการทางานของคลทชโดยการดงใหหนาคลทชเขามาแตะ

กนเปนการถายทอดกาลงผานไปได ควบคมกลไกคานงดแรงในเครองมอสานกงาน เครองเลน

อเลกทรอนกส เครองบนทกสญญาณควบคมการเจาะและพมพของเครองจกรโดยการดดแปลง

ห น า | 29

ตดตงหวเจาะและพมพเขาบนแกนของโซลนอยด ควบคมการปดเปดของฮอปเปอร (hopper-

คลายกบปากกรวย มหนาทเปนทางไหลของวตถทอยในโซโล)

ขอระวงในการใชโซลนอยดเพอใหอายยนยาวทสด

1) ถาคณกาลงใชโซลนอยดไฟสลบจะตองทากลไกใหมนใจไดวาโซลนอยดจะดด

แกนเขาเตมท ถาไมเชนนนกระแสในโซลนอยดจะสงและเกดความรอนทาใหขดลวดอาจจะไหมได

การดดแปลงแกไขกจะกระทากนดงรปท 2.11 โดยถาเกดมการตดขดดานโหลดสปรงเชอมตอ

(joint spring) เพมเตมนจะยดตวใหแกนเคลอนทเขาไปสดได

รปท 2.11 การเพมเตมสปรงเชอมตอเพอใหแนใจวาโซลนอยดจะดดไดเตมทกวา

2) ควรทาใหแนวการเคลอนทของแกนกระทงอยในแนวแกนเสมอในกรณท การ

เคลอนทจะเปนสวนโคงกอาจเพมขอตอดงรปท 2.12 เพอชวยใหการเคลอนทของแกนกระทงอยใน

แนวแกนมากขน

รปท 2.12 การใชขอตอมาชวยใหแกนกระทงเคลอนทอยในแนวแกน

ห น า | 30

3) อยาวางตาแหนงโซลนอยดอยใกลหรอตดกบสารแมเหลกเพราะอาจจะม

สนามแมเหลกสวนหนงรวไหลออกไปไดอนจะเปนเหตใหแรงดงดดลดลง ซงควรแกไขโดยเพม

ฉนวนแมเหลกแทรกเขาไปดวย

4) ตองตดตงตวถงของโซลนอยดใหแนนหนา เนองจากโซลนอยดเปนตวสงกาลง

ทางกล ฉะนนเมอมแรงกรยาออกมากยอมตองมแรงปฏกรยาเกดขนกบตวถงของโซลนอยด ดงนน

ถายดไมแนนพอการใชงานในระยะยาวอาจจะทาใหเกดการสน หลด หรอหลวมได

2. กลไกการสงกาลงดวยโซสงกาลง

โซสงกาลงประกอบดวยแผนตอเปนขอ ๆ ดานในและดานนอกยดตดกนดวยสลก

และบชโดยมลกกลงสวมซอนอยกบบชโดยลกษณะและการเรยกชอสวนประกอบตาง ๆ แสดงใน

รปท 2.13

รปท 2.13 สวนประกอบของโซสงกาลงแบบลกกลง

สาหรบขนาดมาตรฐานของโซสงกาลงจะถกกาหนดดวยขนาด 4 คา คอ

- ระยะพตช (Pitch) หมายถง ระยะหางระหวางลกกลงแตละตว

- ระยะกวาง (Width) หมายถง ชองวางระหวางขอตอลกกลง

- ขนาดเสนผานศนยกลางลกกลง (Roller diameter)

- ระยะมลตเปลสแตรน (Multiple-strand spacing) หมายถงระยะทวดตาม

แนวแกน ของลกกลงจากจดกงกลางของลกกลงตวหนงไปยงจดกงกลางของลกกลงอกตวหนง

เมอโซเกดการสงกาลงจะเกดการขบกนระหวางลกกลงของโซสงกาลงและ

ฟนเฟองของโซสงกาลง แสดงในรปท 2.14

ห น า | 31

รปท 2.14 ลกษณะการขบกนระหวางขอโซสงกาลงกบเฟองโซ

โดยปกตการออกแบบระบบสงกาลงดวยโซทกาหนดใหมความเรวขบปานกลาง

และความเรวขบสงจะตองเลอกใชเฟองโซตวขบทมฟนไมนอยกวา 17 ฟน

การออกแบบระบบการสงกาลงดวยโซสงกาลงมขอไดเปรยบทแตกตางจากการ

สงกาลงแบบอน ๆ ดงน

- สามารถสงกาลงในระยะทหางระหวางเพลาขบกบเพลาตามไดมากกวา

- อายการใชงานคอนขางสง มความแขงแรงทนทาน

- ไมเกดการลนไถลหรอการยดโกงตวขณะสงกาลงจงทาใหสามารถสงกาลงได

ในอตราทดทคงทแนนอน

- สามารถใชสงกาลงในททมความชนและฝ นละอองได

- สามารถสงกาลงจากตวสงกาลงขบตงตนตวเดยวขบเพลาไดหลายตวในเวลา

เดยวกน

- แรงดงทใชในการสงกาลงดวยโซสงกาลงจะไมสงมากจงชวยลดภาระเบองตน

ของตลบลกปนทรองรบเพลามผลใหอายการใชงานของตลบลกปนเพมขน

- ราคาถกกวาระบบสงกาลงแบบอน ๆ

การคานวณความยาวโซทใชสามารถคานวณไดโดยใชสมการท 2.1 ดงน

สตร L

p =

2e

p +

N1+N2

2 +

(N2-N1)2

4π2(e

p)

(2.1)

L คอ ความยาวโซ (cm)

L

p คอ ความยาวของโซ (ขอ)

p คอ ระยะ pitch (cm)

ห น า | 32

e คอ คา center distance

N1 คอ จานวนฟนของตวขบเลก

N2 คอ จานวนฟนของตวขบใหญ

การคานวณจานวนฟนของเฟองขบทใชสามารถคานวณไดโดยใชสมการท 2.2

ดงน

สตร V = Npn

12 (2.2)

V คอ ความเรวโซ (mm/min)

N คอ จานวนฟนขบ

p คอ ระยะ pitch (mm)

n คอ ความเรวรอบของตวขบ rpm

จากสตรสามารถหาจานวนฟนขบได เมอทราบความเรวของโซ

การคานวณขนาดของเพลาขบทใชสามารถคานวณไดโดยใชสมการท 2.3 ดงน

สตร V = πdn

60 (2.3)

V คอ ความเรวโซ (mm/s)

d คอ ขนาดเสนผานศนยกลางของเพลา

n คอ ความเรวรอบของตวขบ rpm

การคานวณกาลงของมอเตอรทใชสามารถคานวณไดโดยใชสมการท 2.4 ดงน

สตร P = 2πTN

60 (2.4)

N คอ รอบของมอเตอร rpm

T คอ แรงบดมคาเทากบ F x r

F คอ นาหนก (N)

r คอ รศมของเพลาขบ (m)

ห น า | 33

2.1.9 เศรษฐศาสตรวศวกรรม (Engineering Economy)

เศรษฐศาสตรวศวกรรม เปนเรองของการวเคราะหทางเทคนคควบคไปกบ

การศกษาความเปนไปไดทางเศรษฐศาสตรเพอศกษาสงทดทสด ทงนเปนเพราะวาความสาเรจ

ทางวศวกรรมในการสรางหรอทาสงใด ๆ ทไมอาจหลกเลยงการใชเงนลงทนไปได ทาใหตอง

เกยวของกบเศรษฐศาสตรอยตลอดเวลา

1. การวเคราะหจดคมทน (Break-Even Analysis)

การลงทนทาสงใด ๆ สงทผลงทนทวไปคานงถงเปนอนดบแรกคอ มความคมทน

มากหรอนอย ดงนนการลงทนจงตองทราบถงจดคมทน โดยจดคมทนเปนจดทยอดรวมรายได

เทากบยอดรวมรายจาย (ตนทน)

ยอดรวมรายได = ยอดรวมรายจาย (ตนทน)

การวเคราะหจดคมทนเกดขนไดตองมการหาขอมลตนทน หลงจากไดขอมลตอง

จาแนกขอมลนน และคานวณหาคาทจดคมทนขนตอนโดยสรปมดงน

การรวบรวมขอมลดานรายได รายไดเกดจากการขายสนคา มกแปรผนตรงกบ

ปรมาณการขายความสมพนธระหวาง รายได ปรมาณการขาย และราคาสนคา หาไดดงสมการท

2.5

R = pN (2.5)

โดยกาหนด R = รายได (บาท)

N = ปรมาณการขาย (ชน)

p = ราคาสนคาตอหนวย (บาท/ชน)

ราคาสนคามการเปลยนแปลงตามสภาวะเศรษฐกจ และอตราแลกเปลยนเงนตรา

ระหวางประเทศ อปสงค อปทาน ยอดปรมาณการซอมากนอยของลกคา ซอปรมาณมากอาจไดรบ

สวนลดจากการซอมาก ซอปรมาณนอยสวนลดจากการซอยอมไดสวนลดนอย นอกจากนยงอาจ

ขนกบ ระยะเวลาการจายเงน จายเปนเงนสด หรอเครดตดวย ดงนนการวเคราะหจดคมทนราคา

สนคาอาจมหลายราคาได

การเกบรวบรวมขอมลดานคาใชจาย ขอมลดานคาใชจายตองจาแนกออกเปน 2

กลม คอ

ตนทนคงท ตนทนสวนนไมไดขนกบปรมาณการขายหรอปรมาณการผลต เปน

ตนทนคงท เชน คาเชา คาเสอมราคา เงนเดอนผบรหาร คารกษา ความปลอดภย คาประกนภย

ตาง ๆ เปนตน

ห น า | 34

ตนทนแปรผน ตนทนสวนนสมพนธกบปรมาณการผลตในลกษณะแปรผนตาม

ปรมาณการผลต ผลตมากใชมาก ผลตนอยใชนอย เชนวตถดบ ทางตรง คาแรงทางตรง ปรมาณ

การใชไฟฟาในการผลต คาซอมบารง คากลองบรรจสนคา เปนตน

ดงนนความสมพนธระหวางคาใชจายกบปรมาณการขาย เปนดงสมการท 2.6

C = F + V (2.6)

แต V = Nv

เพราะฉะนน C = F + Nv

โดยกาหนด C = คาใชจายรวมทงสน (บาท)

F = คาใชจายคงท (บาท)

V = คาใชจายแปรผน (บาท)

N = ปรมาณการขาย (ชน)

V = ตนทนแปรผนตอหนวย (บาท/ชน)

2. การคานวณหาจดคมทน

การวเคราะหหาคาจดคมทนวาอยทจดใด คาใดตองเรมตนจากคานยามของคาวา

จดคมทนทตองการนนเอง แสดงดงสมการท 2.7

รายไดรวม = รายจายรวม

ดงนน R = C

N*p = F + N*v

N* = F / p – v (2.7)

คา p – v มชอเรยกวา สวนผลไดตอหนวย (Marginal Contribution) เปนสวนท

ราคาขายตอหนวยหกตนทนแปรผนตอหนวย รายไดทเหลอจากนนมไวจายเปนคาใชจายคงท เมอ

คานวณหาคา N* ได ผลลพธของ N* คอ จานวนททาใหเกดจดคมทนทตองการนนเอง

การวเคราะหจดคมทนดวยวธสรางแผนภม (Break-Even Chart)

ขนท 1 ลากเสนตรง 2 เสนในแนวนอน (Horizontal Line) เปนแนวแกน X กบ

ลากเสนใน แนวดงหรอแนวตง (Vertical Line) เปนแกน Y ทงนกาหนดใหแกน X เปนจานวนหรอ

ปรมาณ หนวยผลต สวนแกน Y กาหนดใหเปนจานวนเงนทเปนรายได ตนทนแปรผน และตนทน

คงท

ห น า | 35

ขนท 2 ลากเสนทเปนตนทนคงท และตนทนแปรผนลงในแกน X-Y เนองจาก

ตนทนคงทมคาคงทไมไดแปรผนตามปรมาณการผลต ดงนนเสนทไดในแผนภมจดคมทนจงขนาน

กบแกน X สวนตนทนทเปนตนทนแปรผนสามารถลากเสนไดจากการรความชน (Slope) ของเสน

หากพจารณาจากแผนภมจดคมทน ความชนคอตนทนตอหนวย ในขนนสามารถลากเสนตนทนได

2 เสน คอ เสนตนทนคงทกบตนทนแปรผน

ขนท 3 ลากเสนรายไดลงในแผนภมจดคมทนดวยความชนทเปนราคาตอหนวย

จดตดทได คอจดคมทนทกลาวถง เหนอจดคมทนไปทางขวามอจะมกาไรเกดขน

ตรงขามจดในตาแหนงตากวาจดคมทนทางซายมอ จะเกดการขาดทน

3. คาเสอมราคา (Depreciation)

คาเสอมราคา หมายถง ทรพยสนทลดมลคาตามกาลเวลาทผานไป หรอตาม

ระยะเวลาการ ใชงาน ทรพยสนนามาคดคาเสอมราคา ควรมลกษณะดงน

1) ตองเปนสงทใชในทางธรกจหรอสรางรายได

2) มอายการใชงานยาวนานมากกวา 1 ปขนไป

3) ตองเปนสงทสกหรอ ลาสมย หรอเสอมตามธรรมชาต

4) ตองไมใชสนคาคงคลง สนคาในสตอก หรอทรพยสนเพอการลงทน

มลคาทางพาณชย หมายถง มลคาปจจบน (Present Worth) ทเจาของทรพยสน

จะไดรบ ประโยชน (กาไร) ในอนาคตจากคณสมบตจาเพาะ (Particular Property ) ของทรพยสน

นน การวดมลคาทใชกนทวไปคอมลคาทางการตลาด (Market Value) อนหมายถงผ ซอและผขาย

ทง 2 ฝายพงพอใจในเงอนไขขอตกลงรวมกนทจะทาการแลกเปลยนซงกนและกน ทงนผ ซอมความ

มนใจวาราคาตลาดของสงของทตนเองตองการซอในมลคาปจจบนสามารถทาใหตนเองไดรบกาไร

ดอกเบย หรอประโยชนบางสงทตองการจากสงทซอในอนาคต

ในการคดคาเสอมราคา มกนยมนาเอามลคาทางการตลาดมาเปนมลคาเรมตน

ของการคดคาเสอมราคา ดงนนเมอมการนาทรพยสนหรอเครองจกรมาใชงานจะทาใหมลคาลดลง

มลคานคอ มลคาการใชงานนนเอง

จดมงหมายของการคดคาเสอมราคา คอตองการถอนทนทลงทนไปกลบคน

มาแลว เนองจากคาเสอมราคาเปนทนชนดหนงทเกดจากการนาทรพยสนไปใชงานเชนเดยวกบ

ตนทนแรงงาน ตนทนวตถดบ คาเสอมราคาจงเปนตนทนสนคาตวหนงทตองนามาคดหกออกจาก

รายได เพอใชหาผลกาไรทเกดขนอกทงยงนาไปคดหกลดหยอนทางดานภาษและนาไปลงบนทก

ขอมลทางบญช

ห น า | 36

การคดคาเสอมราคาแบบเสนตรง (Straight Line Depreciation) เปนการคดคา

เสอมราคาดวยการจดสรรไวเทา ๆ กนตลอดอายการใชงาน วธนนยมใชทวไปเพราะเขาใจงาย

คานวณงาย มสตรคานวณดงสมการท 2.8

dk = (C – SVn )/N (2.8)

dk* = kdk เมอ 1 ≥ k ≥ N

BVk = C – dk*

โดยกาหนด dk = คาเสอมราคาแบบรายป ปท k (บาท)

dk* = คาเสอมราคาสะสมจนถงปท k (บาท)

BVk = มลคาทางบญชปลายปท k (บาท)

C = มลคาเรมตน (บาท)

SVN = มลคาซากเมอสนสดอายการใชงาน (บาท)

N = อายการใชงาน (ป)

4. การคานวณคาไฟฟา

การคานวณคาไฟฟาหลกสาคญจะตองรประเภทของผ ใชไฟฟาและอตราคาไฟฟา

ซงแตละประเภทของผใชไฟฟามอตราคาไฟฟาทแตกตางกนออกไป แตหลกการในการคดคาไฟฟา

นนเปนไปในทศทางเดยวกนและอาจตางกนเพยงเลกนอยเทานน ในงานวจยนจะกลาวถงวธการ

คานวณคาไฟฟาเฉพาะอตราปกตของผ ใชไฟฟาประเภทท 1 ไดแก บานเรอนทอยอาศย ซงเปน

สถานทตงของกรณศกษากลมแมบานสตรผลตภณฑตาลโตนด บานคลองฉนวน ต.ชมพล

อ.สทงพระ จ.สงขลา โดยการคดคานวณเปนอตราจานวนหนวยปรมาณการใชกระแสไฟฟาจาก

ปรมาณกระแสไฟฟา ซงจานวนหนวยการใชไฟฟาสามารถคานวณไดโดยใชสมการท 2.9 เมอทา

การคานวณจานวนหนวยการใชไฟฟาไดแลวจงนาไปคานวณคาไฟฟาดวยโปรแกรมคานวณคา

ไฟฟา

หนวยการใชไฟฟาตอเดอน = (จานวนวตต x จานวนชวโมงทใชตอเดอน)/1000 (2.9)

จากทฤษฏทไดกลาวมาทงหมดขางตนเปนสวนหนงซงจะนาไปสการคดวเคราะห

เพอการออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน ดวยการนาเครองจกรทไดทาการออกแบบ

และสรางขนไปใชแกไขปญหาดานกาลงการผลตของนาตาลแวน และเพอคงไวซงภมปญญา

ชาวบานของชมชนสบตอไป

ห น า | 37

2.2 งานวจยทเกยวของ

งานวจยการออกแบบและสรางอปกรณชวยหยอดนาตาลแวนอยางงาย เปน

เครองทมความสะดวกและประหยดเวลา เนองจากมขดลวดความรอนทาหนาทชวยอนปองกน

นาตาลทเตรยมไวจะแขงตวกอนทจะนาไปหยอดลงในแวนทเตรยมไวและสามารถหยอดไดครงละ

มากๆ โดยไมตองตกนาตาลทเตรยมไวบอย ๆ เพราะแบบดงเดมจะตองเสยเวลาในการตกนาตาล

เหลวเพอนามาหยอดลงแวน จงทาใหมการออกแบบและสรางอปกรณชวยในการหยอดนาตาล

แวน เพอสนบสนนสนคา OTOP ของชมชน ต.ชมพล อ.สทงพระ จ.สงขลา สามารถใชงานได

สะดวกรวดเรว ประหยดเวลาในการทางานและสามารถหยอดไดดกบขนาดของนาตาลแวนทม

ขนาดใหญและขนาดกลาง ซงมวธการออกแบบและสรางอปกรณชวยหยอดนาตาลแวนดงน

1. ศกษาวธการทานาตาลแวนแบบเกาและปญหาทเกดขน

2. ศกษาความหนดของนาตาลแวนขณะทไหลลงสทรองรบ

3. ทาการทดลองหยอดนาตาลแวนกบอปกรณทประดษฐขน

4. ทาการปรบปรงหวหยอดและกลไกเปด–ปด ใหตรงกบการทดลองทได

5. การวเคราะหขอมลอปกรณชวยหยอดนาตาลแวน โดยทขณะหยอดตอง

คานงถงขนาดของหวหยอดกบระยะหางระหวางหวหยอดกบแวนทรองรบนาตาล อกทงตอง

คานงถงความหนดของนาตาลทเหมาะสมเพอใหการหยอดทมประสทธภาพยงขน ซงทางคณะ

ผจดทาจะตองทาการปรบปรงและวจยตอ เพอจะใหมประสทธภาพยงขนกวาเดม

เครองหยอดนใชงานไดงาย ไมมกลไกทซบซอน มความปลอดภยและสามารถ

ซอมบารงไดงายดงแสดงในรปท 2.15 ตวเครองเปนกรวยสแตนเลสสง 20 เซนตเมตร เสนผาน

ศนยกลาง 15 เซนตเมตร บรรจนาตาลโตนดเหลวแลวตอเขากบอปกรณใหความรอน จากนนกด

ป มทใชหลกการของสปรงเพอเปด–ปด ใหนาตาลโตนดเหลวไหลเขาไปภายในแวนแตละแวน ทงน

อปกรณใหความรอนจะทางานตลอดเวลา และการหยอดจะใชแรงงานคนในการหยอดซงหยอดได

ประมาณ 35 แวนตอหนงนาท แตยงคงมขอเสยในดานของการเพมกาลงการผลตยงคงไมเพยงพอ

ตอความตองการของทองตลาด อกทงผ ใชงานอปกรณชนดนยงคงตองเกดความเมอยลาในขณะ

ทางานอกดวย (กษม ศรวงศศาล และอบบาส หมดหมน, 2550)

ห น า | 38

รปท 2.15 ภาพจรงและแบบรางของอปกรณชวยหยอดนาตาลแวน

ทมา : กษม ศรวงศศาล และอบบาส มดหมน, 2550

งานวจยการออกแบบและสรางเครองหยอดขนมคกกอตโนมตนเปนการศกษา

เพอใหสามารถหยอดแปงคกกไดสะดวกรวดเรวมากยงขน ซงโครงสรางหลก ๆ ของเครองแบง

ออกเปนสองสวน คอ สวนของฮารดแวรและสวนของซอฟทแวร โดยสวนของฮารดแวรประกอบไป

ดวยสวนหลก ๆ คอ ชดขบเคลอนแกน X และ Y โดยทงสองแกนนมการทางานเหมอนกน คอทา

หนาทขบเคลอนชดหยอดแปงโดยอาศยการขบตรงจากมอเตอรและสวนตอมา คอชดยกกระบอก

หยอดแปงใหขนลงโดยใชชดเฟองทดเพอทจะสามารถยกกระบอกแปงทมนาหนกมาก ๆ ได ใน

สวนของซอฟทแวรประกอบดวยสองสวนหลก ๆ คอ สวนของชดบอรดขบมอเตอร ทาหนาทขบ

มอเตอรทกตวโดยรบสญญาณจากไมโครคอนโทรลเลอร (Microcontroller) และในสวนของ

ไมโครคอนโทรลเลอรทาหนาทรบคาจากคอมพวเตอรโดยทาการเขยนโปรแกรมสงงานดวยภาษา

C แลวสงคาไปยงบอรดขบมอเตอรเพอขบมอเตอรไปตามทศทางทไดกาหนดไว (ภม ทพยมณฑา

และเสธ เพชรสภา, 2548)

งานวจยการออกแบบและสรางเครองหยอดนาตาลมะพราว มะพราวเปนพช

ทางดานเศรษฐกจทสาคญของจงหวดสมทรสงคราม ซงมการปลกมะพราวเปนจานวนมากกวา

3,896 ไร สวนประกอบของมะพราวสามารถนาไปแปรรปเปนผลตภณฑตาง ๆ ไดอยางกวางขวาง

นาตาลมะพราวกเปนหนงในผลตภณฑทไดจากมะพราวซงเปนทรจกและไดรบความนยม อกทงใน

ปจจบนชมชนมศกยภาพในการพฒนานาตาลมะพราวใหเปนผลตภณฑทมมลคาเพมขน แตชมชน

ยงไมมเทคโนโลยเพยงพอทจะพฒนาไปเปนอตสาหกรรมในครวเรอน จงเกดแนวคดทจะสราง

เครองจกรทสามารถหยอดนาตาลมะพราวใหไดนาหนกและขนาดทใกลเคยงกนทกกอน มการ

ทางานทรวดเรวตอเนองและปลอดภย การออกแบบไดใชทฤษฎการออกแบบเครองจกร การ

ควบคมแบบอตโนมตและระบบนวเมตกสมาประยกตโดยออกแบบใหโตะทางานนนมลกษณะเปน

ห น า | 39

จานกลมสามารถหมนไดเปนจงหวะ ๆ อาศยหลกการของจานแบงและกลไกของ Ratchet (เฟอง

ซงมสปรงสบทาใหหมนไปทางเดยว) เปนตวทาใหเกดการหมนเปนจงหวะ ๆ เพอใหสามารถหยอด

นาตาลมะพราวลงพมพทวางอยรอบโตะได ชดกดนาตาลมะพราวและชดขบเคลอนกลไก Ratchet

จะใชระบบตนกาลงขบทงหมดเปนระบบนวเมตกสเพอบงคบตาแหนงในการหยอดนาตาลดวย

ลกปนและลอคตาแหนงดวยแรงดนของสปรง การควบคมลาดบการทางานของเครองจะใช

วงจรรเลย การทางานของเครองหยอดนาตาลมะพราวทไดวางไว คอภายใน 1 นาท สามารถทจะ

หยอดนาตาลมะพราวไดจานวน 20 กอน นาหนกตอกอนเทากบ 25±3 กรม และถงบรรจนาตาล

มะพราวสามารถบรรจนาตาลมะพราวได 15 กโลกรม ซงจากการทดสอบการใชเครองพบวาเครอง

สามารถทางานได (เฉลมชนม สงวนศกดภกด และณรงควทย ตงศรเศรษฐ, 2545)

