เฟือง หรือ เกียร์ Gear เป็นสิ่งที่หลายๆคนอาจจะคุ้นกันเป็นอย่างดี ของเด็กคณะวิศกรรมศาสตร์ที่ต้องมีเสื้อช็อป และ เกียร์ที่เป็นสัญลักษณ์ในการบ่งบอกว่าคนนั้นอยู่ในคณะวิศวกรรมศาสตร์อย่างแน่นอน โดยเฟืองนั้นเป็นโลหะสีเงินซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบส่งกำลัง โดยทั่วไปหมายถึง เกียร์
เฟือง ถือเป็นอุปกรณ์ชิ้นหนึ่งที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิต หากเกิดความเสียหาย ชำรุด อาจทำให้กระบวนการผลิตต้องหยุดชะงัก ดังนั้น เพื่อป้องกันมิให้เฟืองเสียหาย ชำรุด โรงงานอุตสาหกรรมหลายๆ แห่ง จึงได้มีการวางแผนการบำรุงรักษาตามช่วงระยะเวลาที่เหมาะสม
การใช้งานของเฟือง
เมื่อพูดถึงเฟือง (Gear) เชื่อแน่ว่าทุกคนคงจะรู้จักและนึกภาพออก เฟืองมีลักษณะเป็นล้อที่มีฟันติดอยู่ที่ขอบและและจะขบอยู่กับฟันของเฟืองอีกตัวหนึ่งในเวลาใช้งาน ซึ่งเฟืองนั้นมีหลายแบบหลายลักษณะแตกต่างกันตามการออกแบบและวัตถุประสงค์ในการใช้งานซึ่งจะไม่ขอพูดถึงรายละเอียดตรงนั้นในบทความนี้
ข้อดีอย่างหนึ่งของเฟืองคือมีความทนทานสูง และง่ายต่อ การบำรุงรักษา เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์ส่งกำลังอย่างอื่น เนื่องจากเฟืองและชุดเฟืองส่วนใหญ่ทำมาจากเหล็กหรือวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง จึงสามารถใช้ในการถ่ายทอดกำลังที่สูง ๆ ได้ดีและสามารถใช้งานได้นานโดยที่ไม่ต้องมีการเปลี่ยนหรือซ่อมแซมถ้ามีการบำรุงรักษาอย่างถูกวิธี
หน้าที่หลัก ๆ ของเฟืองที่ถูกนำมาใช้งานมีดังนี้คือ
• เปลี่ยนแปลงความเร็วรอบของต้นกำลังหรือชุดขับและตัวรับกำลังหรือชุดตามให้มากขึ้นหรือน้อยลง ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนฟันของเฟืองตัวขับและตัวตามหรืออัตราทด (Ratio)
• เปลี่ยนแปลงแรงบิด (Torque) หรือแรง (Force) ของชุดต้นกำลังและชุดรับกำลังให้มากหรือน้อยลง ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับอัตราทดของเฟืองชุดนั้น ๆ
• เปลี่ยนแปลงทิศทางการหมุนหรือทิศทางของตัวขับและตัวตาม เช่นในชุดเฟืองของเครื่องกลึง
การวิเคราะห์และพิจารณาความเสียหายที่เกิดขึ้นกับเฟือง
ในการใช้งานเฟืองนั้น เมื่อใช้งานไปและมีการสึกหรอที่เกิดขึ้นตามระยะเวลานั้นถือเป็นเรื่องปกติถ้าการสึกหรอนั้นเป็นไปตามธรรมชาติซึ่งทุกสิ่งทุกอย่างที่มีการใช้งานนั้นย่อมจะมีการล้าและสึกหรอเป็นเรื่องปกติ แต่ถ้าหากการสึกหรอที่เกิดขึ้นนั้นเป็นไปอย่างรวดเร็วและรุนแรงซึ่งจะแสดงออกมาในรูปของความผิดปกติทางมิติ รูปทรงหรือรูปร่างของเฟืองที่สามารถมองเห็นและตรวจสอบได้ ตลอดจนเสียงหรืออุณหภูมิการทำงานของเฟืองที่มากผิดปกติในเวลาทำงานก็แสดงว่ามีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นกับชุดเฟืองชุดนั้นแล้ว
ในการศึกษาสภาพการเปลี่ยนแปลงหรือความผิดปกติของชุดเฟืองนั้น เราอาจต้องใช้เครื่องมือหลายอย่างประกอบกัน เช่น
• เครื่องมือวัดความสั่นสะเทือนที่มีความสามารถสูง (Vibration Measurement Tool)
• เครื่องถ่ายภาพความร้อน (Thermal Photographic Tool)
• การวิเคราะห์ตัวอย่างน้ำมันที่ใช้กับชุดเฟืองนั้น ๆ (Oil Analysis Medthod)
• การสอบถามจากผู้ที่ไกล้ชิดกับการทำงานของชุดเฟืองนั้น ๆ ถึงเสียงและความผิดปกติที่มันแสดงออกมาในช่วงเวลาที่กำลังทำงาน
สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งที่ควรกระทำในการบำรุงรักษาชุดเฟืองคือการตรวจดูสภาพการชำรุดสึกหรอที่เกิดขึ้นกับชุดเฟืองแต่ละตัวว่าการสึกหรอที่เกิดอยู่ในลักษณะไหน เพราะการตรวจสอบการใช้งานและการซ่อมบำรุง นัั้นเป็นข้อมูลสำคัญที่จะบอกเราว่าสภาพการทำงานของชุดเฟืองเหล่านั้นมีประสิทธิภาพมากน้อยแค่ไหนในการทำงาน เมื่อเราวิเคราะห์ปัญหาที่เกิดขึ้นมาแล้วทาง Factorium ก็จะขอเจาะลึกไปถึงสาเหตุที่ทำให้เฟืองนั้นเกิดความเสียหาย ซึ่งก็จะช่วยให้ชาวโรงงานที่ใช้เฟืองของเครื่องจักรได้รู้ถึงสาเหตุที่แท้จริงที่เฟืองนั้นเกิดความเสียหายว่ามีอะไรบ้าง
สาเหตุความเสียหายของ เฟือง
สำหรับสาเหตุที่ทำให้เฟืองนั้นเกิดความเสียหายนั้นมีอยู่หลากหลายสาเหตุเช่นกัน เราจึงขอแบ่งเป็นภาพรวมว่าสาเหตุอะไรที่เกิดเป็นอัตราที่สูงที่สุดในการที่ทำให้เฟืองเกิดความเสียหายได้มากที่สุดแล้วกันนะครับ โดยจะแบ่งสาเหตุนั้นๆเป็นเปอร์เซ็น มาเริ่มที่สาเหตุที่เกิดมากที่สุดกันดีกว่าครับสาเหตุนี้ทำให้เฟืองเสียหายอยู่ที่ 41 % เลยทีเดียวนั่นก็คือสาเหตุ ความเสียหายของเฟืองที่เกิดจากการใช้งาน
41 % ความเสียหายของเฟืองที่เกิดจากการใช้งาน
หรือการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วนอื่น
- การเสียดสีของเฟืองจากการใช้นํ้ามันหล่อลื่นไม่เหมาะสมสามารถป้องกันได้โดยใช้น้ำมันหล่อลื่นที่มีความหนืดสูงขึ้นส่วนระบบการหล่อลื่นอาจใช้เป็นระบบหยดลงจุดที่เฟืองขบกันหรือ ใช้ระบบแช่ในอ่างน้ำมัน ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันทั่วไปก็ได้
- การรับแรงกระทําสูงเกินกว่าที่เฟืองจะรับได้ กรณีนี้เราจำเป็นต้องทราบแรงที่กระทำจริงกับเพลาโดยเครื่องมือวัด เช่น FM-Telemeter และ Move Strain Gauge เพื่อวัดแรงบิด (Torque) จากนั้นไปเพิ่มความแข็งแรงของเฟืองให้รับแรงได้เหมาะสม หรือลดแรงกระทำลง หากสภาพการใช้งานสามารถใช้ได้อยู่
- รับแรงกระแทก (Shock Load) อย่างแรง อาจเกิดขึ้นได้ทั้งในกรณีที่เครื่องจักรมีอัตราเร่ง หรือเป็นอุบัติเหตุที่เกิดจากการทำงาน ซึ่งสามารถป้องกันได้ โดยผู้ปฏิบัติงานต้องฝึกการใช้เครื่องให้มีความชำนาญ และทำงานด้วยความระมัดระวัง ส่วนตัวเครื่องจักรสามารถป้องกันโดยการใช้ Coupling ซึ่งมีให้เลือกใช้อยู่หลายแบบ เพื่อลดแรงกระแทก และลดการบิดงอของเพลาอีกด้วย
32 % ความเสียหายของ เฟือง
เนื่องจากความแข็งแรงไม่เพียงพอ
หลายครั้งที่เฟืองถูกคำนวณมาอย่างดีให้สามารถรับแรงได้ทั้งในภาวะปกติและแรงกระแทก แต่ไม่สามารถควบคุมตัววัสดุส่วนผสมที่นำมาผลิตได้ ทำให้ค่าความแข็งแรงของเฟืองลดลงดังนั้น ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องเพิ่มความแข็งแรงของฟันเฟืองซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับสภาพการทำงาน พื้นที่ในการทำงาน ฯลฯ
บ่อยครั้งที่พบว่าพื้นที่อยู่ในขอบเขตที่จำกัด แต่จำเป็นต้องใช้อัตราทดที่หลากหลาย ดังเช่น Gear Box ของเครื่องบางเครื่อง จึงจำเป็นต้องทำเฟืองที่ใช้เฉพาะ รูปแบบของเฟืองอาจผิดเพี้ยนไปจากปกติบ้าง บ่อยครั้งที่ความหนาของเฟืองต้องลดลง จึงแก้ไขโดยเพิ่มค่าความแข็งแรงวัสดุที่มาใช้ผลิต แต่ถ้าพื้นที่การทำงานไม่มีผลกับขนาดของเฟือง อาจเพิ่มความหนาหรือขนาดของเฟืองให้ใหญ่ขึ้น อีกวิธีหนึ่งถ้าสามารถทำได้ คือ ลดแรงที่กระทำให้เฟืองสามารถรับแรงได้
15 % ความเสียหายของเฟือง
เนื่องจากหมดอายุการใช้งาน
งานหลายประเภทจำเป็นต้องใช้เฟืองที่ต้องการน้ำหนักเบาและความเงียบในขณะใช้งาน การแก้ปัญหาโดยใช้วัสดุที่อ่อนนุ่ม-เบา ซึ่งเป็นสาเหตุให้เกิดการสึกหรอสูง เมื่อใช้งานไประยะเวลาหนึ่งจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ การแก้ไขของผู้ผลิตได้พยายามคิดหาวัสดุหรือส่วนผสมที่สามารถทำให้วัสดุใช้งานได้ยาวนานเท่าที่จะสามารถใช้ได้ แต่ก็มีไม่น้อยที่บริษัทฯ ผู้ผลิตมีนโยบายในการขายอะไหล่ควบคู่กับการใช้งานที่สมบูรณ์ของสินค้านั้นๆ
12% ความเสียหายของเฟือง
เนื่องจากสภาพอื่นๆ
บ่อยครั้งที่ความเสียหายของเฟืองเกิดจากความผิดพลาดหรือความไม่เที่ยงตรงของกระบวนการผลิต เป็นเหตุให้เฟืองที่ใช้งานสัมผัสเพียงจุดเดียวหรือด้านเดียว เกิดการสึกหรอ เสียหายอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะการสัมผัสปลายด้านกว้างเพียงด้านเดียวเนื่องจากความลึกของเฟืองไม่ขนานกัน การบิดเอียงของเฟืองที่ร่องฟันไม่ขนานกับแกนเพลา
อีกกรณีหนึ่งที่ต้องคำนึงถึง คือ การประกอบเฟืองส่วนใหญ่จะทำในขณะที่ไม่มีแรงกระทำ (Unload) ซึ่งในความเป็นจริงการบิดตัวของเพลาและเฟืองในสภาพไร้แรงกระทำและสภาพที่มีแรงกระทำจะต่างกัน มีผลให้จุดสัมผัสของเฟืองเปลี่ยนไป ดังนั้นต้องมีแก้ไขจุดสัมผัสของเฟืองใน ขณะที่เพลาเฟืองมีการรับแรงกระทำถึงจะได้ผลดี
การวางแผนซ่อมบำรุง หรือ งานPM นั้นเป็นสิ่งที่ช่วยให้ เฟือง นั้นทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพราะเนื่องจากมีการวางแผนและการเตรียมความพร้อมก่อน การซ่อมบำรุง ซึ่งตรงส่วนของงานซ่อมบำรุงนี้มีความจำเป็นอย่างมากโดยเฉพาะเครื่องจักร หรือ อุปกรณ์ ต่างๆที่ใช้ในโรงงานหรือในไลน์การผลิตหากมีความเสียหานโดยไม่มีการหาสาเหตุ หรือ การซ่อมบำรุง ก็จะทำให้เครื่องจักรนั้นมีประสิทธิภาพในการทำงานลดลงหากปล่อยไว้นานก็อาจจะส่งผลทำให้เกิดการ Breakdown หรือทำให้เครื่องจักรมีการหยุดทำงานซึ่งก็จะส่งผลเสียต่อรายได้เนื่องจากกำลังการผลิตสินค้านั้นลดลง สิ่งที่สำคัญที่สุดนั้นก็คือการที่มีตัวช่วยในการจัดเก็บฐานข้อมูลและสถิติที่เฟืองมีการเสียจากสาเหตุต่างๆ เพื่อเป็นการซ่อมบำรุงให้ตรงจุดยิ่งขึ้น
ผู้ช่วยงานซ่อมบำรุง Factorium CMMS
ปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่นั้นมีการนำเอาระบบต่างๆ เข้ามาใช้เพื่อความสะดวกเนื่องจากปัจจุบันงานเอกสารต่างๆนั้นมีขั้นตอนที่ค่อนข้างซับซ้อน อีกทั้งยังมีการจัดเก็บอย้างไม่เป็นระเบียบอีกด้วยซึ่งอาจจะทำให้ข้อมูลเกิดการสูญหาย และเนื่องจากคู่แข่งของทางภาคอุตสาหกรรมมีการแข่งขันกันอย่างดุเดือดการที่ทำงานโดยใช้เอกสารก็อาจจะทำให้เกิดความล้าช้าในการทำงาน ซึ่งอาจจะทำให้ไม่ทันกับคู่แข่ง ที่ใช้นวัตกรรมที่ย่นระยะเวลาในการทำงานเข้ามาช่วย ในงานซ่อมบำรุงเองก็เป็นงานที่มีขั้นตอนค่อนข้างเยอะ ต้องใช้เอกสารจำนวนมากจะดีกว่าไหมถ้าในโรงงานอุตสาหกรรมเปลี่ยนการทำงานให้ย่นระยะเวลาลงกับผู้ช่วยในงานซ่อมบำรุงที่ครบครัน
โปรแกรม CMMS (computerized maintenance management system) หรือ E-Maintenance คือ งานระบบบริหารจัดการงานซ่อมบำรุง แบบออนไลน์ที่นำระบบซอฟต์แวร์มาพัฒนาเพื่อให้สามารถเข้าถึงเครื่องจักร/เครื่องมือ อุปกรณ์การใช้งานต่างๆ เพื่อเป็นเครื่องมือจัดการ ควบคุม วัดผล และจัดเก็บข้อมูลอย่างเป็นระบบโดย E-Maintenance นี้เหมาะสำหรับทุกภาคอุตสาหกรรม ไม่ว่าจะเป็น โรงงาน โรงพยาบาล โรงแรม ท่าศยานอากาศ ฯลฯ โปรแกรมซ่อมบำรุง Factorium CMMS นี้ได้พัฒนาระบบ E-Maintenance และ CMMS ซึ่งเราได้ออกแบบเพื่อเป็นแอปพลิเคชันการแจ้งซ่อม ในงานซ่อมบำรุงเครื่องจักร งานซ่อมแซมอาคาร สำนักงาน และมีโปรแกรมบริหารงานซ่อมบำรุง งานซ่อมบำรุงรักษาเชิงป้องกัน หรือ PM (Preventive Maintenance) ที่สามารถจัดเก็บข้อมูลอย่างเป็นระบบ โดยได้นำหลักการของ TPM (Total Productive Maintenance) เข้ามาใช้ในการเพิ่ม OEE (Overall Equipment Effectivness) หรือเพิ่มประสิทธิผลให้การทำงานของเครื่องจักรมีประสิทธิภาพในการผลิต Factoriumเราเป็นส่วนหนึ่งที่จะช่วยให้ธุรกิจสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตได้มากขึ้นถึง 20% พร้อมกับฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกให้กับงานของคุณ โดยมีฟังก์ชันการแจ้งเตือนแบบ realtime เรามีจุม่งเน้นในการพัฒนาเพื่อให้ทุกภาคส่วนในอุตสาหกรรมได้มีแรงขับเคลื่อนและเติบโตอย่างต่อเนื่อง
หากมีข้อสงสัยเพิ่มเติมติดต่อเราผ่านช่องทางนี้ได้เลยนะครับ
Website: https://factorium.tech/
Facebook: https://www.facebook.com/factorium.tech
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCAHWs01GOZJ2_8gehIsdGpw
