เครื่องจักร NC CNC DNC

เครื่องจักรNC 

ย่อมาจาก Numerical Control หมายถึงการควบคุมการทำงานของเครื่อง NC ด้วยคำสั่งเชิงตัวเลขและตัวอักษรที่ถูกสร้างขึ้นมาในรูปของคำสั่งซึ่งก็คือ โปรแกรม NC. ระบบ NC ซึ่งนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตของสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ.1950 ซึ่งส่วนมากจะถูกนำมาใช้ในการควบคุมการทำงานของเครื่องมือกลเป็นส่วนใหญ่.

ในปัจจุบันระบบ NC จะถูกแทนที่ด้วยระบบ NC เกือบทั้งหมด ทั้งนี้เนื่องจากว่าในระบบ NC ไม่มีคอมพิวเตอร์ เข้ามาช่วยในการทำงาน อีกทั้งเครื่องจักรที่ถูกควบคุมด้วย NC ก็ไม่มีการผลิตออกมาใช้งานแล้ว.

ระบบ NC มีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ

       1.ชุดคำสั่ง (Programmed)

คือคำสั่งในแต่ละขั้นตอนเพื่อกำหนดให้เครื่องจักร NC ทำงานตามที่เราต้องการ โดยที่ชุดคำสั่งนี้จะถูกสร้างขึ้นในลักษณะของตัวเลข ตัวอักษรสัญลักษณฺ์ต่างๆ แล้วเก็บไว้ในเทปกระดาษที่เจาะรู เมื่อจะนำไปใช้งานก็จะใช้เครื่องอ่านเทปเพื่อแปลรหัสคำสั่งให้ทำงานตามขั้นตอน.

       2.หน่วยควบคุมการทำงานของเครื่องหรือเอ็มซียู (MCU : Machine Control Unit)

คือส่วนที่ทำหน้าที่อ่านและตีความหมายของคำสั่งเพื่อแยกคำสั่งออกเป็นสัญญาณไปควบคุมเครื่องจักรต่อไป ประกอบไปด้วยเครื่องอ่านเทปช่องส่งสัญญาณควบคุม(Control Output Signal) ระบบการตรวจสอบแล้วส่งผลย้อนกลับ(Feedback Transducer) และแผงควบคุม(Control Panel) สำหรับควบคุมการเปิด/ปิดเครื่องจักร NC

      3.เครื่องจักร NC(NC Machine Tool)

เป็นส่วนที่ใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เราเขียนขึ้น

เครื่องCNC 

เป็นเครื่องจักรกลอัติโนมัติที่ทำงานโดยการโปรแกรมเข้าไปด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยจะให้มันทำงานตามแบบที่เราโปรแกรมเข้าไป มีหลายภาษาที่ใช้กับเครื่อง โดยมากจะเป็นงานโลหะที่มีความซับซ้อนและต้องการความแม่นยำสูง โดยที่การหล่อไม่สามารถทำได้หรือสามารถทำได้ก็ตาม

        เครื่องจักรกลพื้นฐานเช่น เครื่องกลึง เครื่องกัด เครื่องเจียรนัย และเครื่องตัดโลหะแผ่นเป็นเครื่องจักรกลที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่ออุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักร เครื่องยนต์ และแม่พิมพ์ ตลอดจนหน่วยงานสร้าง – ซ่อมงานโลหะโดยทั่วไป และอาจกล่าวได้ว่าความก้าวหน้าของเครื่องจักรกลประสิทธิภาพสูงหลายประเภทในยุคปัจจุบันล้วนแต่มีรากฐานมาจากเครื่องจักรพื้นฐานเหล่านี้ทั้งสิ้น รูปที่ 1 แสดงการทำงานของเครื่องกลึงที่ใช้แรงงานคนในการหมุนเกลียวขับเพื่อป้อนมีดกลึงเข้าหาชิ้นงาน ผู้ปฏิบัติงานกับเครื่องกลึงหรือเครื่องจักรกลพื้นฐานอื่นๆ จะต้องมีทักษะและความชำนาญในการหมุนเกลียวขับที่ใช้ในการป้อนอุปกรณ์ตัดเข้าหาชิ้นงานเป็นอย่างดี แต่ถึงกระนั้นพบได้บ่อยว่าผู้ปฏิบัติงานต้องใช้เวลามากในการผลิตชิ้นงานที่มีความละเอียดสูง เนื่องจากข้อจำกัดด้านการมองเห็นของผู้ปฏิบัติงาน และความคลาดเคลื่อนเนื่องจากการวัดที่ต้องทำบ่อยครั้ง ในบางครั้งยังพบว่าชิ้นงานที่ได้มีความคลาดเคลื่อนทางขนาดเกินกว่าที่จะยอมรับได้