งานวจยปรบปรงและพฒนาเครองหยอดนาตาลมะพราว เกดจากคณะผจดทาได

มแนวคดทจะสรางและพฒนาเครองหยอดนาตาลมะพราวใหสามารถหยอดนาตาลมะพราวโดยม

นาหนกและขนาดเทากนทก ๆ กอน เครองมการทางานทรวดเรวตอเนอง อกทงเพอเพมมลคาของ

ผลตภณฑและชวยใหสามารถผลตนาตาลกอนไดมากขนสงผลใหมรายไดเพมขน เครองหยอด

นาตาลมะพราวทพฒนาและสรางขนใหมมสวนประกอบหลก คอ สวนทเปนแผน Plate ดนนาตาล

ลงสแบบพมพ โดยมมอเตอรเปนตนกาลงในการขบเคลอนและมแผนเปด–ปด รไหลนาตาลเปนตว

ควบคมขนาดและปรมาณของนาตาล และไดออกแบบใหมรอบการทางาน คอ 30 วนาทตอ 19

ถวย แตละถวยบรรจนาตาลได 50±5 กรม โดยเมอหยอดจรงไดคาเฉลยทง 19 ถวย อยท 48.01

กรม ตอถวย ดงนน 1 นาทสามารถหยอดได 1.824 กโลกรม ทงนงานวจยเครองหยอดนาตาล

มะพราวทไดปรบปรงและพฒนาขนนมวตถประสงคเพอเพมผลผลตในการผลตนาตาลมะพราว

เปนกอนโดยตองการใหมมาตรฐานสงกวาเครองแบบเดม และสามารถนาเครองมาใชใน

อตสาหกรรมขนาดยอม (SMEs) ตอไปได (นฐวฒ เมฆสข และบดนทร ทพซาย, 2548)

งานวจยเครองหยอดขนมตะโก ปจจบนขนมตะโกนบวาเปนขนมไทยอกชนดหนง

ทคนนยมบรโภค การผลตขนมตะโกเพอการจาหนายนนยงมขนตอนทตองใชเวลานานอกทงตอง

ใชแรงงานคนมากดวย ซงกระบวนการหยอดขนมตะโกนนเปนกระบวนการหนงทตองเสยเวลามาก

ดงนนจงตองมการสรางเครองหยอดขนมตะโกเพอชวยประหยดเวลาในการทางาน ทงยงเพม

คณภาพใหกบขนมตะโกอกดวย เครองหยอดขนมตะโกอาศยทฤษฎเครองบรรจขนมตะโกประยกต

เขากบหลกการของสกรขนถายแนวดงและอาศยแรงโนมถวงของโลกเพอชวยในการหยอด โดยใช

ระยะพชตของสกรขนถายในการวดปรมาตร ซงควบคมการหยอดดวยสเตปมอเตอรการทางานจะ

เปนลาดบขนตอนทสมพนธกนทงระบบ กลาวคอเมอสายพานไดลาเลยงกระทงใบเตยเขามาถง

ตาแหนงของถงตววนตะโก ตววนตะโกจะถกหยอดใสกระทงใบเตยจากนนสายพานกจะลาเลยง

กระทงใบเตยทหยอดตววนตะโกแลวไปยงตาแหนงของถงหนากะท ตอมาหนากะทจะถกหยอดลง

ห น า | 40

บนตวตะโกเปนอนเสรจหนงกระทง โดยกาหนดอตรากาลงการผลตไวภายในเวลา 1 ชวโมงจะ

สามารถหยอดขนมตะโกได 500 กระทง ซงผลการทดสอบพบวาภายใน 1 ชวโมง เครองหยอดขนม

ตะโกสามารถหยอดได 873 กระทง (เกษรนทร สทธวาร, พงศกร บรรณสาร และวระยทธ ดวง

จนดา, 2548)

จากการศกษางานวจยตาง ๆ ทเกยวของขางตน สามารถนาขอมลทไดรบทง

ทางดานของภาพรวมของกลไกเครองจกรตาง ๆ และลกษณะการทางานของเครองโดยมการนา

ระบบการลาเลยงดวยสายพาน ระบบสกรขนถาย ระบบนวเมตกส การใชงานสเตปมอเตอร รวมไป

ถงการนาระบบอตโนมตเขามาประยกตใชเพอเพมความสะดวกรวดเรว ความเปนมาตรฐานดาน

เวลาในการผลต ตลอดจนเปนการเพมประสทธภาพดานการผลตใหกบผลตผลทเกยวของกบ

การเกษตร

ห น า | 41

บทท 3

การเกบรวบรวมขอมล และการออกแบบเครอง

เนอหาในบทนประกอบดวย สวนของการเกบรวบรวมขอมลทเกยวของกบการ

ผลตนาตาลแวน นาขอมลทไดมาวเคราะหปญหาและแนวทางแกไข จากนนจงทาการออกแบบ

เครองชวยผลตนาตาลแวนตงแตการออกแบบระบบการทางาน จนถงการออกแบบชนสวนตาง ๆ

ของเครอง

3.1 การเกบรวบรวมขอมลทเกยวของกบการผลตนาตาลแวน

จากการเกบรวบรวมขอมลทเกยวของกบการผลตนาตาลแวนของกลมแมบาน

สตรผลตภณฑตาลโตนด บานคลองฉนวน ต.ชมพล อ.สทงพระ จ.สงขลา สามารถรวบรวมขอมล

ตาง ๆ ไดดงน

3.1.1 ขอมลการผลตนาตาลแวน

การผลตนาตาลแวนมขอมลทสาคญ 2 สวน คอขอมลดานวตถดบทใชในการผลต

นาตาลแวนและขอมลดานกระบวนการผลตนาตาลแวน ซงทง 2 สวนสามารถอธบายไดดงน

1. วตถดบทใชในการผลตนาตาลแวน

วตถดบทใชในการผลตนาตาลแวนทสาคญ คอนาผงเหลวจากนาตาลโตนด และ

แวนจากใบตาลโตนด นาผงเหลวจากนาตาลโตนดมลกษณะเปนของเหลวขน สนาตาลเขม ดง

แสดงในรปท 3.1 ในกรณศกษามการรบวตถดบโดยเฉลย 20.34 ลตรตอวน การคดคาใชจายจะม

การคดราคาตอปบ โดยมราคาปบละ 800–900 บาท (1 ปบ = 20 ลตร = 20 กโลกรม) สวนแวน

จากใบตาลโตนดมลกษณะเปนวงกลม ทาจากใบตาลโตนด ดงแสดงในรปท 3.2 อตราการรบซอ

แวน คอ 1,000 แวน ราคา 12 บาท แบงออกเปน 2 ขนาดคอ

(1) แวนขนาดเลก (เสนผาศนยกลางเฉลย 1.77 เซนตเมตร) ปรมาณการรบเฉลย

วนละ 27,660 แวน (รบไดไมจากดตามความสามารถของเกษตรกร)

(2) แวนขนาดกลาง (เสนผาศนยกลางเฉลย 2.58 เซนตเมตร) ปรมาณการรบ

เฉลยวนละ 15,300 แวน (รบไดไมจากดตามความสามารถของเกษตรกร)

ห น า | 42

รปท 3.1 นาผงเหลวจากนาตาลโตนด

รปท 3.2 แวนจากใบตาลโตนด

2 กระบวนการผลตนาตาลแวน

กระบวนการผลตนาตาลแวน ประกอบดวยขนตอนหลก 4 ขนตอนดวยกน คอ

การเคยวใสสวนผสม การคนใหเกดผลก การหยอดลงแวน และการบรรจถง ซงลาดบขนตอนตางๆ

ของกระบวนการผลตนาตาลแวนไดแสดงไวในรปท 3.3

ห น า | 43

รปท 3.3 กระบวนการผลตนาตาลแวน

ขนตอนการทานาตาลแวน สามารถอธบายรายละเอยดไดดงน

1. เคยวใสสวนผสม เปนการนานาผงเหลว 3 ลตร (3 กโลกรม) เคยวในกระทะ

จากนนใสสวนผสมตาง ๆ ซงไดแก นาตาลทราย 5 กโลกรม และนา 6 ลตร (6 กโลกรม) เคยวตงไฟ

Yes

เคยวใสสวนผสม

คนใหเกดผลก

หยอดลงแวน บรรจถง

นาผงเหลว

เรยงแวนบนแผง

แวน

ยกกระทะวางบนพน

ครบตาม

จานวนหรอไม

ปดปากถง

No

กระบวนการผลตนาตาลแวน

ห น า | 44

เปนเวลา 30 นาท เพอใหนาตาลทรายเกดการหลอมละลายรวมกบนาผงเหลวกลายเปน

สารละลายเนอผสม ดงแสดงในรปท 3.4 และในระหวางทมการเคยวนาผงเหลวกจะมการเรยงแวน

เตรยมไวในแผงไมไผดวย ดงแสดงในรปท 3.5 โดยการเรยงแวนจะเปนการนาแวนททาจากใบ

ตาลโตนดวางเรยงในแผงใหเปนแนวจนเตมแผง โดยแวนเลกสามารถเรยงแวนไดแผงละ 1,550-

1,650 แวน และแวนกลางแผงละ 960–1,020 แวน รปแบบการเรยงแวนนนขนอยกบความชานาญ

ของแตละคน

รปท 3.4 การเคยวนาผงเหลวพรอมสวนผสม

รปท 3.5 การเรยงแวนในแผง

(2) ยกกระทะวางบนพน เปนการนานาตาลทผานการเคยวใสสวนผสมแลววาง

บนพนเพอใหอณหภมของนาตาลทเคยวเสรจลดลงและสะดวกตอการคนใหเกดผลกในขนตอน

ตอไปดงแสดงในรปท 3.6

(3) คนใหเกดผลก ซงจะคนดวยไมพายเปนเวลา 5 นาท เพอใหนาตาลตกผลก

บางสวน ดงแสดงในรปท 3.7 จากการวดอณหภมดวยเทอรโมมเตอรทงกอนคนและหลงคน 5 ครง

พบวาคาเฉลยอณหภมกอนคนเปน 111 °C และหลงคนเปน 107 °C ระหวางการคนนาตาลเรมท

ห น า | 45

จะจบตวผสานกนไมไหลเยมเกดความเหนยวมากยงขน ทงยงทาใหการแขงตวเกดไดรวดเรวยงขน

อกดวย (นาตาลโตนดเปนนาตาลทไมมการตกผลก แตนาตาลทรายทผสมเขาไปจะทาใหเกดการ

ตกผลกผสานตวเกาะกนไดดยงขน)

(4) หยอดลงแวน เปนการนานาตาลทผานการคนใหเกดผลกจนกลายเปนนาตาล

เหนยวเขมขนแลวหยอดลงไปในแวนบนแผงทเตรยมไว ดงแสดงในรปท 3.8 และจะตองอนกระทะ

ดวยเตาแกสใหรอนตลอดเวลาเพอไมใหนาตาลแขงตวกลายเปนกอนตดในกระทะ อณหภมในการ

อนคงท 107 °C โดยนาตาลทผานการคนใหเกดผลก 1 กระทะจะหยอดนาตาลแวนขนาดเลกได

5,450 แวน และหยอดนาตาลแวนขนาดกลางได 2,448 แวน จากการชงนาหนกของนาตาลแวน

แวนเลกจานวน 50 แวน แวนใหญจานวน 50 แวน พบวานาหนกเฉลยของแวนเลกอยท 2.24 กรม

และนาหนกเฉลยของแวนกลางอยท 5.02 กรม

(5) บรรจถง เปนการนานาตาลแวนทแหงและแขงตวแลวบรรจถงตามความ

ตองการของทองตลาดเพอนาไปจาหนายตอไปดงแสดงในรปท 3.9 โดยแวนเลกบรรจถงละ 100

แวน นาหนก 220 กรม และแวนกลางบรรจถงละ 40 แวน นาหนก 200 กรม

รปท 3.6 การคนนาตาลในกระทะบนพน

รปท 3.7 การคนนาตาลใหเกดผลก

ผลกทเกดขนบางสวน

บรเวณขอบกระทะ

ห น า | 46

รปท 3.8 การหยอดนาตาลลงแวน

รปท 3.9 ผลตภณฑนาตาลแวนบรรจถง

3.1.2 ขอมลเวลาและกาลงการผลตนาตาลแวน

จากการศกษาขอมลกระบวนการผลตนาตาลแวนนน กาลงการผลตในขนตอน

การผลตหลก ๆ สามารถแสดงไดดงตารางท 3.1

ตารางท 3.1 กาลงการผลตตอคนในหนงรอบการผลตนาตาลแวน

ขนตอนการผลต

ปรมาณการ

ผลต

(1 กระทะ)

ผผลต

(คน)

ระยะเวลา

(นาท)

กาลงการผลต

ตอคน

(kg / นาท)

1. เคยวนาผงเหลวใสสวนผสม 14 kg 1 30 0.47 kg / นาท

2. คนใหนาตาลเกดผลก 12 kg 1 5 2.4 kg / นาท

ห น า | 47

ตารางท 3.1 กาลงการผลตตอคนในหนงรอบการผลตนาตาลแวน (ตอ)

ขนตอนการผลต

ปรมาณการ

ผลต

(1 กระทะ)

ผผลต

(คน)

ระยะเวลา

(นาท)

กาลงการผลต

ตอคน

(kg / นาท)

3. เรยงแวน

แวนเลก

แวนกลาง

5,450 แวน

2,448 แวน

3

3

45

30

40.37 แวน / นาท

27.2 แวน / นาท

4. หยอดลงแวน

แวนเลก

แวนกลาง

12 kg

12 kg

4

4

200

150

0.015 kg / นาท

0.02 kg / นาท

5. บรรจถง

แวนเลก

แวนกลาง

12 kg (55 ถง)

12 kg (60 ถง)

1

1

110

90

0.11 kg / นาท

0.13 kg / นาท

*** หนงรอบการผลต คอ การเคยวนาผงเหลวใสสวนผสมแลว 1 กระทะ จนกระทงบรรจถง

จาหนาย

ในการผลตนาตาลแวนซงประกอบดวย 5 ขนตอนหลก จากการศกษาในแตละ

ขนตอนการผลตพบวาขนตอนการเคยวนาผงเหลวใสสวนผสม 1 กระทะผลตได 14 กโลกรม ใช

เวลา 30 นาท ใชคน 1 คนในการเคยว กาลงการผลตตอคนในขนตอนนจงมคาเปน 14

30 = 0.47

กโลกรมตอนาท ในขนตอนการคนนาตาลใหเกดผลก 1 กระทะผลตได 12 กโลกรม ใชเวลา 5 นาท

ใชคน 1 คน กาลงการผลตตอคนในขนตอนนจงมคาเปน 12

5 = 2.4 กโลกรมตอนาท ในขนตอนการ

เรยงแวน 1 รอบการผลต ผลตได 5,450 แวนสาหรบแวนเลก และ 2,448 แวนสาหรบแวนกลางใช

เวลา 45 นาทสาหรบแวนเลก และ 30 นาทสาหรบแวนกลาง ใชคน 3 คน กาลงการผลตตอคนใน

ขนตอนนจงเปน 5,450

45(3) = 40.37 แวนตอนาทสาหรบแวนเลก และสาหรบแวนกลางเปน

2,448

30(3) = 27.2

แวนตอนาท ในขนตอนการหยอดลงแวน 1 กระทะผลตได 12 กโลกรม แวนเลกใชเวลา 200 นาท

แวนกลางใชเวลา 150 นาท ใชคน 4 คนในการหยอด กาลงการผลตตอคนในขนตอนนจงเปน 12

200(4) = 0.015 กโลกรมตอนาทสาหรบแวนเลก และสาหรบแวนกลางเปน

12

150(4) = 0.02 กโลกรม

ตอนาท ในขนตอนการบรรจถง 1 รอบการผลต ผลตได 12 กโลกรม ใชเวลา 110 นาทสาหรบแวน

เลก 90 นาทสาหรบแวนกลาง ใชคน 1 คนในการบรรจถง กาลงการผลตในขนตอนนจงเปน 12

110 =

0.11 กโลกรมตอนาทสาหรบแวนเลก และสาหรบแวนกลางเปน 12

90 = 0.13 กโลกรมตอนาท จาก

ห น า | 48

การคานวณพบวาขนตอนการหยอดลงแวนมกาลงการผลตตาสด ใชคนและใชเวลาในการผลต

มากทสด จงไดมการศกษาถงสาเหตของความลาชาในขนตอนนในหวขอถดไป

3.2 การวเคราะหปญหาและแนวทางแกไข

จากขอมลขางตน จะเหนไดวากาลงการผลตนาตาลแวนในแตละรอบการผลต

ขนตอนการหยอดนาตาลลงแวนเปนขนตอนทมกาลงการผลตตาสด กาลงการผลตนาตาลแวนจง

ขนอยกบขนตอนการหยอดนาตาลแวนเปนสวนใหญ วจยจงไดนาขนตอนการหยอดนาตาลแวนมา

วเคราะหหาสาเหตของปญหาโดยใชวธผงกางปลามาวเคราะห ซงสาเหตทพบในขนตอนการหยอด

นาตาลแวนแสดงในรปท 3.10

รปท 3.10 ผงกางปลาแสดงสาเหตททาใหเกดปญหาในกระบวนการหยอดนาตาลแวน

จากผงกางปลาแสดงสาเหตของปญหาในกระบวนการหยอดนาตาลแวน

สามารถอธบายสาเหตตาง ๆ ททาใหเกดปญหา ไดดงน

1. คน ในการหยอดนาตาลแวนนน ความชานาญของผหยอดนาตาลแวนมผลตอ

ความเรวในการหยอดนาตาลแวน โดยผ ทมประสบการณและความชานาญมากจะสามารถหยอด

นาตาลแวนไดเรว สวนผ ทมประสบการณและความชานาญนอยจะหยอดนาตาลแวนไดชากวา

จานวนคนมผลตอความเรวในการหยอดนาตาล คอ จานวนคนนอยแตมพนทในการหยอดของแต

ละคนมาก จงตองเออมมอไปหยอดในตาแหนงทไกลตวทาใหเกดความลาชาในการหยอดได

2. สภาพแวดลอม ในการหยอดนาตาลแวนตองมการใหความรอนกบนาผงเหลว

ตลอดเวลา เพอไมใหนาผงเหลวแขงตว การทางานจงตองนงทางานใกลกบกระทะซงอณหภม

ตาแหนงการหยอด

ไมแนนอน

ทานงไมเหมาะสม

อากาศรอน

ความชานาญ

จานวนคนนอย

ตกน าตาลไดนอย

ความลาชาใน

การหยอดน าตาล

แวน

คน สภาพแวดลอม

วธการ อปกรณ

ห น า | 49

บรเวณททางานอยท 39–40 °C อณหภมทเพมสงขนของบรเวณทางานนจงเปนอปสรรคตอการ

ทางานเพราะจะทาใหเกดความลาไดงาย เมอคนเกดความลาในการทางานทาใหความเรวในการ

ทางานลดลงสงผลใหกาลงการผลตชาลง

3. วธการทางาน ในการหยอดนาตาลแวนนนตองใชเวลานานและนงหยอดอยกบ

ทเดมตลอดเวลา ทาใหมความยากลาบากในการหยอดลงแวนทอยในตาแหนงทหางจากทนง อก

ทงลาดบการหยอดของแตละคนนนยงมความแตกตางกนตามความชานาญ บางคนมความ

ชานาญในการหยอดเปนแนว บางคนมความชานาญในการหยอดเปนกลมอาจทาใหเกดความ

สบสนในการหยอดได

4. อปกรณทใชในการหยอดนาตาลแวนนนมเพยงสองชน คอไมพายทใชในการ

ตกนาผงเหลวจากกระทะและไมเกยดใชในการปาดนาตาลลงแวน การตกนาผงเหลวเพอนาไป

หยอดนนจะมการตกโดยใชไมพายคนในกระทะแลวยกขนมาสงผลใหนาผงเหลวตดไมพายขนมา

จากนนใชไมเกยดปาดนาผงเหลวลงสแวนทไดจดเรยงไวโดยในการตกแตละครงจะหยอดไดเพยง

2–3 แวนเทานน และเมอหยอดเปนเวลานาน ๆ นาผงเหลวจะแหงแขงตดไมพายทาใหตองคอย

ปาดออกอยบอย ๆ สงผลใหเสยเวลาในการทางานอกดวย

จากการวเคราะหสาเหตของปญหาในกระบวนการหยอดนาตาลแวนพบวา

สาเหตหลกททาใหเกดความลาชาในการหยอดนาตาล คอการใชคนในการผลตนาตาลแวน แนว

ทางการแกไขปญหาอยางหนง คอ การใชเครองจกรเขามาชวยในการผลตเพอใหเกดการทางานท

รวดเรวยงขนทดแทนกาลงคนทนบวนจะขาดหายไป อกทงยงชวยหลกเลยงการทางานทจะทาให

เกดความเมอยลาและยงสามารถผลตนาตาลแวนใหมปรมาณทเพยงพอตอความตองการของ

ทองตลาดได

3.3 การออกแบบเชงความคด (Conceptual Design)

