analysis of the factors affecting the dimension of...

20
18 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018 การกําหนดปัจจัยที่มีผลกระทบต่อขนาดกระเบื้องผนังพอร์ซเลนชนิดดูดซึม นํ้าตํ่าโดยวิธีการทดลองแบบแฟคตอเรียลเต็มรูปแบบ: กรณีศึกษา โรงงานผลิตกระเบื้องพอร์ซเลน ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF LOW WATER ABSORPTION OF WALL TILE PORCELAIN USING THE FULL FACTORIAL EXPERIMENTAL METHOD: A CASE STUDY OF PORCELAIN TILES FACTORY เลิศชาย นาหมื ่น 1 , พัชราภรณ์ ญาณภิรัต 2 และ ศันสนีย์ สุภาภา 2 1 สาขาวิชาการจัดการวิศวกรรม ภาคพิเศษ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ 50 ถนนงามวงศ์วาน เขตจตุจักร กรุงเทพฯ 10900 2 ภาควิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ 50 ถนนงามวงศ์วาน เขตจตุจักร กรุงเทพฯ 10900 Lertchai Nameun 1 Patcharaporn Yanpirat 2 and Sansanee Supapa 2 1 The Special Graduate Program in Engineering Management, Faculty of Engineering Kasetsart University 50 Ngam Wong Wan Road, Chatuchak, Bangkok 10900 2 Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Kasetsart University 50 Ngam Wong Wan Road, Chatuchak, Bangkok 10900 บทคัดย่อ การวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื ่อกําหนดปัจจัยที ่มีอิทธิพลต่อขนาดของกระเบื ้องผนังพอร์ซเลนชนิดดูด ซึมนํ ้าตํ ่าแบบไม่ขัดขอบ ซึ ่งเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่และกําหนดระดับของปัจจัยที ่เหมาะสมใน กระบวนการผลิต โดยการประยุกต์การออกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรียลเต็มรูปและการ วิเคราะห์การถดถอยแบบพหุคูณ ผลจากการทดลองพบว่า ปัจจัยที ่มีผลต่อขนาดกระเบื ้องคือ ค่า แรงอัดขึ ้นรูปแผ่นกระเบื ้องและค่าการหดตัวผงดิน ทั้งนี ้ค่าแรงอัดขึ ้นรูปแผ่นกระเบื ้องควรมีค่า เท่ากับ 362 กิโลกรัมต่อตารางเซ็นติเมตร และค่าการหดตัวผงดินเท่ากับร้อยละ 7.56 ซึ ่งจะส่งผลให้ การผลิตกระเบื ้องมีขนาดตามที ่กําหนด รวมถึงคุณสมบัติทางกลด้านการดูดซึมนํ ้าและค่าโมดูลัส แตกร้าว เป็นไปตามข้อกําหนดมาตรฐานการผลิต นอกจากนี ้ผลลัพธ์ของการวิจัยสามารถใช้เป็น Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Upload: others

Post on 29-Dec-2019

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

18 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

การกาหนดปจจยทมผลกระทบตอขนาดกระเบองผนงพอรซเลนชนดดดซม

นาตาโดยวธการทดลองแบบแฟคตอเรยลเตมรปแบบ: กรณศกษา

โรงงานผลตกระเบองพอรซเลน

ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF LOW

WATER ABSORPTION OF WALL TILE PORCELAIN USING THE FULL

FACTORIAL EXPERIMENTAL METHOD: A CASE STUDY OF

PORCELAIN TILES FACTORY

เลศชาย นาหมน1, พชราภรณ ญาณภรต2 และ ศนสนย สภาภา2 1สาขาวชาการจดการวศวกรรม ภาคพเศษ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

50 ถนนงามวงศวาน เขตจตจกร กรงเทพฯ 10900 2ภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

50 ถนนงามวงศวาน เขตจตจกร กรงเทพฯ 10900

Lertchai Nameun1 Patcharaporn Yanpirat2 and Sansanee Supapa2 1The Special Graduate Program in Engineering Management, Faculty of Engineering

Kasetsart University 50 Ngam Wong Wan Road, Chatuchak, Bangkok 10900 2Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Kasetsart University

50 Ngam Wong Wan Road, Chatuchak, Bangkok 10900

บทคดยอ

การวจยมวตถประสงคเพอกาหนดปจจยทมอทธพลตอขนาดของกระเบองผนงพอรซเลนชนดดด

ซมนาต าแบบไมขดขอบ ซงเปนผลตภณฑใหมและกาหนดระดบของปจจยทเหมาะสมใน

กระบวนการผลต โดยการประยกตการออกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรยลเตมรปและการ

วเคราะหการถดถอยแบบพหคณ ผลจากการทดลองพบวา ปจจยทมผลตอขนาดกระเบองคอ คา

แรงอดขนรปแผนกระเบองและคาการหดตวผงดน ทงนคาแรงอดขนรปแผนกระเบองควรมคา

เทากบ 362 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร และคาการหดตวผงดนเทากบรอยละ 7.56 ซงจะสงผลให

การผลตกระเบองมขนาดตามทกาหนด รวมถงคณสมบตทางกลดานการดดซมนาและคาโมดลส

แตกราว เปนไปตามขอกาหนดมาตรฐานการผลต นอกจากนผลลพธของการวจยสามารถใชเปน

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 2: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 19

ขอกาหนดของขนตอนมาตรฐานในการผลตสาหรบผลตภณฑใหมและการปรบปรงผลตภาพการ

ผลตโดยการลดการสญเสยเวลาในการปรบตงเครองจกรสาหรบการขนรปกระเบองกอนการผลต

คาสาคญ: กระเบองพอรซเลน, การปรบปรงกระบวนการผลต, การออกแบบการทดลอง, ขนาด

กระเบอง

ABSTRACT

The objective of this paper is to analyze the factors that affect the dimension of low water

absorption of new product; wall tile porcelain without edge trimming. Design of experiment

with full factorial analysis is employed including multiple regression analysis for model fitting.

The experimental results reveal that pressing pressure and powder shrinkage affect the

dimension of such tile porcelain while other quality requirements of water absorption and

modulus of rupture are compliant with the standards. The appropriate value setting for both

factors are recommended at 362 kg/cm2 and 7.56 percent, respectively. In addition, the

research’s results can be applied in determining standard manufacturing procedures of other

new products and improving productivity of pressing machine in terms of set up time

reduction.

KEYWORDS: design of experiment, process improvement, tile dimension, wall tile porcelain

1. บทนา

ผลตภณฑมวลรวมภายในประเทศ (Gross Domestic Product, GDP) เปนดชนประเภทหนง

ทแสดงศกยภาพดานการผลตของประเทศ อตสาหกรรมกอสราง ระหวางป 2557-2559 มสดสวน

เฉลยคดเปนรอยละ 3 ของผลตภณฑมวลรวมนอกภาคการเกษตร ป 2557 2558 และ 2559 ม

มลคา 337,237 ลานบาท 380,133 ลานบาท และ 401,851 ลานบาท และคดเปนรอยละ 2.55 2.84

และ 2.83 ของผลตภณฑมวลรวมภายในประเทศ ตามลาดบ [1] ซงสะทอนการขยายตวของภาค

ธรกจอสงหารมทรพยในประเทศไทยสงผลโดยตรงตอการขยายตวของอตสาหกรรมการผลตท

เกยวของกบวสดอปกรณตางๆ ทใชในการกอสรางและการตกแตงภายในและภายนอก สงผลให

อตสาหกรรมกระเบองพอรซเลนมบทบาททสาคญในการรองรบการเตบโตของธรกจ

อสงหารมทรพย เนองจากกระเบองพอรซเลนเปนวสดตกแตงทมความพรนตา สงผลดตอคณสมบต

ทางกลและทางเคมของกระเบอง กลาวคอ มความคงทนสง อายการใชงานนาน ทาความสะอาด

งาย และเหมาะกบการใชงานสาหรบพนทเนนความสาคญดานสขอนามย [2] ดงนนการออกแบบ

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 3: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

20 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

กระเบองพอรซเลนทเนนการตกแตงดานสถาปตยกรรมทมเอกลกษณเฉพาะจงเปนปจจยหนงท

สามารถสรางความไดเปรยบในการแขงขนของผผลตในอตสาหกรรมน

กรณศกษาผลตสนคาในสายผลตภณฑกระเบองเซรามกชนดพอรซเลน ประเภทกระเบองป

พน กระเบองปผนง และกระเบองตกแตง ประกอบดวยโรงงานผลต 10 โรงงาน มกาลงการผลต

รวมทงสน 40 ลานตารางเมตรตอป จากกลยทธดานการตลาดในการรกตลาดระดบบนของวงการ

กระเบองเซรามกในประเทศไทย กรณศกษาผลตกระเบองพอรซเลน สนคาใหมเปนกระเบองพอรซเลน

ชนดดดซมนาตา (ไมเกน 0.5%) เพอตอบสนองความตองการของลกคาทชนชอบงานดไซนทเรยบ

งายแตสงางามแบบอตาเลยน โดยชจดเดนนาเสนอคณสมบตของกระเบองชนดนใน 3 ประการ คอ

1) กระเบองมการออกแบบทแปลกใหมจากสนคาปจจบนทกรน มความทนสมยโดยรปรางคลาย

กรอบรปตดผนงซงนอยนกทจะเหนกระเบองรปแบบน 2) กระเบองทผลตไมมการขดขอบใน

กระบวนการผลตเพอตองการใหความกวางของสนกรอบเทากนทกดาน โดยทวไปกระเบองทผลต

จากกรณศกษาจะขนรปมาโดยเผอใหไดขนาดใหญกวาขนาดสดทายทตองการ 6-8 มลลเมตร

หลงจากนนจะนามาขดขอบใหไดขนาดสดทายตามมาตรฐานทตองการ โดยกระเบองขดขอบมขอด

คอ ลกษณะของขอบทมผวเรยบทง 4 ดาน สามารถนาไปปไดชดกวากระเบองไมขดขอบโดยเวน

รองยาแนวเพยง 2 มลลเมตร แตมขอเสยคอ มตนทนในการผลตทสงขนจากกระบวนการขดขอบ

ขณะทกระเบองไมขดขอบขอดคอ มตนทนทตากวา แตมขอเสยคอ ตองปใหเวนรองยาแนวระหวาง

แผน 3 มลลเมตรขนไป เพอเปนการชดเชยระยะเนองจากขนาดของกระเบองแตละแผนไมเทากน

และ 3) กระเบองสนคาใหม มขนาดเปนรปสเหลยมผนผา จาหนายกระเบองในขนาดกลางขนาด

เดยวเทานน โดยควบคมขนาดดานกวาง 12 นว อยท 298 ± 0.7 มลลเมตร และขนาดดานยาว 24

นว อยท 599 ± 1.0 มลลเมตร รายละเอยดดงแสดงในรปท 1 ซงจะแตกตางจากกระเบองใน

ทองตลาดทวไปทจะขายหลายขนาดทงขนาดเลก ขนาดกลาง และขนาดใหญ

รปท 1 กระเบองพอรซเลนชนดดดซมนาตาแบบไมขดขอบ

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 4: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 21

กระบวนการผลตกระเบองพอรซเลนชนดดดซมนาตาแบบไมขดขอบ ดงแสดงในรปท 2 ม

ขนตอนหลก 7 ขนตอน รายละเอยดดงน

รปท 2 กระบวนการผลตกระเบองพอรซเลนชนดดดซมนาตาแบบไมขดขอบ

1. การบดวตถดบ (Milling) เปนสวนของการเตรยมสวนผสม ไดแก ดนเกาลน (Kaolin

clay) แรธาตธรรมชาต (Mineral) โซเดยมเฟลสปาร (Sodium feldspar) และเฟลสปาร (feldspar)

โหลดลงโมบด (Ball mill) เตมนาและสารเคมทชวยในการไหลตวและทาการบดใชเวลานาน 11

ชวโมง จนไดความละเอยดตามทตองการสวนผสมทไดนเรยกวา นาดน (Slurry)

2. การสเปรย (Spraying) เปนการนาเอานาดนไปทาใหเปนผงดน โดยใชการพนนาดน

ในอณหภมทสงในเครองสเปรยดายเออร (Spray dryer) นาดนจะถกฉดขนไปดวยความดนสงผาน

หวฉดทควบคมขนาดเสนผานศนยกลางอยางเหมาะสม จะไดผงดนทมรปรางคลายโดนท ผงดนท

ไดจะถกสมตวอยางโดยการนาไปขนรปเปนกระเบองขนาด 12 x 12 นว ทหองปฏบตการ เพอ

ตรวจสอบคาการหดตว ควบคมทรอยละ 7.25-7.55 ผงทไดนเรยกวา ผงดน ซงคาความชนผงดน

เปนปจจยทมผลตอความหนาแนนของกระเบองดบหลงจากขนรป ซงสงผลโดยตรงตอขนาดกระ

เบองหลงเผา กลาวคอ หากความชนของผงดนสงจะทาใหกระเบองมความหนาแนนสงแตจะมความ

เสยงในเรองทผงดนจะตดแมพมพ ในทางตรงกนขามหากความชนของผงดนตาจะทาใหความ

หนาแนนของกระเบองนอย หากความชนผงดนนอยกวา 5% จะมความเสยงททาใหเกดปญหาเนอ

กระเบองแยกชน ดงนนคาการควบคมคาความชนโดยทวไปประมาณ 5-7% นอกจากนพบวาคา

การหดตวผงดนสงผลตอขนาดของกระเบองโดยมความสมพนธโดยตรงตอขนาดของกระเบองหลง

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 5: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

22 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

เผา คอเมอคาการหดตวผงดนสงจะทาใหกระเบองหลงเผาหดตวมากขนาดกระเบองจะเลก ในทาง

ตรงกนขามหากคาการหดตวผงดนตาจะทาใหกระเบองหลงเผาหดตวนอยขนาดกระเบองจะใหญ

[3-5]

3. การบมผงดน (Curing) ผงดนทผานการสเปรยจะถกนาไปเกบในไซโลทอณหภมปกต

ทงไว 24 ชวโมง เพอใหผงดนเยนตว

4. การปมขนรปโดยวธการอด (Pressing) ผงดนจะถกสงมาทางสายพานลาเลยงลงถง

พก (Hopper) เพอใชสงเขาเครองปมขนรปอยางตอเนอง กอนการผลตพนกงานขนรปจะสมผงดน

มาวดคาความชนกอนทกครงดวยเครองวเคราะหคาความชนรน HB43-S จากนนจะทดลองขนรปท

แรงอดซงปจจบนมชวงใชงานระหวาง 330-380 kg/cm2 คาแรงอดทไดกลาวมานเปนคาแรงอด

ขนตอนท 3 ของการขนรปกระเบอง กระเบองทไดนเรยกวา กระเบองดบ (Green tiles) ซงแรงอด

การปมขนรป (Specific Pressure) เปนปจจยทสงผลโดยตรงตอขนาดของกระเบอง เมอขนรปดวย

แรงอดทสงจะทาใหเนอกระเบองมความหนาแนนสง สงผลใหเมอเผากระเบองจะสงผลทาให

กระเบองหดตวไดนอยขนาดกระเบองหลงเผาจงมขนาดใหญ ในทางตรงกนขามหากขนรปดวย

แรงอดทตา จะทาใหเนอกระเบองมความหนาแนนตาลง สงผลใหเมอเผากระเบองแลวกระเบองหด

ตวไดมากขนาดกระเบองหลงเผาจงมขนาดเลก [3, 4]

5. การเคลอบส (Glazing) เปนการเคลอบและตกแตงลวดลายบนหนากระเบอง การ

ตกแตงกระเบองจะใชสชนดพเศษทเรยกวา Soluble salt ซงเปนสารละลายของพวกโลหะทราน

สชนตางๆ สารละลายเหลานเมอถกสกรนลงบนหนากระเบองจะซมลงไปตามรพรนของเนอ

กระเบองดบ (Green tile) โดยกอนเคลอบจะควบคมอณหมหนากระเบองอยระหวาง 40-60 องศา

เซลเซยส เพอใหการเคลอบสนนสมบรณทวทงหนากระเบอง ทงนยงเปนการควบคมเฉดสและ

ความมนบนหนากระเบองใหเหมาะสม กระเบองหลงเคลอบสจะเรยกวา กระเบองเคลอบ (Glaze

tiles)

6. การเผา (Firing) เปนการเผาเรวแบบครงเดยว (Single fast firing) โดยใชเตาเผาแบบ

โรลเลอร (Roller Kiln) กระเบองจะถกปอนเขาทางดานหนาของเตา จากนนจะถกลาเลยงดวยโรล

เลอรภายในเตาจนออกทางดานทายเตา การเผากระเบองสนคาใหมจะใชอณหภมในการเผาท

1,200 องศาเซลเซยส เวลาในการเผา 80 นาท กระเบองทไดเรยกวา กระเบองหลงเผา (Fired tiles)

จากผลงานของ Sa´nchez E, Garcı´a-Ten J, Sanz V and Moreno A [2] และ Abadir MF, Sallam

EH and Bakr M [4] ไดทาการวจยและพบวาอณหภมอบกอนเผาไมสงผลตอขนาดของกระ

เบองหลงเผา แตจะสงผลตอคาความแขงและคณสมบตทางกลอนๆ ใหเกดการแตกราวของ

กระเบองหลงเผา กลาวคอ เมออบกระเบองในอณหมทตาแลวไลความชนในเนอกระเบองไม

เหมาะสม ความชนตกคางคงเหลอในเนอกระเบองมาก (เกน 1%) จะสงผลใหกระเบองหลงเผา

แตกราวได นอกจากนอณหภมในการเผา เปนปจจยทสงผลตอขนาดของกระเบองหลงเผา โดยเมอ

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 6: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 23

เผาทอณหภมสงกระเบองไดรบความรอนสงจะทาใหเนอกระเบองหดตวมาก สงผลใหขนาด

กระเบองเลกลง ในทางตรงกนขามหากเผาทอณหภมตากระเบองไดรบความรอนตาจะทาใหเนอ

กระเบองหดตวนอย สงผลใหขนาดกระเบองใหญกวาทกาหนดได

7. การคดเลอกและบรรจภณฑ (Sorting and packing) หลงจากเกบกระเบองหลงเผาไว

6-8 ชวโมง จะนากระเบองมาคดเลอกโดยอางองคณภาพตามมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรม

กระเบองเซรามก มอก. 2508-2555 [6] กระเบองจะถกบรรจลงกลอง โดย 1 กลองประกอบดวย

กระเบองขนาด 12 x 24 นว จานวน 8 แผน จากนนจะถกลาเลยงไปเกบไวในคลงสนคา เพอการ

จาหนายตอไป

การผลตผลตภณฑชนดใหม ปจจยทสาคญสาหรบผผลตคอ การกาหนดตวแปรตางๆ ทสาคญ

ใหเหมาะสมกบสภาพหรอเงอนไขตางๆ สาหรบกระบวนการผลตของผผลตแตละราย เพอกาหนด

เปนขนตอนมาตรฐานในการผลต การผลตกระเบองพอรซเลนชนดดดซมนาตาสาหรบโรงงาน

กรณศกษา ใชการประมาณการปรบตงคาแรงอดขนรประหวาง 350-360 กโลกรมตอตาราง

เซนตเมตร โดยคณสมบตของผงดนมคาการหดตวรอยละ 7.44 และคาความชนรอยละ 5.92 ผาน

กระบวนการขนรปและการเผาเชนเดยวกบกระเบองพอรซเลนชนดอนๆ โดยกาหนดอณหภมเผาไว

ท 1,200 ºC เวลาเผา 80 นาท ซงใชเปนอณหภมมาตรฐานสาหรบการเผากระเบองพอรซเลนทก

ชนดเพองายตอการผลตโดยรวมและเผาแบบตอเนองกน จากการตงคาแรงอดขนรปกระเบอง

พอรซเลนชนดดดซมนาตาซงเปนสนคาชนดใหม การผลตในปจจบนจะทาการทดลองแบบลองผด

ลองถกระหวางคาแรงอดดงกลาวขางตน จนกระทงไดขนาดของกระเบองเปนไปตามขนาดท

กาหนดจงจะดาเนนการเรมผลตจรง สงผลใหการผลตสญเสยเวลาในการหาคาแรงอดขนรปโดย

เฉลย 6 ชวโมงตอรนการผลต

2. วตถประสงคการวจย

การวจยนจงมวตถประสงคเพอกาหนดปจจยทคาดวาสงผลกระทบตอขนาดของกระเบอง

พอรซเลนชนดดดซมนาตาแบบไมมการขดขอบสาหรบกาหนดเปนคามาตรฐานการผลต โดยสนคา

ทผลตตองมคณสมบตเปนไปตามมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมกระเบองเซรามก มอก. 2508-

2555 [6]

3. วธดาเนนการวจย

จากการวเคราะหกระบวนการผลตของกรณศกษา โดยทมผเชยวชาญทาการประยกตแผนภม

กางปลา พบวาปจจยทอาจสงผลกระทบตอขนาดของกระเบองชนดใหม คาดวานาจะมาจากปจจย

1) คาความชนผงดน ซงอาจเปนปจจยทสงผลตอความหนาแนนของกระเบองดบหลงจากขนรป

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 7: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

24 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

2) คาการหดตวผงดน (Shrinkage) ซงมความสมพนธโดยตรงตอขนาดของกระเบองหลงเผา

สาหรบอณหภมการเผากระเบองกาหนดใหเปนปจจยคงท เนองจากเตาเผาทใชในการเผากระเบอง

หลากหลายผลตภณฑ ดงนนการปรบอณหภมเผาจะสงผลใหเกดของเสยในชวงรอยตอของการ

ปรบอณหภม สาหรบปจจยดานเครองจกร พบวาเครองจกรอยในสภาพทสมบรณระบบไฮดรอ

ลกสามารถทาแรงอดไดตามคาทต งไว ซงปจจบนเครองจกรนยงใชงานไดตามปกต และตรวจสอบ

ขนาดของแมพมพไดถกออกแบบมาโดยเผอคาการหดตวผงดนไวทคามาตรฐานตรงกลางทรอยละ

7.5 และ 3) แรงอดการปมขนรป (Specific Pressure) ซงคาดวาจะสามารถใชเปนแนวทางในการ

ปรบปรงผลตภาพในการผลตกระเบองผลตภณฑใหม เพอใหไดขนาดกระเบองตามมาตรฐานและ

สามารถลดเวลาสญเสยจากความผดพลาดในการผลต

3.1 อปกรณการทดลอง

วตถดบหรอสวนผสมหลกสาหรบการทดลองประกอบดวย 1) ดนเหนยว 2) ดนปราจน 3)

พอตเตอรสโตน 4) เฟลสปาร 5) ดนแมทาน 6) ดนแกรนตก 7) เบนโทไนท 8) โซเดยมซลเกต

เฟลสปาร 9) แรพโรฟไลท 10) แครบอน และ 11) ผงดนรไซเคลจากกระบวนการผลต (อตรา

สวนผสมไมสามารถเปดเผยรายละเอยดจากเหตผลดานความลบ เนองจากวตถดบและอตรา

สวนผสมตางๆ เปนปจจยสาคญดานคณภาพของผลตภณฑในการสรางความไดเปรยบในการ

แขงขน)

อปกรณการทดลองประกอบดวย 1) เครองวดความชน มชวงวดอณหภม 50-200oC และคา

ความละเอยด 0.01% 2) เครองปมขนรปกระเบอง มคากาลงอดสงสด 2,000 ตน 3) ตอบกระเบอง

มคาพลงงานความรอนไมนอยกวา 500,000 Kcal/hr 4) เตาเผากระเบองแบบโรลเลอร มชวง

อณหภมใชงานสงสด 1,160-1,240 oC 5) เวอรเนยรคาลปเปอร ระยะการวด 0-1,000 mm. คา

ความละเอยด 0.1 6) เครองตรวจสอบการตานแรงกดแตกของกระเบอง กาลงมอเตอรไมนอยกวา

0.18 kW มชวงการหกระหวาง 40-300 mm. 7) หมอตมตรวจสอบคาการดดซมนาของกระเบอง ม

คาอณหภมสงสด 100 oC 8) โปรแกรมวเคราะหขอมลและประมวลผลทางสถต Minitab version 16

การวดผลการทดลอง ประกอบดวยมตของแผนกระเบอง คณสมบตดานการดดซมนา (Water

Absorption) และโมดลสแตกราว มรายละเอยดดงน

1) มตของแผนกระเบอง คอ ดานกวางและดานยาวของแผนกระเบองของกระเบองแตละ

แผน ดานกวาง 12 นว ความเบยงเบนของคาเฉลยเทากบ 298 ± 0.7 มลลเมตร (297.3-298.7

mm.) และขนาดดานยาว 24 นว ความเบยงเบนของคาเฉลยเทากบ 599 ± 1.0 มลลเมตร (598-

600 mm.) ซงการวดความยาวของกระเบองทง 4 ดานนนอาจมการเยองของแผนกระเบองได

ดงนนในการทดลองจงกาหนดความเบยงเบนของคาเฉลยของความยาวของเสนทแยงมมของแผน

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 8: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 25

กระเบองเปนตวแปรตอบสนอง โดยความเบยงเบนของคาเฉลยของความยาวของดานทแยงมมท

ตองการ คอ 669 ± 1.2 mm.

2) การดดซมนา (Water absorption) คอ คาเปอรเซนตการเปลยนแปลงของมวล

กระเบองกอนแชนาเทยบกบมวลของกระเบองหลงแชนา ในการทดลองใชวธการตมในนา (Boiling)

มรายละเอยดขนตอนการทดสอบตามมาตรฐาน ISO 10545-11: Ceramic Tiles 2008 [7]

3) โมดลสการแตกราว (Modulus of Rupture: MOR) หาไดจากการนากระเบองไป

ทดสอบดวยเครองกดแบบอเลคทรอนกสดวยความเรว 1.0 มลลเมตร/นาท มรายละเอยดขนตอน

การทดสอบตามมาตรฐาน ISO 10545-11: Ceramic Tiles 2008 [7]

3.2 การออกแบบการทดลอง

การออกแบบการทดลองเพอกาหนดคาทเหมาะสมในการใชงานของปจจยทมผลตอขนาดกระ

เบองหลงขนรป ประยกตวธการทดลองแฟคทอเรยลเตมรป (Full Factorial Experiment) กาหนด

ชวงของระดบปจจยจากขอมลการผลตปจจบนของกระเบองพอรซเลนของกรณศกษา โดยคา

แรงอดขนรปปจจบนใชงานท 330-380 kg/cm2 คาความชนผงดนควบคมท 5-7% โดยนาหนก และ

คาการหดตวผงดนควบคมท 7.25-7.75 % ของการเปลยนแปลงของขนาดกระเบองกอนเผาเทยบ

กบขนาดกระเบองหลงเผา สาหรบอณหภมการเผาในการวจยนไมนามาพจารณา เนองจากเตาเผา

กระเบองเปนแบบโรลเลอร และมการใชรวมกนสาหรบหลายผลตภณฑ ดงนนการปรบเปลยน

อณหภมการเผาเพอทาการทดลองจงมตนทนการทดลองทสงมาก การทดลองจงกาหนดให

อณหภมการเผาอยในชวงอณหภมทเหมาะสมในระดบใชงานสงสด 1,160-1,240 oC สาหรบปจจย

ทคาดวาอาจมผลตอขนาดกระเบองหลงขนรปสาหรบการทดลองดงกลาวขางตนกาหนดระดบการ

ทดลองเปน 3 ระดบ (Min point, Center point, Max point) โดยแตละระดบของปจจยทาซา 2 ครง

มจานวนการทดลองทงหมด 54 การทดลอง ทงนผลการทดลองของกระเบองดงกลาวตองม

คณสมบตดานการดดซมนา (Water Absorption) ไมเกน 0.50% ของการเปลยนแปลงของมวล

กระเบองกอนแชนาเทยบกบมวลของกระเบองหลงแชนา และโมดลสแตกราว (Modulus of

Rupture) ไมนอยกวา 35 N/mm2 เปนไปตามมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมกระเบองเซรามก

มอก. 2508-2555 โดยทระดบของปจจยทใชในการทดลอง มรายละเอยดดงแสดงในตารางท 1

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 9: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

26 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

ตารางท 1 ระดบของปจจยทใชในการทดลอง

ปจจย หนวย สญลกษณ ระดบของปจจย

ตา กลาง สง

แรงอดการปมขนรป Kg/cm2 SP 330 355 380

คาความชนของผงดน % M 5 6 7

คาการหดตวของผงดน % SHK 7.25 7.50 7.75

การทดลองดาเนนการในสายการผลตจรง มข นตอนการทดลองดงขนตอนท 1-7 ของ

กระบวนการผลตดงกลาวมาแลวขางตน มปจจยควบคมคอ วตถดบหลกและสวนผสมตางๆ

ตลอดจนเครองจกร และขนตอน/วธปฎบตในกระบวนการผลต อยางไรกตามพบวา การควบคมคา

ปจจยสาหรบวตถดบซงประกอบดวยคาความชนและคาการหดตวของผงดน ซงมรายละเอยดและ

ขนตอนการเตรยมผงดนท 1-3 ใหเปนไปตามคาระดบของปจจยตามแผนการทดลองเปนไปไดยาก

ซงในการผลตจรงและโดยทวไปของการผลตคาทงสองจะมการควบคมแบบเปนชวง ดงนนคาทใช

ในการทดลองจงเลอกคาของปจจยดงกลาวใหใกลเคยงกบคาทใชในแผนการทดลองใหมากทสด

จากนนทาการวเคราะหผลการทดลองเพอหาระดบทเหมาะสมของปจจยทมผลกระทบตอขนาดของ

กระเบองดวยวธการวเคราะหการถดถอยแบบพหคณ และขนตอนสดทายคอ การยนยนผลการ

ทดลองเพอแสดงความถกตองและความนาเชอถอของผลการทดลอง โดยนาฟงกชนความสมพนธท

ไดไปดาเนนการผลตจรง และวเคราะหผลโดยพจารณาจากคาเฉลยของความยาวของเสนทะแยง

มมเฉลยรวมกบแผนภาพการควบคม

4. ผลการวจย

ผลการทดลองมรายละเอยดดงแสดงในตารางท 2

4.1 การตรวจสอบความถกตองของขอมล

การตรวจสอบความถกตองของขอมลทไดจากการทดลอง โดยโปรแกรม Minitab 2016

รายละเอยดดงปรากฎในรปท 3

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 10: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 27

ตารางท 2 ผลการทดลองเพอกาหนดปจจยทมอทธพลตอขนาดของกระเบองพอรซเลน

ชนดดดซมนาตาแบบไมมการขดขอบ

1 45 330 5.63 7.32 668.59 297.80 598.60 0.09 37.09

2 12 330 5.62 7.53 666.75 296.90 597.00 0.14 54.21

3 31 330 5.64 7.78 665.86 296.50 596.20 0.12 42.31

4 43 330 6.32 7.32 668.76 297.80 598.80 0.13 53.48

5 36 330 6.30 7.53 666.89 297.00 597.10 0.14 51.10

6 11 330 6.33 7.78 666.08 296.60 596.40 0.14 53.15

7 30 330 6.89 7.32 669.21 298.00 599.20 0.09 40.26

8 13 330 6.87 7.53 666.93 297.10 597.10 0.12 53.78

9 28 330 6.90 7.78 666.66 296.70 597.00 0.10 43.81

10 15 355 5.63 7.32 669.61 298.70 599.30 0.08 42.10

11 35 355 5.62 7.53 668.14 297.60 598.20 0.12 40.40

12 41 355 5.64 7.78 667.15 297.20 597.30 0.09 51.20

13 7 355 6.32 7.32 669.53 298.10 599.50 0.09 40.30

14 2 355 6.30 7.53 668.00 297.50 598.10 0.19 54.21

15 33 355 6.33 7.78 667.11 297.10 597.30 0.13 45.80

16 40 355 6.89 7.32 669.44 298.30 599.30 0.15 53.78

17 32 355 6.87 7.53 668.09 297.50 598.20 0.13 42.31

18 51 355 6.90 7.78 667.24 297.20 597.40 0.14 53.15

19 44 380 5.63 7.32 671.31 299.10 601.00 0.12 38.29

20 49 380 5.62 7.53 669.70 298.50 599.50 0.14 51.10

21 52 380 5.64 7.78 669.26 298.10 599.20 0.08 45.78

22 24 380 6.32 7.32 671.13 298.90 600.90 0.11 53.78

23 19 380 6.30 7.53 669.93 298.60 599.70 0.13 53.15

24 42 380 6.33 7.78 669.57 298.20 599.50 0.12 37.39

คาเฉลย

ขนาดดาน

24" (mm)

คาการ

ดดซมนา

(%)

โมดลส

แตกราว

(N/mm2)

StdOrder RunOrder

ปจจย ผลการทดลอง

แรงอด

ขนรป

(kg/cm2)

คา

ความชน

(%)

คาการ

หดตว (%)

คาเฉลยขนาด

ดานทแยงมม

(mm)

คาเฉลย

ขนาดดาน

12" (mm)

25 17 380 6.89 7.32 671.09 299.20 600.70 0.09 41.73

26 39 380 6.87 7.53 669.97 298.70 599.70 0.14 42.31

27 20 380 6.90 7.78 669.44 298.30 599.30 0.08 44.39

28 6 330 5.63 7.32 669.21 298.00 599.20 0.11 45.78

29 54 330 5.62 7.53 667.29 297.50 597.30 0.09 42.31

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 11: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

28 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

ตารางท 2 ผลการทดลองเพอกาหนดปจจยทมอทธพลตอขนาดของกระเบองพอรซเลน

ชนดดดซมนาตาแบบไมมการขดขอบ (ตอ)

หมายเหต:

1. มาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมกระเบองเซรามก (TIS 2508-2555) กาหนดให คาการดดซมนา (Water

absorption) ตองไมเกน 0.50% และคาโมดลสแตกราว (Modulus of Rupture) ตองไมนอยกวา 35 N/mm2

2. คาเบยงเบยนของคาเฉลยความยาวของดานทแยงมมทตองการ คอ 669 ± 1.2 mm

StdOrder RunOrder

ปจจย ผลการทดลอง

แรงอด

ขนรป

(kg/cm2)

คา

ความชน

(%)

คาการ

หดตว (%)

คาเฉลยขนาด

ดานทแยงมม

(mm)

คาเฉลย

ขนาดดาน

12" (mm)

คาเฉลย

ขนาดดาน

24" (mm)

คาการ

ดดซมนา

(%)

โมดลส

แตกราว

(N/mm2)

30 21 330 5.64 7.78 666.62 297.00 596.80 0.17 43.81

31 9 330 6.32 7.32 669.44 298.10 599.40 0.12 53.15

32 53 330 6.30 7.53 667.38 297.50 597.40 0.13 40.40

33 5 330 6.33 7.78 666.80 297.00 597.00 0.10 54.21

34 1 330 6.89 7.32 669.17 298.70 598.80 0.15 51.10

35 47 330 6.87 7.53 667.42 297.40 597.50 0.14 39.29

36 23 330 6.90 7.78 667.02 297.10 597.20 0.09 44.39

37 26 355 5.63 7.32 670.15 298.30 600.10 0.13 42.31

38 3 355 5.62 7.53 668.50 297.80 598.50 0.18 51.00

39 46 355 5.64 7.78 667.74 297.70 597.70 0.12 41.73

40 25 355 6.32 7.32 670.46 299.00 600.10 0.11 45.80

41 34 355 6.30 7.53 668.63 297.90 598.60 0.14 40.30

42 14 355 6.33 7.78 667.69 297.60 597.70 0.14 54.31

43 4 355 6.89 7.32 670.69 298.90 600.40 0.12 53.15

44 37 355 6.87 7.53 668.90 297.90 598.90 0.15 42.31

45 16 355 6.90 7.78 667.96 297.60 598.00 0.16 43.81

46 8 380 5.63 7.32 671.09 299.20 600.70 0.19 44.39

47 50 380 5.62 7.53 670.02 298.60 599.80 0.12 42.31

48 10 380 5.64 7.78 669.70 298.50 599.50 0.14 44.49

49 48 380 6.32 7.32 671.36 299.40 600.90 0.12 43.81

50 38 380 6.30 7.53 670.20 298.80 599.90 0.11 54.21

51 18 380 6.33 7.78 669.79 298.50 599.60 0.13 53.15

52 27 380 6.89 7.32 672.03 299.50 601.60 0.10 42.31

53 29 380 6.87 7.53 670.02 298.80 599.70 0.09 45.78

54 22 380 6.90 7.78 670.06 298.70 599.80 0.13 40.30

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 12: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 29

รปท 3 การกระจายตวของคาเศษเหลอของคาเฉลยความยาวของดานทแยงมม

จากการวเคราะหการกระจายตวของเศษเหลอ (Residual) โดยพจารณาจากกราฟ Normal

probability plot หรอกราฟแทง (Histogram) พบวามการกระจายตวประมาณไดดวยการแจกแจง

แบบปกตแบบสองการแจกแจงซอนกน ทงนเนองจากขอจากดของการทดลองของการขนรปแผน

กระเบองจาเปนตองทาจากสายการผลตจรงและแบบตอเนอง ดงนนการเกบขอมลตวอยางทไดจง

ไมเปนแบบสม ในทานองเดยวกนจากกราฟ Versus fits ซงพจารณาการกระจายตวของคาเศษ

เหลอ พบวา คาความเสถยรของคาเศษเหลอแบงเปน 2 ชด สาหรบการวเคราะหกราฟ Versus

order พบวาลาดบการทดลองกบคาเศษเหลอเมอพจารณาการกระจายตวของขอมลมรปแบบทไม

เปนอสระ ซงสามารถสรปไดวาขอมลทไดจากการทดลองไมสอดคลองเปนไปตามขอกาหนดของ

การทดสอบความแปรปรวนคาเศษเหลอตองมการกระจายตวแบบปกต และตองมรปแบบการ

กระจายตวทเปนอสระตอกน ซงประเดนดงกลาวจงเปนขอจากดทสาคญของการวจยซงเปนผลมา

จากขอจากดดานเวลา เทคโนโลยดานการผลต และตนทนทเกดจากการทดลอง

4.2 การวเคราะหความแปรปรวน (Analysis of Variance, ANOVA)

จากนนทดสอบความมนยสาคญของปจจยทงหมดทมผลตอคาเฉลยความยาวของเสนทแยง

มมของแผนกระเบอง เนองจากขอจากดของการทดลองของการขนรปแผนกระเบองจาเปนตองทา

จากสายการผลตจรง ดงนนตวอยางทไดจงไมเปนแบบสม ดงนนการทดสอบความมนยสาคญทาง

สถตของปจจยจงกาหนดทระดบความเชอมน 90% วธการตรวจสอบผลพจารณาจากคา P–value

210-1-2

99

90

50

10

1

Standardized Residual

Perc

ent

672.0670.5669.0667.5666.0

2

0

-2

Fitted Value

Stan

dard

ized

Res

idua

l210-1-2

12

8

4

0

Standardized Residual

Freq

uenc

y

50454035302520151051

2

0

-2

Observation Order

Stan

dard

ized

Res

idua

l

Normal Probability Plot Versus Fits

Histogram Versus Order

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 13: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

30 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

หากคา P–value นอยกวาหรอเทากบคานยสาคญของระดบการทดสอบท (α ) 0.10 แสดงวาปจจย

นนมผลตอขนาดกระเบองอยางมนยสาคญทางสถต ซงผลการทดสอบ รายละเอยดดงปรากฎในรป

ท 4 พบวาปจจยทมผลตอคาเฉลยความยาวของเสนทแยงมมของแผนกระเบอง คอ ปจจยรวม

ระหวางคาแรงอดขนรป (Specific pressure: SP) และคาการหดตวผงดน (Shrinkage: SHK) ซงม

คา P–value เทากบ 0.096 ซงนอยกวาคานยสาคญของระดบการทดสอบท (α ) 0.10 สาหรบ

ปจจยคาความชนผงดนไมมอทธพลตอขนาดกระเบอง ซงสอดคลองกบงานวจยของ Perez JM and

Romero M [3] และ Abadir MF, Sallam EH and Bakr M [4] คอ ความชนเปนปจจยทไมมอทธพล

ตอขนาดของกระเบอง ในทานองเดยวกนผลการทดลองพบวา ปจจยรวมระหวางคาการหดตวผง

ดนและคาความชน และปจจยรวมของคาแรงอดขนรป คาความชน และคาการหดตวผงดน ไมม

อทธพลตอคาเฉลยความยาวของเสนทแยงมมของแผนกระเบอง อยางมนยสาคญทางสถต ณ

ระดบคานยสาคญของระดบการทดสอบท (α ) 0.10

รปท 4 ผลการทดสอบปจจยแรงอดการปมขนรป คาความชนผงดน และคาการหดตวผง

ดน ทมอทธพลตอคาเฉลยความยาวของเสนทแยงมมของแผนกระเบอง

จากนนทาการประมวลผลใหมโดยไมพจารณาปจจยคาความชนของผงดน ผลการวเคราะห

รายละเอยดดงปรากฎในรปท 5 พบวาปจจยทมผลตอขนาดกระเบอง คอ ปจจยรวมระหวางคาแรงอด

ขนรป (Specific pressure: SP) และคาการหดตวผงดน (Shrinkage: SHK) ซงมคา P–value เทากบ

0.025 และตรวจสอบคา R2 (Adj.) พบวา คา R2 (Adj.) มคา 94.62% ซงอยในเกณฑทด

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 14: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 31

รปท 5 ผลการทดสอบปจจยแรงอดการปมขนรป และคาการหดตวผงดนทมอทธพลตอ

คาเฉลยความยาวของเสนทแยงมมของแผนกระเบอง

จากการวเคราะหความสมพนธระหวางปจจยแรงอดการปมขนรปกระเบองและคาการหดตวผง

ดนตอคาเฉลยความยาวของเสนทแยงมนของแผนกระเบอง รายละเอยดดงรปท 6 พบวา ม

ความสมพนธทางลบ กลาวคอ กระเบองจะมขนาดใหญทสดเมอใชแรงอดขนรปทระดบสง 380

kg/cm2 และใชคาการหดตวระดบตา 7.32% ในทางกลบกนขนาดของกระเบองจะลดลงเมอลด

แรงอดขนรปหรอใชคาการหดตวผงดนเพมขน

รปท 6 ความสมพนธระหวางระหวางปจจยแรงอดการปมขนรปกระเบองกบปจจยคาการหด

ตวผงดนทมอทธพลตอคาเฉลยของความยาวของเสนทแยงมมของแผนกระเบอง

7.787.537.32

672671670669668667666

SHK

mm

330355380

SP

Data Means

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 15: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

32 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

4.3 การสรางสมการความสมพนธเชงถดถอย

จากนนวเคราะหหาสมการความสมพนธเชงถดถอย (Regression Model) ของปจจยทมผลตอ

คาเฉลยความยาวของดานทแยงมม พบวา คา P-Value ของสมการมคานอยกวา 0.10 กลาวคอ

ปจจยทงสองมความสมพนธเชงเสนตรงกบตวแปรตอบสนองทระดบนยสาคญ 0.10 และ คา R2

(Adj.) มคา 89.90% แสดงวาสมการถดถอยมความถกตองในการพยากรณตวแปรตอบสนองไดด

ในชวงขอบเขตททาการทดลอง ดงแสดงในรปท 7 และสมการท (1)

สมการความสมพนธเชงถดถอย (Regression Model) ระหวางคาเฉลยความยาวเสนทแยงมม

ของแผนกระเบองกบปจจยคาแรงอดขนรปกระเบองและคาการหดตวผงดน

Y = 784 – 0.222*SP – 17.900*SHK + 0.037*SP*SHK (1)

เมอกาหนดให Y คอ คาเฉลยความยาวของดานทแยงมม SP แทน คาแรงอดขนรปกระเบอง

(kg/cm2) และ SHK คอ คาการหดตวผงดน (%)

รปท 7 ผลการทดสอบปจจยแรงอดการปมขนรป คาความชนผงดน และคาการหดตวผง

ดน ทมอทธพลตอคาเฉลยความยาวของเสนทแยงมมของแผนกระเบอง

4.4 การยนยนความถกตองของตวแปรผลลพธทไดจากการออกแบบการทดลอง

จากสมการความสมพนธเชงถดถอยทไดจากขนตอนการวเคราะหมาใชจรงกบการผลต

กระเบองสนคาใหมของบรษทกรณศกษา ซงแสดงรายละเอยดการนาไปใชงานแตละขนตอน ดงน

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 16: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 33

1. ตรวจสอบแผนการผลตกระเบองสนคาใหม พบวามยอดการผลตจานวน 2,864

ตารางเมตร ในเดอนกมภาพนธ 2560 ซงจะทาการผลตทเครองปมขนรปเครองเดยวกนกบเครองท

ใชทดลองในงานวจยน

2. ตรวจสอบผงดนทจะนามาผลต พบวาผงดนทเตรยมไวเปนผงดนทผลตรนใหญรน

เดยวจานวน 100 ตน สามารถผลตกระเบองไดประมาณ 3,000 ตารางเมตร และคาการหดตวผงดน

เทากบรอยละ 7.56 ทงนคาความชนของผงดนอยระหวาง 5-7% ตามมาตรฐานการผลตเดมของ

โรงงาน

3. นาคาการหดตวผงดน 7.56% ไปคานวณในสมการความสมพนธเชงถดถอย

(Regression Model) ทได โดยมจดประสงคเพอตองการหาคาแรงอดขนรปทเหมาะสมททาให

กระเบองมขนาดตามทมาตรฐานกาหนด พบวาจะตองใชแรงอด 360 kg/cm2

4. ทดลองใชแรงอดขนรปท 360 kg/cm2 จากนนไดหยดการผลตไวชวคราว และนา

กระเบองทไดจากการขนรปไปเผาเพอดขนาดกระเบองหลงเผา พบวา กระเบองมคาเฉลยความ

ยาวของดานทแยงมมเทากบ 668.2 mm. (คามาตรฐาน 669 ± 1.2 mm), ขนาดเฉลยดานกวาง

เทากบ 297.5 mm. (คามาตรฐาน 298 ± 0.7 mm.) และขนาดเฉลยดานยาวเทากบ 598.3 mm. (คา

มาตรฐาน 599 ± 1.0 mm.) ซงพบวาอยในคาทมาตรฐานกาหนด แตขนาดมแนวโนมไปดานเลก จง

ไดทดลองผลตประมาณ 4 ชวโมง เพอดแนวโนมขนาดของกระเบองโดยการสมเกบกระเบองไปเผา

ทก 1 ชวโมง ชวโมงละ 1 แผน พบวาขนาดของกระเบองยงอยในคามาตรฐานทกาหนด แตขนาดม

แนวโนมไปดานเลก จงไดปรบเพมแรงอดขนรปขนจาก 360 kg/cm2 เปน 362 kg/cm2

5. ทดลองใชแรงอดขนรปท 362 kg/cm2 และนากระเบองทไดจากการขนรปไปเผาเพอด

ขนาดกระเบองหลงเผา พบวา กระเบองมคาเฉลยความยาวของดานทแยงมมเทากบ 668.6 mm.

(คามาตรฐาน 669 ± 1.2 mm), ขนาดเฉลยดานกวางเทากบ 298.0 mm . และขนาดเฉลยดานยาว

เทากบ 598.5 mm. ซงพบวาอยในคามาตรฐานทกาหนด และมแนวโนมทอยคากลางของมาตรฐาน

จงทาการผลตตอ และกาหนดใหมการสมเกบกระเบองทก 1 ชวโมง ชวโมงละ 1 แผน (ปกต

มาตรฐานการตรวจสอบขนาดกระเบองจะตรวจสอบทก 2 ชวโมง) ไปเผา เพอตดตามดแนวโนม

ขนาดกระเบอง จากการทดลองใชตามมาตรฐานทกาหนดเพอยนยนผล โดยการบนทกขอมลการ

ตรวจสอบประจาชวโมง (ทงหมด 36 ชวโมง) ผลการสมเกบกระเบองทก 1 ชวโมง ชวโมงละ 1 แผน

เพอตดตามดแนวโนมขนาดกระเบอง ดงแสดงในรปท 8 หลงจากนนสงกระเบองไปทดสอบ

คณสมบตดานการดดซมนา (Water Absorption) และโมดลสแตกราว (Modulus of Rupture)

พบวา ผานตามมาตรฐานผลตภณฑอตสาหกรรมกระเบองเซรามก มอก. 2508-2555

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 17: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

34 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

หมายเหต: ชวโมงท 1-4 ใชแรงอดขนรป 360 kg/cm2, ชวโมงท 5-36 ใชแรงอดขนรป 362 kg/cm2

รปท 8 ผลการวดขนาดกระเบองจากการสมเกบตวอยางทก 1 ชวโมง

จากนนนากระเบองทงหมดททาการผลตจานวน 3,068 ตารางเมตร ไปเผาทอณหภม

1,200 องศาเซลเซยส เวลาเผา 80 นาท และเขาสกระบวนการคดเลอกเกรดและบรรจกลอง เพอสง

ขายใหลกคาตอไป พบวากระเบองรนดงกลาว พบของเสยทเกดจากขนาดกระเบองไมไดตาม

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 18: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 35

มาตรฐานจานวน 0.21% (6.44 ตารางเมตร) ซงดกวาคามาตรฐานทยอมรบไดคอ กาหนดของเสย

จากสาเหตขนาดกระเบองไมไดตามมาตรฐานไมเกน 0.50% สาหรบการปรบปรงการผลตทไดรบ

จากการดาเนนการทดลองอยในรปแบบของการลดเวลาสญเสยในการทดลองปรบตงคาของตวแปร

ตางๆ กอนเรมการผลต จากเดมทตองทดลองแบบลองผดลองถกเฉลย 3 ครงตอการผลตกระเบอง

หนงรน หรอประมาณ 360 นาท ทาใหสามารถลดเวลาสญเสยในการรอผลการทดลองเหลอเพยง 1

ครง หรอประมาณ 120 นาท ซงเปนแนวทางหนงในการเพมประสทธภาพการผลตและเพมโอกาส

ในการทากาไรใหกบกรณศกษา

5. สรปและเสนอแนะ

การกาหนดปจจยทมอทธพลตอขนาดของกระเบองพอรซเลนชนดดดซมนาตาแบบไมขดขอบ

ปจจยทนามาพจารณาประกอบดวย 3 ปจจย คอ คาแรงอดขนรปแผนกระเบอง คาความชนของผง

ดน และคาการหดตวผงดน โดยวธการออกแบบการทดลองแฟคทอเรยลเตมรป ผลจากการทดลอง

พบวา ปจจยทมผลตอขนาดกระเบองคอ คาแรงอดขนรปแผนกระเบอง และคาการหดตวผงดน และ

ผลจากการวเคราะหความสมพนธของตวแปรทงสองโดยวธการวเคราะหการถดถอยแบบพหคณ

รวมกบการนาคาประมาณการทไดไปทดลองผลตจรง พบวา พบวา คาแรงอดขนรปแผนกระเบอง

ควรมคาเทากบ 362 กโลกรมตอตารางเซนตเมตร และคาการหดตวผงดนเทากบรอยละ 7.56 ซง

จะสงผลใหการผลตกระเบองฯ มขนาดตามทกาหนด รวมถงคณสมบตดานการดดซมนา และคา

โมดลสแตกราว คณภาพของกระเบองทผลตไดเปนไปตามขอกาหนดทงดานขนาดและคณสมบต

ทางกล รวมถงชวยลดเวลาในการตงคาของตวแปรตางๆ ในการผลต

จากการคดเลอกปจจยสาหรบการทดลองซงพจารณาเฉพาะปจจยทมผลคอนขางรนแรงตอ

ขนาดของกระเบองเพยง 3 ปจจย ซงอยภายใตขอจากดของลกษณะของกระบวนการผลตของ

กรณศกษา โดยไมพจารณาปจจยดานอณหภมการเผากระเบองซงคาดวานาจะเปนปจจยหนงท

สงผลโดยตรงตอขนาดของกระเบอง หรอปจจยภายนอกทควบคมไมไดทางดานสงแวดลอม เชน

อณหภม สภาพอากาศ เปนตน รวมถงการทดลองมการดาเนนการในสายการผลตจรง ทาใหคา

สงเกตทไดไมใชคาสงเกตทมาจากการทดลองแบบสม นอกจากนคาระดบของปจจยทไดจากการ

ทดลองของงานวจยนเหมาะสมกบเงอนไขของการทดลองของกรณศกษาเทานน ดงนนในการท

ผผลตกระเบองพอรซเลนรายอนๆ จะนาคาทไดไปใชงานในการผลต ผลทไดอาจไมเปนไปตามผล

การทดลองทไดจากกรณศกษา แตสามารถใชเปนแนวทางในการทดลองเพอปรบปรงผลตภาพการ

ผลตได ในทานองเดยวกนกรณทผประกอบการตองการใหคาสงเกตทไดจากการทดลองเปนแบบ

สมเพอความถกตองและนาเชอถอสงตามหลกสถต ดงนนจาเปนทผประกอบการจะตองเลอกและ

พจารณาความคมคาระหวางความถกตองและความนาเชอถอของขอมลทางสถตเพอใหการทดลอง

เปนแบบสมเปรยบเทยบกบตนทนการทดลองทเพมขน

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย

Page 19: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

36 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.1 January-April 2018

กตตกรรมประกาศ

คณะผวจยขอขอบคณโรงงานกรณศกษา ทใหความอนเคราะหสถานทในการดาเนนการ

ทดลอง ตลอดจนการใหคาแนะนาและความเหนทเปนประโยชนตองานวจยน

References

[1] Office of National Economic and Social Development Board. Quarterly gross domestic

product 2017 [Internet]. 2017 [cited 2017 Jun 6]. Available from: http://www.nesdb.go.th/

main.php?filename=qgdp_page (In Thai)

[2] Sa´nchez E, Garcı´a-Ten J, Sanz V and Moreno A. Porcelain tile: almost 30 years of

steady scientific-technological evolution. Ceramics International 2010;36:831-845.

[3] Perez JM and Romero M. Microstructure and technological properties of porcelain

stoneware tiles mold at different pressures and thicknesses. Ceramics International

2014;40:1365-1377.

[4] Abadir MF, Sallam EH and Bakr M. Preparation of porcelain tiles from Egyptian raw

materials. Ceramics International 2002;28(3):303-310.

[5] Taskiran MU, Demirkol N and Capoglu A. Influence of mixing milling on sintering and

technological properties of anorthite based porcelainised stoneware. Ceramics

International 2006;32:325-330.

[6] Thai Industrial Standards Institute. Thai Industrial Standard 2508-2555: Ceramic Tiles

[Internet]. 2012 [cited 201//05/20]. Available from: http://www.ratchakitcha.soc.go.th/

DATA/PDF/2555/E/093/11.PDF (In Thai).

[7] International Organization for Standardization. ISO 10545-11: Ceramic tiles [Internet].

2008 [cited 2017/05/20]. Available from: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:10545:-

11:ed-1:v1:en:ed1:v1

ประวตผเขยนบทความ

เลศชาย นาหมน, วศบ.(วศวกรรมอตสาหการ) สถาบนเทคโนโลยพระ

จอมเกลาเจาคณทหารลาดกระบง และ วศม.(การจดการวศวกรรม)

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตบางเขน E-mail: lertchainameun

@hotmail.com งานวจยทสนใจ: การออกแบบการทดลองเพอพฒนา

กระบวนการผลตกระเบองเซรามก

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

Page 20: ANALYSIS OF THE FACTORS AFFECTING THE DIMENSION OF …eng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/KBEJ8-1-02.pdfขณะที่กระเบื้องไม่ขัดขอบข้อดีคือ

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 1 มกราคม-เมษายน 2561 37

พชราภรณ ญาณภรต, D.Tech.Sc. (Industrial Engineering) Asian Institute

of Technology (AIT) รองศาสตราจารยประจาภาควชาวศวกรรมอตสา

หการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตบางเขน

E-mail: [email protected] ง า น ว จ ย ท ส น ใ จ : Applied Operations

Research, Multiple Criteria Decision Making, Supply Chain

Management, and Cost Management

ศนสนย สภาภา, M.S. (Industrial Eng.), Illinois Institute of Technology,

USA. วฒวศวกร สาขาวชาวศวกรรมอตสาหการ และกรรมการสภาวศวกร

ผทรงคณวฒพเศษ สาขาวชาวศวกรรมอตสาหการ และสาขาวชาการ

จดการวศวกรรม มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตบางเขน E-mail:

[email protected] ง าน วจย ท ส น ใ จ : Engineering project feasibility

study, Process improvement

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย