89

การเรียนรูโดยใชโครงงานเปนฐานผานสหกิจศึกษา กรณีศึกษาการออกแบบและสราง

เครื่องทดสอบการรั่วซึมของหมอน้ํารถยนตควบคุมดวยพีแอลซี

Project-Based Learning via Cooperative Education: a Case Study of a Design and

Construction of Radiator Leak Testing Machine Controlled by PLC

ยงยุทธ นาราษฎร1* และวิภาวัลย นาคทรัพย2

Yongyuth Naras1* and Wipavan Narksarp2 1*,2ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยสยาม

E-Mail: yongyuth.nar@siam.edu1*, and wipavan.nar@siam.edu2

บทคัดยอ

บทความน้ีนําเสนอการเรียนรูโดยใชโครงงานเปนฐานผานสหกิจศึกษาของมหาวิทยาลัยสยาม กรณีศึกษาการออกแบบและ

สรางเครื่องทดสอบการรั่วซึมของหมอน้ํารถยนตควบคุมดวยพีแอลซี เครื่องทดสอบน้ีไดถูกออกแบบและสรางขึ้นเพื่อแกปญหาที่เกิด

จากความผิดพลาดของคนในการตรวจสอบการร่ัวซึมของหมอน้ํารถยนตในสายการผลิตของบริษัท ซีเอช โอโตพารต จํากัด โดยสวน

แรกเปนนําเสนอระบบการดําเนินงานสหกิจศึกษาของภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยสยามโดยสรุป

จากนั้นเปนการนําเสนอในรายละเอียดของเครื่องทดสอบการร่ัวซึมของหมอน้ําที่ไดสรางขึ้นนี้ เครื่องทดสอบนี้ถูกออกแบบโดยใช

วิธีการทดสอบแบบแหง การทดสอบทําไดโดยการใชอากาศท่ีมีแรงดันผานหมอนํ้าที่ปดผนึก อากาศท่ีมีแรงดันในหมอน้ําจะถูกวัดและ

แสดงผล ถาความดันเพิ่มขึ้นอยางสมํ่าเสมอในหมอน้ํา นั่นหมายความวาหมอน้ําไมมีการร่ัวซึม แตถาความดันลดลงอยางฉับพลันนั่น

หมายความวาหมอน้ํามีการรั่วซึมแลวหมอนํ้านั้นก็จะถูกสงกลับไปทําการแกไข ขั้นตอนเริ่มตนดวยการออกแบบโครงสรางทางกลของ

เครื่องกอนการเช่ือมตอระหวาง PLC และอุปกรณอินพุต/เอาตพุตถูกออกแบบและติดตั้ง จากนั้นชุดคําสั่งของ PLC จะถูกโปรแกรม

ผลการทดสอบการทํางานของเครื่องตนแบบไดผลเปนที่นาพอใจ

คําสําคัญ: สหกิจศึกษา, เรียนรูโดยใชโครงงานเปนฐาน, เครื่องทดสอบการรั่วซึมของหมอน้ํา, พีแอลซี

Abstract

This paper presents a project-based learning via Siam University cooperative education with focus on a

case study of a design and construction of a radiator leak testing machine controlled by PLC. The machine was

designed and constructed to solve a problem caused by human error in checking the leak of the radiator in a

production line of CH Autopart Company Limited. Firstly, the cooperative education system of department of

electrical engineering, faculty of engineering, Siam University is proposed concisely. Thereafter, the details of the

radiator leak testing machine are proposed. The machine was designed using dry testing method. The test is

accomplished by applying a pressurized air through the enclosed radiator, the pressurized air in the radiator is

measured and monitored. It is noted that if the pressure increases uniformly in the radiator, that means the

radiator does not leak. But if the pressure suddenly drops that means the radiator has a leak, then it will be

90

returned to be fixed. The procedure started from the design of mechanical construction of the machine. The

interfacing between PLC and input/output devices was designed and installed. Then, the PLC instruction set

were programmed. The test results of the prototype can be satisfactory.

Keywords: Cooperative Education, Project-Based Learning, Radiator Leak Testing Machine, PLC

บทสรุปงานวิจัย

บทนํา

สหกิจศึกษาเปนระบบการศึกษาท่ีจัดใหมกีารเรียนการสอนในสถาบันการศึกษาสลับกับการไปหาประสบการณตรงจากการ

ปฏิบัติงานจริง ณ สถานประกอบการอยางมีระบบ ดวยความรวมมือจากสถานประกอบการและทุกฝายที่เก่ียวของ เปนระบบ

การศึกษาท่ีผสมผสานการเรียนกับการปฏบิัติงาน [1] โดยมีเปาประสงคหลักคือ การพัฒนาบัณฑิตผานประสบการณการทํางานจริงใน

สถานประกอบการ ตามมาตรฐานวิชาการและวิชาชีพ รวมทั้งตรงกับความตองการของตลาดแรงงาน ถือเปนสวนสําคัญในการเตรียม

บัณฑิตใหพรอมเขาสูระบบการทํางานไดทันทีหลังจากสําเร็จการศึกษา การท่ีนักศึกษาไดมีโอกาสไดฝกปฏิบัติงานจริงทําใหไดรับ

ประสบการณโดยตรงจากสถานประกอบการ กอใหเกิดการพัฒนาทักษะดานตางๆ แกนักศึกษา การไดลงมือปฏิบัติงานจริง ทําให

นักศึกษาไดรับประสบการณท่ีไมสามารถหาไดในหองเรียน ท้ังยังเปนการสรางเสริมกระบวนการคิดวิเคราะห การตัดสินใจกับ