 ระบบ CNC (Computer Numerical Control) เป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ถูกสร้างขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์หลักคือ เพื่อเปลี่ยนแปลงและควบคุมสภาพการทำงานของเครื่องจักรกลพื้นฐานดังกล่าวจากเดิมซึ่งใช้แรงงานคนในการทำงานร่วมกับเครื่องจักร ให้เครื่องจักรเหล่านี้สามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติด้วยตัวเอง นอกจากนี้ ระบบ CNC ยังช่วยเพิ่มความสามารถให้เครื่องจักรพื้นฐานเหล่านี้สามารถทำงานลักษณะซับซ้อนได้ด้วยความรวดเร็วและแม่นยำในระดับที่พ้นความสามารถในการรับรู้ของมนุษย์โดยทั่วไปหลายสิบเท่าตัว สำหรับการประยุกต์ใช้ระบบ CNC ในเครื่องจักรพื้นฐานดังกล่าว ระบบ CNC จะประกอบไปด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าจำนวนหนึ่งซึ่งถูกนำไปใช้ในการหมุนเกลียวขับแทนมือคน และระบบคอมพิวเตอร์ซึ่งใช้ในการควบคุมมุมและความเร็วที่มอเตอร์ไฟฟ้าเหล่านั้นหมุนเกลียวขับ โดยระบบคอมพิวเตอร์ดังกล่าวสามารถควบคุมมุมของมอเตอร์ได้ด้วยความละเอียดถึง 0.1 องศาหรือดีกว่า หรือสามารถให้ความละเอียดในการป้อนอุปกรณ์ตัดเข้าสู่ชิ้นงานสูงถึง 0.02 มม หรือดีกว่า

เครื่อง DNC Distribution Numerical Control: DNC SYSTEM 

      คือระบบที่มีคอมพิวเตอร์กลางในการติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนและกระจายข้อมูลซึ่งในที่นี้คือ โปรแกรม NC Data กับหน่วยควบคุม NC ของเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละตัวได้เพื่อเป็นศูนย์กลางในการบริการข้อมูลทั้งรับข้อมูล และส่งข้อมูลจำเพราะให้กับเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละเครื่องในเครือข่ายตามที่แต่ละเครื่องต้องการพร้อมๆ กันได้ในเวลาเดียวกัน

ระบบ AS/RS

AS/RS

    ระบบการจัดเก็บและเรียกคืนวัสดุอัตโนมัติ (Automated Storage/Retrieval System เรียกโดยย่อว่า AS/RS)  คือ  การทำงานของระบบการจัดเก็บในคลังสินค้าหรือโกดัง ที่มีการควบคุมด้วยระบบการจัดเก็บวัสดุ การรับวัสดุ รวมทั้งการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์ขนถ่าย ที่ทำงานร่วมกับโรงงานและคลังสินค้า ซึ่งสามารถออกแบบการใช้งานให้เหมาะสมกับการทำงานลักษณะต่างๆได้ โดยทั่วไปแล้วปัจจัยที่มีผลต่อความสามารถในการจัดเก็บและเรียกใช้ของอุปกรณ์ แบบ AS/RS จะพิจารณาจากลักษณะโครงสร้างของหิ้งที่ใช้จัดเก็บ ความเร็วในการเคลื่อนของอุปกรณ์ AS/RS ทั้งในแนวดิ่งและแนวราบ

ระบบ AS/RS แบ่งออกเป็นแบบต่าง ๆ ดังนี้
- Unit Load AS/RS
- Miniload AS/RS
- Man-on-Board AS/RS หรือ Manaboard AS/RS
- Automated Item Retrieval System
- Deep-Lane AS/RS

         องค์ประกอบพื้นฐานของระบบ AS/RS

1.      โครงสร้างที่เก็บวัสดุ (Storage Structure)

2.      เครื่อง S/R (Storage/Retrieval Machine)

3.      หน่วยของการเก็บวัสดุ (Storage Module)

4.      สถานีหยิบและฝากวัสดุ (Pickup and Deposit Station)

อุปกรณ์พิเศษของระบบ AS/RS

1.      รถเคลื่อนย้ายช่องทางขนส่งวัสดุ (Aisle Transfer Car)

2.      อุปกรณ์ตรวจสอบถังบรรจุวัสดุว่างเปล่า/เต็ม

3.      สถานีวัดขนาดโหลด (Sizing Station)

4.      สถานีบ่งชี้โหลด (Load Identification Station)

การประยุกต์ใช้ระบบ AS/RS

การแยกใช้งานของระบบ AS/RS ออกเป็น 3 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

1.      จัดเก็บและเรียกคืน Unit Load

2.      หยิบวัสดุตามสั่ง (Order picking)

3.      ระบบจัดเก็บวัสดุระหว่างกระบวนการ

การจัดเก็บวัสดุระหว่างกระบวนการ

1.      ใช้เก็บชุดของชิ้นงานประกอบ

2.      สนับสนุนการผลิตแบบ JIT

3.      ใช้เป็นบัฟเฟอร์สำหรับจัดเก็บวัสดุ

4.      สามารถใช้งานร่วมกันกับระบบบ่งชี้ชิ้นงานแบบอัตโนมัติ

5.      ทำให้เกิดการควบคุมและการติดตามวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ

6.      สนับสนุนการทำให้เกิดการทำงานแบบอัตโนมัติทั้งโรงงาน

ระบบการจัดเก็บสินค้าและเรียกคืนสินค้าอัตโนมัติ Automated Storage/Retrieval System (AS/RS)
คือ ระบบบริหาร การจัดเก็บสินค้า เก็บวัตถุอัตโนมัติ เหมาะกับบริษัทที่ต้องการลดการใช้งานพื้นที่ หรือต้องการเพิ่ม ปริมาณในการจัดเก็บมากขึ้น เช่น คลังสินค้า, โกดังสินค้า, อาคารจอดรถอัตโนมัต, ห้องเก็บสมุดอัตโนมัติ เป็นต้น

ระบบ ASRS จะมีการทำงานควบคู่อัตโนมัติอย่างเป็นระบบอยู่ 2 ส่วน คือ ฮาร์ดแวร์ ใช้เทคโนโลยีโรบอทอัตโนมัติ 
กับซอร์ฟแวร์ที่ สามารถพัฒนา นำไปใช้ได้กับทุกพื้นที่

ประโยชน์ที่จะได้รับลดพื้นที่ในการจัดเก็บสินค้า, ลดพื้นที่ในการขนถ่ายสินค้า, เพิ่มปริมาณการจัดเก็บสินค้า, เพิ่มประสิทธิภาพในการเบิกจ่ายสินค้า, ทำงานรวดเร็ว แม่นยำ, บริหารทรัพยากรบุคคล, ประหยัดพลังงานไฟฟ้า

ระบบขนถ่ายวัสดุ อัตโนมัติ

 ปัจจุบันวิวัฒนาการอุตสาหกรรมการผลิตได้เจริญรวดเร็วไปอย่างมาก ในโลกของเทคโนโลยีการนำระบบขนถ่ายวัสดุมาใช้ในระบบการผลิตของโรงงานอุตสาหกรรม เป็นเรื่องที่มีความสำคัญเหมือนกัน ซึ่งผู้ประกอบการและวิศวกร ควรให้ความสำคัญเกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิต เพื่อนำมาสนับสนุนกระบวนการผลิตตั้งแต่การนำวัตถุดิบมายังโรงงาน ผ่านกระบวนการผลิต จนออกมาเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ไปยังคลังสินค้าหรือลูกค้า ซึ่งจำเป็นต้องมีการเคลื่อนที่ หรือการขนย้ายทั้งสิ้น โดยจะต้องพิจารณาการขนถ่ายวัสดุให้เป็นระบบ และพยายามลดปัญหาการขนถ่ายให้หมดไป ทำอย่างไรให้การขนถ่ายวัสดุเป็นไปสะดวก รวดเร็ว ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพมากขึ้น

          การขนถ่ายวัสดุ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมและโรงฝึกงาน ซึ่งเราจะทราบถึงวัตถุประสงค์ในการใช้อุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุ กฎทั่วไปของการขนถ่ายวัสดุ การเลือกชนิดอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุกับตัวแปรในการเลือก อุปกรณ์พื้นฐานในโรงงานทั่วไป ได้แก่สายพานลำเลียง (Conveyor) ปั่นจั่นและรอก (Cranes and Hoists) รถยก (Industrial Trucks) เป็นต้น สิ่งต่าง ๆ ที่กล่าวมาข้างต้นนี้ จะทำให้เราสามารถนำไปใช้พิจารณาหาอุปกรณ์ขนถ่ายวัสดุที่เหมาะสมกับวัสดุที่เราจะขนถ่ายได้ในที่สุด

          วิธีการเคลื่อนย้ายวัสดุของโรงงานอุตสาหกรรมจะต้องมีการดำเนินการอย่างเป็นระบบ ถึงแม้ว่าการเคลื่อนย้ายวัตถุดิบ และสินค้าคงคลังในระหว่างการผลิต รวมถึงการขนย้ายตัวสินค้าที่ผลิตเสร็จแล้วจะไม่ได้เป็นขั้นตอนการเพิ่มมูลค่าให้กับสินค้าโดยตรง แต่การบริหารจัดการการเคลื่อนย้ายโดยการจัดระบบการขนถ่ายวัสดุที่เหมาะสมจึงเป็นเรื่องที่แต่ละโรงงานอุตสาหกรรมต้องหาวิธีการที่ดีที่สุด เพราะเนื่องจากโรงงานอุตสาหกรรมมีสินค้า พื้นที่การผลิต พื้นที่เก็บวัสดุ สินค้า หรือกระบวนการผลิตที่แตกต่างกัน ฉะนั้นการจัดระบบการขนถ่ายวัสดุจึงแตกต่างกันหรืออาจเหมือนกันได้ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ว่าเป็นวิธีไหนที่ทำให้โรงงานอุตสาหกรรมสามารถบริหารกิจกรรมการผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ฉะนั้นธุรกิจควรให้ความสำคัญกับกิจกรรมการขนถ่ายเนื่องจากการดำเนินการขนถ่ายอย่างไร้ประสิทธิภาพอาจก่อให้เกิดปัญหาการขนย้ายสินค้าโดยไม่จำเป็น ปัญหาสินค้าสูญหาย เสียหาย ปัญหาความพอใจของลูกค้าลดลง ปัญหาความล่าช้าในการผลิต ปัญหาคนงานและเครื่องจักรถูกปล่อยทิ้งไว้เฉย ๆ โดยไม่ได้ทำงาน