จากการวเคราะหสาเหตของปญหาทไดกลาวมาขางตน จงเกดแนวคดในการ

ออกแบบเครองชวยผลตนาตาลแวนใหสอดคลองกบสาเหตของปญหาดงกลาว โดยเครองททาการ

ออกแบบ ประกอบดวย โครงสรางและหนาท และกลไกการควบคมของ 3 สวนหลก คอ สวนของ

การลาเลยง สวนของการหยอดนาตาล และสวนของการควบคมอณหภม

ห น า | 50

3.3.1 สวนของการลาเลยง

สวนของการลาเลยงเปนสวนทลาเลยงแวนมายงตาแหนงหยอดนาตาลและ

ลาเลยงไปยงสวนรองรบนาตาลแวนเพอนาไปบรรจถง โดยแนวคดตาง ๆ ในการออกแบบสวนของ

การลาเลยงสามารถอธบายไดดงน

1. แนวคดสายพานลาเลยง ดงแสดงในรปท 3.11 สายพานลาเลยงทาหนาทเปน

ตวลาเลยงแวนโดยใหมบลอกสาหรบวางแวนอยบนสายพานเพอใหงายตอการวางแวนและ

ควบคมตาแหนงของแวนใหตรงกบรหยอดนาตาล การใชสายพานลาเลยงจะชวยใหการผลตม

ความตอเนองมากขน อกทงยงมความสะอาดปลอดภย แตสายพานทใชกบวสดประเภทอาหาร

และทนตอความรอนนนมราคาแพง

รปท 3.11 แบบเบองตนสายพานลาเลยง

2. แนวคดโซลาเลยง โซลาเลยงทาหนาทเปนตวลาเลยงแวน ลกษณะของโซจะ

เปนโซขอปกซงปกของขอโซมไวสาหรบยดบลอกสแตนเลสซงเปนสวนทรองรบบลอกไมไผทใชใน

การวางแวน การใชโซลาเลยงชวยใหการผลตมความตอเนอง บลอกไมไผสามารถทาไดหลาย

ขนาดและสามารถวางแวนไดหลายขนาด ในการใชโซลาเลยงอาจจะตองใชบลอกไมไผจานวน

มากในการบรรจแวนเพอนาไปวางบนบลอกสแตนเลส ถงแมการใชโซลาเลยงจะมชนสวน

คอนขางมากแตราคาวสดนนไมแพงมากนก ลกษณะเบองตนของแนวคดโซลาเลยงแสดงในรปท

3.12

บลอกสาหรบ

วางแวน สายพาน

ห น า | 51

รปท 3.12 แบบเบองตนโซลาเลยง

3. แนวคดลมทสวตซและไทมเมอร ลมทสวตซทาหนาเปนตวควบคมการทางาน

ของมอเตอรโดยใหลมทสวตซอยในแนวการเคลอนทของโซลาเลยง ใชการแตะตวลมทสวตซเปน

ตวควบคมระบบการทางาน ดงแสดงในรปท 3.13 การแตะลมทสวตซจะทาใหมอเตอรหยดทางาน

และใหไทมเมอรเปนตวควบคมเวลาในการหยดของมอเตอรและเวลาในการหยอดนาตาล ตวไทม

เมอรสามารถปรบระยะเวลาไดตามตองการ การใชลมทสวตซนนใชตนทนตาเนองจากอปกรณ

ราคาไมแพง แตการตดตงระบบใหมความสมพนธกนนนมความยงยากซบซอน

รปท 3.13 แบบแนวคดของลมทสวตซ

3.3.2 สวนของการหยอดนาตาล

สวนของการหยอดนาตาลเปนสวนททาหนาทหยอดนาตาลลงแวน ลกษณะของ

การหยอดนาตาลจะเปนการปลอยใหนาตาลไหลผานรหยอดลงในแวนโดยจะมหว เปด-ปด ร

โซ บลอกไมไผ บลอกสแตนเลส

ปกของโซ

จดทแตะ

ลมทสวตซ

โซ

ห น า | 52

หยอดนาตาล ควบคมการไหลและหยดของนาตาล การทางานในสวนของการหยอดนาตาลจะม

ความสมพนธกบสวนของการลาเลยง คอ เมอลาเลยงนาตาลมายงตาแหนงทตองการแลวสวนของ

การหยอดนาตาลจะทางานและเมอสวนของการหยอดนาตาลทางานเสรจสวนของการลาเลยงก

จะทางานตอสลบกน โดยแนวคดตาง ๆ ในการออกแบบในสวนของการลาเลยงสามารถอธบายได

ดงน

1. แนวคดหมออนนาตาล หมออนนาตาลทาหนาทบรรจนาผงเหลวทผานการ

เคยวจนเกดผลกแลวเพอทจะหยอดลงบนแวน ลกษณะการหยอดจะเปนการใหนาผงเหลวไหล

ผานรหยอดลงในแวน มตวควบคมการปดเปดของรหยอดนาตาล และตวใหความรอนแกนาผง

เหลว เพอไมใหนาผงเหลวแขงตว วสดทใชสรางจะตองมความปลอดภย เนองจากเปนการบรรจ

อาหาร และตองเปนวสดททนความรอนสง

2. แนวคดระบบนวเมตกส คอ ทาหนาทเปนตวสงกาลงในการ เปด-ปด รหยอด

นาตาล ระบบนวเมตกสนนมความรวดเรวแมนยา แตการใชระบบนวเมตกสนนตองใชปมลมใน

การปมลมเขาสระบบทาใหเกดเสยงดงเวลาใชงาน

3. แนวคดโซลนอยดเบรก โซลนอยดเบรกทาหนาทเปนตวสงกาลงในการ เปด-ปด

รหยอดนาตาล โดยใชหลกของขดลวดเหนยวนาใหเกดสนามแมเหลกไฟฟา คอเมอมกระแสไฟฟา

ไหลผานจะเกดสนามแมเหลกดดใหแกนกระท งขยบ ซงแรงในการดดนนามาใชเปนแรงในการ

เปด-ปด รหยอดนาตาล การตดตงโซลนอยดนนไมยงยากซบซอน อกทงอปกรณทใชตดตงนอย แต

การใชโซลนอยดขนาดใหญจะทาใหเกดเสยงดงเวลาทางาน

3.3.3 สวนของการควบคมอณหภม

สวนของการควบคมอณหภมเปนสวนททาหนาทใหความรอนแกนาตาลเพอไมให

นาตาลแขงตวและรกษาความหนดของนาตาลใหสามารถหยอดลงแวนได โดยแนวคดตาง ๆ ใน

การออกแบบในสวนของการควบคมอณหภมสามารถอธบายไดดงน

1. แนวคดการใชเตาแกส เตาแกสทาหนาทใหความรอนแกนาตาลแวน โดยให

ความรอนอยใตหมออนนาตาล การควบคมความรอนทาไดการเพมลดความแรงของแกส การใช

แกสมขอดคอตนทนตา แตการตดตงหวเตาแกสใหสอดคลองกบรปรางของหมออนนาตาลนนทา

ไดยาก

2. แนวคดการใชฮทเตอรแผน ฮทเตอรแผนทาหนาทใหความรอนแกนาตาล โดย

การแปะตดกบหมออนนาตาล การตดตงฮทเตอรแผนทาไดงายแตความรอนทไดจะเกดขนเฉพาะ

บรเวณทสมผสกบฮทเตอรและบรเวณใกล ๆ การจะทาใหความรอนทวถงจะตองใชฮทเตอรแผน

ห น า | 53

ขนาดใหญขน ทาใหใชตนทนสงขนอกดวย การควบคมอณหภมสามารถทาไดโดยการตดตว

ควบคมอณหภมเขาไป

จากกการประมวลผลขอมลแนวคดการออกแบบในสวนตาง ๆ ไดขอสรปคอ สวน

ของการลาเลยงไดเลอกใชโซลาเลยงในการลาเลยงเนองจากตนทนตาและใชงานไดหลากหลาย

ขนาด ใชลมทสวตซเปนตวควบคมการทางานของมอเตอร และใชไทมเมอรเปนตวควบคมเวลา

สวนของการหยอดนาตาล ไดเลอกใชโซลนอยดเบรก เปนตวควบคมการเปด–ปด รหยอดนาตาล

เนองจากตดตงงายและใชอปกรณนอย และสวนของการควบคมอณหภมไดเลอกใชฮทเตอรแผน

ในการใหความรอนเนองจากตดตงงายและควบคมอณหภมไดงาย

3.4 รายละเอยดการออกแบบ (Detail Design)

รายละเอยดการออกแบบ เปนการอธบายและแจกแจงรายละเอยดของแบบจาก

แนวความคดขางตนทไดกลาวมาใหเปนแบบของเครองชวยผลตนาตาลแวนทพรอมดาเนนการ

สรางไดทนท รายละเอยดการออกแบบทงสามสวนสามารถแจกแจงรายละเอยดไดดงน

3.4.1 หมออนนาผงเหลวกบชดเปด–ปด รหยอด

ในการออกแบบอยางละเอยดกอนการดาเนนการสรางไดมการวเคราะหและ

คนควาขอมลเพอใหมนใจไดวาแบบทจะสรางสามารถใชงานไดจรงอยางมประสทธภาพแลวจง

ออกมาเปนแบบทพรอมจะดาเนนการสราง

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

หมออนนาผงเหลวและชดเปด–ปด รหยอดนาตาล เปนสวนทสาคญมากสวนหนง

ของการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน เนองจากในสวนนจะเปนสวนทรองรบนาผงเหลวไว แลว

ปลอยใหนาตาลไหลออกมาตรงกบรหยอดใหลงในแวน ซงเปนสวนทจะเขามาชวยผลตในสวนของ

การหยอด ทงนผ วจยไดทาการทดลองหาอตราการไหลของนาผงเหลวและคานงถงปรมาตรของ

หมออนนาตาลเหลวเพอใหสามารถรองรบนาปรมาณผงเหลวในการเคยวแตละครงได

การทดลองหาอตราการไหลของนาผงเหลว

วตถประสงคการทดลอง

เพอหาอตราไหลของนาผงเหลวผานรหยอด

วสดอปกรณ

1.) นาผงเหลว

2.) แวน

ห น า | 54

3) รหยอดขนาดเสนผานศนยกลาง 1 เซนตเมตร

4) นาฬกาจบเวลา

วธการทดลอง

1) เคยวนาผงเหลวใหไดอณหภมอยในชวง 98–107 องศาเซลเซยส

2) เทลงในรหยอดใหไหลลงในแวน

3) จบเวลาขณะทนาผงเหลวไหลจากรหยอดลงแวนจนเตม

4) ทาซาหลายๆ ครง

5) บนทกผลและหาคาเฉลย

6) นาคาทไดมาคานวณอตราการไหลเทยบกบเวลา

ผลการทดลอง แสดงไดดงตารางท 3.2

ตารางท 3.2 ผลการทดลองหาอตราการไหลของนาผงเหลว

ครงท 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ระยะเวลา

( วนาท ) 2.23 2.17 1.98 2.04 1.86 2.24 1.95 2.02 2.13 2.08

จากผลการทดลองทได แสดงใหเหนวา

1) คาเฉลยของระยะเวลาเทากบ 2.07 วนาท

2) ปรมาตรของนาตาลแวนเทากบ 1.14 ลบ.ซม.

3) อตราไหลของนาตาลเมอเทยบกบเวลาเทากบ 0.55 ลบ.ซม./วนาท

วเคราะหผลการทดลอง

จากผลการทดลองจะเหนไดวาระยะเวลาทไดจากการทดลองในแตละครง ม

ความแปรปรวนสง แตเปนทยอมรบไดเนองจากขนาดแวนทใชนนมความแปรปรวนสง อกทงในการ

ผลตนาตาลแวนนนไมไดกาหนดปรมาณการหยอดทแนนอน เปนเพยงการหยอดเพอใหเตมแวน

เทานน

ลกษณะของหมออนและชดเปด-ปด รหยอด สามารถสรปไดคอ หมออนจะตองม

ขนาดและปรมาตรใกลเคยงกบกระทะทใชเคยวนาผงเหลว เพอใหสามารถรองรบนาผงเหลวทผาน

การเคยวจากกระทะได จากการวดปรมาตรโดยการตวงดวยนา พบวากระทะทใชเคยวมปรมาตร

20 ลตร สวนหมออนนนมลกษณะเปนทรงสามเหลยมเพอใหการไหลคลองตวขน โดยมขนาดฐาน

กวาง 37.5 เซนตเมตร เพอใหสามารถเทนาผงเหลวลงไดสะดวก มความยาว 60 เซนตเมตร เพอให

มความพอดกบชวงแขนของคน และมความสง 20 เซนตเมตร เพอใหไดปรมาตร โดยมปรมาตร

ห น า | 55

เทากบ 1

2 × 37.5 × 60 × 20 = 22,500 ลกบาศกเซนตเมตรหรอ 22.5 ลตร ดงแสดงในรปท 3.14 ม

รหยอดนาตาล 6 ร เพอใหกระจายทวความยาวหมออน สามารถหยอดนาตาลแวนไดครงละ 6

แวน

รปท 3.14 หมออนนาผงเหลวและชดเปด–ปด รหยอดนาผงเหลว

วสดทใชสราง

1.) สเตนเลสแผน หนา 1.8 มลลเมตร

2.) ทอสแตนเลส ขนาด 1 นว

3.) เหลกฉาก ขนาด 2 นว

3.4.2 บลอกสแตนเลส

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

บลอกสแตนเลสเปนตวรองรบบลอกไมไผซงเปนสวนทรองรบแวน เพอทจะ

ลาเลยงไปยงตาแหนงของการหยอดนาตาลและลาเลยงไปยงสวนของการเกบผลตภณฑ ในการ

ออกแบบจะตองคานงถงความพอดในการวางบลอกไมไผลงไป เพอใหมขนาดทพอดกบขนาดของ

แวน และการดแลดานความสะอาดและปลอดภยเนองจากเปนสงทเกยวของกบอาหาร

สรปลกษณะของบลอกสาหรบวางแวน

ขอสรปของบลอกสาหรบวางแวน คอ มลกษณะเปนแผนสเหลยมผนผามขอบ

ขนมาเลกนอยดงแสดงในรปท 3.15 จากขนาดของหมออนทยาว 60 เซนตเมตร และจากการวด

ขนาดของแวนกลาง 50 แวน มขนาดเสนผานศนยกลางเฉลย 2.58 เซนตเมตร จงใหขนาดของ

บลอกสแตนเลสกวาง 3 เซนตเมตร (รองรบขนาดเสนผานศนยกลางของแวนกลางได) ยาว 60

เซนตเมตร (เทากบความยาวหมออน) หนา 0.5 มลลเมตร ขอบสง 5 มลลเมตร (เทาความสงของ

แวน)

9 cm.

9 cm.

20 cm.

60 cm. 37.5 cm.

ห น า | 56

วสดทใชสราง

สแตนเลสแผนหนา 0.5 mm

รปท 3.15 บลอกสาหรบวางแวน

3.4.3 บลอกไมไผ

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

บลอกไมไผเปนสวนรองรบแวนและนาตาลทหยอดลงมา ซงบลอกไมไผจะมชอง

สาหรบวางแวน ตาแหนงของชองจะตรงกบรหยอดนาตาล ผ ใชจะตองนาแวนวางในชองจนครบ

แลวนามาวางในบลอกสแตนเลสเพอใหบลอกสแตนเลสเปนตวลาเลยงบลอกไมไผไปยงจดหยอด

นาตาล และไปยงจดเกบนาตาลแวน

ขอสรปของบลอกไมไผ

จากขนาดของบลอกสแตนเลสทมความยาว 60 เซนตเมตร กวาง 3 เซนตเมตร

ขอบสง 5 มลลเมตร จงใหลกษณะของบลอกไมไผเปนแผนหนา 5 มลลเมตร กวาง 2.7 เซนตเมตร

และยาว 65 เซนตเมตร เพอใหสามารถวางลงในบลอกสแตนเลสไดพอด มชองสาหรบวางแวน 6

ชอง หางกนเทากบระยะหางของหวหยอดนาตาล ดงแสดงในรปท 3.16

วสดทใชสราง

ไมไผ

60 cm.

3 cm.

ห น า | 57

รปท 3.16 บลอกไมไผ

3.4.4 โซขอปก

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

โซขอปกเปนสวนทลาเลยงบลอกสาหรบวางแวนใหเคลอนท ดงนนในการเลอกใช

โซขอปกจะตองคานงถงแรงดงทโซจะรบได และขนาดปกของโซใหมขนาดพอดกบขนาดของบลอก

เพอใหงายตอการจบยด

ขอสรปของโซขอปก

จากขนาดของบลอกสแตนเลส โซขอปกทเลอกใชคอ โซเบอร 60 มจานวนขอโซ

เทากบ 144 ขอ ตดปกโซเพยงดานเดยว ขนาดของปกมขนาดใกลเคยงกบขนาดของบลอกสเตน

เลส

3.4.5 เพลาขบและเฟองขบ

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

เพลาขบและเฟองขบ เปนตวขบโซใหเคลอนท ในการออกแบบเพลาขบจะตอง

คานงถงความเรวในการเคลอนทของโซ สวนจานวนฟนของเพลาขบนนจะตองคานงถงความยาว

ของโซทใชและระยะหางของเพลาขบ ซงจะตองมการคานวณหาขนาดทสามารถใชงานได

การคานวณ

ความเรวในการเคลอนท

Feed ทตองการ คอ 6 แวนตอ 2 วนาท

ระยะทาง คอ 116.5 มลลเมตรตอ 6 แวน

จากสมการ V = f x s

จะได V = (6 แวน/2 s) x (116.5 mm/6 แวน)

9 cm.

7.5 cm.

