Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
166 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
การออกแบบเบองตนของเครองจกรในการทาความสะอาด
แทนรบสงคอนกรตมวลเบาและการวเคราะหความเหมาะสมทางเทคนค
และเศรษฐศาสตร
TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS FOR CONCEPTUAL DESIGN
OF CLEANING MACHINE FOR AUTOCLAVE PLATFORM IN AERATED
CONCRETE PRODUCTION
จระวช จาลองศภลกษณ1, ศนสนย สภาภา2 และ พชราภรณ ญาณภรต3
1นสต, สาขาวชาการจดการวศวกรรม ภาคพเศษ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
50 ถนนงามวงศวาน เขตจตจกร กรงเทพฯ 10900, [email protected] 2,3อาจารย, ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
50 ถนนงามวงศวาน เขตจตจกร กรงเทพฯ 10900, [email protected], [email protected]
Jiravit Jumlongsuppaluk1, Sansanee Supapa2 and Patcharaporn Yanpirat3
1Student, The Special Graduate Program in Engineering Management,
Faculty of Engineering Kasetsart University, 50 Ngam Wong Wan Road, Chatuchak,
Bangkok 10900, Thailand, [email protected] 2,3Lecturer, Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering,
Kasetsart University, 50 Ngam Wong Wan Road, Chatuchak, Bangkok 10900, Thailand, [email protected], [email protected]
บทคดยอ
การศกษานมวตถประสงคเพอหาวธการทเหมาะสมในการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวล
เบา เพอลดของเสยทเกดขนโดยไดออกแบบเบองตนของเครองจกรในการทาความสะอาดแทนสอง
ทางเลอกคอ การทาความสะอาดดวยการขดและการพนทราย จากนนไดสรางเครองตนแบบและ
นามาทดลองใช เพอเปรยบเทยบทดสอบประสทธภาพการทางานในการทาความสะอาด พบวาทง
สองวธสามารถทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาผานตามเกณฑมาตรฐานทกาหนดถง
รอยละ 96 และเมอทดสอบใชงานการทาความสะอาดพรอมกบระบบดดฝ นผานถงกรองขนาดเลก
ทงสองทางเลอก พบวาทงสองวธมประสทธภาพในการทาความสะอาดเทากนอยางมนยสาคญ จาก
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 167
ผลการวเคราะหเศรษฐศาสตรไดพจารณาทระยะเวลาการวเคราะหโครงการท 10 ปอตรา
ผลตอบแทนขนตาทผลงทนกาหนดรอยละ 15 และทการทาความสะอาดปละ 400 แทน เมอ
เปรยบเทยบกระแสเงนสดสทธหลงหกภาษของทงสองทางเลอก พบวาควรเลอกวธการขดเนองจาก
มลคาปจจบนสทธของคาใชจายตากวาวธพนทราย จากนนไดทาการเปรยบเทยบวธการขดกบ
วธการจางผรบเหมาภายนอกมาทาความสะอาดโดยวธการวเคราะหการลงทนในสวนเพม พบวา
อตราผลตอบแทนภายในของกระแสเงนสดในสวนเพมทรอยละ 269 ซงมากกวาอตราผลตอบแทน
ขนตาทกาหนดไว แสดงวาการลงทนโดยวธการขดมความคมคาทางเศรษฐศาสตรมากกวาการจาง
ผรบเหมาภายนอก จากการวเคราะหความไวของการเปลยนแปลงคาใชจายในการจางผรบเหมา
ภายนอกเปลยนแปลงของในชวง +/- รอยละ 50 พบวาไมมผลตอการเปลยนแปลงการตดสนใจใน
การลงทน และพบวาจดคมทนของการลงทนวธการขดทาความสะอาดอยทไมตากวา 60 แทน ซง
คดเปนรอยละ 15 ของกาลงการผลต สรปไดวาการลงทนในเครองจกรในการทาความสะอาดแทน
รบสงคอนกรตมวลเบาดวยการขดมความเปนไปไดทงทางดานเทคนคและเศรษฐศาสตร
คาสาคญ:วธการขดแทนรบสงคอนกรตมวลเบา, วเคราะหการลงทนในสวนทเพม, การวเคราะห
จดคมทน
ABSTRACT
The purpose of this study was to determine the appropriate cleaning method for autoclave
platform in aerated concrete production process in order to reduce the amount of non-
conforming products. The machines for two cleaning processes of brush polishing and sand
blasting were designed and the prototype machines were tested their performance. It was
found that both cleaning machines could clean up to 96 percent of all the dust which
conforming to the required standard. The hypothesis testing of the amount of dust removed
from the two cleaning methods together with the dust collectors were tested under 5 percent
significant level and it was found that the performance of the dust removing of the two
methods were equivalent. The economic analysis was based on 10 years period, at the
minimum attracting rate of return of 15 percent and at the polishing 400 platforms. It was
found that the polishing method was better than the sand blasting method due to the net
present value of the cash flow after tax of the polishing method was more than the sand
blasting method. The incremental investment analysis was used to compare the polishing
method with the outsource cleaning company. It was found that the internal rate of return of
the incremental cash flow after tax was at 269 percent, which was higher than the minimum
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
168 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
attractive rate of return. Sensitivity analysis of the changing of the main parameters in the
range of -/+50 percentwere found less effect to investment decision. And the break-even
point was at not less than 60 platforms or only 15 percent of the production capacity. In
conclusion, the polishing method for cleaning the aerated concrete platform was found
technically and economically feasible for investment.