          ดังนั้นการขนถ่ายวัสดุ (Material Handling) เป็นเรื่องของกระบวนการผลิตขององค์กรที่ต้องให้ความสำคัญและดำเนินการอย่างจริงจัง สะดวก รวดเร็ว และปลอดภัยเพื่อการบริหารในการผลิตของโรงงานให้เกิดประสิทธิภาพ

รถยก (Fork Lift Trucks)

 เป็นอุปกรณ์ใช้สำหรับยกขนถ่ายวัสดุที่มีน้ำหนักมาก ๆ ได้หลายกิโลกรัม ยกวัสดุให้สูงจากพื้นได้ รถยกมี 2 แบบ คือแบบใช้มือควบคุมปุ่ม และแบบใช้เครื่องยนต์ควบคุม รถยกสามารถยกวัสดุได้หลายชิ้น แต่ขึ้นอยู่กับลักษณะในการขนย้าย เส้นทางที่ให้รถวิ่งบนพื้นที่ของโรงงานควรมีความสะดวก เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน

คุณสมบัติของรถยกมีดังนี้ คือ

1. พลังงานที่ใช้ในการขับเคลื่อนใช้น้ำมัน เบนซิน ดีเซล ก๊าซหุงต้ม และแบตเตอรี่ เป็นพลังงานใช้ในการขับเคลื่อน ซึ่งขึ้น อยู่บริษัทผู้ผลิตรถยก
2. เสากระโดงสามารถยืดเข้าออกได้จะถูกออกแบบติดตั้งไว้ด้านหน้าของตัวรถ เพื่อใช้สำหรับยกวัสดุ และวางวัสดุตามตำแหน่งที่ต้องการ
3. การขับเคลื่อนโดยใช้พนักงานขับรถจะควบคุมรถยกตรงจุดกึ่งกลางของตัวรถ ซึ่งจะนั่งขับเพื่อบังคับรถหรือควบคุมตามความต้องการ และห้ามขับรถโดยความประมาทเด็ดขาด ต้องมีสติ คำนึงถึงความปลอดภัยทุกครั้ง เพราะอุบัติเหตุเกิดขึ้นได้ง่าย
4. ล้อรถยกสามารถถอดเปลี่ยนได้ เมื่อหมดอายุในการใช้งาน หรือล้อยางรถยกรั่วก็สามารถปะซ่อมได้ และในการเลือกล้อและยางของรถยก ต้องดูความเหมาะสมของพื้นโรงงานเป็นองค์ประกอบด้วย เช่น พื้นไม้ พื้นคอนกรีต พื้นยาง ถนนหลวง และบริเวณโล่งแจ้ง เป็นต้น
5. สามารถใช้ในการขับเคลื่อนไปในบริเวณต่าง ๆ ได้ ทำให้สะดวกในการทำงาน มีความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานและบางครั้งนำไปใช้ในบริเวณที่ห่างไกลพลังงานได้
6. สามารถใช้ยกวัสดุที่น้ำหนักปริมาณมาก ๆ ได้ เช่น ตู้คอนเทนเนอร์ ถุงปูนซีเมนต์ถุงปุ๋ย และวัสดุอื่น ๆ ทำให้ช่วยทุ่นแรงงานได้มาก ลดปริมาณจำนวนพนักงานให้น้อยลงได้ ซึ่งจะช่วยส่งผลต่อต้นทุนการผลิตอีกด้วย

     

    

คุณสมบัติของงานที่ใช้รถยก ได้แก่

1. มีการเคลื่อนย้ายวัสดุเฉพาะจุด
2. มีการเปลี่ยนเส้นทางการเคลื่อนที่
3. แรงกระทำคงที่ทั้งขนาดและน้ำหนักของวัสดุ
4. ระยะทางในการขนถ่ายไม่แน่นอน
5. ต้องการทางวิ่ง และช่องทาง
6. สามารถจัดวัสดุเข้าเป็นหน่วยได้

คลิปวิดิโอ

รถยก (Fork Lift Trucks)

                               

หุ่นยนต์ในงาน อุตสาหกรรม

                         นวัตกรรมหุ่นยนต์ที่ใช้ในโรงงาน

               ไม่ว่าจะโรงงานใหญ่หรือเล็ก ถ้าหากต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนในระยะยาว อย่างไรก็หนีไม่พ้นการใช้หุ่นยนต์ ซึ่งนวัตกรรมหุ่นยนต์ในโรงงานจะมีดังนี้

  

1. หุ่นยนต์อเนกประสงค์

หุ่นยนต์อเนกประสงค์ในโรงงานโดยส่วนมากจะถูกพัฒนามาเป็น “แขน” หุ่นยนต์เป็นหลัก ทั้งเพื่อหยิบจับส่งต่องานได้อย่างไหลลื่นแล้ว ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์เพื่อทำงานอื่นๆ เช่น การประกอบชิ้นงานละเอียด งานตรวจสอบต่างๆ

วิดิโอ 1

2.หุ่นยนต์เชื่อม

หนึ่งในหุ่นยนต์สำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตของไทย เนื่องจากอุตสาหกรรมผลิตยานยนต์มีการใช้หุ่นยนต์ประเภทนี้สูง

โดยหุ่นยนต์เชื่อมจะมีลักษณะเป็นแขนหุ่นที่มีส่วนปลายเป็นหัวเชื่อมเหล็ก มักทำงานร่วมกับระบบสายพานที่คอยส่งวัสดุเข้ามาในระยะ แขนหุ่นจะทำการเชื่อมวัสดุตามจุดต่างๆ โดยอัตโนมัติตามที่มีการตั้งค่าไว้ ซึ่งสามารถทำได้แม่นยำมากกว่ามนุษย์

ตัวอย่างเช่น Fanuc ARC Welding Robot ที่มีการออกแบบมาเพื่อการเชื่อมไฟฟ้าโดยเฉพาะ ซึ่งสามารถรับน้ำหน้กได้ถึง 20 กก. และมีระยะเอื้อม 2 เมตร ใช้ได้ทั้งการเชื่อมไฟฟ้า เชื่อมเลเซอร์ บัดกรี หรืองานตัดประเภทต่างๆ

วิดิโอ 2

 3.หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าและวัสดุ

หุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าเป็นหุ่นยนต์ที่นิยมใช้ทั้งในโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงโกดังต่างๆ โดยเฉพาะ Amazon และ Alibaba ที่มีการพัฒนาหุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าในโรงงานของตนเอง แทนที่จะใช้มนุษย์ในการทำงาน

ซึ่งหุ่นยนต์จัดเรียงสินค้าเองก็มีการงานหลากหลายรูปแบบ

 แตกต่างกันตามโรงงานและโกดังต่างๆ โดยมีหน้าที่หลักคือ

 จัดเรียงสินค้าลงกล่องจัดทำ Packaging สินค้า

จัดเรียงกล่องสินค้าลงบนพาเลท ยกพาเลทไปตามจุดต่างๆของโรงงาน

ขนส่งวัสดุต่างๆในโรงงาน

แน่นอนว่าหุ่นยนต์ประเภทนี้หลายรุ่นจะสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในพื้นที่ทำงานของตัวเอง เพื่อส่งต่อวัสดุหรือชิ้นงานให้กับมนุษย์หรือหุ่นยนต์ตัวอื่นๆ นอกเหนือจากการเคลื่อนที่บนพื้นแล้ว ยังมีความคิดที่จะพัฒนาหุ่นยนต์ในรูปแบบโดรน ขึ้นเพื่อทำการขนส่งสินค้าในโรงงานด้วยการบินอีกด้วย

วิดิโอ 3