a neurofuzzy network and its application to machine health...

10th National Conference on Technical Education

NCTechEd10EEN05 : NC20 261 DOI:10.14416/c.fte.2017.11.041

บทคดยอ

การวจยครง นมวตถประสงค 1) เพอสรางชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน และ2) เพอหาความเหมาะสมชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน โดยมกลมตวอยางผ เชยวชาญจ านวน 5 ทาน ใชการเลอกแบบเจาะจง สถตทใชในการวจย คอ คาเฉลย และสวนเบยงเบนมาตรฐาน

ผลจากการวจยพบวา 1. ชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน ประกอบไปดวย 1) บทเรยนออนไลนเรองพนฐานการเขยนโปรแกรม 2) วดโอสาธตการเขยนโปรแกรมและการเชอมตออปกรณ 3) คมอคร และคมอนกเรยน 4) ชดสอการเรยนรเพอการประยกตใชระบบอตโนมต คอ 1) Temperature Control 2) Ball and Beam Control 3) Color Detection using web camera 4) Mobile Robot Control 2. ผลการประเมนความเหมาะสมจากผ เ ชยวชาญ 5 ทาน ท าการประเมนการสรางชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน โดยภาพรวมมความเหมาะสมอยในระดบมาก ( X = 4.36, S.D. = 0.58)

ค ำส ำคญ: สอการเรยนร โปรแกรมภาษารปภาพ ระบบควบคมอตโนมต

Abstract

The research study aims to 1) construct the learning package of Graphical Programming Language for Basic

Automation, and 2) evaluate the appropriateness of Learning Package on Graphical Programming Language for Basic

Automation. The samples are five specialists selected by purposive sampling and the statistics used in this research are

the mean and standard deviation.

The results from the research are indicated that 1. The Learning Package on Graphical Programming Language for

Basic Automation consists of: 1) E-learning on Basic Programming 2) Video programming and device connectivity.3)

Teacher's Guide and Student Handbook. 4) The Learning Package for Application of Automation. 2. The result of

กำรสรำงชดสอกำรเรยนร เรองกำรเขยนโปรแกรมภำษำรปภำพ ส ำหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐำน

The Construction of Learning Package on Graphical Programming Language

for Basic Automation

ยราพร ผดงกรรณ1 , เอกกมล บญยะผลานนท1 , พลศกด โกษยาภรณ2

1ภาควชาครศาสตรไฟฟา คณะครศาสตรอตสาหกรรม ศนยวจยและพฒนาหนยนตอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

2ส านกงานคณะกรรมการนโยบายวทยาศาสตร เทคโนโลยและนวตกรรมแหงชาต [email protected]



appropriateness Evaluation of Learning Package on Graphical Programming Language for Basic Automation are

concluded by five specialists as highly appropriate( X = 4.36, S.D. = 0.58)

Keyword: Learning Package, Graphical Programming Language, Automation

1. บทน ำ ปจจบนภาคอตสาหกรรมการผลตของประเทศไทยประสบ

ปญหาดานแรงงาน ทงปญหาคาแรงและขาดแคลนแรงงาน ซงมาจากหลากหลายสาเหต ไมวาจะเปนการขาดแคลนแรงงานทกษะฝมอเฉพาะทางและระบบการศกษายงไมสอดคลองกบความตองการของตลาดแรงงาน ระบบอตโนมตเขามามบทบาทในภาคอ ตสาหกรรม สามารถทดแทนคนไดอ ย า ง มประสทธภาพ [1,2] กระบวนการผลตในงานอตสาหกรรม สวนใหญนนมกใชกระบวนการควบคมทเปนแบบอตโนมต โดยมการควบคมตวแปรตาง ๆ อนไดแก อณหภม, ความดน, ระดบ, อตราการไหล, ต าแหนงการเคลอนท, แรง, น าหนก เปนตน [3,4]

โปรแกรมภาษารปภาพหรอเรยกอกอยางวาภาษา G (Graphical Language) เ ข ยนดวย รปภาพห รอสญลกษ ณ LabVIEW เ ป น โ ป ร แ ก ร มป ร ะ เ ภท GUI (Graphic User Interface) โดยสมบรณไมจ าเปนตองเขยน Code [5] ซงเปนซอฟตแวรทตอบโจทยความตองการดาน Automation ไดเปนอยางดทงดานการวด การควบคม การประมวลผล ทถกใชอยางแพรหลายในอตสาหกรรมและการวจยเพอการสรางระบบการวดและควบคมอตโนมต จะชวยแกปญหาทางวศวกรรมทซบซอนไดในเวลาอนส น [6] LabVIEW มประสทธภาพส าหรบการศกษาดานวศวกรรมและประยกตใชกบการจดเกบขอมล และการควบคมส าหรบระบบตาง ๆ [7] ดวยลกษณะกราฟก ท าใหการท างานงายขน สงผลใหมเวลาในการพฒนาความคดสรางสรรคไดมากขน ไดรบการพจารณาวา มประสทธภาพและเหมาะสมส าหรบการศกษา [8]

การสรางชดสอการเรยนรเปนนวตกรรมและเทคโนโลยทมประโยชนกบผสอน และชวยใหการเรยนรนาสนใจ กระตนผเรยนใหอยากร การใชสอหลายชนดใหเหมาะสมกบแตละ

วตถประสงคท าใหผเรยนเกดการเรยนรไดอยางรวดเรว ชดสอการเรยนรจงนบวาเปนปจจยส าคญประเภทหนงทสงผลใหกระบวนการเรยนรมประสทธภาพสงขน รวมทงชวยใหผสอนไดรบความสะดวก และผเรยนไดรบความส าเรจในการเรยนร เ นองจากชด สอการ เ รยน รท าให เ กดการ เ รยน ร เ รว ขนประหยดเวลาในการบรรยาย ชวยใหการถายทอดความคดระหวางการเรยนร ตอบสนองผเรยนทมความแตกตางกนทางความสามารถในการเรยน รวมทงแกปญหาขาดแคลนสอและอปกรณชวยสอนตางๆ

จากการศกษาปญหาทางดานการเรยนเขยนโปรแกรมของนกศกษาพบวา การเขยนโปรแกรมมเนอหายาก ผเรยนมสวนรวมระหวางการเรยนนอย และสอการสอนไมหลากหลาย แนวคดในการพฒนาคณภาพบคลากรจากผ เ ชยวชาญในภาคอตสาหกรรมกลาววาภาคอตสาหกรรมมความตองการบคลากรทมความรความสามารถเกยวกบการเขยนโปรแกรมเปนจ านวนมาก จงควรเรงท าการพฒนาคนเพอตอบโจทยในภาคอตสาหกรรม ควรจดการเรยนรทตอบสนองตามความตองการของทงภาคอตสาหกรรม ใหผเรยนฝกทกษะการเขยนโปรแกรมรวมกบการควบคมระบบตาง ๆ ทจ าเปนตองใชในงานอตสาหกรรม [9]

จากเหตผลดงกลาวผวจยจงเหนความส าคญของการเรยนเขยนโปรแกรม ซงตองการใหการเรยนการสอนสามารถน าไปประยกตกบการท างานไดจรง ดงนนผวจยจงไดสรางสอการเรยนรทใชรวมกบการเรยนเขยนโปรแกรมเพอใหผเรยนไดฝกปฏบตงานหรอแกปญหากงสถานการณจรง เปนการชวยเพมประสทธภาพในการเรยนรตรงไปตามเปาหมายทตองการและชวยกระตนใหผเขาเรยนมความสนใจและเขาใจเนอหาวชาทเรยนไดดขน ซงสงผลใหผเรยนมทกษะพนฐานส าคญในการ



เรยนร ชวยกระตนความสนใจของผเรยน ชวยสรางความเขาใจใหชดเจน เกดการเรยนรไดเรวขนและเปนความรทคงทน

2. วตถประสงค 2.1 เพอสรางชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรม

ภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน 2.2 เพอหาความเหมาะสมชดสอการเรยนร เรองการเขยน

โปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน

3. ขอบเขตของกำรวจย

3.1 ประชำกรและกลมตวอยำง 3.1.1 ประชากร คอ ผเชยวชาญดานการสรางสอการ

เรยนร และผเชยวชาญโปรแกรมภาษารปภาพ 3.1.2 กลมตวอยาง คอ ผเชยวชาญจ านวน 5 ทานเปน

ผเชยวชาญดานการเรยนการสอน 3 ทาน และผเชยวชาญดานภาคอตสาหกรรม 2 ทานโดยการเลอกแบบเจาะจง โดย

