การปรับปรุงระบบปรับอากาศสำหรับห้องพ่นสีของโรงงานผลิตรถยนต์

Abstract

โรงงานผลิตรถยนต์ตัวอย่างได้ประสพปัญหาเกิดการหยุดผลิตช่วงหน้าหนาวทุกปีโดยเฉลี่ยปีละ 290 นาที เพราะว่ากระบวนการปรับอากาศสำหรับห้องพ่นสีไม่สามารถที่จะทำการปรับอากาศที่จะส่งไปให้ห้องพ่นสีมีสภาวะที่เหมาะสมต่อการผลิต ถ้าไม่หยุดผลิตชิ้นงานก็จะเกิดความเสียหาย ผู้บริหารโรงงานจึงต้องการที่จะกำจัดปัญหานี้โดยต้องมีการใช้งบประมาณที่เหมาะสมต่อสภาพเศรษฐกิจในปัจจุบัน ดังนั้นโครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและปรับปรุงระบบควบคุมระบบปรับอากาศของห้องพ่นสีขั้นสุดท้ายของโรงงานประกอบรถยนต์ตัวอย่างให้สามารถทำการปรับอากาศให้อยู่ในค่าที่กำหนดได้เพื่อลดการหยุดผลิตของห้องพ่นสีโรงงานประกอบรถยนต์ตัวอย่าง จากการศึกษาพบว่าการที่กระบวนการปรับอากาศไม่สามารถปรับอากาศให้ได้ตามมาตรฐานของการพ่นสีเพราะว่าในช่วงหน้าหนาวอากาศภายนอกจะมีความแปรปรวนเลยขีดจำกัดความสามารถของกระบวนการตามที่ได้ออกแบบไว้ถ้าต้องการให้กระบวนการทำงานได้จะต้องใช้พลังงานเพิ่มขึ้นนั่นคือต้องมีการติดตั้งหม้อไอน้ำเพิ่มขึ้น แต่การติดตั้งหม้อไอน้ำต้องใช้เงินลงทุนสูง และมีค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่องจักรสูง ไม่เหมาะต่อการลงทุน ดังนั้นการแก้ปัญหาจึงมุ่งมาที่ระบบการควบคุม ซึ่งแต่เดิมใช้การควบคุมแบบ PROPORTIONAL INTEGRAL DERIVATIVE (PID) มีข้อดีคือสามารถที่จะควบคุมค่าตัวแปรกระบวนการ (PROCESS VARIABLE, PV) ให้มีความเสถียรได้ดี แต่มีข้อเสียคือไม่มีความยืดหยุ่นในการควบคุม ดังนั้นเมื่อเกิดความแปรปรวนภายนอกมากจึงทำให้ค่าตัวแปรกระบวนการออกนอกเขตที่ยอมรับได้ การแก้ไขโดยใช้ควบคุมที่มีความยืดหยุ่นแต่ต้องไม่ทำให้ความเสถียรของการควบคุมเสียไปคือการใช้การควบคุมแบบ FUZZY LOGIC ทำให้ช่วงของค่าเป้าหมายกว้างขึ้น และความสามารถของกระบวนการเพิ่มขึ้นด้วย โดยที่ค่าตัวแปรอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ การปรับปรุงระบบการควบคุมกระบวนการปรับอากาศนี้มีความคุ้มค่าต่อการลงทุนสูงเพราะใช้งบประมาณน้อยค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานต่ำ แต่สามารถช่วยลดการสูญเสียได้มาก ผลของการปรับปรุงคือไม่มีการหยุดผลิตจากกระบวนการปรับอากาศอีกเลย นอกจากนี้ยังสามารถนำไปประยุกต์ในกับการควบคุมกระบวนการอื่นๆ ที่มีความต้องการคล้ายคลึงกัน เพื่อช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานได้อีกด้วย