การวิเคราะห์ประสิทธิภาพของเครื่องบรรจุน้ำดื่มอัตโนมัติต้นทุนต่ำแบบหัวจ่ายเดียวที่ควบคุมการทำงานด้วยโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์

Main Article Content

ธีระพงษ์ บุญรักษา
ธนทัต เกตุแก้ว
ยศนนท์ หนูคง
กันต์ธีร์ คงเจริญ
สมมาตร ทองคำ
มณีรัตน์ ชนะสกุลนิยม
วรกฤตย์ พ่วงทรัพย์
อิทธิพงษ์ ย่องหยี
วิภาดา วงศ์สุริยา
พรหมพักตร์ บุญรักษา

บทคัดย่อ

งานวิจัยฉบับนี้นำเสนอการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของเครื่องบรรจุน้ำดื่มอัตโนมัติต้นทุนต่ำแบบหัวจ่ายเดียวที่ควบคุมการทำงานด้วยโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ ซึ่งโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ถูกใช้ควบคุมการทำงานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงและควบคุมสเต็ปมอเตอร์ของตัวเครื่องบรรจุน้ำดื่มอัตโนมัติ โดยมีหลักการทำงานเป็นขั้นตอนดังนี้ 1) เมื่อนำขวดน้ำวางที่สายพานลำเลียง สายพานลำเลียงจะส่งขวดไปยังจุดบรรจุน้ำ 2) เมื่อบรรจุน้ำจนถึงปริมาตรที่เหมาะสมจะย้ายขวดน้ำจากจุดบรรจุน้ำไปยังจุดปิดขันฝาโดยใช้การหมุนจากสเต็ปมอเตอร์ 3) ขั้นตอนการปิดฝาขวดน้ำดื่ม ทำการขันฝาขวดด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงและกระบอกลม โดยมีเซนเซอร์สั่งการให้กระบอกลมดันลงมาปิดฝาและมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหมุนเพื่อทำการปิดฝาให้เข้าเกลียว และ 4) เมื่อปิดฝาเสร็จสเต็ปมอเตอร์หมุนเพื่อนำตัวขวดน้ำที่ปิดแล้วไปที่สายพานลำเลียงขาออก ทำการทดสอบประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องบรรจุน้ำดื่มอัตโนมัติ มาตรฐานการวิเคราะห์ทางสถิติ (analytical statistics) ถูกนำมาประยุกต์ใช้สำหรับการวิเคราะห์ผลการทดสอบของเครื่องบรรจุน้ำดื่มอัตโนมัติ โดยทำการทดสอบทั้งหมด 30 ครั้ง ประกอบด้วย 3 ค่า คือ การหาค่าเฉลี่ยของปริมาณน้ำดื่มที่บรรจุได้อยู่ที่ 597.27 มิลลิลิตร ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) อยู่ที่ 2.87 และคารากที่สองของค่าความคลาดเคลื่อนกำลังสอง (RMSE) มีค่า 1.95 แปลผลว่าเครื่องบรรจุน้ำคลาดเคลื่อนอยู่ที่ ± 1.95 มีผลการทดสอบหารอบเวลาการผลิตที่เหมาะสมอยู่ที่ 12 นาที และอัตราการบรรจุน้ำพบว่าสามารถบรรจุน้ำได้เฉลี่ย 8 ขวดต่อนาที ผลด้านการใช้พลังงานไฟฟ้าพบว่าใช้กำลังไฟฟ้าสูงสุด 32.1 วัตต์ โดยใช้พลังงานต่อการทำงาน 1 ขวดเท่ากับ 0.6 วัตต์ชั่วโมง เครื่องบรรจุน้ำดื่มอัตโนมัติที่ได้สร้างขึ้นมีอัตราการเดินเครื่องร้อยละ 99 ค่าประสิทธิภาพการเดินเครื่องร้อยละ 100 อัตราคุณภาพร้อยละ 88.89 และค่าประสิทธิผลโดยรวมของเครื่องจักร (Overall Equipment Effectiveness) อยู่ที่ร้อยละ 88.00 เมื่อเทียบกับเครื่องจักรในอุตสาหกรรมโดยทั่วไปถือว่าเครื่องบรรจุน้ำดื่มอัตโนมัติมีประสิทธิผลโดยรวมในระดับดี และในส่วนของต้นทุนในการสร้างเครื่องพบว่ามีราคาต่ำกว่าราคาขายบนท้องตลาด

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

A. Tarantino, “Introduction to Industry 4.0 and Smart Manufacturing,” in Smart Manufacturing: The Lean Six Sigma Way, New Jersey, NJ, USA: John Wiley & Sons, 2022, ch. 1, pp. 1–19.