3.2 เนอหำ 3.2.1. พนฐานการเขยนโปรแกรม LabVIEW 3.2.2 พนฐานการเชอมตออปกรณ NI myRIO 3.2.3 การประยกตใชระบบอตโนมตพนฐาน

4. วธกำรวจย

ระยะท 1 การสรางชดสอการเรยนร ประกอบไปดวย 1. การสรางบทเรยนออนไลน

ภำพท 6 บทเรยนออนไลน

2. การสรางวดโอการเขยนโปรแกรมและเชอมตออปกรณ

ภำพท 7 วดโอการเขยนโปรแกรมและการเชอมตออปกรณ 3. การสรางคมอคร และคมอนกเรยน ประกอบไปดวย

1) แบบทดสอบกอนเรยน และแบบทดสอบหลงเรยน 2) แบบฝกหด และ3) เกณฑประเมนผล

ภำพท 8 คมอคร และคมอนกเรยน

4. การสรางชดสอการเรยนรเพอการประยกตใชระบบอตโนมต ซงแตละชดมคมอการใชงาน มทงหมด 4 ชด ดงน

1) Temperature Control งานทใชการควบคมอณหภม เชน อตสาหกรรมพลาสตก,

อตสาหกรรมยาง , อตสาหกรรมอาหารฯลฯไปจนถงหองทดสอบ และเครองบรรจภณฑตางๆ ฯลฯ การท างานจะควบคมอณหภมใหไดตามคาอณหภมทก าหนดไว

ภำพท 1 Temperature Control 2) Ball and Beam Control กระบวนการผลตในงานอตสาหกรรม สวนใหญมกใช

กระบวนการควบคมทเปนแบบอตโนมต โดยมการควบคม ต าแหนงการเคลอนท ซงถาใชระบบการควบคมทดกจะเปนการเพมประสทธภาพของการผลตใหมสนคาทคณภาพด

Front Panel

TMP 35

NI myRIO

Incandescent

BC547 Dc Fan

Battery



3) Color Detection using web camera Machine Vision ใชงานในภาคอตสาหกรรม แทนการ

ตรวจสอบสนคาดวยสายตาคน เปนเครองมอควบคมคณภาพทมความนาเชอถอและคมคาตอการลงทนของภาคอตสาหกรรม

ภำพท 3 Color Detection using web camera 4) Mobile Robot Control สามารถน าไปประยกตใชงานในการขนสงอปกรณตางๆ

ทใชในการกระบวนผลตแบบอตโนมต ท าใหสามารถประหยดในเรองของแรงงานคนและเวลาไดเปนอยางด

ภำพท 4 Mobile Robot Control 5) คมอการใชงาน

ภำพท 5 คมอการใชงาน

การสรางชดสอการเรยนรทงหมด มขนตอนการสรางดงน 1) ศกษาหลกสตร คมอคร หนงสอเรยน ขอบขายเนอหา 2) วเคราะหเนอหา 3) ด าเนนการสรางชดสอการเรยนร 4) น าชดสอการเรยนร ทสรางขนไปเสนอทปรกษา เพอ

ตรวจสอบความถกตองเหมาะสม 5) น าชดสอการเรยนรทไดรบการประเมนจากทปรกษา

มาปรบปรงแกไข

Front Panel

Front Panel

Front Panel

Servo Motor

NI myRIO

IR Range Sensor

Ball Beam

NI myRIO

LED

Servo Motor

Material Color

Web Camera

Dc Motor

Battery

Web Camera Computer

Motor Adapter

NI myRIO

ภำพท 2 Ball and Beam Control



ระยะท 2 ประเมนหาความเหมาะสมชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน มขนตอนดงน

1) น าชดสอการเรยนร ทไดรบการปรบปรงแกไข แลวใหผเชยวชาญจ านวน 5 ทานตรวจสอบความถกตอง และประเมนความเหมาะสมชดสอการเรยนร

2) การวเคราะหขอมล โดยใชเกณฑของชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน ตามเกณฑในการประเมน [10]

5. ผลกำรวจย จากการวจยสามารถน าเสนอผลการวจย แบงออกเปน 2

ตอน ดงน ตอนท 1 ชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษา

รปภาพ ประกอบดวย 1. บทเรยนออนไลนเรองพนฐานการเขยนโปรแกรม 2. วดโอสาธตการเขยนโปรแกรมและการเชอมตออปกรณ 3. คมอคร และคมอนกเรยน 4. ชดสอการเรยนรเพอการประยกตใชระบบอตโนมต

1) Temperature Control 2) Ball and Beam Control 3) Color Detection using web camera และ4) Mobile Robot Control

ตอนท 2 ผลการประเมนหาความเหมาะสมชดสอการเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน ดงน

ตำรำงท 1 ผลการประเมนความเหมาะสมของบทเรยนออนไลน รายการประเมน X S.D. ความ

เหมาะ สม

1. เนอหามความถกตองเหมาะสม 4.6 0.54 มาก 2. สอดคลองกบวตถประสงค 4.2 0.83 มาก 3. เนอหาอานงายไดใจความ 4.4 0.54 มาก 4. ดงดดความสนใจของผเรยนได 4.4 0.54 มาก 5. สงเสรมใหผเรยนสรางความร ดวยตนเอง

4.2 0.83 มาก

รวม 4.36 0.66 มาก

จากตารางท 1 พบวา ผลการประเมนความเหมาะสมของบทเรยนออนไลนในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.36, S.D. = 0.66) เมอพจารณาเปนรายขอพบวาอยในระดบมากทกขอ

ตำรำงท 2 ผลการประเมนความเหมาะสมของวดโอสาธตการเขยนโปรแกรมและการเชอมตออปกรณ

รายการประเมน X S.D. ความเหมาะสม

1. เนอหามความถกตองเหมาะสม 4.6 0.54 มาก 2. สอดคลองกบวตถประสงค 4.6 0.54 มาก 3. ดงดดความสนใจของผเรยนได 4.4 0.54 มาก 4. เนอหาเปนล าดบขนตอน 4.4 0.54 มาก 5. ภาพคมชด ขนาดตวอกษร เหมาะสม

4.4 0.54 มาก

รวม 4.48 0.54 มาก

จากตารางท 2 พบวา ผลการประเมนความเหมาะสมของวดโอสาธตการเขยนโปรแกรมและการเชอมตออปกรณในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.48, S.D. = 0.54) เมอพจารณาเปนรายขอพบวาอยในระดบมากทกขอ

ตำรำงท 3 ผลการประเมนความเหมาะสมของคมอคร และคมอนกเรยน

รายการประเมน X S.D. ความเหมาะ สม

1. มค าแนะน าเปนล าดบขนตอน 4 0.70 มาก 2. ความชดเจนของขอค าถามและ ค าตอบ

4.4 0.54 มาก

3. ความสอดคลองระหวาง แบบทดสอบกบวตถประสงค

4.4 0.54 มาก

4. จ านวนขอสอบเหมาะสม ครอบคลมเนอหา

4.2 0.83 มาก

5. เ กณฑประ เ มนผล มความชดเจน

4.2 0.44 มาก

รวม 4.24 0.61 มาก



จากตารางท 3 พบวา ผลการประเมนความเหมาะสมของการสรางคมอคร และคมอนกเรยนในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.24, S.D. = 0.61) เมอพจารณาเปนรายขอพบวาอยในระดบมากทกขอ

ตำรำงท 4 ผลการประเมนความเหมาะสมของชดสอการเรยนรเพอการประยกตใชระบบอตโนมต

รายการประเมน X S.D. ความเหมาะสม

1. สอดคลองกบวตถประสงค 4.4 0.54 มาก 2. ดงดดความสนใจของผเรยนได 4.4 0.54 มาก 3. สงเสรมการเรยนรดวยตนเอง 4.4 0.54 มาก 4. ชวยใหผเรยนบรรลวตถประสงค 4.4 0.54 มาก 5. สงเสรมการเรยนรดวยตนเอง 4.2 0.44 มาก 6. รปแบบเหมาะสมกบการเรยนร 4.4 0.54 มาก 7. มความสะดวกในการใชงาน 4.4 0.54 มาก 8. สามารถเคลอนยายไดสะดวก 4.4 0.54 มาก

รวม 4.36 0.52 มาก

จากตารางท 4 พบวา ผลการประเมนความเหมาะสมของชดสอการเรยนรเพอการประยกตใชระบบอตโนมตในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.36, S.D. = 0.52) เมอพจารณาเปนรายขอพบวาอยในระดบมากทกขอ

