ระบบสายพานลำเลียงและรถ AGV
ระบบสายพานลำเลียง
ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor) คือ อุปกรณ์ลำเลียง (Conveyor) ที่ใช้สายพาน (Belt) เป็นตัวนำพาวัสดุ ระบบสายพานลำเลียงทำหน้าที่เคลื่อนย้ายวัสดุจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง หลังจากวัสดุหรือชิ้นงานผ่านกระบวนการตามขั้นตอนมา เมื่อมาถึงการขนย้ายหรือลำเลียงก็จะใช้ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor System) ในการเคลื่อนย้ายวัสดุหรือชิ้นงาน ดังนั้น ระบบสายพานลำเลียงจึงเหมาะสำหรับ โรงงานอุตสาหกรรมทุกประเภท ที่ใช้ระบบสายพานลำเลียงในกระบวนการผลิต
ระบบสายพานลำเลียง (Belt Conveyor System) มี 4 ประเภท
1. ระบบสายพานลำเลียง Plastic Belt Conveyor System (แบบพลาสติก)
ระบบสายพานลำเลียง Plastic Belt Conveyor System (แบบพลาสติก) สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุขึ้นในแนวลาดเอียง ในไลน์การผลิตที่มีการลำเลียงต่างระดับ ระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก สามารถลำเลียงผ่านน้ำหรือลำเลียงชิ้นงานที่เปียกได้ และยังไม่เป็นสนิท ลักษณะการทำงานของระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก จะลำเลียงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง โดยการลำเลียงจะมีลักษณะแนวลาดเอียง ลำเลียงจากที่ต่ำขึ้นสู่ที่สูง องศาลาดเอียงของระบบสายพานลำเลียงแบบพลาสติก จะเริ่มตั้งแต่ 10องศา และไม่เกิน 45องศา เหมาะสำหรับงานลำเลียงประเภทยาง , อาหาร , บรรจุภัณฑ์หีบห่อ หรือ ลำเลียงสิ่งของที่ต้องผ่านเครื่อง X-Ray …
2. ระบบสายพานลำเลียง Canvas Belt Conveyor System (แบบผ้าใบ)
ระบบสายพานลำเลียง Canvas Belt Conveyor System (แบบผ้าใบ) สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุ ระบบสายพานลำเลียงแบบผ้าใบ สามารถทนความร้อนได้และมีความยืดหยุ่นค่อนข้างน้อยเมื่อรับแรงดึง ลักษณะการทำงานของระบบสายพานลำเลียงแบบผ้าใบจะลำเลียงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง โดยสามารถขยับตัวระบบลำเลียงให้ตรงกับไลน์การผลิตได้ เหมาะสำหรับงานลำเลียงประเภทยาง , อาหาร เป็นต้น …
3. ระบบสายพานลำเลียง PVC Belt Conveyor System (แบบ PVC)
ระบบสายพานลำเลียง PVC Belt Conveyor System (แบบ PVC) สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุที่มีน้ำหนักเบา ระบบสายพานลำเลียงแบบ PVC สามารถทนความร้อนได้และราคาถูก ลักษณะการทำงานของระบบสายพานลำเลียงแบบ PVC จะลำเลียงจากจุดหนึ่งไปอีกจุดหนึ่ง เหมาะสำหรับงานลำเลียงในอุตสาหกรรมอาหาร สินค้าที่บรรจุหีบห่อที่มีน้ำหนักเบาและต้องการความสะอาด
4. ระบบสายพานลำเลียง Metal Detector Belt Conveyor System
ระบบสายพานลำเลียง Metal Detector Belt Conveyor System (เครื่องตรวจหาโลหะ) มีระบบสายพานลำเลียง 2 แบบ คือ 1.แบบพลาสติก 2. แบบ PVC สำหรับลำเลียงชิ้นงานหรือวัสดุเข้าเครื่องตรวจหาโลหะ หลังจากชิ้นงานหรือวัสดุผ่านกระบวนการขั้นตอนต่าง ๆ มาแล้ว เมื่อมาถึงเครื่องตรวจหาโลหะ ในรูปแบบบรรจุภัณฑ์หรือรูปแบบชิ้นงาน เช่น ซองพลาสติก กล่องกระดาษ ขวดแก้ว ยาง เครื่องตรวจหาโลหะใช้พลังงานแม่เหล็ก
