การพัฒนาอุปกรณ์จับยึดชิ้นงานเพื่อลดเวลาการผลิตในงานเจาะลูกล้อบนเครื่องกัดซีเอ็นซีDevelopment of Workholding Fixture for Cycle Time Reduction in Flywheel Pulley Drilling on CNC Milling Machine

Abstract

งานวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์จับยึดที่เหมาะสมกับชิ้นงานลูกล้อในกระบวนการเจาะด้วยเครื่องกัด CNC โดยมุ่งเน้นการลดรอบเวลาในการทำงานและเพิ่มอัตราการผลิตของบริษัทกรณีศึกษา การดำเนินงานวิจัยใช้การวิเคราะห์ปัญหาจากแผนภาพทำไม-ทำไม แผนภูมิมือซ้าย-มือขวา เพื่อนำไปสู่การปรับปรุงกระบวนการตามหลักการ ECRS ผลการศึกษาพบว่า ปัญหาเกิดขึ้นจากการใช้หัวจับสามปากซึ่งสามารถจับยึดชิ้นงานได้ครั้งละหนึ่งชิ้นต่อรอบการทำงาน จึงได้มีการออกแบบและสร้างอุปกรณ์จับยึดชิ้นงานที่สามารถรองรับการผลิตได้ครั้งละ 9, 12 และ 16 ชิ้นต่อรอบการทำงาน หลังการทดสอบการผลิตลูกล้อ 12 ชิ้น พบว่าค่าความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งรูเจาะไม่เกิน 0.02 มิลลิเมตร พิกัดขนาดรูเจาะเท่ากับ +0.020 มิลลิเมตร และพิกัดเพลาเท่ากับ –0.004 มิลลิเมตร และไม่พบชิ้นงานเสีย รอบเวลาการทำงานเฉลี่ยลดลงจาก 43.55 วินาทีต่อชิ้น เหลือ 42.53 วินาทีต่อชิ้น ส่งผลให้อัตราผลิตเพิ่มขึ้นจาก 82.66 ชิ้นต่อชั่วโมง เป็น 84.65 ชิ้นต่อชั่วโมง คิดเป็นการเพิ่มขึ้นร้อยละ 2.40 การวิเคราะห์ต้นทุนพบว่า ปริมาณการผลิตขั้นต่ำที่ทำให้กระบวนการเจาะรูชิ้นงานลูกล้อคุ้มทุนคือ 257 ชุดต่อปี

This research sought to develop and construct a suitable fixture for flywheel workpieces during the drilling process using a CNC milling machine, focusing on reducing cycle time and enhancing the manufacturing productivity of the case organization of the study. The research technique employed problem analysis with Why-Why Analysis and Left and Right Hand Charts to facilitate process enhancement grounded in the ECRS principle. The research found that the present problem resulted from the use of a three-jaw chuck, which could hold only a single workpiece every cycle. A new fixture was designed and manufactured to accommodate 9, 12, and 16 workpieces each cycle. Experimental findings from drilling 12 flywheel workpieces indicated that the hole position tolerance did not surpass 0.02 millimeters, the hole size tolerance is +0.020 millimeters, and the shaft tolerance is -0.004 millimeters, and no defective workpieces were detected. The average cycle time decreased from 43.55 seconds per piece to 42.53 seconds per piece, leading to an increase in the manufacturing productivity from 82.66 pieces per hour to 84.65 pieces per hour, representing an enhancement of 2.40%. The break-even analysis indicated that the minimum production volume required for the flywheel drilling process to be cost-effective is 257 sets per year.