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
โดยสามารถที่จะอธิบายลักษณะของวงจรชีวิตเครื่องจักรตลอดอายุขัยได้ดังนี้
1) ระยะเริ่มต้นใช้งาน (Run-In)
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
