maintenance

เพื่อการบำรุงรักษาเครื่องจักรกลที่มีประสิทธิผล
ปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมขนาดกลางจนถึงขนาดใหญ่ ได้มีการนำเอาเทคโนโลยีต่าง ๆ หรือเครื่องจักรและอุปกรณ์มาใช้ในกระบวนการผลิต ดังนั้นเพื่อที่จะสามารถใช้งานเครื่องจักรให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุด จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะทำให้เครื่องจักรหยุดการทำงานเนื่องจากการชำรุดน้อยที่สุด โดยการวางแผนการบำรุงรักษาเครื่องจักรวัตถุประสงค์ของการบำรุงรักษา คือ สามารถที่จะรักษาสมรรถนะความพร้อมในการใช้งานของเครื่องจักร รักษาประสิทธิผลของเครื่องจักร เพื่อให้สามารถใช้งานได้ตามแผนที่วางไว้ มีค่าใช้จ่ายต่ำที่สุด รวมถึงการบำรุงรักษาเพื่อให้เกิดความปลอดภัยในการใช้งานเครื่องจักร
1. ผลเสียเมื่อเครื่องจักรเสียหาย
• ไม่สามารถส่งสินค้าได้ตรงตามเวลาที่กำหนด
• คุณภาพของสินค้ามีความไม่แน่นอน
• ต้นทุนสูงขึ้น ในกรณีที่มีการซ่อมเครื่องจักรอย่างเร่งด่วน (อาจจำเป็นที่ต้องจ่ายค่าแรงงานเพิ่มขึ้น)
• ไม่สามารถที่จะให้บริการที่ดีได้
2. ประเภทของการซ่อมบำรุงรักษา
วิวัฒนาการของการซ่อมบำรุงรักษามีบ่อเกิดมาจากการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีในการผลิตและคอมพิวเตอร์ ซึ่งทำให้มีการเปลี่ยนแปลงไป โดยมีความก้าวหน้าของวิธีการบำรุงรักษาแบบต่าง ๆ ดังต่อไปนี้
การบำรุงรักษาแบบซ่อมเมื่อเสีย (Breakdown Maintenance)
การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Planned Maintenance or Preventive Maintenance)
การบำรุงรักษาทวีผล (Productive Maintenance)
การบำรุงรักษาเชิงปรับปรุงแก้ไข (Corrective Maintenance)
การป้องกันการบำรุงรักษา (Maintenance Prevention)
วิศวกรรมความน่าเชื่อถือ (Reliability Engineering)
ทีโรเทคโนโลยี (Terotechnology)
การบำรุงรักษาทวีผลที่ทุกคนมีส่วนร่วม (Total Productive Maintenance)
การบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ (Predictive Maintenance)
การบำรุงรักษาเชิงรุก (Proactive Maintenance)
โดยมีรายละเอียดของการบำรุงรักษาที่สำคัญต่าง ๆ ดังนี้
1) การบำรุงรักษาแบบซ่อมเมื่อเสีย (Breakdown Maintenance)
เป็นแนวความคิดที่เก่าแก่ที่สุด ซึ่งไม่มีการวางแผนในการทำงานล่วงหน้า โดยพบว่าบุคลากรในฝ่ายซ่อมบำรุงรักษาไม่ปฏิบัติงานจนกว่าจะมีเครื่องในโรงงานชำรุดซึ่งไม่สามารถใช้งานต่อไปได้ อย่างไรก็ตามการซ่อมในลักษณะแบบนี้ก็ยังคงมีการใช้งานอยู่กับบางสถานการณ์ เช่น ใช้ในเครื่องจักรที่มีการทำงานไม่ซับซ้อนและมีชิ้นส่วนอะไหล่พร้อมอยู่เสมอ หรือสามารถสั่งซื้ออะไหล่ได้ทันที โดยค่าใช้จ่ายที่เกิดในการซ่อมบำรุงรักษาแบบนี้ควรมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าวิธีอื่น ๆ เช่น หลอดไฟต่าง ๆ จะถูกปล่อยไว้จนกว่าหลอดจะขาด หรือผ้าเบรกรถยนต์ก็จะปล่อยไว้จนกว่าผ้าเบรกจะหมดหรือไม่สามรถใช้งานได้ เป็นต้น ข้อเสียของการซ่อมบำรุงรักษาลักษณะนี้ได้แก่
