กรุงเทพฯ--5 เม.ย.--เนคเทค
ข้อมูลโครงการ
ชื่อโครงการ : ชุดควบคุมการเคลื่อนที่หลายแกนขั้นสูงบนเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
คณะวิจัย : ดร.วโรดม ตู้จินดา (หัวหน้าโครงการ), นายลัคน์ จันทนภาพ, นายพีระยศ แสนโภชน์
สังกัด : มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
ระยะเวลาโครงการ : 2 ปี
งบประมาณรวม : 2,961,006 บาท
รายละเอียดโครงการ
ในเครื่องจักรอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ชุดควบคุมแบบดิจิทัลจัดได้ว่าเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดและเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากการก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของนวัตกรรมทางคอมพิวเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์ เพราะชุดควบคุมเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพและเป็นที่นิยมในวันนี้อาจจะล้าสมัยไปในสองสามเดือนถัดมา เป็นผลทำให้การลงทุนซื้อเครื่องจักร CNC (Computer Numerical Control) และชุดควบคุมที่มีราคาแพงเป็นการตัดสินใจที่ไม่คุ้มค่าในการลงทุน โดยเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมขนาดเล็ก-กลางในประเทศไทย ทางออกหนึ่งสำหรับผู้ประกอบการ คือ การใช้เครื่องจักรเก่าที่มีอยู่ต่อไป หรือการสั่งซื้อเครื่องจักรเก่าจากต่างประเทศ แต่เนื่องจากเครื่องจักรเหล่านี้ถูกใช้งานจนค่าความแม่นยำ (Accuracy) ลดลง จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทำการฟื้นฟูสภาพ (Retrofit) เครื่องจักรเหล่านี้เพื่อให้ค่าความแม่นยำถูกต้องเหมือนเครื่องจักรใหม่ ในขณะเดียวกัน สำหรับเครื่องจักรใหม่ที่ใช้งานได้สักระยะหนึ่งก็ควรนำมาทำการฟื้นฟูสภาพเช่นกัน เพื่อให้ค่าความแม่นยำยังคงถูกต้องเหมือนเดิม
ปัจจุบัน อุตสาหกรรมในประเทศไทยที่มีการใช้เครื่องจักรที่เกี่ยวข้องกับระบบควบคุมการเคลื่อนที่แบบเซอร์โว เช่น เครื่องกลึง/กัด/เจียร อัตโนมัติ หรือหุ่นยนต์อุตสาหกรรม มีแนวโน้มที่จะใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในงานควบคุมการเคลื่อนที่ของแกนต่าง ๆ ของเครื่องจักรกลหรือหุ่นยนต์กันมากขึ้น เนื่องจากเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ทำให้มีประสิทธิภาพสูงและราคาถูก โดยเฉพาะเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีตัวประมวลผลกลางและบัสความเร็วสูง จึงสามารถที่จะสนับสนุนการทำงานในลักษณะที่ชุดควบคุมในสมัยก่อนไม่สามารถกระทำได้
วัตถุประสงค์โครงการ
คณะวิจัยมีความต้องการที่จะพัฒนาต้นแบบชุดควบคุมการเคลื่อนที่หลายแกนแบบต่อเนื่อง โดยใช้งานร่วมกับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีสมรรถนะสูง มีการออกแบบที่มีประสิทธิภาพ มีความยืดหยุ่น สามารถประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรมหลายประเภท (โดยการปรับเปลี่ยนหรือแก้ไขซอฟท์แวร์/เฟิร์มแวร์) และมีราคาเหมาะสมกับอุตสาหกรรมขนาดเล็ก/กลาง หรือสถานศึกษาในประเทศไทย โดยชุดควบคุมลักษณะดังกล่าวสามารถที่จะนำมาใช้ในงานฟื้นฟูสภาพ (retrofit) คือ ใช้แทนที่ชุดควบคุมของเครื่องจักรกลเก่าที่ล้าสมัยแล้ว หรือเป็นต้นแบบสำหรับการผลิตเครื่องจักรใหม่
ผลกระทบทางเศรษฐกิจ
ข้อมูลจากกลุ่มบริษัท เอ็น อาร์ อินดันตรีย์ จำกัด (NR.GROUP) ระบุว่าปัจจุบันมีเครื่อง CNC ในประเทศที่ต้องการฟื้นฟูสภาพ (retrofit) กว่า 300 เครื่อง หากใช้ผลิตภัณฑ์ชุดควบคุมจากต่างประเทศในการฟื้นฟูสภาพจะมีราคาประมาณชุดละ 150,000 บาท จะทำให้ประเทศไทยขาดดุลการค้า 45 ล้านบาท ไม่รวมค่าดำเนินการและสนับสนุนทางเทคนิคจากต่างประเทศ แต่หากนำผลงานวิจัยนี้ไปใช้ประโยชน์ จะทำให้ภาคอุตสาหกรรมมีต้นทุนในการฟื้นฟูสภาพเครื่องจักรเพียงชุดละประมาณ 80,000 บาท
ความเชื่อมโยงกับงานวิจัยของ NECTEC
การดำเนินงานของโครงการวิจัยดังกล่าว มีความสอดคล้องและเชื่อมโยงกับงานวิจัยของงานเทคโนโลยีอัตโนมัติ ฝ่ายวิจัยและพัฒนาสาขาอิเล็กทรอนิกส์ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ ซึ่งดำเนินการพัฒนาชุดควบคุมเครื่องจักรบน PC-Based ในส่วนเกี่ยวกับการควบคุมอย่างง่าย และการควบคุมระดับกลาง ดังนั้น การสนับสนุนโครงการวิจัยนี้ จะช่วยส่งเสริมให้เกิดการวิจัยและพัฒนาที่ครอบคลุม ต่อเนื่องมากขึ้น อันจะส่งผลให้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานอุตสาหกรรมได้อย่างแท้จริง
ผลที่จะได้รับจากการวิจัย
ผลงานทางตรง ต้นแบบของชุดควบคุมเครื่อง CNC ที่ทำงานร่วมกับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โดยสามารถนำไปสร้างเป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมและงานวิจัยระบบควบคุม รายละเอียดดังนี้ส่วนฮาร์ดแวร์ คือ ส่วนต่อประสานกับเอนโคเดอร์และชุดขับเซอร์โวจำนวน 4 แกนที่ทำงานร่วมกับตัวประมวลผลสำหรับการควบคุมการเคลื่อนที่ และวงจรอิเลคทรอนิคส์ที่เกี่ยวข้อง ส่วนซอฟต์แวร์ คือ ระบบปฏิบัติการแบบเวลาจริงทำหน้าที่ควบคุมเซอร์โวลูป และการทำงานเป็น PLC (Programmable Logic Controllers) ส่วนรับและแปรคำสั่งจากผู้ใช้ ส่วนหาคุณลักษณ์ระบบ (system identification) และสนับสนุนการออกแบบระบบควบคุม รวมถึงส่วนติดต่อผู้ใช้ (User Interface)
ผลงานทางอ้อม
1. สร้างบุคลากร (ผู้ช่วยนักวิจัย 4 คน) ที่มีความรู้ความสามารถด้านเทคนิคการออกแบบระบบควบคุมขั้นสูงและสามารถนำความรู้ดังกล่าวไปประยุกต์ใช้กับงานอุตสาหกรรมได้
2. การสัมมนาเรื่อง "การควบคุมการเคลื่อนที่หลายแกนขั้นสูง" เพื่อเผยแพร่ผลการวิจัยแก่ผู้ที่สนใจ ทั้งในวงการวิชาการและภาคอุตสาหกรรม--จบ--
-นท-