L. Zhou and Y. Cui, “The application of PLC control technology in electric automation,” Int. J. Frontiers Eng. Technol., vol. 4, no. 1, pp. 25–30, 2022.

X. Niu, “Application analysis of PLC technology in electrical engineering automation control,” Foreign Sci. Technol. Periodical Database (Abstract Edition) Eng. Technol., pp. 058–059, Aug. 2021, doi: 10.47939/et.v2i8.19.

N. Tanchiwawong, PLC System (Programmable Logic Controller System). Bangkok, Thailand: Technology Promotion Association (Thailand-Japan) (in Thai), 1998.

K. Prewthaisong, “Automatic color sorting machine on conveyor systems controlled by arduino,” (in Thai), APHEIT J. (Sci. Technol.), vol. 5, no. 1, pp. 15–21, 2016.

D. Tailor, V. Kamani, A. Ghetiya, and N. Bhatiya, “Object sorting and stacking automation with PLC,” Int. J. Eng. Technol., vol. 9, no. 3S, pp. 197–201, Jul. 2017.

N. Pipatpaiboon, C. Chaiyakhot, M. Raksamerwong, T. Chiangkhwang, and A. Donmuang, “Design and construction of lid automatic machine for SMEs,” (in Thai), Sakon Nakhon Rajabhat Univ. J., vol. 5, no. 9, pp. 109–118, 2013.

S. Arsaipanich and T. Srinak, “Automatic fish size measurement by image analysis,” (in Thai), in Proc. 1st Conf. Appl. Res. and Develop., Bangkok, Thailand, May 2009, pp. 7–12.

S. Kongsintu, A. Singjan, S. Dumnui, and N. Suksong, “The design of automatic color sorting machine on conveyor systems by arduino color recognition sensor module,” (in Thai), J. Res. Innov., Inst. Vocational Educ. Bangkok, vol. 1, no. 2, pp. 56–68, 2018.

K. Chahine and B. Ghazal, “Automatic sorting of solid wastes using sensor fusion,” Int. J. Eng. Technol., vol. 9, no. 6, pp. 4408–4414, Dec. 2017.

K. Sasidhar, S. F. Hussain, S. A. Safdar, and M. A. Uddin, “Design and development of a plc based automatic object sorting,” Int. J. Res. Scientific Innov., vol. 4, no. 12, pp. 2321–2705, Dec. 2017.

C. Nopphonkrang and P. Tamapan, “Reducing time and increasing the efficiency of bottled water production: Case study of Yang Chum Noi Agricultural Cooperative Plant Limited, Yang Chum Noi District Sisaket Province,” (in Thai), Sci. Technol. J. Sisaket Rajabhat Univ., vol. 2, no. 2, pp. 32–42, 2022.

C. Ruangraksa and P. Sanposh, “Design of automatic soup filling machine,” (in Thai), Srinakharinwirot Univ. Eng. J., vol. 18, no. 2, pp. 17–30, 2023.

J. Phasadutharn, P. Dumrongchai, and C. Satirapod, “Performance test of geodetic GNSS receiver with mems and IMU sensors using network-based GNSS RTK method,” (in Thai), in Proc. 27th Nat. Conv. Civil Eng., Chiang Rai, Thailand, Aug. 2022, pp. 161–169.

P. Dawan et al., “Comparison of power output forecasting on the photovoltaic system using adaptive neuro-fuzzy inference systems and particle swarm optimization-artificial neural network model,” Energies, vol. 13, no. 2, p. 351, 2020, doi: 10.3390/en13020351.

T. Ouypornkochagorn, “Spy OEE: A novel method for getting OEE by operating time characteristic,” (in Thai), Romphruek J., vol. 30, no. 1, pp. 1–24, 2012.

L. C. Ng Corrales, M. P. Lambán, M. E. Hernandez Korner, and J. Royo, “Overall equipment effectiveness: systematic literature review and overview of different approaches,” Appl. Sci., vol. 10, no. 18, p. 6469, 2020, doi: 10.3390/app10186469.