6. สรปผลกำรวจย จากผลการวจย พบวาผลการประเมนความเหมาะสมชดสอ

การเรยนร เรองการเขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน ประกอบดวย 1) บทเรยนออนไลน 2) วดโอสาธตการเขยนโปรแกรมและการเชอมตออปกรณ 3) คมอครและคมอนกเรยน และ 4)ชดสอการเรยนรเพอการประยกตใชระบบอตโนมต มคาเฉลยอยในระดบมาก มผลประเมนดงน 1)บทเรยนออนไลนในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.36, S.D. = 0.66) 2)วดโอสาธตการเขยนโปรแกรมและการเชอมตออปกรณในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.48, S.D. = 0.54) 3)คมอคร และคมอนกเรยนในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.24, S.D. = 0.61) และ4)ชดสอการเรยนรเพอการประยกตใชระบบอตโนมตในภาพรวมอยในระดบมาก ( X = 4.36, S.D. = 0.52)

ดงน น จงสรปไดวา ชด สอการเ รยนร เ รองการเ ขยนโปรแกรมภาษารปภาพ ส าหรบระบบควบคมอตโนมตพนฐาน

โดยรวมน นมความเหมาะสม ( X = 4.36, S.D. = 0.58) ทจะน าไปใชในการจดการเรยนรไดเปนอยางด

7. เอกสำรอำงอง [1] สมศจ ศกษมต. (2556). [ออนไลน]. ตลาดแรงงานไทยและ

บทบาทในการสรางความแขงแกรงใหเศรษฐกจไทย. ]สบคนวนท 10 มกราคม 2556.[จาก https://www.bot.or.th/Thai/MonetaryPolicy/ArticleAndRe

search/DiscussionPaper/DP012013.pdf

[2] ระบบอตโนมตและอนาคตการควบคมคณภาพ. (2557).

[ออนไลน]. ]สบคนวนท 10 มนาคม 2559.[ จาก http://tools-

article.sumipol.com/automation-and-the-future-of-quality-

control/

[3] คมกรช แสงสรนทร. (2546). ]ออนไลน .[ Lab VIEW กบ Digital Signal Processing. (เอกสารประกอบการสอนประจ ารายวชาระบบควบคมในงานอตสาหกรรม ] .)สบคนวนท 25 กรกฎาคม 2559 .[ จาก http://www.ctc.ac.th/e-learning/

[4] พลกโฉมหนาการผลต ปฏวตโลกอตสาหกรรมครงท 4

(INDUSTRY 4.0). (2559). ]สบคนวนท 5 มนาคม 25560 .[ จาก https://www.applicadthai.com/articles/พลกโฉมหนาการผลต -ปฏวตโลกอตสาหกรรมครงท- 4-industry-4-0/

[5] พระพล ยวภษตานนท ) .2556] .)ออนไล น .[Lab VIEW กบ Digital Signal Processing. (เอกสารประกอบการสอนรายวชา EEET 0485] .) สบคนวนท 5 พฤษภาคม 25 60 .[จาก https://embedsigproc.files.wordpress.com/ 2008/09/ dsp_

2556_ 1. pdf

[6] Elliott, C., Vijayakumar, V., Zink, W., & Hansen, R.

(2007). National instruments LabVIEW: a programming

environment for laboratory automation and measurement.

JALA: Journal of the Association for Laboratory

Automation, 12(1), 17-24.

[7] Balid, W., Abdulwahed, M., & Alrouh, I. (2013).

Constructivist multi-access lab approach in teaching

FPGA systems design with labVIEW.

[8] Ursutiu, D., Samoila, C., & Jinga, V. (2017, June).

Creative developments in LabVIEW student

training:(Creativity laboratory—LabVIEW academy). In

Experiment@ International Conference (exp. at'17), 2017

4th (pp. 309-312). IEEE.

[9] ยราพร ผดงกรรณ) .2560). การศกษาปญหาและความตองการดานการพฒนาระบบสมองกลฝงตวในงานอตสาหกรรมของนกศกษาระดบชนปรญญาตร.ในการประชมวชาการเพอน า เสนอผลงานวจยระดบบณฑตศกษา ครงท 13. กรงเทพมหานคร :มหา วทยาลยราชภฏพระนคร, (263-273).

[10] ประคอง กรรณสต ) .2542). สถต เ พอการวจยทางพฤตกรรม

ศาสตร .พมพครงท 3. กรงเทพฯ :ส านกพมพแหงจฬาลงกรณ

มหาวทยาลย.

a neurofuzzy network and its application to machine health...

Documents