รถ AGV ในงานอุตสาหกรรม
จากภาวะที่เศรษฐกิจของโลกมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ทั้งปัญหาราคาเชื้อเพลิง อาทิเช่น น้ำมัน มี แนวโน้มสูงขึ้น ปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม การเปิดการค้าเสรีของประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน (ASEAN Economic Community-AEC) เป็นผลให้มีแข่งขันกันทั้งในตลาดภายในประเทศ และต่างประเทศ รวมถึง ปัญหาทางด้านอัตราเงินเฟ้อในประเทศ ซึ่งปัจจัยต่างๆ เหล่านี้เป็นผลให้เกิดการพัฒนาในภาคอุตสาหกรรมของ ไทย ดังนั้นเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของภาคอุตสาหกรรมในการแข่งขันกับตลาดทั้งในและต่างประเทศ ภาคอุตสาหกรรมไทยจึงต้องมุ่งแสวงหาแนวทางพัฒนา หรือแนวทางปรับปรุงใหม่ๆ ของสายการผลิตเพื่อ ตอบสนองถึงด้านของคุณภาพสินค้า เวลา และการลดต้นทุนการผลิต ซึ่งแนวโน้มการขยายตัวของภาวะ เศรษฐกิจอุตสาหกรรมไทยโดยภาพรวมมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับ 2 ปีที่ผ่านมา
เมื่อแนวโน้มการขยายตัวของภาคอุตสาหกรรมไทยมีเพิ่มขึ้น ในทุกวันนี้รถขนส่งอัตโนมัติหรือรถ ลำเลียงอัตโนมัติ (Automated Guided Vehicle - AGV) จึงได้เข้ามามีบทบาทสำคัญในการบวนการการ พัฒนาหรือปรับปรุงสายการผลิตเป็นอย่างมาก เนื่องมาจากรถ AGV สามารถนำไปใช้ในงานขนส่งลำเลียง ชิ้นส่วนและอุปกรณ์จากตำแหน่งหนึ่งไปสู่อีกตำแหน่งหนึ่งได้ในรูปแบบที่หลากหลาย เช่น การลากจูง การยก ในรูปแบบต่างๆ เป็นต้น ทั้งที่ใช้ในกระบวนการผลิตทั้งแบบกึ่งอัตโนมัติและแบบอัตโนมัติซึ่งการนำรถ AGV เข้ามาสู่สายการผลิตนั้น หลายกิจการอาจมองว่าเป็นการเพิ่มต้นทุนการผลิตสูงขึ้น แต่ในความเป็นจริงรถ AGV กลับมีความคุ้มค่าหรือผลดีในหลายด้านทั้งทางตรงและทางอ้อม อาทิเช่น
- รถ AGV สามารถขับเคลื่อนได้โดยไม่ต้องใช้พนักงานขับ - รถ AGV ทำงานได้ตรงเวลา ไม่ต้องการเวลาหยุดพัก และไม่ลาหยุดหรือลากิจ - รถ AGV ลดความผิดพลาดจากคน เช่น การขับเฉี่ยว ชน ที่เกิดจากความประมาท - รถ AGV ลดความล่าช้าของการส่งชิ้นส่วนและอุปกรณ์จากพนักงานขับ และการจราจรในโรงงาน - รถ AGV สามารถรับน้ำหนักได้มาก จึงลดความเมื่อยล้าจากพนักงานเข็นขนส่งชิ้นส่วนและอุปกรณ์ - รถ AGV ลดปัญหามลพิษในโรงงาน เนื่องจากใช้แบตเตอร์รี่ - รถ AGV สามารถลดค่าใช้จ่ายจากค่าแรงงานและค่าบำรุงรักษารถขนส่ง (โฟคลิฟท์ เป็นต้น เมื่อรถ AGV มีข้อได้เปรียบหลายประการที่สามารถทำงานแทนแรงงานคนได้ ในการพัฒนารถ AGV เพื่อใช้ในโรงงาน สิ่งแรกที่ควรทราบคือส่วนประกอบของรถ AGV
ชุดสั่งงาน เป็นชุดสั่งงานการเคลื่อนที่ของรถ AGV เป็นแบบปุ่มกด หรือแบบหน้าจอสัมผัส (Touch Screen) เพื่อเลือกคำสั่ง ความเร็ว ตำแหน่ง หรือการทำงานอย่างใดอย่างหนึ่งให้รถAGV ทำงานต่อไป เซ็นเซอร์ตรวจจับแถบแม่เหล็ก จะใช้ร่วมกับแถบเส้นแม่เหล็กที่วางฝังบนพื้นเป็นแนวทางเดินของรถ AGV เซ็นเซอร์เป็นระบบแมกเนติกหลายบิตเรียงเป็นแนวยาวตรวจจับการเหนี่ยวนำขวางไปกับแถบเส้น