• ไม่มีสัญญาณเตือนล่วงหน้าเมื่อเครื่องจักรเริ่มชำรุด
• ไม่สามารถยอมรับได้ ในระบบที่จะต้องการความเชื่อมั่นสูง เช่น ในอากาศยาน
• ต้องเก็บชิ้นส่วนอะไหล่ไว้เป็นจำนวนมาก ซึ่งเป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายในสินค้าคงคลัง
• ไม่สามารถที่จะบรรลุเป้าหมายในการปฏิบัติงานได้ตามแผนที่วางไว้
• ไม่สามารถที่จะวางแผนงานในแผนกการบำรุงรักษาได้
2) การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance)
เป็นการบำรุงรักษาตามวาระหรือระยะเวลาการใช้งานที่กำหนด เพื่อรักษาสภาพทำงานของเครื่องจักรให้เหมาะสมก่อนที่จะมีการหยุดชะงัก โดยอาจใช้ประสบการณ์ของฝ่ายบำรุงรักษาหรือ คู่มือการใช้งานของเครื่องจักรนั้น ๆ อย่างไรก็ตามการชำรุดของเครื่องจักรโดยไม่คาดคิดก็สามารถเกิดขึ้นได้ ทั้งนี้รูปแบบการชำรุดของเครื่องลักษณะนี้มีการกระจายอยู่ในลักษณะไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นจึงยากที่จะเลือกช่วงการบำรุงรักษาตามแผนที่เหมาะสม หรือแม้แต่ในบางกรณีถึงแม้ว่าได้ปฏิบัติงานตามแผนแล้วก็ตาม ก็อาจมีโอกาสที่จะเกิดการชำรุดของเครื่องจักรโดยไม่คาดคิดได้
3) การบำรุงรักษาเชิงพยากรณ์ (Predictive Maintenance)
เป็นวิธีการที่มีความซับซ้อนมากขึ้น โดยเป็นการเลือกใช้เทคนิคใหม่ ๆ ของเครื่องมือต่าง ๆ เช่น อุปกรณ์ในการวัดความสั่นสะเทือน กล้องอินฟาเรด เทอร์โมกราฟฟี่ เป็นต้น โดยสามารถจัดแบ่งการบำรุงรักษาแบบนี้ออกเป็นวิธีย่อย ๆ คือ การวิเคราะห์สัญญาณความสั่นสะเทือน ( Vibration Analysis) การวิเคราะห์สารหล่อลื่นใช้แล้ว ( Oil/ Wear Practical Analysis) การวิเคราะห์ภาพถ่ายความร้อน ( Thermography Monitoring) เป็นต้น ซึ่งเราเรียกวิธีการเหล่านี้ว่า เป็นการติดตามสุขภาพของเครื่องจักร ทำให้ฝ่ายบำรุงรักษาสามารถที่จะทราบถึงต้นเหตุของการชำรุด และสามารถที่จะวางแผนในการซ่อมบำรุงรักษา เตรียมแรงงาน จัดซื้อชิ้นส่วนอะไหล่ล่วงหน้า และสามารถที่จะกำหนดช่วงเวลาในการทำงานซึ่งไม่ขัดกับแผนกการผลิตหลักได้ โดยประโยชน์ที่จะได้รับจากการบำรุงรักษาลักษณะนี้คือ
• ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
• ลดสถิติการชำรุดของเครื่องจักร
• ลดเวลาในการซ่อมเครื่องจักร
• ลดปริมาณอะไหล่คงคลังในการบำรุงรักษา
• เพิ่มประสิทธิภาพการผลิต
• วางแผนการบำรุงรักษาได้ประสิทธิภาพสูงขึ้น
• ทำให้การหยุดชะงักของเครื่องจักรน้อยลง
4) การบำรุงรักษาเชิงรุก (Proactive Maintenance)
เป็นการบำรุงรักษาก่อนที่เครื่องจักรจะเริ่มชำรุด โดยงานบำรุงรักษาแบบนี้มุ่งพิจารณาที่ “รากของปัญหา” โดยสามารถจำแนกออกได้ 8 ประการดังนี้ คือ
• ความไม่เสถียรทางเคมี
• ความไม่เสถียรทางกายภาพ
• ความไม่เสถียรทางอุณหภูมิ
• ความไม่เสถียรทางการสึกหรอ
• ความไม่เสถียรทางการรั่วไหล
• การเกิดโพรงอากาศในระบบไอโดลิก
• ความไม่เสถียรในระดับของสิ่งของสกปรก
• ความไม่เสถียรจากการบิดตัวเยื้องศูนย์
เมื่อสามารถวิเคราะห์สาเหตุของปัญหาได้ ก็จะทำให้แก้ไขได้อย่างถูกต้อง
3. วงจรชีวิตของเครื่องจักร (Machinery life cycle)
วงจรชีวิตของเครื่องจักร นับได้ว่าเป็นวิธีการที่จะนำมาอธิบายช่วงระยะเวลาต่าง ๆ ของสถานะภาพต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นของเครื่องจักรที่มีการเสื่อมสภาพ การชำรุด และการสิ้นอายุของเครื่องจักร โดยทั่วไปแล้วมีการอธิบายลักษณะดังกล่าวในรูปกราฟ “เส้นโค้งรูปอ่างน้ำ” ซึ่งเป็นกราฟที่ใช้อธิบายลักษณะที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปของเครื่องจักรกล และสามารถจัดแบ่งช่วงชีวิตของออกเป็น 3 ช่วงใหญ่ คือ ช่วงระยะเริ่มต้น( Run-In) ช่วงใช้งานปกติ (Useful life) และช่วงสึกหรอ ( wear out) ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 กราฟเส้นรูปอ่างน้ำ ( Bathtub Curve)
โดยสามารถที่จะอธิบายลักษณะของวงจรชีวิตเครื่องจักรตลอดอายุขัยได้ดังนี้
1) ระยะเริ่มต้นใช้งาน (Run-In)
จากกราฟจะเห็นได้ว่าเป็นลักษณะของการลดของอัตราการชำรุด ซึ่งการหาค่าอัตราการชำรุด คือ
จำนวนครั้งการชำรุดในช่วงเวลาใด ๆ
เวลาการใช้งานเครื่องจักรในช่วงใด ๆ นั้น
อัตราการชำรุด ( ) =
ตัวอย่าง ในการใช้งานเครื่องจักร 1000 ชั่วโมง มีจำนวนครั้งของการชำรุด 10 ครั้ง
ดังนั้นอัตราการชำรุด
= ครั้ง/ชั่วโมง
และเมื่อนำค่ามาหาส่วนกลับ
ครั้ง/ชั่วโมง
โดยเราเรียกส่วนกลับนี้ว่า “ระยะเวลาเฉลี่ยระหว่างแต่ละครั้งของการชำรุด (Mean Time Between Failure: MTBF) และสามารถเขียนเป็นสมการได้ดังนี้
ระยะเวลาการใช้งานเครื่องจักรในช่วงเวลาใด ๆ
จำนวนครั้งที่เครื่องจักรชำรุดในช่วงเวลาใด ๆ นั้น
MTBF =
ดังนั้น ในตัวอย่างเดียวกันนี้ มีค่า MTBF = = 100 ครั้ง/ชั่วโมง
นั่นคือ โดยเฉลี่ยแล้วเครื่องจักรจะมีการชำรุดในทุก ๆ 100 ชั่วโมงในการใช้งาน
สำหรับช่วงระยะเริ่มต้นของการใช้งาน จะเห็นว่าเป็นลักษณะของการลดลงของอัตราการชำรุด ซึ่งสาเหตุของการชำรุดอาจเกิดจากสาเหตุต่าง ๆ ดังนี้
• การออกแบบเครื่องจักรไม่ถูกต้องเหมาะสม
• วัสดุในการผลิตเครื่องจักรไม่มีคุณภาพ
• เทคโนโลยีการผลิตหรือประกอบที่ไม่เหมาะสม
• การติดตั้งเครื่องจักรผิดไปจากที่กำหนดไว้ในคู่มือเครื่องจักร
• การใช้งานไม่ถูกวิธี
ดังนั้นในช่วงระยะเริ่มต้น เมื่อที่การชำรุดจากสาเหตุต่าง ๆ ก็ต้องดำเนินการแก้ไขปรับปรุงจนเมื่อผ่านพ้นช่วงนี้ไปโอกาสที่จะชำรุดจะลดน้อยลง
2) ระยะการใช้งานปกติ ( Useful Life)
เป็นช่วงที่ต่อเนื่องจากการผ่านระยะเริ่มต้น ซึ่งถ้าหากในช่วงปกติหากสามารถดำเนินการที่ถูกต้องคือ
• ใช้งานไม่เกินภาระที่ได้รับกรออกแบบไว้
• บำรุงรักษาตามระยะเวลาในคู่มือของเครื่องจักร
• ควบคุมสภาพสิ่งแวดล้อม
ซึ่งโอกาสที่เครื่องจะชำรุดคงมีไม่มากนัก และมักจะค่อนข้างคงที่ จึงจะเห็นได้ว่าเส้นกราฟจะขนานกับแกนของเวลา นั้นคือ อัตราการชำรุดค่อนข้างคงที่
3) ระยะสึกหรอ (Wear Out Period)
เป็นช่วงที่เครื่องจักรเสื่อมสภาพไปตามกาลเวลา เครื่องจักรจะมีการสึกหรอละชำรุดบ่อยขึ้น จนพังไปในที่สุดและไม่สามารถใช้งานได้
Cr.รอบคอบ รอบด้าน
PhotoCr. digitaleffex.com