Explore

Manufacturing Process 101

⁠

⁠

สวัสดีครับ ขอแนะนำตัวกันสั้นๆฟลุคนะคับ😅 ตอนนี้กำลังเรียนปริญญาโทด้าน Advanced Manufacturing System Engineering ที่ Brunel University

⁠

ประเทศอังกฤษ ซึ่งสาขาที่เรียนก็ชื่อก็ตรงกับทความพอดีเลยขนลู๊กกกกก

โดยในบทความนี้ ฟลุคจะพาทุกคนไปสำรวจ Basic concept ของการผลิตซึ่งก็สอดแทรกไปด้วยวิชาการนิดนึง 555+ โดยเนื้อหาหลักๆก็เอาหนังสือ Introduction to MANUFACTURING PROCESS ของอาจารย์ Mikell Groover ตำนานในสายการผลิต กราบบบบบบ โดยที่หลายคนมองว่าการผลิต คือการทำของออกมาใช้ซึ่งก็ถูกเลย555+ แต่สำหรับฟลุค มันคือศิลปะและศาสตร์ที่เปลี่ยนวัตถุดิบธรรมดาให้กลายเป็นสิ่งของที่มีมูลค่าและคุณสมบัติใหม่ได้อย่างน่าทึ่ง จริงๆก็แอบคล้าย Generalist นิดนึง Combine Skills เพื่อสร้างสรรค์สิ่งที่มีความหมายและมีความสุขกับตัวเองที่ในการเป็นตัวเองที่ดีขึ้นในทุกๆวันเฉียบบบบบ

⁠

Manufacturing Defined

ทีนี้มาเริ่มกันที่ความหมายก่อน การผลิต (Manufacturing) คือการ combine แรกงาน + เครื่องจักร + เครื่องมือ เพื่อเปลี่ยนวัตถุดิบ (Starting Material) ให้เป็นผลิตภัณฑ์ (Processed Part or Final Product) ที่มูลค่าสูงขึ้น

โดยอาจาร Mikell Groover แบ่งการผลิตเป็น 2 ประเภทหลักๆ

Economic Process: Key word “เพิ่มมูลค่าโดยที่คุณสมบัติ (property) ไม่เปลี่ยน” เช่น แร่เหล็ก → หลอมเป็นเส้นเหล็กไว้ใช้สร้างอาคาร

Technological Process: Key word “เปลี่ยนรูปร่างหรือคุณสมบัติ” เช่น พลาสติกเม็ด → ฉีดขึ้นรูป (Injection Molding) → Case

⁠

Manufacturing Industries and Products

อุตสาหกรรมการผลิตถูกแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ๆ ตาม International Standard Industrial Classification (ISIC) ได้แก่:

Primary Industries: Key word ธรรมชาติ

⁠

เช่น เกษตรกรรม, เหมืองแร่, ป่าไม้

Secondary Industries:Key word การแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์

⁠

เช่น การผลิตเครื่องบิน, ยานยนต์, เครื่องใช้ไฟฟ้า

Tertiary Industries: Key word การขาย Service

⁠

เช่น การธนาคาร, การศึกษา, การท่องเที่ยว

นอกจากนี้ เมื่อพูดถึงผลิตภัณฑ์ที่ผลิต (Product) ยังสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ:

Consumer Goods → ขาย Consumer (เสื้อผ้า, รถยนต์, โทรทัศน์)

Capital Goods → ขายโรงงานหรือภาคอุตสหกรรม (เครื่องจักร, เครื่องมือ, แม่พิมพ์)

⁠

Manufacturing Capability

สิ่งที่บอกว่า “โรงงานนี้เก่งแค่ไหน” ขึ้นอยู่กับ 3 ปัจจัย:

ความสามารถทางเทคโนโลยีการผลิต (Technological processing capability): โรงงานทำ process อะไรได้บ้าง? (เช่น หล่อโลหะ, ฉีดพลาสติก) → คำถาม ยิ่งทำได้หลายๆต้นทุนยิ่งต่ำใช่มั้ย คำตอบ ไม่จริงเสมอไป ทีนี้ก็เลยต้องเข้ามาเป็นบทบาทของ Data ที่จะต้องมีหน้าที่ตอบคับถามนี้ ซึ่งจะก็มี model สำหรับการตัดสินนี้อยู่ซึ่งฟลุคจะไม่ลงลึก 555+

ความสามารถทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ (Physical size and weight of products): รับชิ้นงานใหญ่-หนักได้แค่ไหน?

กำลังการผลิต (Production capacity): ผลิตได้มากสุดกี่ชิ้นโดยวัดจากช่วงเวลา (week /month /year)

โดยความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาณการผลิต (Production Quantity) และ ความหลากหลายของผลิตภัณฑ์ (Product Variety) ตามที่อาจาร์ Mikell Groover จะเป็นดังนี้

ยิ่งผลิตเยอะ → ความหลากหลายของสินค้า (Variety) มักจะน้อยลง

ถ้าอยากทำหลายแบบ → ปริมาณการผลิตโดยรวมก็จะลดลง

โดยที่ถ้าสังเกตดีๆทุกอย่างที่พูดมาเนี่ยมันคือกระบวนการตั้งคำถามเลย 555+ เริ่มต้นที่คำถามจบที่ solution เช่น จะทำอย่างไรให้เราผลิตเยอะขึ้น?

⁠

Materials in Manufacturing

วัสดุหลักที่ใช้ในการผลิตแบ่งออกเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ:

โลหะ (Metals):

⁠

แบ่งเป็นโลหะเหล็ก (Ferrous metals) เช่น เหล็กหล่อและเหล็กกล้า และโลหะนอกกลุ่มเหล็ก (Nonferrous metals) เช่น ทองแดง, อะลูมิเนียม

เซรามิกส์ (Ceramics):

⁠

วัสดุอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะ เช่น ดินเหนียว, แก้ว, ซิลิกา

พอลิเมอร์ (Polymers):

⁠

สารประกอบอินทรีย์ที่มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ แบ่งเป็น เทอร์โมพลาสติก (Thermoplastics), เทอร์โมเซตติง (Thermosetting plastics), และอีลาสโตเมอร์ (Elastomers)

นอกจากนี้ยังมี วัสดุผสม (Composites) ซึ่งเป็นการรวมกันของวัสดุสองชนิดขึ้นไป เช่น ไฟเบอร์กลาส และเหล็กเส้น พวกนี้ก็จะทฤษฎีนิดนึง 555+

⁠

Manufacturing Processes

⁠

ตามที่อาจารย์ Mikell Groover นั้นแบ่งออกเป็น 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ กระบวนการแปรรูป (Processing Operations) และ กระบวนการประกอบ (Assembly Operations) โดยฟลุคไปลอก

⁠

แผนผัง (flow chart) ของอาจารย์มา555+ ตามนี้เลยเย้

⁠

แผนผัง (flow chart) Manufacturing Processes

แผนผัง (flow chart) Manufacturing Processes

⁠

Processing Operations

ที่นี้มาเริ่มกันที่ส่วนบนก่อนเลย Processing Operations กระบวน “การแปรรูป” ทำได้ 3 แบบ เปลี่ยนรูปร่าง, คุณสมบัติ, หรือลักษณะภายนอกของวัสดุ → ถ้าใครเคย program CAD จะเจอ Key word พวกนี้เลย Feature , Material Properties , Surface เดียวฟลุคจะมาทำเพิ่มในบทความ CAD101 โดยจะแบ่งเป็น 3 ประเภทหลัก ๆ:

⁠

กระบวนการขึ้นรูป (Shaping Processes)

⁠

https://engineeringproductdesign.com/knowledge-base/manufacturing-processes/

https://engineeringproductdesign.com/knowledge-base/manufacturing-processes/

⁠

การเปลี่ยนรูปร่างของวัตถุดิบ (ย้ำเปลี่ยนรูปร่าง) แบ่งเป็น:

Solidification Processes: การทำให้วัสดุที่อยู่ในสถานะของเหลวหรือกึ่งของเหลวแข็งตัวในแม่พิมพ์ เพื่อให้ได้รูปทรงตามต้องการ ตัวอย่างเช่น การหล่อ (Casting) โลหะ หรือ การขึ้นรูปด้วยการหลอมเหลว (Molding) เช่น การฉีดพลาสติก

Particulate Processing: การนำวัสดุที่เป็นผงมาอัดให้เป็นรูปทรงและทำให้แข็งตัวด้วยความร้อน ตัวอย่างเช่น การเผาผนึก (Sintering) ที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนจากผงโลหะหรือเซรามิก

Deformation Processes: การใช้แรงทางกลเพื่อเปลี่ยนรูปร่างของวัสดุที่เป็นของแข็งโดยไม่แตกหัก ตัวอย่างเช่น การตีขึ้นรูป (Forging) ซึ่งเป็นการตอกหรือกดวัสดุให้เข้ารูป หรือ การรีด (Rolling) ที่ใช้ลูกกลิ้งเพื่อลดความหนาของแผ่นโลหะ

Material Removal Processes: การตัดหรือเจาะวัสดุส่วนเกินออกเพื่อสร้างรูปทรงที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่น การกลึง (Turning) ที่ใช้มีดกลึงปาดผิวชิ้นงานทรงกระบอก หรือ การกัด (Milling) ที่ใช้เครื่องมือหมุนเพื่อกัดผิวหน้าชิ้นงาน

Recap "เหลว(หล่อ)-ผง-กด-ตัด" เรียงตาม Solidification → Particulate → Deformation → Removal แต่ถ้าจำไม่ได้ก็ไม่เป็นไร 555+

⁠

กระบวนการเพิ่มคุณสมบัติ (Property-enhancing Processes)

⁠

https://www.reliance-foundry.com/blog/heat-treatment-iron-steel?srsltid=AfmBOopMH_nJMLQnrmPSw_XeJmPkPl1Aqew5wmITw9rfd_g38fcQYv2k

https://www.reliance-foundry.com/blog/heat-treatment-iron-steel?srsltid=AfmBOopMH_nJMLQnrmPSw_XeJmPkPl1Aqew5wmITw9rfd_g38fcQYv2k

⁠

เป็นการเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุเพื่อเพิ่มความแข็งแรงหรือความทนทาน เช่น การอบชุบความร้อน (Heat treatment)

⁠

กระบวนการปรับสภาพผิว (Surface Processing Operations): การทำความสะอาด, การเคลือบ, หรือการชุบผิววัสดุ

⁠

https://laszeray.com/finishing-manufacturing-operations-and-the-industrial-process-of-surface-finishing/

https://laszeray.com/finishing-manufacturing-operations-and-the-industrial-process-of-surface-finishing/

⁠

เป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวของชิ้นงานเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนหรือเพิ่มความสวยงาม เช่น การเคลือบ (Coating) และ การชุบผิว (Deposition processes)

Recap (Processing Operations)

การเปลี่ยนรูปร่าง (Shaping)

การเปลี่ยนรูปร่าง(Property-enhancing)

การเปลี่ยนผิว (Surface)

ถ้าจำอะไรจำไม่ได้จำ 3 ป นี้สำคัญมากกก "รูปร่าง-คุณสมบัติ-ผิว"

⁠

Assembly Operations

การประกอบคือการรวมชิ้นส่วนหลายชิ้นเข้าด้วยกันเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ (การประกอบร่าง555+)

⁠

⁠

แบ่งเป็น

🔗 การเชื่อมต่อถาวร (Permanent Joining) →Key word ถอดไม่ได้ เช่น การเชื่อม (Welding), การบัดกรี (Brazing/Soldering), การใช้กาว (Adhesive bonding)

🔩การเชื่อมต่อแบบถอดได้ (Mechanical Fastening) → Key wordถอดได้ เช่น: สกรู (Screw), สลักเกลียว (Bolt & Nut), หมุดย้ำ (Rivet)*

⁠

Production Machines and Tooling

มาท้ายสุดละ อาจาร Mikell Groover แก้สิ่งที่ใช้สำหรับผลิตเป็น 2 กลุ่ม

เครื่องจักร (Production Machines):

⁠

เช่น เครื่องจักรกลซีเอ็นซี (CNC machines), เครื่องฉีดพลาสติก, หุ่นยนต์อุตสาหกรรม

เครื่องมือ (Tooling):

⁠

ใช้ร่วมกับเครื่องจักรเพื่อทำงานเฉพาะ เช่น แม่พิมพ์ (Molds), ใบมีด (Cutting tools)

📌 Super Recap

การผลิต = เปลี่ยนวัตถุดิบ → product

อุตสาหกรรม = Primary / Secondary / Tertiary

วัสดุ = Metals / Ceramics / Polymers / Composites

Process = รูปร่าง-คุณสมบัติ-ผิว + ถอดได้ vs ถอดไม่ได้

โรงงานเก่ง = Tech + Size + Capacity

Tools = Machines + Tooling

ถ้าจำอะไรไม่ได้จำแค่นี้พอ 555+

สุดท้ายนี้ ขอขอบคุณทุกคนที่ให้ความสนใจกับบทความ Manufacturing Process 101 นี้เย้

ขอบคุณเพื่อน ๆ พี่ ๆ น้อง ๆ ทุกคนที่มุ่งมั่นตั้งใจที่เข้ามาอ่านจนจบ อ่านจบละเข้าใจมากขึ้นเลย และที่สำคัญที่สุดคือครอบครัวที่คอยซัพพอร์ตฟลุคเสมอมา

ฟลุคหวังว่าทุกคนจะมีความสุขกับการเป็นตัวเองในเวอร์ชันที่ดีขึ้นในทุกๆ วัน (Generalist ก็มา555+ )และหวังว่าการทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของการผลิตจะช่วยให้เราสามารถสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ ได้ไม่สิ้นสุดครับ เย้! กราบบบบบ

⁠

Reference

Groover, M. P. (2010). Fundamentals of Modern Manufacturing: Materials, Processes, and Systems. John Wiley & Sons, Inc.

Manufacturing Defined

Manufacturing Industries and Products

Manufacturing Capability

Materials in Manufacturing

Manufacturing Processes

Processing Operations

Assembly Operations

Production Machines and Tooling

Reference

Want to print your doc?
This is not the way.

Try clicking the ⋯ next to your doc name or using a keyboard shortcut (

CtrlP

) instead.