KEYWORDS: cleaning method for autoclave platform, aerated concrete production process,
incremental investment analysis, break-even analysis
1. บทนา
บรษทกรณศกษาเปนผผลตคอนกรตมวลเบา ซงประกอบดวยผลตภณฑคอนกรตประเภทไม
เสรมเหลกไดแก บลอก (Block) ขนาดตางๆ และประเภทเสรมเหลกไดแก คานทบหลงสาเรจรป
(Lintel) แผนผนง (Wall Panel) และแผนพน (Floor Panel) โดยมโรงงานทงหมด 5 โรงงาน แตละ
โรงงานมกาลงการผลตอยท 28,000 ลกบาศกเมตรตอเดอน และมปรมาณยอดจาหนาย 1.62 ลาน
ลกบาศกเมตรตอป โดยแนวโนมปรมาณการจาหนายสงขนนบตงแตปพ.ศ. 2552 เปนตนมา แตป
พ.ศ.2556 มรายไดลดลง เนองจากเรมมผผลตผลตภณฑวสดกอสรางเพมมากขน และมการแขงขน
ในดานราคาจาหนายผลตภณฑ บรษทกรณศกษาจงตองพยายามปรบตวตามสภาพเศรษฐกจ โดย
กาหนดนโยบายในการลดตนทนการผลต และลดของเสยทเกดขนจากกระบวนการผลต
กระบวนการผลตคอนกรตมวลเบา ดงรปท 1 เรมจากเตรยมวตถดบไดแก ทรายละเอยด ยบ
ซม ปนขาว ซเมนต และผงอลมเนยมในสดสวน 50:9:9:30:2 โดยนาหนก ขนตอนตอมา จะทาการ
บดทรายละเอยดและยบซมดวยเครองบด Ball Mill เพอใหได Sand Slurry จากนนจะนาปนขาว
ซเมนตและผงอลมเนยมมาผสมลงในถงกวนผสมใหเขากน และนาเขาสกระบวนการบมในแมพมพ
ระยะเวลา 7 นาท แลวเคลอนยายคอนกรตมวลเบาทเรมจบตวกนเปนกอน เขาสกระบวนการตด
แบงขนาดหลงจากตดแบงขนาดแลวเสรจ จะยกคอนกรตมวลเบามาวางบนแทนรองรบคอนกรต
มวลเบา เพอเคลอนทสงเขาเตาอบดวยไอนาแรงดนสงทอณหภม 180-190 องศาเซลเซยส ความ
ดน 10-12 Bar เปนเวลา 7 ชงโมง แลวจงลาเลยงออกจากแทนรองรบคอนกรตมวลเบา เพอเขา
เครองรดสายและพนฟลมเปนผลตภณฑสาเรจรปสงใหลกคาตอไป
จากขอมลปรมาณของเสยทเกดจากกระบวนการผลตในป 2559 ในแตละโรงงาน พบวาม
ปรมาณสงขนถงเฉลย 670 ลกบาศกเมตรตอเดอน หรอเฉลยรอยละ 2.39 ของปรมาณการผลตและ
มแนวโนมสงขน ซงเกนกวาทกาหนดไวรอยละ 2 บรษทกรณศกษาจงไดนาขอมลปรมาณของเสย
มาดาเนนการวเคราะหเพอหาสาเหต พบวาลกษณะทเกดของเสยมากทสด คอลกษณะการบนลาง
เปนจานวนถงเฉลยรอยละ 59.29 ของปรมาณของเสยทงหมด
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 169
บรษทกรณศกษาไดดาเนนการประชมระดมสมอง คณะทางานทมหนาทเกยวของจานวน 15
คน ประกอบดวยฝายผลตจานวน 4 คน ฝายควบคมคณภาพจานวน 2 คน ฝายวศวกรรมซอมบารง
จานวน 4 คน ฝายวจยและพฒนาจานวน 3 คน และฝายความปลอดภยและสงแวดลอมจานวน 2
คน เพอวเคราะหสาเหตของการเกดของเสยประเภทบนลาง พบวาปญหาของเสยเกดจากสาเหต
สาคญคอ แทนรองรบคอนกรตมวลเบาสกปรกจากเศษปนทเกาะตดกบแทนรองรบคอนกรตมวล
เบา ซงลกษณะดงกลาวมาจากการเคลอนของชนงานระหวางกระบวนการตดแบงไปกระบวนการ
อบไอนาแรงดนสง โดยหลงจากแทนรองรบคอนกรตมวลเบาผานการใชงานจนครบกระบวนการ
ผลตแลว ทาใหเมอนาแทนรองรบคอนกรตมวลเบากลบมาใชงานอกรอบของชนงาน ทนามาวาง
อาจจะผดรป และไมไดขนาดเนองจากแทนวางมเศษคอนกรตจากรอบการผลตเดมตดอย
รปท 1 ขนตอนกระบวนการผลตคอนกรตมวลเบา
ในปจจบนบรษทกรณศกษาดาเนนการแกไข โดยการจดจางผรบเหมาจากภายนอกใหเขามา
ดาเนนการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา จานวนเฉลยปละ 400 แทน ปละ 4 ครง
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
170 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
คาจางทาความสะอาดเฉลยปละ 840,000 บาทและมแนวโนมสงขน โดยเมอรวมกบคาใชจายในการ
จดการกบของเสยดงกลาวจงเปนคาใชจายทสง นอกจากนนการจดจางผรบเหมาจากภายนอกทา
ใหเกดความไมแนนอนในการบรหารจดการเรองเวลาในการดาเนนงานและการตองใชพนกงานใน
การเขาไปควบคมดแลผรบเหมาภายนอก บรษทกรณศกษาจงมแนวคดทจะปรบปรงกระบวนการ
ผลตใหลดปรมาณของเสยทเกดขน โดยจะทาการวเคราะหทางเลอกเชงเทคนคและเศรษฐศาสตรใน
การตดตงเครองจกรในการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา เพอนามาพจารณาเปน
ขอมลประกอบในการตดสนใจในการลงทนเพอแกไขปญหาดงกลาว
2. วตถประสงคและขอบเขตการศกษา
เพอออกแบบทางเลอกของเครองจกรในการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาทม
ความเปนไปไดทางเทคนคและประเมนประสทธภาพในการทาความสะอาด และวเคราะหความ
เปนไปไดทางดานเศรษฐศาสตรรวมทงจดคมทนในการใชงานโดยเปรยบเทยบกบการจางผรบเหมา
ภายนอก
3. วธการดาเนนการศกษา