ห น า | 58

= 58.25 mm/s

= 3,495 mm/min

ขนาดของเพลาขบ

จากสมการ V = πdn

60

58.25 = πd60

60

d = 18.54 mm

จานวนฟนขบ

จากสมการ L

p =

2e

p +

N1+N2

2 +

(N2-N1)2

4π2(e

p)

ในทน N1 = N2

144 = 2(1300)

19.05 + N

N = 7.52

ขอสรปของเพลาขบและเฟองขบ

เพลาขบทใชคอขนาด 25 มลลเมตร หรอ 1 นว สวนเฟองขบใชเฟอง 11 ฟน

ลกษณะของเพลาขบและเฟองขบดงแสดงในรปท 3.17 และ 3.18

รปท 3.17 เพลาขบ

รปท 3.18 เฟองขบโซ

ห น า | 59

3.4.6 มอเตอรและชดเกยรทดรอบ

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

มอเตอรและชดเกยรทดรอบ เปนสวนของกาลงในการขบโซใหเคลอนท ในการ

ออกแบบมอเตอรตองคานงถงภาระทมอเตอรรบและความเรวทเราตองการ ซงจะตองมการ

คานวณหาขนาดของมอเตอรทสามารถทางานได

การคานวณ

คานวณรอบของมอเตอร

จากสมการ V = Npn

12

3495 = 11×19.5×n

12

n = 200 rpm

คานวณกาลงของมอเตอร

จากสมการ P = 2πTN

60

P = 261.8 Watt

ขอสรปของมอเตอรและชดเกยรทดรอบ

มอเตอรทใชจะเปนมอเตอร single phase 1.25 HP โดยมชดเกยรทดรอบสาเรจ

โดยทดรอบเหลอ 24 รอบตอนาท

3.4.7 โซลนอยดเบรก

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

โซลนอยดเบรก เปนตวดงใหชดเปด–ปด รหยอดนาตาลขยบขนและลงเพอเปด

ปากรนาตาลใหสามารถไหลลงมาได ในการเลอกใชโซลนอยดจะตองคานงถงนาหนกทโซลนอยด

รบ และความถในการทางานเพอปองกนไมใหโซลนอยดทางานหนกเกนไปเพราะอาจทาใหมอาย

การใชงานสนได

ขอสรปของโซลนอยดเบรก

โซลนอยดเบรกทใชเปนแบบขนาดแรงดง 10 กโลกรม ชวงระยะของการดงเทากบ

4 เซนตเมตร ดงแสดงในรปท 3.19

ห น า | 60

รปท 3.19 ลกษณะของโซลนอยดเบรก

3.4.8 ฮทเตอร

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

ฮทเตอรจะเปนตวทใหความรอนกบนาตาลอยตลอดเวลา เพอปองกนนาตาล

แขงตวและสามารถไหลผานรหยอดนาตาลได ในการเลอกชนดและขนาดของฮทเตอรจะตอง

คานงถงความทวถงของความรอนและขนาดของสงทจะใหความรอน

ขอสรปของฮทเตอร

ฮทเตอรทใชจะเปนฮทเตอรแผน ขนาดกวาง 120 มลลเมตร ยาว 200 มลลเมตร

220 โวลต 1,000 วตต 2 ตวตดเขากบหมออนนาตาล ดงแสดงในรปท 3.20

รปท 3.20 ลกษณะของฮทเตอรแผน

ห น า | 61

3.4.9 โครงเครองชวยผลตนาตาลแวน

ในการออกแบบอยางละเอยด กอนการดาเนนการสรางไดมการวเคราะหและ

คนควาขอมลเพอใหมนใจไดวาแบบทจะสรางสามารถใชงานไดจรงอยางมประสทธภาพ จง

ออกมาเปนแบบทพรอมจะดาเนนการสราง

หลกการและเหตผลในการออกแบบ

โครงเครองชวยผลตนาตาลแวนเปนสวนทสาคญทสดของการสรางเครองชวย

ผลตนาตาลแวนเพราะตองรองรบสวนประกอบอน ๆ ของเครองทงหมด การออกแบบโครง

เครองชวยผลตนาตาลแวนควรคานงถงปจจยทเกยวเนองในการออกแบบ ไดแก ความแขงแรงของ

วสดทใช ขนาดของโครงเครองทเหมาะสมตอการทางาน และขนาดของสวนประกอบอน ๆ ของ

เครอง

สรปลกษณะโครงเครอง

ขอสรปแบบการสรางโครงเครองชวยผลตนาตาลแวนมลกษณะทางกายภาพดง

แสดงในรปท 3.21 โดยม 2 โครงสรางหลก คอ สวนรองรบการลาเลยงมขนาดกวาง 80 เซนตเมตร

ยาว 140 เซนตเมตร สง 78 เซนตเมตร และสวนทรองรบหมออนนาตาลกวาง 48 เซนตเมตร ยาว

80 เซนตเมตร สง 27 เซนตเมตร

รปท 3.21 ลกษณะของโครงเครองทไดทาการออกแบบ

48 cm.

140 cm.

78 cm.

27 cm.

60 cm.

80 cm.

สวนรองรบหมออน

สวนรองรบการลาเลยง

ห น า | 62

วสดทใชสราง

1) เหลกฉาก 2 นว

2) เหลกรปโครงสรางตวย

จากรายละเอยดการออกแบบชนสวนตาง ๆ ของเครองชวยผลตนาตาลแวน

ขนตอนถดไปจะเปนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนตามแบบทไดออกแบบไว จากนนจง

ทดสอบการใชงาน ซงจะอธบายในสวนตอไป

ห น า | 63

บทท 4

การสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนและการประเมนผล

เนอหาในบทท 4 น จะกลาวถงการดาเนนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน

การทดลองใชงานของเครอง การปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวน การประเมนผลเบองตน

และการวเคราะหเชงเศรษฐศาสตร

4.1 การสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน

ในการดาเนนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนนน ผ วจยไดเลอกชางผ รบเหมา

งานสราง ใหทาการรบผดชอบงานสรางเครองทงหมด

4.1.1 ขนตอนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน

ลาดบขนตอนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนมดงน

1. จดเตรยมวสดอปกรณ เครองมอ สาหรบการสราง การสงซอวสด–อปกรณ ทใช

ในการสราง อาทเชน อปกรณเครองมอชาง เหลกขนาดตาง ๆ มอเตอร เฟองขบ โซ หมอสแตนเลส

เปนตน

2. ตดเหลกตามขนาดและประกอบชนสวนโครงของเครองชวยผลตนาตาลแวน

วดขนาด และตรวจสอบความถกตอง ดงแสดงในรปท 4.1

รปท 4.1 การประกอบโครงของเครองชวยผลตนาตาลแวน

ห น า | 64

3. ประกอบหมอสแตนเลสเขากบโครงเครองชวยผลตนาตาลแวน และทดลอง

ประกอบชด เปด–ปด รหยอดนาตาล ปรบระยะใหพอดกบรหยอด ดงแสดงในรปท 4.2 และ 4.3

รปท 4.2 การประกอบหมอสแตนเลสเขากบโครงของเครอง

รปท 4.3 การทดลองประกอบชด เปด–ปด รหยอดนาตาล

4. ทาสกนสนมโครงเครอง รอใหสแหง ดงรปท 4.4

5. ประกอบมอเตอรและชดเกยรทดเขากบโครงของเครอง โดยใหมอเตอรอย

ทางดานหนาของเครอง และใหเฟองขบอยดานนอกเครอง ดงแสดงในรป 4.5

ห น า | 65

รปท 4.4 โครงเครองททาสกนสนม

รปท 4.5 มอเตอรและชดเกยรทดทประกอบเขากบโครงของเครอง

6. ประกอบเพลา เฟองขบและโซขอปกเขากบโครงของเครอง สงเกตการหมนของ

มอเตอรเพอตรวจสอบความเรวในการเคลอนทของโซ ดงแสดงในรปท 4.6

7. ยดบลอกสาหรบวางแวนเขากบโซขอปก ดงแสดงในรปท 4.7

ห น า | 66

รปท 4.6 เครองทประกอบเพลา เฟองขบโซและโซขอปกเสรจเรยบรอย

รปท 4.7 บลอกสาหรบวางแวนทยดตดกบโซขอปกเรยบรอยแลว

8. ประกอบชด เปด – ปดรหยอดนาตาลเขากบเครอง ดงรปท 4.8

9. ตดตงโซลนอยดเบรก ตดตงในลกษณะคานงดในการดนใหชด เปด-ปด รหยอด

นาตาลเคลอนท ดงแสดงในรปท 4.9

ห น า | 67

รปท 4.8 เครองททาการประกอบชดเปด – ปดรหยอดนาตาลแลว

รปท 4.9 การตดตงโซลนอยดเบรก

10. ตดตงฮทเตอรและตวควบคมอณหภมเขากบหมออน โดยใชฮทเตอรสองตว

แปะเขากบหมออนนาตาล ดงแสดงในรปท 4.10

11. ตดตงลมทสวตซ ตงระยะหยดของโซเพอใหบลอกตรงกบตาแหนงหวหยอด

นาตาล ดงแสดงในรปท 4.11 ทดสอบการทางาน ปรบตาแหนงลมทสวตซใหสามารถหยดไดตรง

ตาแหนง

ห น า | 68

รปท 4.10 การตดฮทเตอรเขากบหมออนนาตาล

รปท 4.11 ลมทสวตซทถกตดตง

12. ตดตงไทมเมอร เชอมตอระบบสายไฟ ดงแสดงในรปท 4.12 เกบสายไฟให

เปนระเบยบและสวยงาม

13. เครองทสรางเสรจสมบรณแสดงในรปท 4.13

ห น า | 69

รปท 4.12 การตดตงไทมเมอร

รปท 4.13 เครองทสรางเสรจสมบรณ

จากกระบวนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน ทาใหไดเครองชวยผลตนาตาล

แวนทสรางเสรจสมบรณ โดยเครองทสรางขนจะตองมการทดลองการทางาน และการวเคราะหหา

ความคมคาในการใชงานตอไป

4.1.2 งบประมาณการสราง

จากการออกแบบเครองชวยผลตนาตาลแวน จะตองคานงถงงบประมาณในการ

สราง โดยใชงบประมาณใหนอยทสดและสามารถใชงานไดด ทงนรายละเอยดดานราคาของวสดท

ใช ตลอดจนคาใชจายในการดาเนนการสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน มรายละเอยดของ

งบประมาณดงตารางท 4.1

ห น า | 70

ตารางท 4.1 ราคาวสดทใชในการสรางและคาใชจายในการดาเนนการสราง

รายการวสด จานวน ราคาตอหนวย

(บาท)

ราคารวม

(บาท)

1. มอเตอรพรอมชดเกยรทด 1 ชด 11,300 11,300

2. เฟองโซพรอมชดตลบลกปน 1 ชด 3,180 3,180

3. โซขอปก 2 เสน 2,800 5,600

4. แกนเพลา 2 เสน 350 700

5. ชดแผนใหความรอน 2 ชด 2,800 5600

6. ชดควบคมอณหภม 1 ชด 4,200 4,200

7. โซลนอยดเบรก 1 ตว 1,700 1,700

8. ลมตสวทซ 1 ตว 620 620

9. ไทมเมอร 2 ชด 1,420 2,840

10. โครงเหลก 1 ชด 4,515 4,515

11. ชดเปด-ปด รหยอดนาตาล 1 ชด 1,800 1,800

รวม 42,055

คาแรงในการสรางเครอง - 22,000

รวมทงสน 64,055

4.1.3 การทดลองการทางานของเครอง

ในขนตอนการทดลองการทางานของเครองนน ไดทาการทดลองโดยใชวสด

ทดลองทนามาจากกลมแมบานสตรผลตภณฑตาลโตนด บานคลองฉนวน ต.ชมพล อ.สทงพระ จ.

สงขลา ซงในการทดลองไดดาเนนการทดลองเปนขนตอนดงน

1. เปดเครองเดนระบบโดยไมใสวตถดบทดลองเปนระยะเวลา 36 นาท เพอให

เครองเดนระบบครบรอบการทางานจานวน 2 รอบการผลต และเปนการตรวจสอบกลไกของระบบ

พรอมทงหาขอผดพลาดทอาจเกดขนขณะเครองทางานอกดวย

2. เปดเครองเดนระบบโดยใสวตถดบทดลองดงแสดงในรปท 4.14

ห น า | 71

รปท 4.14 การใสวตถดบทดลองนาตาลเหลวลงไปในเครอง

3. เมอเครองทางาน สามารถปรบแตงปรมาตรนาตาลเหลวทจะทาการหยอดได

โดยใชรเลยเวลาไทมเมอรเปนตวควบคมความเรวในการไหลของนาตาลเหลว ใหหยอดไดตาม

ตองการ อกทงความหนดและความเรวในการไหลของนาตาลเหลวจะถกควบคมไดโดยการปรบ

เพม–ลด อณหภมของฮทเตอร

4. ลกษณะผลผลตหรอนาตาลแวนทได แสดงในรปท 4.15

รปท 4.15 ผลผลตทไดจากการทดลองเดนเครอง

จากการทดลองการทางานของเครองพบวา เครองหยอดนาตาลแวนทสรางขน

สามารถผลตนาตาลแวนไดดงภาพประกอบท 4.15 และกมเศษนาตาลทใชไมไดรวมอยดวยซงก

นาตาลแวน

เศษนาตาล

ห น า | 72

คอเปนนาหนกของนาตาลทสญเสยไป โดยนาหนกของนาตาลทผลตไดและนาหนกของนาตาลท

สญเสยไปจากการทดลองใชเครอง เปนดงตารางท 4.2

ตารางท 4.2 นาหนกของนาตาลทหยอดไดและนาหนกของนาตาลทสญเสย

ชดท นาตาลทหยอดได (กรม) นาตาลทสญเสย (กรม)

1 35.3 9.2

2 36.1 9.3

3 35.6 9.9

4 35.7 9.7

5 34.9 9.8

6 35.0 9.6

7 35.5 9.4

8 35.4 9.0

9 35.8 9.5

10 34.8 9.6

รวม 354.1 95

จากขอมลในตารางท 4.2 จะเหนไดวาผลผลตทไดจากการทดลองเครองผลตนาตาลแวนทสรางขน

นนมคาความสญเสยของนาตาลเหลว โดยมคาความสญเสยใน 10 ชดการผลต (หนงชดเทากบ 6

แวน) เทากบ 95 กรม ตอปรมาณการผลต 354.1 กรม มคาความสญเสยคดเปน 26.83%

4.2 การประเมนผลเบองตน

การประเมนผลเบองตนเปนการประเมนผลทไดจากการทดสอบการทางานของเครองชวย

ผลตนาตาลแวน โดยทดลองใหเครองทางานจรงและจบเวลาในการทางาน นบจานวนนาตาล

แวนทได จากนนนามาหากาลงการผลตทแทจรงของเครอง ซงผลทไดจากการทดลองและการ

เปรยบเทยบกาลงการผลตแสดงในตารางท 4.3

ห น า | 73

ตารางท 4.3 การเปรยบเทยบกาลงการผลตกอนใชเครองและหลงใชเครองชวยผลตนาตาลแวน

กอนการใชเครองชวยผลตนาตาลแวน หลงการใชเครองชวยผลตนาตาลแวน

แวนเลก : กาลงการผลต

เรยงแวน 40.37 แวน / นาท

หยอดลงแวน 27.25 แวน / นาท

แวนเลก : กาลงการผลต

เรยงแวน 60 แวน / นาท

หยอดลงแวน 60 แวน / นาท

จากตารางท 4.3 สามารถนามาคานวณและเปรยบเทยบเปนปรมาณการผลตตอวน

เปรยบเทยบจานวนคนทใชในการผลต ระหวางปรมาณการผลตแบบเดมและปรมาณการผลตแบบ

ใชเครองชวยผลตนาตาลแวน

ตารางท 4.4 การเปรยบเทยบปรมาณการผลต

ปรมาณการผลตทมอยเดม ปรมาณการผลตทใชเครองชวยผลต

ผลตนาตาลแวนวนละ 8 ชวโมง ผลตนาตาลแวนวนละ 6 ชวโมง

แวนเลกผลตไดวนละ 192 ถง ถงละ 100 แวน

แวนกลางผลตไดวนละ192 ถง ถงละ 40 แวน

แวนเลกผลตไดวนละ 216 ถง ถงละ 100 แวน

แวนกลางผลตไดวนละ 405 ถง ถงละ 40 แวน

ตองมผผลตอยางนอย 4 คน ตองมผผลตอยางนอย 2 คน

คาความสญเสยของนาตาลทเกดขนจากการใชเครองชวยผลตนาตาลแวน เปนผลจาก

ความสญเสยของนาตาลแวนทเกดจากการใชเครองชวยผลตนาตาลแวน โดยสามารถหาไดจาก

การททดลองใหเครองทางาน เมอใหเครองทางานหยอดนาตาลจนหมด นานาตาลแวนทไดจาก

การหยอดและนาตาลสวนทสญเสยมาชงนาหนก หาคาเปอรเซนตของนาตาลทสญเสยจากการ

ทางาน ซงจากการทดลองพบวาเปอรเซนตการสญเสยนาตาลของเครองชวยผลตนาตาลแวนอยท

26.83% ซงผลทไดจากการประเมนผลเบองตน นอกจากคาความสญเสยทเกดขนแลว จากการ

ทดลองใชเครองยงพบปญหาทางเทคนคระหวางการทางานของเครอง คอ กลไกในการหยอด

นาตาลแวนยงทางานไมถกตองทาใหการหยอดนาตาลแวนไมเตมแวน การทางานของฮทเตอรไม

เปนไปตามคาทเซตไวทาใหนาตาลไหม และมการกระจายความรอนไมทวถง นอกจากนขณะท

เครองทางานยงมเสยงดงเกดขนอกดวย

จากปญหาขางตน งานทผ วจยจะดาเนนการตอไป คอ ทาการปรบปรงเครองเพอ

แกปญหาดงกลาวใหสามารถนาเครองไปใชงานจรงและมประสทธภาพในการทางานเพมขน

4.3 การปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวนและผลการทดลอง

ห น า | 74

4.3.1 การปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวน

1. การปรบปรงหมออนนาผง

จากการทดลองพบวาการกระจายความรอนไมทวหมออนนาผง ทาใหนาผง

ละลายไดไมด ตดอยทรหยอด และรอบหมออนนาผง ดงนนจงมการออกแบบเครองชวยหยอด

นาตาลแวนโดยเพมระบบกระจายความรอนใหทวหมออนนาผง โดยอาศยนามนเปนตวกลางใน

การกระจายความรอน ซงไดออกแบบปรบปรงหมออนโดยเพมผนงอก 1 ชนจากหมออนแบบเกา

เพมใหเกดชองวางใหนามนไหลวนพาความรอนไปรอบหมออน ดงแสดงในรปท 4.16

(1)

(2)

รปท 4.16 การเพมระบบกระจายความรอนโดยเพมผนงหมออน

(1) หมออนแบบเกา

(2) หมออนแบบใหม

2. การปรบปรงบลอกอลมเนยม

ผนงหมออนน าผงเพม

เปน 2 ชน เพอใสน ามน

ห น า | 75

จากการทดลองทผานมาไดใชบลอกไมไผสาหรบเปนสวนรองรบแวนและนาตาล

ทหยอดลงมาซงบลอกไมไผจะมชองสาหรบวางแวน ตาแหนงของชองจะตรงกบรหยอดนาตาล

ผใชจะตองนาแวนวางในชองจนครบ แลวนามาวางในบลอกสแตนเลสเพอใหบลอกสแตนเลสเปน

ตวลาเลยงบลอกไมไผไปยงจดหยอดนาตาล และไปยงจดเกบนาตาลแวน ซงรปแบบนทาให

เสยเวลาในการจดวาง ตาแหนงของแวนนาตาลไมแมนยา จงไดมการปรบปรงทาบลอกอลมเนยม

ขนโดยมขนาดและตาแหนงทแมนยา เนองจากในแตละตาแหนงทจะวางแวนนาตาลไดทาการ

เจาะรในบนบลอกอลมเนยมใหตรงกบตาแหนงรหยอดของเครองชวยหยอดนาตาลแวน ดงแสดง

ในรปท 4.17

รปท 4.17 บลอกอลมเนยม

4.3.2 ผลการทดลอง

หลงจากทไดทาการปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวนเพอแกไขปญหาการ

กระจายความรอนไมทวถงหมออนนาผง แลวไดนาไปทดลองใชงานจรงกบกลมแมบานสตร

ผลตภณฑตาลโตนด บานคลองฉนวน ต.ชมพล อ.สทงพระ จ.สงขลา โดยเครองชวยหยอดนาตาล

แวนแบบใหมจะตองอาศยนามนเปนตวกลางในการพาความรอนใหไหลวนรอบหมออนนาผง

ดงนนจะตองเตมนามนลงในชองนามนของหมออนนาผง ดงแสดงในรปท 4.18 และไดทาการ

ทดลองหยอดนาตาลแวน ดงแสดงในรปท 4.19

ห น า | 76

รปท 4.18 การเตมนามนในหมออนนาผง

รปท 4.19 การทดลองหยอดนาตาลแวน

จากการทดลองเมอไดมการปรบปรงหมออนโดยเพมผนงอกชนหนงเพมเปนชอง

ใสนามนเพอกระจายความรอนจากฮทเตอร พบวาการกระจายความรอนใหแกนาผงดขน นาผง

ละลายไดดขน ทาใหลดปญหาของนาผงทละลายไมทน สงผลใหสามารถหยอดนาตาลแวนไดดขน

จากการทดลองทาบลอกอลมเนยมพบวามความสะดวกและลดเวลาในจดวาง

แวนนาตาลและสามารถวางแวนไดในตาแหนงทแมนยาตรงตามรหยอดของเครองชวยหยอด

นาตาลแวน อกทงการจดบลอกดวยอลมเนยมยงสามารถชวยใหนาตาลแวนทหยอดเสรจเรยบรอย

แลวออกจากบลอกไดงายกวาบลอกททาจากไมไผ

ห น า | 77

4.4 ขอเสนอแนะจากการปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวน

เนองจากการสรางเครองตนแบบในครงนยงมขอทควรปรบปรงเ พอแกไขปญหาในทาง

ปฏบต แตยงไมสามารถทาไดจรงในงานวจยครงน เนองจากงบประมาณมจากด ดงนนจงขอสรป

แนวทางแกไขดงน

1. จากการทดลองการแกไขปญหาการกระจายความรอนพบวาความรอน

กระจายในหมออนดขนแตความรอนยงกระจายมาไมถงรหยอด ทาใหนาผงแขงตวทรหยอด จง

เสนอวาควรเพมฮทเตอรแบบสวมทรหยอดเพอไมใหนาผงไมแขงตว ดงแสดงรปท 4.20

รปท 4.20 ฮทเตอรแบบสวมรอบรหยอด

2. จากปญหากลไกการหยอดนาตาลแวนยงทางานไมถกตองทาใหการ

หยอดนาตาลแวนไมเตมแวน จงเสนอวาควรปรบระบบกลไกการหยอดนาตาลแวนเปนระบบวาลว

ดงแสดงในรปท 4.21

รปท 4.21 กลไกการหยอดนาตาลแวนระบบวาลว

คนโยก

กานกระทง

วาลวปดรหยอด

ฮทเตอรแบบสวม

ห น า | 78

ลกษณะการการทางานของระบบวาลวเพอใหหยอดนาตาลไดถกตองมากยงขน โดยมการ

ทางานเรมจากกานกระท งเคลอนทขน วาลวปดรหยอดจะปดทาใหนาตาลไมสามารถไหลผานร

หยอดไดดงแสดงในรปท 4.22 (1) และเมอกานกระท งเคลอนทลง วาลวปดรหยอดจะเปดให

นาตาลไหลผานหยอดลงในแวนนาตาลดงแสดงในรปท 4.22 (2)

รปท 4.22 การทางานของวาลวปดรหยอด

(1) วาลวปดรหยอดเคลอนทขน

(2) วาลวปดรหยอดเคลอนทลง

4.5 การวเคราะหเชงเศรษฐศาสตร

การวเคราะหเศรษฐศาสตรจะเปนการวเคราะหจดคมทน โดยการหาตนทนคงท ตนทน

แปรผน ตนทนการผลตและคาแรง เปนตน เพอนามาวเคราะหหาจดคมทน โดยมรายละเอยด

ดงน

ตนทนคงท ประกอบดวยคาเสอมราคาของเครองจกร สามารถหาไดหลากหลายวธ โดยจะ

เลอกแสดงวธการประเมนคาเสอมราคาของเครองจกรแบบเสนตรง โดยกาหนดให

คาเสอมราคาตอป = (P – L) / N

= (64,000 – 5,000) / 4

= 14,750 บาท

อตราคาเสอมราคาตอป = [(1 - (L / P) ) / N ] x 100%

= [(1 - (5,000 / 64,000)) / 4] x 100%

= 23.05 %

ตนทนแปรผน ประกอบดวย คาแรง คาไฟฟา และคาวสด

คาแรงตอเดอน = คาแรงตอคนตอเดอน x จานวนคน

ห น า | 79

= 12,000 x 2

= 24,000

คาไฟฟา

- กาลงไฟฟาทใชทงหมด = 2,550 วตต

- พลงงานไฟฟา = 2.55 x 7 x 26

= 464.1 หนวย

- คาไฟฟาฐาน = 504.01 + 8.19

= 512.20 บาท

- คาไฟฟาแปรผน = 464.1 x 0.9255

= 430 บาท

คาไฟฟารวมภาษมลคาเพม = (512.20 + 430) x 1.07

= 1,008.15 บาท

คาวสด

จากปรมาณการผลตแวนกลาง 405 ถงตอวน ถงละ 200 กรม คดเปน 81

กโลกรมตอวน หรอ 2,430 กโลกรมตอเดอน

ความสญเสยจากการผลตอยท 26.83% ดงนนปรมาณทผลตไดอยท 73.13%

ปรมาณวสดทใชทงหมดจงเปน 2,430×10073.13

= 3,322 กโลกรม

โดยวสดทใชประกอบดวย นาผงเหลว 21.43% นาตาลทราย 35.71% หรอคด

เปนนาผงเหลว 712 กโลกรม นาตาลทราย 1,186 กโลกรม

จดคมทน

การหาจดคมทนนน จะตองเรมจากการวเคราะหกอนวาแตละเดอนมคาใชจายอะไรบางท

เกยวของกบการผลต รายละเอยดคาใชจายในสวนของวสดจะคดจาดสวนทใชจรงในการผลต ไม

นบในสวนทสญเสย ซงรายละเอยดของคาใชจายตอเดอนเปนดงน

ตนทนคงท

คาเสอมราคา = 1,230 บาท

คาไฟฟาฐาน = 512.20 บาท

รวม = 1,742.2 บาท

ตนทนแปรผน

คาแรงโดยตรงของผผลต 2 คน คนละ 12,000 บาท = 24,000 บาท

คาไฟฟาแปรผน = 430 บาท

คาวสด

ห น า | 80

- นาผงเหลว 712 กโลกรม กโลกรมละ 50 บาท = 35,600 บาท

- นาตาลทราย 1,186 กโลกรม กโลกรมละ 24 บาท = 28,464 บาท

- แวนใบตาล 667,800 แวน = 5,832 บาท

คาบารงรกษาเครองจกร = 1,000 บาท

คาใชจายอนๆ = 5,000 บาท

รวม = 100,326 บาท

ตนทนแปรผนตอหนวย = 100,326 / 2,430

= 41.2864 บาทตอกโลกรม

ราคาขายตอหนวยเทากบ 50 บาทตอกโลกรม

รายไดจากการขาย (คดจากวสดทใชจรง ไมนบในสวนสญเสย)

12,150 ถง ถงละ 10 บาท = 121,500 บาท

การคานวณหาจดคมทนสามารถหาไดจากสมการ

N = F / (P – V)

โดยท N คอ ปรมาณจดทผลตคมทนพอด

F คอ ตนทนคงท (บาทตอเดอน)

P คอ ราคาขายตอหนวย (บาทตอกโลกรม)

V คอ ตนทนผนแปรตอหนวย (บาทตอกโลกรม)

N = 1,742.2 / (50 – 41.2864)

= 213.15 กโลกรม

ระยะเวลาในการคนทนสามารถคานวณไดดงน

เงนลงทนเรมตน 64,000 บาท

รายไดสทธตอเดอน 121,500 – (100,326 + 512.2) = 20,661.8 บาท

ระยะเวลาคนทน 93 วน

เดอน

64,000

20,661.8 20,661.8 20,661.8 20,661.8

0 1 2 3 4

ห น า | 81

ตารางท 4.5 การเปรยบเทยบวธการเดมกบการใชเครองหยอดนาตาลแวน

รายการ วธการเดม วธการใหม

คาแรงงาน 48,000 24,000

คาวสด

- นาผงเหลว 712 กโลกรม กโลกรมละ 50 บาท

- นาตาลทราย 1,186 กโลกรม กโลกรมละ 24 บาท

- แวนใบตาล 667,800 แวน

35,600

28,464

5,832

35,600

28,464

5,832

เวลาทใชในการผลต 8 ชวโมง 6 ชวโมง

อตราการผลต

- แวนเลกผลตไดวนละ

-แวนกลางผลตไดวนละ

19,200 แวน

7,680 แวน

21,600 แวน

16,200 แวน

จากผลลพธทไดจากการคานวณ โดยเปรยบเทยบระหวางกรรมวธการผลตแบบเดมและ

หลงจากการนาเครองชวยผลตนาตาลแวนเขามาใช พบวามความคมคาในการลงทน เนองจาก

สามารถเพมกาลงการผลตทไดมากกวากรรมวธการผลตแบบเดมโดยวธการใหมไดคานวณจาก

การหกในสวนทสญเสยไปแลว ซงยงพบวามกาลงการผลตขน ใชแรงงานในการผลตลดลงจาก

วธการเดมทตองใชแรงงานถง 4 คน แตหลงจากทใชเครองชวยหยอดนาตาลแวนใชแรงงานลดลง

ถงครงหนง อกทงยงสามารถลดเวลาทใชในการผลตได จากเดมทใชเวลาผลตวนละ 8 ชงโมง เปน

วนละ 6 ชวโมง ทาใหสามารถผลตไดสะดวก รวดเรวมากยงขน

ห น า | 82

บทท 5

สรปผล

งานวจย “การออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน” มวตถประสงคเพอ

ทาการออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวนใหกบเกษตรกรทผลตนาตาลแวนททามาจาก

นาตาลโตนด โดยขนตอนในการทาวจยจะเรมตนจากการสารวจขอมล การวเคราะหขอมลและ

วเคราะหปญหาเพอหาสาเหต จากนนนาขอมลทไดมาทาการออกแบบและสรางเครองจกรเพอ

แกไขปญหา ซงจากการวเคราะหขอมลพบปญหา คอกระบวนการในการผลตนาตาลแวนมความ

ยากลาบาก ใชระยะเวลาในการผลตนาน อกทงปรมาณทผลตไดไมเพยงพอตอความตองการของ

ตลาด ทาใหเกดแนวคดทจะออกแบบและสรางเครองชวยผลตนาตาลแวน เพอลดเวลาทใชใน

กระบวนการการผลต และชวยทนแรงใหกบเกษตรกรผผลตนาตาลแวน อกทงยงชวยใหบคคลอน

ๆ สามารถผลตนาตาลแวนได แมจะไมมความชานาญในการผลตกตาม

ดวยเหตนจงไดมการออกแบบและสรางเครองตนแบบขนมา โดยสามารถผลตได

วนละอยางนอย 51,000 แวน สาหรบแวนขนาดใหญ และ 42,120 แวนสาหรบแวนขนาดเลกเพอ

ชวยแกไขปญหาของเกษตรกร ซงเปนไปตามวตถประสงคทตงไว โดยเครองจะประกอบดวยชด

หมออนนาตาลเหลว ชดลาเลยงแวนนาตาลโตนด และชดควบคมการหยอด การออกแบบเปนการ

ออกแบบใหทง 3 สวนทางานสมพนธกนในลกษณะการทางานแบบอตโนมต เมอทาการทดลอง

การทางานของเครองพบวาเครองผลตนาตาลแวนทสรางขนสามารถใหผลผลตนาตาลแวนไดแตก

มเศษนาตาลทใชไมไดรวมอยดวยซงคดเปนคาความสญเสยทเกดขน 26.83% ซงยงเปนคาทสงอย

อาจจะตองมการปรบปรงเครองเพมเตมเพอใหคาความสญเสยลดนอยลง

นอกจากนตวเครองเองกยงมปญหาในการใชงานคอ กลไกในการหยอดนาตาล

แวนยงทางานไมถกตองทาใหการหยอดนาตาลแวนไมเตมแวน การทางานของฮทเตอรไมเปนไป

ตามคาทเซตไวทาใหนาตาลไหม และมการกระจายความรอนไมทวถง นอกจากนขณะทเครอง

ทางานยงมเสยงดงเกดขนอกดวย ดงนนทมผ วจยจงไดดาเนนการปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาล

แวนในเรองของการกระจายความรอนทไมทนถง จากนนจงทาการทดลองเครองหลงการปรบปรง

และนาเครองไปทดลองใชงานจรงกบกลมแมบานสตรผลตภณฑตาลโตนด บานคลองฉนวน ต.ชม

พล อ.สทงพระ จ.สงขลา แตอยางไรการปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวนยงไมสามารถ

ปรบปรงไดครบถวนในทกปญหาเนองจากยงมขอจากดในเรองของงบประมาณ ดงนนจงไดเสนอ

แนวคดในการปรบปรงเครองชวยหยอดนาตาลแวนดงน

1. เพมฮทเตอรแบบสวมทรหยอด

ห น า | 83

2. ปรบระบบกลไกการหยอดนาตาลแวนเปนระบบวาลว

จากการทางานวจยไดวเคราะหขอมลเบองตนและวเคราะหคณคาทาง

เศรษฐศาสตร พบวาเครองตนแบบทไดทาการสรางขนนมตนทนในการดาเนนการสรางทงหมด

ประมาณ 64,000 บาท เครองจกรมอตรากาลงการผลตอยท 53 แวนตอนาท เปนผลใหกาลงการ

ผลตเพมขน 26 แวนตอนาท โดยเครองทางานตดตอกนนาน 6 ชวโมง ซงในการหาอตราการผลต

นจะสนใจเฉพาะแวนขนาดใหญ เนองจากในการใชเครองชวยหยอดนาตาลแวนนสามารถเพม

อตราการผลตแวนขนาดใหญไดมาก มการเปลยนแปลงทชดเจน และแวนขนาดใหญกเปนท

ตองการมากกวาแวนขนาดเลก ซงจากอตราการผลตทผลตไดนนบรรลตามวตถประสงคทตงไว

ทวาเครองหยอดนาตาลแวนขนาดใหญได 51,000 แวน/วน และจากการวเคราะหคณคาทาง

เศรษฐศาสตรทาใหพบวาปรมาณการผลตทคมทนเทากบ 213 กโลกรม โดยมระยะเวลาในการ

คนทนของเครองจกรอยท 93 วน

ห น า | 84

บรรณานกรม

กษม ศรวงศศาล และอบบาส หมดหมน. 2550. ออกแบบและสรางอปกรณชวยหยอดนาตาลแวน

อยางงาย. สงขลา : สาขาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลย

เทคโนโลยราชมงคลศรวชย

กฤษฎา ชยกล และวทรย สมะโชคด. 2540. เออรกอนอมคส วทยาการจดสภาพงานเพอการเพม

ผลผลตและความปลอดภย. พมพครงท 2. กรงเทพมหานคร : สมาคมสงเสรมเทคโนโลย

ไทย-ญป น.

กานดา ใจภกด. 2542. วทยาศาสตรการเคลอนไหว. พมพครงท 3. กรงเทพมหานคร : ดวงกมล

(2520).

เกษรนทร สทธวาร, พงศกร บรรณสาร และวระยทธ ดวงจนดา. 2548. เครองหยอดขนมตะโก.

กรงเทพมหานคร : ภาควชาวศวกรรมการผลต คณะวศวกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลย

พระจอมเกลาพระนครเหนอ

จรน ภาสระ. 2540. เออรกอนอมกส ศาสตรเพอการปรบสภาพแวดลอมในการทางานประจาวน.

กรงเทพมหานคร : ซเอดยเคชน.

เฉลมชนม สงวนศกดภกด และณรงควทย ตงศรเศรษฐ. 2545. การออกแบบและสรางเครองหยอด

นาตาลมะพราว. กรงเทพมหานคร : ภาควชาวศวกรรมการผลต คณะวศวกรรมศาสตร

สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

นฐวฒ เมฆสข และบดนทร ทพซาย. 2548. ปรบปรงและพฒนาเครองหยอดนาตาลมะพราว.

กรงเทพมหานคร : ภาควชาวศวกรรมการผลต คณะวศวกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลย

พระจอมเกลาพระนครเหนอ

บญเรอง มานะสรการ. 2542. เศรษฐศาสตรวศวกรรม. สงขลา : ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

พเชฐ ตระการชยศร. 2547. การออกแบบเครองจกร. สงขลา : ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

ภม ทพยมณฑา และเสธ เพชรสภา. 2547. การออกแบบและสรางเครองหยอดขนมคกกอตโนมต.

กรงเทพมหานคร : ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร สถาบนเทคโนโลย

พระจอมเกลาพระนครเหนอ

แรงงานสากล,องคการ (ILO). 2547. การศกษาการทางาน. แปลจากชอเรองในภาษาเดมโดย

จรญ มหทธาฟองกล ชเวช ชาญสงาเวช วนชย รจรวนช และวจตร ตณฑสทธ.

กรงเทพมหานคร : จฬาลงกรณมหาวทยาลย.

ห น า | 85

ศภชย ตระกลทรพยทว. 2548. การออกแบบเครองมอลาเลยงและโลจสตกส. เลม 1.

กรงเทพมหานคร : สมาคมสงเสรมเทคโนโลย ไทย-ญป น.

อสรา ธระวฒนสกล. 2542. การศกษาความเคลอนไหวและเวลา. เชยงใหม : ภาควชาวศวกรรม

อตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร.

การไฟฟาสวนภมภาค. “วธคดคาไฟฟา”. วนทสบคน 1/12/2009 เวลา 19:20 น.

<http://www.pea.co.th/th.htm>

วษณ กมทรทพย.“สงแวดลอมในการทางานทถกลกษณะ”.วนทสบคน 15/01/2010 เวลา 22:00 น

<http://www.si.mahidol.ac.th/department/Preventive/home/occhlthsafety/ergono

mic.htm> คณะอนกรรมการบรหารความเสยงดานอาชวอนามย คณะแพทยศาสตรศร

ราชพยาบาล

ไพฑรย ศรรกษ. “ความเปนมาของตาลโตนด”. วนทสบคน 05/06/2009 เวลา 21.30 น.

<http://sk.nfe.go.th/sating/stplib/local%20vjsidom/local6.html>

สานกวจยและพฒนาการเกษตรเขตท 8. “การสารวจภมปญญาทองถนในการทาตาลโตนด”วนท

สบคน 05/06/2009 เวลา 22.30 น. <http://www.samrancom.com/palmt.htm>

ฤทธ ธระโกเมน. “การนาโซลนอยดไปใชงาน”. วนทสบคน 25/12/2009 เวลา23:45 น.

<http://www.telepart.net/index.php?lay=show&ac=article&Id=538725838&Ntype

=36>