เหตุการณที่พบเจอและฝกการสังเกต จึงเปนโอกาสดีที่นักศึกษาจะคนพบศักยภาพที่แทจริงและความตองการดานงานอาชีพชัดเจน

มากขึ้น นอกจากน้ีกระบวนการสหกิจศึกษายังทําใหเกิดการประสานงานอยางใกลชิดระหวางสถานศึกษากับสถานประกอบการ สงผล

ใหสถานศึกษาสามารถปรับปรุงพัฒนาหลักสูตรใหมีความทันสมัยตลอดเวลาเพื่อใหสอดคลองกับความตองการของสถานประกอบการ

จากหลักการของสหกิจศึกษาดังกลาวที่มุงเนนใหนักศึกษาไดรับประสบการณจริงจากการปฏิบัติงานจริงในตําแหนง

พนักงาน (ช่ัวคราว) หรือไดมีโอกาสทําโครงงานเพ่ือแกปญหาใหกับสถานประกอบการ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา คณะวิศวกรรมศาสตร

มหาวิทยาลัยสยาม ซึ่งมีพันธกิจหลักในการผลิตบัณฑิตดานวิศวกรรมไฟฟาใหมีคุณภาพตรงกับความคาดหวังของสถานประกอบการ

ผูใชบัณฑิตในทุกๆ ดาน ไดเล็งเห็นประโยชนและความสําคัญของสหกิจศึกษา ซ่ึงมีงานวิจัย [4, 5] สรุปไววา นักศึกษาท่ีออก

ปฏิบัติงานสหกิจศึกษาเกิดการพัฒนาตนเองหลายดาน เชน ทักษะในการทํางาน การทํางานเปนทีมรวมกับผูอื่น การมีมนุษยสัมพันธที่

ดี การมีบุคลิกภาพที่ดี มีทักษะในการติดตอสื่อสาร มีความกระตือรือรนในการทํางานมากข้ึน ดังนั้นภาควิชาวิศวกรรมไฟฟาจึงได

ออกแบบหลักสูตรใหมีระบบการเรียนการสอนในลักษณะสหกิจ ศึกษามาอยางตอเนื่อง และนอกจากนักศึกษาไดรับการพัฒนา

โดยตรงจากการปฏิบัติงานสหกิจศึกษาแลวยังสามารถใชขอมูลจากสถานประกอบการนํามาปรับปรุงและพัฒนาหลักสูตร ปรับปรุงการ

เรียนการสอนใหสอดคลองกับความตองการของสถานประกอบการดวย

กระบวนการดําเนินการสหกจิศึกษา

การปฏิบัติงานสหกิจศึกษาของภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยสยาม ไดกําหนดไวในแผนการ

เรียนของหลักสูตรปรับปรุงท่ีใชอยูในปจจุบันใหนักศึกษาช้ันปที่ 3 ออกปฏิบัติงานสหกิจศึกษาในภาคฤดูรอน การกําหนดแผนการ

เรียนไวในช้ันปท่ี 3 ดังกลาวเกิดจากการวิเคราะหถึงขอดี ขอเสียระหวางการกําหนดไวในแผนการเรียนช้ันปที่ 3 และช้ันปที่ 4 ซึ่งการ

กําหนดใหนักศึกษาออกปฏิบัติงานสหกิจศึกษาในช้ันปที่ 3 มีขอดีคือการปฏิบัติงานจริงในสถานประกอบการทําใหนักศึกษาไดรูถึง

โจทยปญหาทางวิศวกรรมในสถานประกอบการกอนแลวนําโจทยเหลานั้นกลับมายังมหาวิทยาลัยเพ่ือศึกษาหาวิธีแกปญหาเหลานั้น

โดยอาศัยความรูในรายวิชาชีพตางๆ ท่ีตองกลับมาเรียนในช้ันปสุดทาย หรือนําโจทยปญหาเหลานั้นกลับมาเปนหัวขอโครงงานท่ี

สามารถนําไปแกปญหาของงานทางดานวิศวกรรมไฟฟาไดจริง แตมีขอเสียคือสถานประกอบการไมสามารถรับนักศึกษาเขาทํางาน

91

ประจําตอเนื่องไดเลย เพราะวานักศึกษาตองกลับมาเรียนตออีก 1 ปการศึกษา และนักศึกษายังไมมีความรูทางวิชาชีพวิศวกรรมท่ี

ครบถวนในการปฏิบัติงาน สวนการกําหนดใหออกปฏิบัติสหกิจศึกษาในภาคฤดูรอนของช้ันปที่ 4 ซึ่งเปนแผนการเรียนของหลักสูตรที่

ใชมากอนการปรับปรุงหลักสูตร มีขอดีคือนักศึกษาเรียนรายวิชาในหลักสูตรผานครบท้ังหมดแลวคงเหลือรายวิชาสหกิจศึกษาเปน

รายวิชาสุดทาย นักศึกษามีความรูพรอมที่จะปฏิบัติงานไดเปนอยางดีและสถานประกอบการสามารถรับนักศึกษาเขาทํางานเปน

วิศวกรประจําตอเน่ืองไดเลยถาพอใจ แตก็มีขอเสียคือหลังจากออกปฏิบัติงานสหกิจศึกษาจะตองผานกระบวนการจัดทํารายงานสหกิจ

ศึกษาซึ่งเทียบเทากับการทําปริญญานิพนธ จากน้ันดําเนินการสอบประเมินผลการปฏิบัติงาน ซ่ึงตองใชเวลาหลังจากจบการ

ปฏิบัติงานในภาคฤดูรอน สงผลทําใหนักศึกศึกษาสําเร็จการศึกษาลาชาออกไป ทําใหเสียโอกาสในการหางานทํา

เพื่อใหนักศึกษาสําเร็จการศึกษาในภาคการศึกษาท่ี 2 ของช้ันปท่ี 4 จึงไดกําหนดใหนักศึกษาออกปฏิบัติงานสหกิจศึกษาใน

ภาคฤดูรอนของช้ันปที่ 3 โดยกําหนดใหเรียนรายวิชาเตรียมสหกิจศึกษาในภาคการศึกษาท่ี 2 ของช้ันปที่ 3 ทั้งนี้เพ่ือเปนการเตรียม

ความพรอมใหกับนักศึกษาในดานตางๆ กอนเขาสูการปฏิบัติงานจริง ไดแก การพัฒนาบุคลิกภาพ เทคนิคการนําเสนอผลงาน การ

เขียนรายงานผลการปฏิบัติงาน การจัดการอารมณและความเครียด การเขียนประวัติยอ การสมัครและการสัมภาษณงาน การใช

โปรแกรมคอมพิวเตอร ตลอดจนการสื่อสารภาษาอังกฤษ เปนตน ซึ่งการเตรียมความพรอมในดานตางๆ ท่ีจําเปนเหลานี้เปนไปตาม

มาตรฐานการดําเนินงานสหกิจศึกษา [2] โดยนักศึกษาท่ีสามารถลงทะเบียนรายวิชาสหกิจศึกษาในภาคฤดูรอนของช้ันปที่ 3 ได เพื่อ

ออกปฏิบัติงานจริงในสถานประกอบการตองผานการประเมินในรายวิชาเตรียมสหกิจศึกษากอน ไมเชนนั้นระบบจะไมอนุญาตให

ลงทะเบียนเพ่ือออกปฏิบัติงานสหกิจศึกษาในภาคฤดูรอนได ขั้นตอนหลังจากผานการเตรียมความพรอมแลวจะเปนการพิจารณา

คัดเลือกสถานประกอบการท่ีมีความเหมาะสม โดยสถานประกอบการท่ีพิจารณาคัดเลือกตองมีงานในลักษณะเปนโครงงานหรือเปน

การปฏิบัติงานประจําท่ีตรงกับสาขาวิศวกรรมไฟฟาและเนนประสบการณการทํางาน ทําใหไดรับประโยชนทั้งตัวนักศึกษาและสถาน

ประกอบการ โฟลชารตแสดงกระบวนการพิจารณาคัดเลือกสถานประกอบการแสดงไดดังรูปที่ 2 หลังจากนักศึกษาไดสถาน

ประกอบการแลวจึงจะเปนขั้นตอนการลงทะเบียนรายวิชาสหกิจศึกษาและออกปฏิบัติงานในชวงเดือนพฤษภาคมถึงสิงหาคมเปน

ระยะเวลา 16 สัปดาห โดยในระหวางการปฏิบัติงานสหกิจศึกษา กําหนดใหนักศึกษาตองจัดทําบันทึกการปฏิบัติงานประจําสัปดาห

เสนอตออาจารยนิเทศงานสหกิจศึกษา และกําหนดใหมีอาจารยนิเทศงานสหกิจศึกษา ณ สถานประการอยางนอย 2 คร้ัง เพื่อทํา

หนาท่ีใหคําปรึกษานักศึกษาระหวางปฏิบัติงานสหกิจศึกษา ณ สถานประกอบการ ติดตามการพัฒนาตนเองของนักศึกษาในดานตางๆ

เชน ความรู ความสามารถทางวิชาการและการประยุกตใชในการปฏิบัติงาน การปรับตัว การปฏิบัติตามกฎระเบียบของสถาน

ประกอบการ ความกาวหนาของงานท่ีนักศึกษาไดรับมอบหมาย การสื่อสาร และการนําเสนอผลงาน ความคิดสรางสรรค และ

ความสามารถในการทํางานดวยตนเอง เปนตน โดยอาจารยที่ทําหนาที่เปนอาจารยนิเทศตองเปนผูที่มีประสบการณและผานการ

อบรมการนิเทศงานโดยหนวยงานท่ีไดรับการรับรองจาก สกอ. [2] เมื่อสิ้นสุดการปฏิบัติงานสหกิจศึกษา นักศึกษาตองจัดทํารายงาน

การปฏิบัติงานสหกิจศึกษาเปนรูปเลมเทียบเทาไดกับปริญญานิพนธ ตอจากน้ันทางสํานักสหกิจศึกษาก็จะดําเนินการแตงตั้ง

คณะกรรมการสอบ 3 ทาน และนักศึกษานําเสนอผลการปฏิบัติงานตอคณะกรรมการสอบเพื่อใหคณะกรรมการสอบประเมินผลการ

ปฏิบัติงาน [3] โฟลชารตแสดงกระบวนการดําเนินงานสหกิจศึกษาของภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา มหาวิทยาลัยสยามแสดงไดดังรูปที่ 1

โจทยปญหาของสถานประกอบการ

บริษัท ซีเอช โอโตพารต จํากัด คือสถานประกอบการหนึ่งที่ไดรับการพิจารณาคัดเลือกใหนักศึกษาภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา

ออกปฏิบัติงานสหกิจศึกษา ในปการศึกษา 2560 ท่ีผานมา เมื่อนักศึกษาไดเขาปฏิบัติงานพบวาวิธีการตรวจสอบการรั่วซึมของหมอน้ํา

เครื่องยนตในไลนการผลิตที่ใชอยูในปจจุบัน ดําเนินการโดยใหพนักงานนําหมอน้ําวางลงบนจ๊ิกจับช้ินงาน ทําการอัดลมเขาหมอน้ํา

ดวยความดัน 1.2 bar จากน้ันนําจ๊ิกพรอมหมอนํ้าแชลงไปในอางน้ําเพื่อตรวจสอบการรั่ว โดยที่ผนักงานตองจับจ๊ิกพรอมหมอน้ําเอียง

ซาย 30 วินาที เอียงขวา 30 วินาที ตะแคง และควํ่าอีกอยางละ 30 วินาที เพ่ือสังเกตดูวามีฟองอากาศออกมาจากหมอนํ้าหรือไม ถามี

92

รอยรั่วจะมีฟองอากาศข้ึนมา หากตรวจสอบดวยการมองดวยตาของคนแลวไมพบการร่ัวจะสงมอบลูกคา สวนหมอน้ําที่มีการร่ัวก็จะ

ถูกสงกลับเขากระบวนการแกไขในไลนการผลิตตอไป การตรวจสอบการรั่วของหมอน้ําโดยใชสายตาคนสังเกตฟองอากาศแบบท่ีใช

งานอยูเดิมนี้มีความผิดพลาดเกิดขึ้นไดงาย ทําใหเกิดปญหามีช้ินงานหมอน้ํารั่วซึมไปถึงมือลกูคาแลวสงกลับ สงผลใหเกิดความไมมั่นใจ

ของลกูคาตอกระบวนการผลิตและตรวจสอบของช้ินงาน

รูปที่ 1 กระบวนการดําเนินงานสหกิจศึกษาของภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา มหาวิทยาลัยสยาม

นักศึกษาชั้นป 3

เริ่มตน

ลงทะเบียนเรียนรายวิชาเตรียมสหกิจศึกษาในภาคการศึกษาท่ี 2

ประเมินผลการเตรียม

คัดเลือกสถานประกอบการ

ผาน

ไมผาน

ลงทะเบียนเรียนรายวิชาสหกิจศึกษาในภาคฤดูรอน

ปฏิบัติงาน ณ สถานประกอบการและบันทึกการปฏิบัติงานประจําสัปดาห

อาจารยนิเทศงานสหกิจศึกษา ณ สถานประกอบการ

จัดทํารายงานการปฏิบัติงานสหกิจศึกษาเมื่อสิ้นสุดการปฏิบัติงาน

แกไข เพิ่มเติมตามคําแนะของคณะกรรมการสอบ

แตงต้ังคณะกรรมการสอบ 3 ทาน

ผาน

ไมผาน

จบ

สงรายงานฉบับสมบูรณหลังการสอบ

ประเมินผลการสอบ

สอบนําเสนอผลการปฏิบัติงาน

93

ดังนั้นจึงไดนําปญหานี้มากําหนดใหเปนโครงงานสหกิจศึกษา โดยใหนักศึกษาสหกิจศึกษา พนักงานพี่เลี้ยงและทีมฝาย

วิศวกรรมในสถานประกอบการ รวมกันคิดหาวิธีแกปญหาจนไดขอสรุปวาตองสรางเคร่ืองตรวจสอบการรั่วแบบอัตโนมัติที่มีความ

แมนยําไดมาตรฐานลดความผิดพลาดซึ่งเกิดจากคน (Human Error) จึงไดเริ่มออกแบบและสรางเครื่องทดสอบการร่ัวซึมของหมอน้ํา

รถยนตแบบอัตโนมัติควบคุมดวยพีแอลซีขึ้นมาใชงานแทนการใชพนักงานสังเกตดูการรั่วจากฟองอากาศ เน่ืองจากเปนโครงงานที่คาด

วาจะไดเครื่องตนแบบที่สามารถแกปญหาการสงกลับช้ินงานจากลูกคา ความไมมั่นใจของลูกคาตอกระบวนการผลิตและตรวจสอบ

ของช้ินงานหมอน้ํารถยนต จึงไดรับความเห็นชอบและใหการสนับสนุนเปนอยางดีทั้ง เครื่องมือ อุปกรณ งบประมาณ พนักงานพ่ีเลี้ยง

และทีมฝายวิศวกรรมจากสถานประกอบการ

รูปที่ 2 กระบวนการพิจารณาคดัเลือกสถานประกอบการ

ฐานขอมูลสถานประกอบการดานวิศวกรรมไฟฟา

เริ่มตน

หัวหนาภาควิชาและอาจารยนิเทศรวมกันพิจารณาคัดเลือกสถานประกอบการ

เสนอผลการพิจารณาตอสํานักสหกิจศึกษาของมหาวิทยาลัย

สํานักสหกิจศึกษาออกหนังสือขอความอนุเคราะหไปยังสถานประกอบการ

สถานประกอบการพิจารณาคัดเลือก/สัมภาษณนักศึกษา

จบ

หัวหนาภาควิชา อาจารยนิเทศและสถานประกอบการ

รวมกันกําหนดลักษณะงาน/โครงงาน

ผลการพิจาณา

ผาน

ไมผาน

นักศึกษาเริ่มปฏิบัติงานตามกําหนดเวลา

94

ขั้นตอนการดําเนินการจัดทําโครงงาน ในการดําเนินการจัดทําโครงงานน้ีมีระเบียบแบบแผนชัดเจน โดยมีการประชุมรวมของทีมฝายวิศวกรรมและฝายผลิต เพ่ือ

ระดมความคิดเห็นในการแกปญหาท่ีเกิดจากความผิดพลาดของคนในการตรวจสอบการรั่วซึมของหมอน้ํารถยนตของวิธีการเดิมที่ใช

อยูในกระบวนการผลิต ทําใหเกิดปญหามีช้ินงานหมอน้ํารั่วซึมไปถึงมือลูกคาแลวถูกสงกลับ และไดขอสรุปรวมกันวาตองสรางเครื่อง

ตรวจสอบการรั่วแบบอัตโนมัติ หลังจากไดขอสรุปแลวนักศึกษาและทีมฝายวิศวกรรมประชุมวางแผนการดําเนินงาน กําหนด

ผูรับผิดชอบในสวนตางๆ เชน การเขียนแบบ การจัดซื้อจัดหาวัสดุ อุปกรณ การประกอบโครงสรางและอุปกรณหนักใหเปนหนาที่ของ

ทีมฝายวิศวกรรมเปนหลักโดยมีนักศึกษาฝกงานในระดับอาชีวะเปนกําลังเสริม สวนนักศึกษาสหกิจศึกษาจากมหาวิทยาลัยสยาม

รับผิดชอบงานติดตั้งระบบควบคุมท้ังหมด และการเขียนโปรแกรมพีแอลซีสําหรับควบคุมการทํางานของเครื่อง

1. การออกแบบอุปกรณในสวนตางๆ

แนวคิดในการออกแบบเครื่องทดสอบน้ีคือตองการเคร่ืองสําหรับทดสอบการรัว่ซึมของหมอน้ําท่ีมีความแมนยําไดมาตรฐาน

แทนการใชคน ใชแรงดันลมในการทดสอบการรั่วซึมโดยการอัดลมเขาไปในหมอนํ้าดวยแรงดันและเวลาที่กําหนดแลวทิ้งไวดวยเวลาที่

กําหนด วัดแรงดันลมในหมอนํ้าวาแรงดันลมลดลงหรอืไม ซึ่งในการอัดลมเขาหมอนํ้านั้นจําเปนตองมีการจับยึดหมอน้ําไมใหมีการขยับ

เคลื่อนที่ท่ีเกิดจากแรงดันลมท่ีอัดเขาไป และตองมีการควบคุมการทํางานของอุปกรณตางๆ ใหสัมพันธกันตามที่ตองการ ดังนั้นจึงตอง

มีการออกแบบอุปกรณใหทําหนาท่ีในสวนตางๆ ดังตอไปนี้

(1) สวนการประกอบโครงสรางของเครื่อง และอุปกรณหนักดังแสดงในรูปที่ 3 ใหเปนหนาท่ีของทีมฝายวิศวกรรมเปนหลัก

โดยมีนักศึกษาฝกงานในระดับอาชีวะจากสถาบันอื่นเปนผูชวย

รูปที่ 3 การประกอบโครงสรางของเครื่องและอุปกรณหนัก

(2) สวนการจับยึดหมอน้ําไมใหมีการขยับหรือเคลื่อนที่เมื่ออัดลมเขาหมอน้ํา ออกแบบโดยใชกระบอกลมควบคุมแคลมป

จับยึดหมอน้ําจํานวน 5 ตัวดังนี ้

95

- กระบอกลมสําหรับควบคุมแคลมปจับยึดหมอน้ําดานขาง 2 ขาง (กระบอกลม A) ออกแบบโดยใชกระบอกลม Airtac

Clamping Cylinder Model MCKA63X100SY ดังแสดงในรูปที่ 4(ก) เปนกระบอกลมท่ีมีการติดตั้งแมเหล็กไวภายในซึ่งสามารถ

เคลื่อนที่ไปตามตําแหนงของลูกสูบ จํานวน 2 ตัว

- กระบอกลมสําหรับควบคุมแคลมปจับยึดหมอน้ําดานหนาและดานหลัง (กระบอกลม B) ออกแบบโดยใชกระบอกลม

CKD Compact Cylinder Model SSD2-L-63-50-N ดังแสดงในรูปที่ 4(ข) เปนกระบอกลมแบบคอมแพคท่ีมีการติดตั้งแมเหล็กไว

ภายในซึ่งสามารถเคลื่อนท่ีไปตามตําแหนงของลูกสูบได จํานวน 2 ตัว

- กระบอกลมสําหรับควบคุมแคลมปจับยดึหมอนํ้าดานบน (กระบอกลม C) ออกแบบโดยใชกระบอกลม Airtac Compact

Cylinder Model ACQ32X30S ดังแสดงในรูปที่ 4(ค) เปนกระบอกลมแบบคอมแพคท่ีมีการติดตั้งแมเหล็กไวภายในสามารถเคลื่อนที่

ไดไปตามลูกสูบ จํานวน 1 ตัว

(ก) กระบอกลม A (ข) กระบอกลม B (ค) กระบอกลม C

รูปที่ 4 กระบอกลมสําหรบัควบคุมแคลมปจับยึดหมอน้ํา

(3) สวนการควบคุมลมเขาออกกระบอกลม และเขาออกหมอน้ํา ออกแบบโดยใชโซลินอยดวาลวลม CKD Solenoid

Valve Model PV5, Double Solenoid 24 VDC จํานวน 4 ตัว ดังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 โซลินอยดวาลว CKD Solenoid Valve Model PV5

(4) สวนการตรวจจับตําแหนงของแคลมปผานการตรวจจับตําแหนงของลูกสูบกระบอกลม ออกแบบโดยใชรีดสวิทช CKD

Model SW-T0H ดังแสดงในรูปที่ 6 จํานวน 6 ตัว ไดแก ตรวจจับตําแหนงลูกสูบของกระบอกลม A จํานวน 2 ตัว กระบอกลม B

จํานวน 2 ตัว และกระบอกลม C จํานวน 2 ตัว ทําหนาที่ตรวจจับตําแหนงการทํางานของกระบอกลมในตําแหนงสั่งใหแคลมปจับยึด

96

หมอน้ํา และตําแหนงสั่งใหแคลมปปลดการจับยึดหมอน้ํา ดวยการตรวจจับตําแหนงของแมเหล็กภายในกระบอกลมซ่ึงเคลื่อนที่ไปตาม

ตําแหนงของลูกสูบ โดยการติดตั้งรีดสวิทชนี้ไวตําแหนงเปลือกนอกบนและลางของกระบอกลม

รูปที่ 6 รีดสวิทช CKD Model SW-T0H

(5) สวนการวัดแรงดันลมทั้งสองตําแหนง ไดแก การวัดแรงดันลมจากตัวจายลมและการวัดแรงดันลมในหมอน้ํา ออกแบบ

โดยใชตัววัดแรงดันแบบดิจิตอล CKD Model PPX-R01N-6M-KA ดังแสดงในรูปที่ 7 จํานวน 2 ตัว เปนตัววัดแรงดันลมที่สามารถต้ัง

คาแรงดันลมต่ําสุด หรือสูงสุดและมีเอาทพุตเปนทรานซิสเตอรชนิด NPN

รูปที่ 7 ตัววัดแรงดันแบบดจิิตอล CKD Model PPX-R10N-6M-KA

(6) สวนการแสดงผลการทดสอบ ถาผลการทดสอบปรากฏวาหมอน้ําไมมีการร่ัวซึมใหแสดงผลดวยไฟ LED สีเขียว แตถา

ปรากฏวาหมอน้ํามีการร่ัวซึมใหแสดงผลเปนสีแดง ออกแบบโดยใชชุดแสดงผลดวย LED รุน Green Red LED Industrial Signal

Tower Stack Light DC 24V

(7) สวนการควบคุมลําดับความสัมพันธในการทํางานของระบบทั้งหมด ออกแบบโดยใชพีแอลซี Misubishi Model

FX3G-40M ซึ่งเปนรุนท่ีมี 24 อินพุต 16 เอาทพุต [6]

97

(8) ชอฟตแวรที่ใชในการเขียนโปรแกรมแลดเดอรใหกับพีแอลซีใชซอฟตแวร GX-Work2 ซึ่งเปนซอฟตแวรที่สามารถเขียน

โปรแกรมไปยังพีแอลซี โหลดโปรแกรมจากพีแอลซี มอนิเตอรแสดงการทํางานของโปรแกรม เปลี่ยนแปลงพารามิเตอรของพีแอลซีได

[6]

(9) การต้ังคาหรือปรับเปลี่ยนคาตางๆ ของการทดสอบ รวมท้ังการแสดงผลของการทดสอบ ออกแบบโดยใชทัชสกรีน

Mitsubishi Model GT 1020-LBD2

(10) ชอฟตแวรที่ใชในการเขียนโปรแกรมทัชสกรีนเพื่อส่ือสารกับพีแอลซีใชซอฟตแวร GT Designer-3

2. ระบบควบคุม

ระบบควบคุมการทํางานของเครื่องทั้งหมด ออกแบบโดยใชพีแอลซีควบคุม โดยกําหนดอุปกรณอินพุตและเอาทพุตของพี

แอลซีแสดงไดดังรูปที่ 8 โดยอุปกรณอินพุตประกอบดวยสวิทชตางๆ ตัวตรวจวัดแรงดันลมจากตัวจายลม แรงดันลมในหมอน้ํา รีด

สวิทชตรวจจับตําแหนงของแคลมปผานการตรวจจับตําแหนงของลูกสูบกระบอกลมทั้งหมด 6 ตัว สวนอุปกรณเอาทพุตประกอบดวย

ไฟแสดงสถานะตางๆ โซลินอยดวาลวลมเขาและออกหมอน้ํา โซลินอยดวาลวลมของกระบอกลม A, B และ C

รูปที่ 8 การกําหนดอุปกรณอินพุตและเอาทพุตของพีแอลซี

3. การทํางานของเครื่อง

เครื่องทดสอบการรั่วซึมของหมอน้ํารถยนตควบคุมดวยพีแอลซีที่ไดออกแบบและสรางขึ้นแสดงไดดังรูปที่ 3 โดยการใชงาน

เครื่องเริ่มจากการนําหมอนํ้าเขาเครื่องทดสอบ เม่ือสั่งสตารทเคร่ืองจะสั่งโซลินอยดวาลวจายลมเขากระบอกลมเพ่ือควบคุมตําแหนง

ของแคลมปใหจับยึดหมอน้ํา ตรวจวัดแรงดันลมจากตัวจายลมดวยเซ็นเซอรวัดแรงดันลมแบบดิจิตอล ถาวัดแรงดันลมจากตัวจายลม

ไดคาไมต่ํากวา 5 bar สั่งใหโซลินอยดวาลวจายลมเขาหมอน้ําเปนเวลา 60 วินาที แลวตรวจวัดแรงดันลมในหมอน้ําดวยเซ็นเซอรวัด

แรงดันลมแบบดิจิตอล ถาแรงดันลมในหมอนํ้าตกลงมีคา < 1.2 bar แสดงวาหมอน้ํามีการรั่วซึม สั่งใหโซลินอยดวาลวหยุดจายลมเขา

หมอน้ําทันที จากน้ันสั่งใหโซลินอยดวาลวปลอยลมออกจากหมอนํ้าเปนเวลา 10 วินาที และสั่งใหโซลินอยดวาลวลมควบคุมลมของ

Misubishi PLC: FX3G - 40M

X3X0 X1 X2 X4 X5 X6 X7 X13X10 X11 X12

Y3Y0 Y1 Y2 Y4 Y5 Y6 Y7 Y10 Y11 Y12

Soleno

id Valve

C for C

lampin

g

Y13

Soleno

id Valve

C for U

nclam

ping

Buzzle

Red La

mp (N

o Good

)

Green

Lamp (O

kay)

Air Inle

t Solen

oid Va

lve

Started

Pilot L

amp

Push B

otton S

W. for

Clamp

ing

Auto/M

anual S

electo

r SW.

Push B

otton S

W. for

Unclam

ping

Stop P

ush Bo

tton SW

.

Input A

ir Press

ure Se

nsor

Radiato

r Air Pr

essure

Senso

r

Uper Re

ed Swi

tch of

Air Cyl

inder A

Lower R

eed Sw

itch of

Air Cyl

inder A

Uper Re

ed Swi

tch of

Air Cyl

inder B

Lower R

eed Sw

itch of

Air Cyl

inder B

Uper Re

ed Swi

tch of

Air Cyl

inder C

Lower R

eed Sw

itch of

Air Cyl

inder C

Soleno

id Valve

B for C

lampin

g

Soleno

id Valve

B for U

nclam

ping

Soleno

id Valve

A for C

lampin

g

Soleno

id Valve

A for U

nclam

ping

Air Out

let Sol

enoid V

alve

98

กระบอกลมท้ังหมดใหแคลมปอยูในตําแหนงปลดหมอน้ํา และนําหมอน้ําออกจากเครื่องกลับเขาสูกระบวนการแกไขการร่ัวซึมตอไป

อยางไรก็ตามถาตรวจวัดแรงดันลมจากตัวจายลมไดคาต่ํากวา 5 bar เครื่องจะหยุดทํางานทันทีทั้งหมดโดยอัตโนมัติ

ถาจายลมเขาหมอนํ้าเปนเวลา 60 วินาที แลวตรวจวัดแรงดันลมในหมอน้ําไดคา �1.2 bar สั่งใหโซลินอยดวาลวหยุดจาย

ลมเขาหมอนํ้า ท้ิงไวเปนเวลา 60 วินาที แลวตรวจวัดแรงดันลมในหมอน้ําอีกครั้ง ถาวัดแรงดันลมในหมอน้ําไดคา �1.2 bar แสดงวา

หมอน้ําไมมีการร่ัวซึม แตถาแรงดันลมในหมอนํ้าตกลงมีคา < 1.2 bar แสดงวาหมอน้ํามีการรั่วซึม จากน้ันส่ังใหโซลินอยดวาลวปลอย

ลมออกจากหมอนํ้าเปนเวลา 10 วินาที และสั่งใหโซลินอยดวาลวลมควบคุมลมของกระบอกลมทั้งหมดใหแคลมปอยูในตําแหนงปลด

หมอน้ํา และนําหมอน้ําออกจากเครื่อง นําหมอน้ําท่ีไมรั่วเขาสูกระบวนการสงใหลูกคา สวนหมอน้ําท่ีตรวจพบวามีการรั่วซึมใหนํากลับ

เขาสูกระบวนการแกไขการร่ัวซึมตอไป ลําดับการทํางานของแตละอุปกรณของเคร่ืองทดสอบน้ีถูกควบคุมดวยพีแอลซี ขั้นตอนการ

ทํางานของเครื่องตนแบบท่ีไดสรางขึ้นสามารถแสดงดวยโฟลชารตไดดังรูปที่ 10

รูปที่ 9 สวนประกอบตางๆ ของเครื่องตนแบบ

4. การทดสอบการใชงาน

เครื่องทดสอบการร่ัวซึมของหมอน้ํารถยนตแบบอัตโนมัติควบคุมดวย PLC ที่ออกแบบและสรางขึ้นพรอมทําการทดสอบ

การใชงานแสดงไดดังรูปที่ 11 สามารถทดสอบโดยการใชลมอัดเขาไปในหมอนํ้าแทนการใชน้ํา เนื่องจากระบบลมใชงานไดสะดวกและ

ปลอดภัยกวา จากการทดลองการใชเครื่องทดสอบน้ีไดคาที่เหมาะสมในการทดสอบคือ เวลาในการทดสอบ 60 วินาที ความดันลมไม

ต่ํากวา 1.2 bar และเมื่อนําไปใชงานจริงปรากฏวาสามารถลดความผิดพลาดจากคนไดเปนอยางดี ช้ินงานหมอน้ําที่ผานการทดสอบ

ดวยเครื่องน้ีสงถึงลูกคาแลวไมมีการสงกลับ ดังนั้นเครื่องทดสอบท่ีไดออกแบบและสรางขึ้นนี้จึงมีประโยชนเปนอยางมากตอการผลิต

สถานประกอบการมีความพึงพอใจตอเครื่องตนแบบของโครงงานน้ีและสามารถนําไปใชประโยชนไดจริง และมีแผนที่จะพัฒนาตอเพื่อ

ใชงานในไลนการผลิตตอไป

แคลมปจับยึดหมอน้ําหมอน้ํา

กระบอกลม Aกระบอกลม Aกระบอกลม B

โซลินอยดวาลวของกระบอกลม A, B, C

กระบอกลม C

จอทัชสกรีนโซลินอยดวาลวลมของหมอน้ํา

ตูควบคุม

เซนเซอรแรงดัน

ไฟแสดงผล

รีดสวิทชบน

รีดสวิทชลาง

99

รูปที่ 10 โฟลชารตแสดงข้ันตอนการทํางานของเครื่องทดสอบการร่ัวซึมของหมอน้ํา

สรุปผลการดําเนินงาน การเรียนรูโดยใชโครงงานเปนฐานผานสหกิจศึกษา ทําใหนักศึกษาไดคิดวิเคราะห ตัดสินใจในการแกปญหา ฝกการสังเกต

มีโอกาสไดใชความรูทางดานวิศวกรรมไปประยุกตใชในการแกปญหางานจริงใหกับสถานประกอบการ ไดเรียนรูกระบวนการทํางาน

จริง เรียนรูการปรับตัวเขากับวัฒนธรรมองคกร เรียนรูการวางแผนและบริหารจัดการเพ่ือใหโครงงานประสบความสําเร็จตาม

เปาหมายที่วางไว ฝกทักษะการปฏิบัติงานรวมกับทีมงาน ฝกทักษะการใชเครื่องมือ อุปกรณตางๆ และเครื่องทดสอบการร่ัวซึมของ

หมอน้ํารถยนตควบคุมดวยพีแอลซีซึ่งเปนโครงงานท่ีไดดําเนินการระหวางการปฏิบัติงานสหกิจศึกษา นักศึกษาไดประยุกตใชความรู

ทางวิศวกรรมหลายดานในการทําโครงงานน้ี เชน การเขียนโปรแกรมพีแอลซี การเขียนโปรแกรมทัชสกรีน อุปกรณและระบบนิวเม

ติกส การประยุกตใชงานอุปกรณเซ็นเซอร การออกแบบและติดตั้งระบบควบคุม เปนตน การทดสอบเคร่ืองตนแบบไดผลเปนที่นา

พอใจของสถานประกอบการ

เริ่มตน

นําหมอน้ําเขาเครื่อง

แคลมปจับยึดหมอน้ํา

จายลมเขาหมอน้ํา

P 1.2 bar and T 60 sec.

��

หยุดจายลมเขาหมอน้ํา

P 1.2 bar and T=60 sec.

�

แสดงผล “ไมรั่ว”

แสดงผล “ร่ัว”

ปลอยลมออกจากหมอน้ําเปนเวลา 10 sec.

แคลมปปลดหมอน้ํา

นําหมอน้ําออกจากเครื่อง

จบการทํางาน

แสดงผล “รั่ว”

YES

NO

YES

NO

หยุดจายลมเขาหมอน้ํา

100

(ก) ไฟ LED สีเขียวแสดงวาไมมีการรั่วซึม

(ข) ไฟ LED สีแดงแสดงวามีการรัว่ซึม

รูปที่ 11 ไฟ LED แสดงผลการทดสอบ

กิตติกรรมประกาศ ผลงานนี้เกิดจากความรวมมือระหวางมหาวิทยาลัยสยามกับบริษัท ซีเอช โอโตพารต จํากัด ผานโครงการสหกิจศึกษา โดย

มีนางสาวชนิตา เพ็ชรหิน นักศึกษาหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟา มหาวิทยาลัยสยาม ออกปฏิบัติงานสห

กิจศึกษาในปการศึกษา 2560

เอกสารอางอิง [1] วิจิตร ศรีสอาน และอลงกต ยะไวทย. (2552). การอุดมศึกษากับสหกิจศึกษา. วารสารสหกิจศึกษาไทย. 1(1): 1-9.

[2] สมาคมสหกิจศึกษาไทย. (2552). มาตรฐานและการประกันคุณภาพการดําเนินงานสหกิจศึกษา. พิมพครั้งที่ 3. นครราชสีมา.

สมาคมสหกิจศึกษาไทย.

[3] สํานักสหกิจศึกษา มหาวิทยาลัยสยาม. (2554). คูมือสหกิจศึกษา. กรุงเทพมหานคร: มหาวิทยาลัยสยาม.

[4] ธวัชชัย ทีฆชุณหเถียร และ ไพฑูรย นิยมนา. (2541). ผลการดําเนินงานโครงการสหกิจศึกษาและพัฒนาอาชีพในหลักสูตรระดับ

ปริญญาตร.ี วารสารเทคโนโลยีสรุนารี. 5(1), 114-134.

[5] ลลิลทิพย กองพานิชกุล, ดุจดาว บูรณะพาณิชยกิจ และจรีรัตน สกุลรัตน. (2561). การพัฒนานักศึกษาผานสหกิจศึกษาของ

คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร. ในการประชุมวิชาการระดับนานาชาติและระดับชาติ วิศวศึกษา คร้ังที่ 16

(หนา 90-95). ชลบุรี: มหาวิทยาลัยนเรศวร.

[6] Mitsubishi Electric. คูมือการใชงาน PLC FX3 (ฉบับยอ). สืบคนเมื่อ 9 พฤษภาคม 2562 จาก

http://mitsubishifa.co.th/files/dl/MELSEC%20FX3%20Series_Starting%20Guide.pdf