1) รวบรวมขอมลปรมาณของเสยและลกษณะของเสยทเกดขนจากการบนลางจาก
กระบวนการผลตยอนหลง 1 ป เพอวเคราะหคาใชจายในการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรต
มวลเบา
2) วเคราะหหลกการทางานเบองตนของการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา เพอ
นาไปเปนขอมลในการกาหนดทางเลอกวธการความสะอาดตางๆ และออกแบบเบองตนโดยการ
กาหนดขนาดและการเลอกใชชนสวนตางๆ ของเครองจกรแตละทางเลอก รวมทงสรางเครองจกร
ตนแบบเพอทดสอบประสทธภาพการทาความสะอาด
3) วเคราะหความเปนไปไดทางดานเศรษฐศาสตรของทางเลอกตางๆ เพอพจารณาคดเลอก
วธการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาทมความเหมาะสม ดวยวธการวเคราะหการ
ลงทนในสวนเพม (Incremental Investment Analysis)โดยทาการเปรยบเทยบระหวางการจดจาง
ผรบเหมาภายนอกทาความสะอาดและการใชเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา
4) วเคราะหความไมแนนอนในการลงทน โดยการวเคราะหความไวตอการเปลยนแปลงตว
แปรของปจจยทคาดวาจะมผลตอการตดสนใจในการคดเลอกทางเลอก (Sensitivity Analysis) และ
วเคราะหจดคมทนของปรมาณแทนในการทาความสะอาดตอปในการตดสนใจทางเลอก (Break-
even Analysis for Alternative Selection)
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 171
4. ผลการดาเนนงานวจย
4.1 รวบรวมขอมลปรมาณของเสยและลกษณะของเสยทเกดขนจากกระบวนการผลต
ยอนหลง 1 ปเพอวเคราะหคาใชจายในการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา
จากขอมลของเสยจากกระบวนการผลต เปนขอมลทไดจากการรวบรวมมาจากโรงงานผลต
คอนกรตมวลเบาโรงงานท 1 เนองจากเปนโรงงานทไดผลตคอนกรตมวลเบาชนดบลอกเพยง
รปแบบเดยว จากการจาแนกลกษณะขอบกพรองดงกลาว ไดนาขอมลของลกษณะขอบกพรอง
ประเภทบนลางไปพจารณาคาใชจายในการจดการของเสยประเภทดงกลาว โดยพบวาปรมาณของ
เสยประเภทบนลางเฉลยอยท 426.75 ลกบาศกเมตรตอเดอน โดยจะมคาใชจายในการจดการของ
เสยดงกลาวคดเปน 500 บาทตอลกบาศกเมตร ซงในแตละเดอนจะมคาใชจายในนาของเสยกลบมา
ใชใหมดงกลาวเฉลยเปน 213,375 บาทตอเดอน หรอเปนจานวน 2.56 ลานบาทตอป โดยยงไมรวม
คาใชจายในการจางผรบเหมามาทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา ซงจะมกาหนดในการ
จางมาทาความสะอาดทก 3 เดอน โดยมคาใชจายอยท 840,000 บาทตอป สรปแลวคาใชจายใน
การจดการของเสยประเภทบนลางทงหมดเปนจานวน 3.41 ลานบาทตอป
4.2 การออกแบบเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาทมความเปนไปได
ทางเทคนคและทดสอบประสทธภาพหลกการทางานเบองตน
จากการศกษางานวจยทเกยวของ [1] และไดทาการทดสอบความสามารถในการรบแรงดงและ
สมบตทางกลของชนงานเหลกทถกทาความสะอาดผวโดยใชการพนทราย [2] และการขดความ
สะอาดดวยแผนขดผวโลหะ [3] และไดศกษาอทธพลของคณสมบตการทนแรงดงและความลา และ
ประเมนสมบตทางสถตและอายการใชงานของทอจากการทาความสะอาดผวของทอเหลกดวยการ
การขดผวและพนทราย [4] จากงานวจยดงกลาว พบวาการทาความสะอาดผวโลหะมวธทเหมาะสม
สาหรบนามาประยกตใชในการออกแบบม 2 วธ คอการขดดวยแผนขดผวโลหะทาดวยแปลงลวด
สาหรบขดผวโลหะและการพนทรายในการทาความสะอาดผวโลหะ ผลจากการออกแบบเบองตนม
รายละเอยดดงน
ทางเลอกท 1 วธการขดดวยแผนขดผวโลหะทาดวยแปลงลวดขดผวโลหะ จากการศกษา
ทฤษฎทเกยวของของการขดผวโลหะ [1] และ [2] ไดนามาออกแบบและประยกตใชงานกบเครอง
ทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขด ซงออกแบบใหทางานดวยระบบอตโนมต
โดยจะทาการขดทาความสะอาดดวยแปรงลวดขดผวโลหะ โดยใชการหมนและแรงบดจากมอเตอร
และใชระบบจบการเคลอนทของแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยระบบลกกลงทาใหเมอแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาเคลอนท เครองทาความสะอาดกจะเปดและปดระบบโดยอตโนมต โดยการ
ออกแบบจะดาเนนการทดสอบเพอหาแรงในการขด (Load) โดยใชแผนแปรงลวดขดผวโลหะมา
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
172 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
ประกอบเขากบเครองขดหนเจยรและถวงนาหนกแทนโดยใชแรงกด 0.5-5.0 กโลกรมจากผลการ
ทดสอบดงรปท 2 จงนาไปคานวณเพอหาขนาดของมอเตอรจากสมการท (1)
P = (2.π.N.T) / 60 (1)