แม่เหล็ก และที่ต้องมีจำนวนหลายบิตเพื่อเป็นการตรวจสอบแนวทางเดินสำหรับการเขียนโปรแกรมไม่ให้รถ AGV หลุดไปจากแถบเส้นแม่เหล็ก เซ็นเซอร์กำหนดคำสั่งนำทาง เป็นเซ็นเซอร์แมกแนติกที่ใช้ร่วมกับแถบแม่เหล็กแบบมีทิศเหนือ-ใต้วาง สลับกัน สำหรับเป็นรหัสการสั่งงานให้รถ AGV ให้ชะลอความเร็ว จอดตามสถานีหรือกระทำงานอย่างใดอย่าง หนึ่ง ซึ่งรหัสแถบแม่เหล็กสามารถวางได้ทั้ง 2 ฝั่งขนานไปกับแถบแม่เหล็ก ในปัจจุบันได้นำระบบ RFID Tag เข้ามาใช้งานแทน เซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งกีดขวาง เป็นระบบรักษาความปลอดภัยของรถAGV ใช้ระบบเลเซอร์ตรวจจับ ความเคลื่อนไหว และสิ่งกีดขวาง เมื่อมีวัตถุมาขวางรถ AGV ในพื้นที่ที่เซ็นเซอร์ตรวจจับได้รถ AGV จะมีการ สั่งงานให้ชะลอความเร็วและหยุดการเคลื่อนที่ ระบบประมวลผล เป็นศูนย์กลางการควบคุมของรถ AGV ที่รับคำสั่งจากชุดสั่งงาน และเซ็นเซอร์ต่างๆ มาประมวลผลให้ระบบขับเคลื่อนของรถ AGV เคลื่อนที่ รักษาตำแหน่งตามแถบเส้นแม่เหล็ก หยุด และจอด ตามสถานีสำหรับระบบประมวลผลสามารถใช้ได้ทั้งแบบไมโครคอนโทรลเลอร์หรือแบบพีแอลซีตามความ ถนัดของผู้พัฒนา ระบบขับเคลื่อน เป็นระบบที่รับคำสั่งมาจากระบบประมวลผลผ่านชุดขับมอเตอร์ไปควบคุมการ ทำงานของมอเตอร์สองตัวที่ติดตั้งกับล้อขับ ให้เคลื่อนที่ เลี้ยวซ้าย-ขวา ชะลอความเร็ว และหยุดรถ AGV ไฟและเสียง เป็นระบบความปลอดภัยอย่างหนึ่งที่คอยแจ้งเตือนแก่ผู้ปฏิบัติงานให้ทราบว่ารถ AGV มี การทำงานอยู่ เพื่อไม่ให้ผู้ปฏิบัติงานกีดขวางการเคลื่อนที่ของรถ AGV แบตเตอรี่ไฟฟ้า เป็นแหล่งพลังงานในการจ่ายไฟกระแสตรงให้กับส่วนต่างๆ ขนาดของแบตเตอรี่เป็น สิ่งหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงเพื่อให้รถ AGV สามารถใช้งานได้ต่อเนื่อง ซึ่งเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถประจุกระแสไฟ ให้แบตเตอรี่แบบไร้สาย (Wireless Charger) กล่าวคือ เมื่อรถ AGV หยุดอยู่ในตำแหนงหัวชาร์จก็จะมีการ ชาร์จไฟเข้าในแบตเตอรี่โดยไม่มีการสัมผัส ทำให้ลดความยุ่งยากในการชาร์จไฟให้กับแบตเตอรี่ จากส่วนประกอบที่กล่าวมา เห็นได้ว่าการพัฒนารถ AGV ขึ้นใช้ภายในโรงงานไม่ได้มีส่วนที่ซับซ้อน ชิ้นส่วนเกือบทุกชิ้นสามารถหาซื้อหรือประยุกต์ใช้ได้กับของที่มีในประเทศ แต่สิ่งหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงคือเรื่องของ โปรแกรมการควบคุมรถ AGV ไม่ว่าจะเป็นการใช้ระบบประมวลผลด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์หรือพีแอลซีก็ ตาม ยกตัวอย่างเช่น การโปรแกรมควบคุมรถ AGV ให้หยุดในสถานีต่างๆ การโปรแกรมแบบเปิด (Open Loop Control)สามารถทำให้รถ AGV ที่ไม่มีโหลดหยุดในสถานีต่างๆ ได้ตรงตำแหนง แต่เมื่อรถ AGV มีการ บรรทุกสิ่งของน้ำหนักมากขึ้นระยะการหยุดรถจะต้องมากขึ้นด้วย ถ้าใช้การหยุดรถแบบเดิมทำให้รถ AGV เลยออกนอกตำแหน่งได้เป็นต้น
โดยปกติแล้วการขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานดูจะเป็นงานที่ไม่คุ้มค่าทางธุรกิจ ทั้งนี้เนื่องจากการขนส่ง วัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานไม่ก่อให้เกิดคุณคาของงาน แต่กลับเป็นต้นทุนทางธุรกิจ จึงมีความพยายามเรื่อยมาที่จะ พัฒนาระบบขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานแบบอัตโนมัติเพื่อลดต้นทุนดังกล่าว จึงมีการพัฒนาระบบสายพาน ลำเลียงเพื่อขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานขึ้นมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และในพาหนะนำทางอัตโนมัติ หรือรถAGV (Automated Guidance Vehicle) กำลังเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่เป็นที่ต้องการ แต่เนื่องด้วยส่วนใหญ่ ที่ใช้กันในอุตสาหกรรมไทยเรานั้นยังเป็นการซื้อใช้จึงมีต้นทุนที่สูง และการซ่อมบำรุงแต่ละครั้งก็ยังมีค่าใช้จ่ายที่สูง อีกด้วย ดังนั้นบทความนี้ผู้เขียนจะขออธิบายถึงความรู้พื้นฐานและส่วนประกอบหลักของรถAGV เพื่อผู้ที่สนใจจะ เริ่มออกแบบและสร้างรถAGVใช้เอง รถAGV ถือเป็น mobile robot ที่เคลื่อนทีเองโดยไม่ต้องมีคนขับ ถูกนำมาใช้งานจริงในอุตสาหกรรมครั้ง แรกเมื่อปี ค.ศ. 1953 ในประเทศสหรัฐอเมริกาโดยตอนนั้นถูกนำมาใช้ขนถ่ายสินค้าในโกดังเก็บสินค้าทำให้ สามารถประหยัดในเรื่องของแรงงานคนและเวลาได้เป็นอย่างดี รถAGVสามารถแบ่งตามลักษณะการใช้งานหลักๆ ได้ 3 ประเภท คือ 1. แบบDriverless trains ใช้สำหรับขนส่งเป็นจำนวนมาก ทำหน้าที่เป็นเหมือนหัวรถไฟ 2. แบบ Pallet trucks หรือ Forklift truck สำหรับขนส่งในแนวดิ่ง หรือทำหน้าที่ยกสินค้าเก็บในที่สูง ลักษณะการ ทำงานเหมือนรถโฟคลิฟท์ 3. แบบ Unit load carriers สำหรับขนส่งชิ้นส่วนระหว่างการผลิต ซึ่งจะเลือกใช้แบบไหนก็ขึ้นอยู่กับความเหมาะสม
โดยปกติแล้วการขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานดูจะเป็นงานที่ไม่คุ้มค่าทางธุรกิจ ทั้งนี้เนื่องจากการขนส่ง วัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานไม่ก่อให้เกิดคุณคาของงาน แต่กลับเป็นต้นทุนทางธุรกิจ จึงมีความพยายามเรื่อยมาที่จะ พัฒนาระบบขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานแบบอัตโนมัติเพื่อลดต้นทุนดังกล่าว จึงมีการพัฒนาระบบสายพาน ลำเลียงเพื่อขนส่งวัตถุดิบและจัดเก็บชิ้นงานขึ้นมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และในพาหนะนำทางอัตโนมัติ หรือรถAGV (Automated Guidance Vehicle) กำลังเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่เป็นที่ต้องการ แต่เนื่องด้วยส่วนใหญ่ ที่ใช้กันในอุตสาหกรรมไทยเรานั้นยังเป็นการซื้อใช้จึงมีต้นทุนที่สูง และการซ่อมบำรุงแต่ละครั้งก็ยังมีค่าใช้จ่ายที่สูง อีกด้วย ดังนั้นบทความนี้ผู้เขียนจะขออธิบายถึงความรู้พื้นฐานและส่วนประกอบหลักของรถAGV เพื่อผู้ที่สนใจจะ เริ่มออกแบบและสร้างรถAGVใช้เอง รถAGV ถือเป็น mobile robot ที่เคลื่อนทีเองโดยไม่ต้องมีคนขับ ถูกนำมาใช้งานจริงในอุตสาหกรรมครั้ง แรกเมื่อปี ค.ศ. 1953 ในประเทศสหรัฐอเมริกาโดยตอนนั้นถูกนำมาใช้ขนถ่ายสินค้าในโกดังเก็บสินค้าทำให้ สามารถประหยัดในเรื่องของแรงงานคนและเวลาได้เป็นอย่างดี รถAGVสามารถแบ่งตามลักษณะการใช้งานหลักๆ ได้ 3 ประเภท คือ 1. แบบDriverless trains ใช้สำหรับขนส่งเป็นจำนวนมาก ทำหน้าที่เป็นเหมือนหัวรถไฟ 2. แบบ Pallet trucks หรือ Forklift truck สำหรับขนส่งในแนวดิ่ง หรือทำหน้าที่ยกสินค้าเก็บในที่สูง ลักษณะการ ทำงานเหมือนรถโฟคลิฟท์ 3. แบบ Unit load carriers สำหรับขนส่งชิ้นส่วนระหว่างการผลิต ซึ่งจะเลือกใช้แบบไหนก็ขึ้นอยู่กับความเหมาะสม