เมอ P = กาลงมอเตอร (วตต)
N = ความเรวรอบมอเตอร (1450 รอบตอนาท)
T = แรงบด (นวตน•เมตร)
โดยหาแรงบดจากสมการท (2)
T = F x R x n (2)
เมอ F = แรงทใชในการขดชนงานทไดจากการทดลองเทากบ 29.42 นวตน
R = รศมของจานขด (เมตร)
n = จานวนลกถวยขด
รศมของจานขด R = 0.15 เมตร แทนคาในสมการท (2)
จะได T = 29.42 x 0.15 x 5
T = 22.07 N.m
แทนคาในสมการท (1)
จะได P = ( 2 x 3.14 x 1450 x 22.07) / 60
P = 3,349.49 วตต
P = 3,349.4 / 746แรงมา
P = 4.49 ~ 5 แรงมา
จะไดมอเตอรขนาด 5 แรงมาจานวน 5 ตว แลวนาแรงทใชในการขดชนงานทไดจากการ
ทดลองเทากบ 29.42 นวตนมาเลอกขนาดของเพลาจากผผลต จะไดขนาดเสนผาศนยกลางอยท 25
มลลเมตร และใชปะกบเพลาแบบออนขนาด GRT 28/38 ทงหมดจานวน 5 ชด โดยเครองความ
สะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขดสจะมลกษณะดงรปท 3 และดาเนนการสรางเครอง
ความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขดสตนแบบ เพอใชในการทดสอบการใชงานดง
รปท 4 [2]
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 173
รปท 2 ผลการทดสอบหาแรงในการขด
รปท 3 เครองความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขดส
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
174 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
รปท 4 เครองความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขดสตนแบบ
ทางเลอกท 2 วธการขดดวยการพนทราย จากการศกษาทฤษฎทเกยวของกบทรายทใชพนทา
ความสะอาด [3] ไดนามาออกแบบและประยกตใชงานกบเครองทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาดวยการพนทราย ซงออกแบบใหทางานดวยระบบอตโนมตโดยเครองจะทาความ
สะอาดดวยการพนทรายโดยใชการแรงจากระบบลมอด (Air Compressor) และใชระบบจบการ
เคลอนทของแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยระบบลกกลง ทาใหเมอแทนรองรบคอนกรตมวลเบา
เคลอนทจากการคานวณหานาหนกจาเพาะของทรายในการพนทราย จงไดเลอกใชทรายบราวน
อลมเนยมออกไซด (Brown Aluminum Oxide, Al2O3) เนองจากเหมาะสมในการใชในงานทาความ
สะอาดผวโลหะ และหวพนชนดวสดทงสเตนคารไบด เนองจากมความทนทานตอการขดสของ
ทรายบราวนอลมเนยมออกไซดมากทสด และเลอกขนาดเสนผาศนยกลางหวพน 4 มลลเมตร
เนองจากมขนาดใหญทสดตามมาตรฐานของบรษททผลต (ผวจยตองการใหสามารถพนทราย
ออกมาเปนวงกวางมากทสด) [4] และขนาดมอเตอรเครองอดอากาศจะคานวณไดจากสมการท (3)
F = ρc x Ac x Vc2 x n (3)
เมอ F =แรงทเกดจากการพน (นวตน)
ρc = ความหนาแนนของทราย(กโลกรม/ลกบาศกเมตร)
Ac = พนทหนาตดหวพน (ตารางเมตร)
Vc =ความเรวแลนพาขนถายทราย (เมตร/วนาท)
n = จานวนหวพนทใชงาน (ออกแบบหวพนไวจานวน 10 หวพน)
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 175
แทนคาลงในสมการ (3)
F = 43.51 x (1.26 × 10-5) x (42.382) x 10
F = 9.846 นวตน
ตอจากนนหากาลงของเครองอดลมจากสมการ
P = F x V x η (4)
เมอ P = กาลงงานใชงานจรง (วตต)
F = แรงทเกดจากการพน (นวตน)
V = ความเรวของของไหล (เมตร/วนาท)
η = ประสทธภาพ (%)
แทนคาลงในสมการ(4)
P = 9.846x 42.38x 0.9
P = 375.58 วตต
P = 0.37558 กโลวตต
P = 0.503 แรงมา
เพราะฉะนนเลอกใชมอเตอรสาหรบเครองอดอากาศขนาด1 แรงมา โดยเครองความสะอาด
แทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการพนทราย จะมลกษณะดงรปท 5 และดาเนนการเชาเครองพน
ทรายมาใชทดสอบการทางานความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาตามหลกการทออกแบบ ดง
รปท 6 [2]
รปท 5 เครองความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการพนทราย
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
176 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
รปท 6 เครองพนทรายแบบเคลอนทและการทดสอบพนทรายทาความสะอาดแทน
รองรบคอนกรตมวลเบา
การใชงานเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา จะทาใหเกดฝ นปนทเกดจาก
การขดผวของแทนรองรบคอนกรตมวลเบา ดงนนจงจะตองมการออกแบบระบบกาจดฝ นปนและ
ทรายทมขนาดทเลกละเอยดจงเลอกใชเปนระบบดดฝ นในอากาศดวยถงกรอง (Dust collector) ดง
รปท7 [5] เนองจากเปนระบบทเกบฝ นผงทมความละเอยดสงไดเปนอยางด โดยระบบดดฝ นใน
อากาศดวยถงกรองจะม 2 สวนประกอบหลกทตองคานวณออกแบบ คอพดลมดดอากาศ (Blower)
และถงกรอง (Bag filter) จากการคานวณปรมาณการไหลของอากาศทงหมด (Air Volume) เทากบ
4,383 ลกบาศกเมตรตอชวโมง และการเลอกใชถงกรอง (Bag filter) จากมาตรฐานจากผผลตจะ
เปนผากรองใยสงเคราะหรปทรงกระบอก โดยมขนาดเสนผาศนยกลาง 160 มลลเมตร และมความ
ยาว 1000 มลลเมตรใชถงกรองจานวน 147 ชน
รปท 7 ระบบดดฝ นในอากาศดวยถงกรอง (Dust collector)
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 177
ในการทดสอบประสทธภาพหลกการทางานเบองตนของเครองทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาทงสองทางเลอก ไดดาเนนการใชเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวล
เบาทงสองวธ โดยจะดาเนนการทดสอบการใชงานทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาเปน
จานวน 50 แทน ใชแทนรองรบคอนกรตมวลเบาทผานการใชงานมาแลว 1 เดอนในการทดสอบ ซง
เวลาในการทดสอบจะใชเวลาการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา 30 นาทตอแทน โดย
จะมเกณฑการประเมนจานวน 5 ระดบ 1-5 ระหวางการทดสอบจะตรวจสอบและพจารณาผลการ
ทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาโดยแผนกควบคมคณภาพของบรษทกรณศกษา โดย
เกณฑการประเมนทตองการคอระดบท 4 ถงระดบ 5 พบวาแทนรองรบคอนกรตมวลเบาทผานการ
ทาความสะอาดโดยเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาทงสองทางเลอก ผานเกณฑ
การประเมนระดบท 4-5 รอยละ 96
รปท 8 ผลการทดสอบเปรยบเทยบคาเฉลยของจานวนฝ นทเกดจากเครองทาความ
สะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาพรอมกบใชงานระบบดดฝ นผานถงกรอง
ขนาดเลกทง 2 วธ
After dust M/C 2 (mg/m3)After dust M/C 1 (mg/m3)
15.5
15.0
14.5
14.0
13.5
Dat
a
Boxplot of After dust M/C 1 (mg/m3), After dust M/C 2 (mg/m3)
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
178 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
ตอมานามาเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาทงสองทางเลอก มาทดสอบใช
งานพรอมกบใชงานระบบดดฝ นผานถงกรองขนาดเลกทงสองทางเลอก จากผลการวเคราะหเชง
สถต พบวาจานวนฝ นทเกดจากเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาพรอมกบใชงาน
ระบบดดฝ นผานถงกรองขนาดเลกทง 2 วธ มคาเฉลยไมแตกตางกนทระดบนยสาคญรอยละ 5 [6]
ตามรปท 8 แสดงวาทงสองวธมความเปนไปไดทางดานเทคนคในการทาความสะอาดผวเทาเทยม
กน จงตองนาทง 2 ทางเลอกมาวเคราะหผลทางดานเศรษฐศาสตรตอไป
4.3 วเคราะหความเปนไปไดของการลงทนทางดานเศรษฐศาสตรของแตละทางเลอก
จากการพจารณาจากการประมาณการงบกระแสเงนสดหลงหกภาษเงนไดของทง 2 วธ โดย
การวเคราะหคาใชจายในสวนทเพม (Incremental Analysis) [7] เครองทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาดวยการขด มคาใชจายในการลงทน 1,520,200 บาท คาใชจายในการเนนงานป
ละ 661,000 บาท และเครองพนทรายมคาใชจายในการลงทน 1,627,200 บาท คาใชจายในการ
ดาเนนงานปละ 677,000 บาท รายละเอยดตามตารางท 1 และ 2 ระยะเวลาการวเคราะหโครงการ
กาหนดทอายของเครองจกรหลก 10 ป โดยอตราผลตอบแทนขนตาทผลงทนพงพอใจรอยละ 15 การ
ลงทนใชอตราสวนเงนกยมและสวนของผถอหน 1:1 อตราดอกเบยรอยละ 8.5 ตอป ชาระคนเงนตน
เทากนทกป และจายดอกเบยตามยอดหนคางชาระตนปเปนเวลา 5 ป อตราภาษเงนไดนตบคคลรอย
ละ 20 ของรายไดสทธหลงหกภาษ และคาเสอมราคาของเครองจกรคานวณโดยวธแบบเสนตรง
ระยะเวลาในการหกคาเสอมราคา 5 ป พบวา มลคาปจจบนสทธของคาใชจายในการลงทนของวธการ
ขดมคาตากวาคาใชจายในการลงทนของวธพนทราย จงควรเลอกลงทนโดยวธการขด ดงตารางท 3
ตารางท 1 คาใชจายของโครงการ ทางเลอกท 1 เครองจกรทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาดวยการขด (หนวย: ลานบาท)
รายการ ปท
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
คาใชจายในการลงทน (Investment Cost)
- คาจดหาและผลตเครองจกร 0.550 - - - - - - - - - -
- คารอถอนปรบปรงพนท 0.064 - - - - - - - - - -
- คาจดหาและผลตระบบกาจดฝ น 0.850 - - - - - - - - - -
- งานตดตง 0.056 - - - - - - - - - -
รวมคาใชจายในการลงทน
ทรพยสน
1.520 - - - - - - - - - -
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 179
ตารางท 1 คาใชจายของโครงการ ทางเลอกท 1 เครองจกรทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาดวยการขด (หนวย: ลานบาท) (ตอ)
รายการ ปท
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
คาใชจายในการดาเนนงาน (Operation Cost)
- คาแรงงานพนกงานในการ
ควบคมเครองจกรและซอม
บารง
- 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120
- คาพลงงานไฟฟา - 0.331 0.331 0.331 0.331 0.331 0.331 0.331 0.331 0.331 0.331
- คาบารงรกษาเครองจกร - 0.200 0.300 0.200 0.300 0.400 0.300 0.200 0.300 0.200 0.300
- คาใชจายของเสยทเกดจาก
กระบวนการ
- 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010 0.010
รวมคาใชจายในการดาเนนงาน - 0.661 0.761 0.661 0.761 0.861 0.761 0.661 0.761 0.661 0.761
รวมคาใชจายในสวน
เพมทงสน -1.520 -0.661 -0.761 -0.661 -0.761 -0.861 -0.761 -0.661 -0.761 -0.661 -0.761
ตารางท 2 คาใชจายของโครงการ ทางเลอกท 2 เครองจกรทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาดวยการพนทราย (หนวย: ลานบาท)
รายการ ปท
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
คาใชจายในการลงทน (Investment Cost)
- คาจดหาและผลตเครองจกร 0.653 - - - - - - - - - -
- คารอถอนปรบปรงพนท 0.064 - - - - - - - - - -
- คาจดหาและผลตระบบกาจดฝ น 0.850 - - - - - - - - - -
- งานตดตง 0.060 - - - - - - - - - -
รวมคาใชจายในการลงทน
ทรพยสน
1.627 - - - - - - - - - -
คาใชจายในการดาเนนงาน (Operation Cost)
- คาแรงงานพนกงานในการควบ
คมเครองจกรและซอมบารง
- 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120 0.120
- คาพลงงานไฟฟา - 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084 0.084
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
180 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
ตารางท 2 คาใชจายของโครงการ ทางเลอกท 2 เครองจกรทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาดวยการพนทราย (หนวย: ลานบาท) (ตอ)
รายการ ปท
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
- คาทรายบราวนอลมเนยม
ออกไซด
- 0.370 0.370 0.370 0.370 0.370 0.370 0.370 0.370 0.370 0.370
- คาบารงรกษาเครองจกร - 0.020 0.120 0.020 0.120 0.080 0.120 0.020 0.120 0.020 0.120
- คาใชจายของเสยทเกดจาก
กระบวนการ
- 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030 0.030
รวมคาใชจายในการดาเนนงาน - 0.624 0.724 0.624 0.724 0.684 0.724 0.624 0.724 0.624 0.724
รวมคาใชจายในสวน
เพมทงสน
-1.627 -0.624 -0.724 -0.624 -0.724 -0.684 -0.724 -0.624 -0.724 -0.624 -0.724
ตารางท 3 การวเคราะหเปรยบเทยบกระแสเงนสดสทธหลงหกภาษ (CFAT)
ปท กระแสเงนสดสทธหลงหกภาษ (CFAT) (บาท)
วธการขด วธการพนทราย
0 -760,100 -813,600
1 -671,415 -694,557
2 -741,077 -763,492
3 -650,740 -672,427
4 -720,403 -741,362
5 -790,065 -698,297
6 -608,516 -621,600
7 -528,516 -541,600
8 -608,516 -621,600
9 -528,516 -541,600
10 -608,516 -621,600
มลคาปจจบนสทธ (15%) -4,098,212 -4,191,208
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 181
เมอทางเลอกเครองจกรทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขด มความ
เหมาะสมในการลงทนมากกวาวธการพนทราย จงไดนากระแสเงนสดหลงหกภาษของทางเลอก
โดยวธการขดมาเปรยบเทยบกบการจางผรบเหมาภายนอกเขามาทาความสะอาดแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบา และเมอพจารณาอตราผลตอบแทนในสวนทเพมขนของการลงทนภายใน
โครงการ พบวาอตราผลตอบแทนภายในของการลงทนในสวนเพมของวธการขด มคารอยละ 269
ซงมากกวาอตราผลตอบแทนขนตาทผลงทนพงพอใจรอยละ 15 ตามตารางท 4 แสดงวาการ
ลงทนเครองจกรทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขดทาความสะอาดมความ
เปนไปไดทจะลงทนและใหผลตอบแทนทคมคา เมอเปรยบเทยบกบการจางผรบเหมาภายนอกมา
ทาความสะอาด
ตารางท 4 อตราผลตอบแทนในสวนทเพมขนของการลงทนภายในโครงการ
ปท กระแสเงนสดสทธหลงหกภาษ (CFAT)( บาท ) กระแสเงนสด
สวนเพม (บาท) จางผรบเหมา วธการขด
0 0 -760,100 -760,100
1 -2,727,883 -671,415 2,056,468
2 -2,727,883 -741,077 1,986,806
3 -2,727,883 -650,740 2,077,143
4 -2,727,883 -720,403 2,007,480
5 -2,727,883 -790,065 1,937,818
6 -2,727,883 -608,516 2,119,367
7 -2,727,883 -528,516 2,199,367
8 -2,727,883 -608,516 2,119,367
9 -2,727,883 -528,516 2,199,367
10 -2,727,883 -608,516 2,119,367
IRR ( % ) 269
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
182 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
4.4 การวเคราะหความไมแนนอนในการลงทนทอาจสงผลตอการตดสนใจในการลงทน
ไดแกการวเคราะหความไวตอการเปลยนแปลงตวแปร (Sensitivity Analysis) และการ
วเคราะหจดคมทน (Break-even Analysis)
การวเคราะหความไวตอการเปลยนของการลงทนเครองจกร โดยวธการขดและการจาง
ผรบเหมาภายนอกมาทาความสะอาดแทน โดยทาการเปลยนแปลง 4 ปจจยคอ คาจางผรบเหมา
ภายนอก คาใชจายดานการผลตและตดตงเครองจกร คาใชจายดานการผลตและตดตงระบบกาจด
ฝ น และคาใชจายพลงงานไฟฟาในชวง -50 % ถง 50 % พบวาไมมผลกระทบตอการตดสนใจใน
การลงทนตามตารางท 5 และปจจยทมผลกระทบมากทสดคอ คาจางผรบเหมาภายนอกในการทา
ความสะอาดแทนรบสงคอนกรตมวลเบา
ตารางท 5 สรปผลการวเคราะหความไวของการเปลยนแปลงตวแปร
ตวแปรทใชวเคราะห % การ
เปลยนแปลง
อตราผลตอบแทนตอป
(IRR) (%)
คาจางผรบเหมาภายนอก -71% 15%
คาใชจายดานการผลตและตดตงเครองจกร 2100% 15%
คาใชจายดานการผลตและตดตงระบบกาจดฝ น 1350% 15%
คาการใชจายไฟฟา 690% 15%
การวเคราะหความคมทน (Break-even Analysis) เพอการตดสนใจวาจานวนของแทนรองรบ
คอนกรตมวลเบาปละเทาใด จงควรจางผรบเหมาภายนอกเขามาทาความสะอาดหรอควรลงทน
เครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขด จากการคาใชจายตนทนคงทและ
ตนทนผนแปรตางๆ ทเกดขน และวเคราะหความคมทนตามรปท 9 พบวาถามการทาความสะอาด
แทนรองรบคอนกรตมวลเบานอยกวาปละ 60 แทน ควรจางผรบเหมาภายนอกเขามาดาเนนการทา
ความสะอาด และถามการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบามากกวาปละ 60 แทนขนไป
หรอรอยละ 15 ของกาลงการผลต 400 แทน ควรลงทนตดตงและใชงานเครองทาความสะอาดแทน
รองรบคอนกรตมวลเบาดวยการขด ซงจานวน 60 แทนตอปคดเปนปรมาณการผลตคอนกรตมวล
เบาปละ 50,400 ลกบาศกเมตรตอโรงงาน
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 183
รปท 9 ผลการวเคราะหความคมทน (Break-even Analysis)
5. สรปและขอเสนอแนะ
จากการศกษาขอมลเครองจกรในการทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา พบวาม
ทางเลอก 2 วธคอ การทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาดวยวธการขดดวยแผนขดทา
ดวยแปรงลวด และดวยวธการพนทราย จงไดมการออกแบบเครองจกรสาหรบทาความสะอาดทงสอง
วธ และไดสรางเครองตนแบบเพอทดสอบประสทธภาพในการทางานของทง 2 เครอง พบวาการทา
ความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาของทง 2 วธมประสทธภาพการทาความสะอาดเทยบเทา
กน โดยสามารถทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบาจานวน 50 แทน และผานตามเกณฑ
มาตรฐานทบรษทกรณศกษากาหนดไวถงรอยละ 96 ตอมานามาทดสอบใชงานพรอมกบใชงาน
ระบบดดฝ นผานถงกรองขนาดเลกทง 2 วธ พบวาผลการกาจดฝ นทเกดจากเครองทาความสะอาด
แทนรองรบคอนกรตมวลเบาทง 2 วธมประสทธภาพเทากนอยางมนยสาคญทระดบนยสาคญรอยละ
5 จงตองนาทง 2 วธมาวเคราะหผลทางดานเศรษฐศาสตรโดยการเปรยบเทยบกระแสเงนสดสทธ
หลงหกภาษของทงสองวธ พบวามลคาปจจบนสทธของคาใชจายในการลงทนวธการขดมคาตากวา
วธพนทรายจงควรเลอกลงทนวธการขด และเมอพจารณาอตราผลตอบแทนในสวนทเพมขนของการ
ลงทนในวธการขดกบการจางผรบเหมาภายนอก พบวามอตราผลตอบแทนในสวนของการลงทนเพม
รอยละ 269 และพบวาจดคมทนของการลงทนวธการขดทาความสะอาดอยทไมตากวา 60 แทนตอป
ซงคดเปนรอยละ 15 ของกาลงการผลต และจากการวเคราะหความไวของการเปลยนแปลงตวแปร
โดยเปรยบเทยบวธการขดกบการจางผรบเหมาทาความสะอาด โดยทาการเปลยนแปลง 4 ตวแปร
คอ คาจางผรบเหมาภายนอก คาเครองขดและการตดตง คาระบบกาจดฝ นและการตดตง และ
คาใชจายพลงงานไฟฟา ในชวง+/-รอยละ50 จะไมมผลกระทบตอการเปลยนแปลงการตดสนใจเพอ
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย
184 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.9 No.1 January-April 2019
การลงทน ดงนนจงสรปไดวาโครงการออกแบบและตดตงเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรต
มวลเบาโดยการขดมความเปนไปไดทงทางดานเทคนคและเศรษฐศาสตร
การศกษาและออกแบบเครองทาความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบา เปนการนาเทคนค
วธการทาความสะอาดทเปนไปไดในปจจบนมาพจารณาออกแบบเทานน ในอนาคตอาจมเทคนค
วธการทาความสะอาดแบบใหมเกดขนมา กอาจจะสามารถนามาพจารณาออกแบบใหเครองทา
ความสะอาดแทนรองรบคอนกรตมวลเบามประสทธภาพและทางานไดสะดวกมากขน
กตตกรรมประกาศ
ผวจยขอขอบพระคณบรษทกรณศกษาทใหความเออเฟอดานสถานทและการสนบสนนขอมล
สาหรบงานวจยเปนอยางดรวมถงบคลากรในระดบปฏบตการและระดบบรหารงานทกๆทานท
กรณาใหการสนบสนนในการทาการทดลองใหคาแนะนาและความเหนทเปนประโยชนยงทาให
งานวจยนมความสมบรณ
References
[1] Rudawska AI, Danczak IA, Muller MO, Valasek PA. The effect of sandblasting on
surface properties for adhesion. International Journal of Adhesion & Adhesives 2016;
70:176-90.
[2] Virtue Ungpakorn, Chan Thanadngarn. Mechanical design 1. 5th ed. Bangkok: SE-
Education Publishing; 2013. (In Thai)
[3] Alhussein AI, Capelle JA, Gilgert JI, Dominiak SA, Azari ZA. Influence of sandblasting
and hydrogen on tensile and fatigue properties of pipeline API 5L X52 steel.
International journal of hydrogen energy 2011;36:2291-301.
[4] Ding LA, Poursaee AU. The impact of sandblasting as a surface modification method
on the corrosion behavior of steels in simulated concrete pore solution. Construction
and Building Materials 2017;157:591-9.
[5] Boonrak Kanjanawarawanich. Mold operation manual. 2rd ed. Bangkok: National Metal
and Materials Technology Center; 2011. (In Thai)
[6] Prapaisri Sutatnaayudhaya, Pongchanun Luangpaiboon. Engineering statistics. 3rd ed.
Bangkok: Top Publishing; 2008. (In Thai)
[7] Korrakot Yaibuathet, Leksakul Komgrit. Engineering economics. 1th ed. Bangkok: Top
Publishing; 2006. (In Thai)
Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article
วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 9 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2562 185
ประวตผเขยนบทความ
จระวช จาลองศภลกษณ วศวกรตดตงอาวโส แผนกวศวกรรมตดตง
บมจ.ควอลตคอนสตรคชนโปรดคส (โรงงานบางปะอน) นคมอตสาหกรรม
บางปะอน 144 หม 16 ถนนอดมสรยทธ ต.บางกระสน อ.บางปะอน
พระนครศรอยธยา 13160 โทรศพท 035 221 264 E-mail: [email protected],
งานวจยทสนใจ: การออกแบบตดตงเครองจกร ระบบการจดการดานซอม
บารงโรงงาน การวจยดานเทคโนโลยวศวกรรมทวไป
รศ. ศนสนย สภาภา, M.S. (Industrial Engineering), Illinois Institute of
Technology, USA., E-mail: [email protected]
วฒวศวกร สาขาวศวกรรมอตสาหการ, ผทรงคณวฒพเศษ สาขาวชาการ
จดการวศวกรรม มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตบางเขน
กรงเทพมหานคร
ง า น ว จ ย ท ส น ใ จ : Engineering project feasibility study, Process
Improvement
รศ. พชราภรณ ญาณภรต, D.Tech.Sc. (Industrial Engineering), Asian
Institute of Technology (AIT), E-mail: [email protected]
รองศาสตราจารยประจาภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตบางเขน กรงเทพมหานคร
งานวจยทสนใจ: Applied Operations Research, Multiple Criteria Decision
Making, Supply Chain Management, and Cost Management
Article History:
Received: July 24, 2018
Revised: April 22, 2019
Accepted: April 25, 2019
คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย