โครงงานการออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์

โครงงานการออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์

โครงงานการออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์

อาจารย์ที่ปรึกษา

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​
คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา

โดย
นางสาวพิมพ์รภัส ซินโซ รหัสประจำตัว 6230302632
นายพิษณุวัฒน์ เจือจันทร์ รหัสประจำตัว 6230302659
นายภาณุพงศ์ จันทร์เทศ รหัสประจำตัว 6230302713
นายอนุทัต เพาะผล รหัสประจำตัว 6230302977
นางสาวอังค์วรา หนูขัน รหัสประจำตัว 6230303043

อาจารย์ที่ปรึกษา
ผศ.ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา

โครงงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาวิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ คณะวิศวกรรมศาสตร์ ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ปีการศึกษา 2566
เรื่อง การออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์

โดย
นางสาวพิมพ์รภัส ซินโซ รหัสประจำตัว 6230302632
นายพิษณุวัฒน์ เจือจันทร์ รหัสประจำตัว 6230302659
นายภาณุพงศ์ จันทร์เทศ รหัสประจำตัว 6230302713
นายอนุทัต เพาะผล รหัสประจำตัว 6230302977
นางสาวอังค์วรา หนูขัน รหัสประจำตัว 6230303043

โครงงานวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ
ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา

ได้รับการพิจารณาเห็นชอบโดย
อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน ……………………………………………..วันที่……………เดือน…………พ.ศ……………
(ผศ.ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา)
กรรมการ……………………………………………….วันที่……………เดือน…………พ.ศ……………
(………………………………………..)
กรรมการ………………………………………………วันที่……………เดือน…………พ.ศ……………
(………………………………………..

ชื่อโครงงาน การออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์
ผุ้จัดทำ นางสาวพิมพ์รภัส ซินโซ
นายพิษณุวัฒน์ เจือจันทร์
นายภาณุพงศ์ จันทร์เทศ
นายอนุทัต เพาะผล
นางสาวอังค์วรา หนูขัน
ที่ปรึกษาโครงงาน ผศ.ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา
ระดับการศึกษา วิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต
สาขาวิชา วิศวกรรมเครื่องกล-การออกแบบ
ปีการศึกษา 2566

บทคัดย่อ
โครงงานเล่มนี้เป็นการออกแบบโครงสร้างโรงซ่อมตู้คอนเทนเนอร์สำหรับการติดตั้งเครนโรงงานในการใช้งานการยกตู้คอนเทนเนอร์การเลือกใช้วัสดุเหล็กที่เหมาะสมกับแรงในการรับน้ำหนักและการออกแบบรางเครนให้เข้ากับตัวโครงสร้างอาคารและการเลือกใช้ โดยการใช้โปรแกรม SOLIDWORKS การเลือกใช้วัสดุที่มีตามท้องตลาดในประเทศไทยที่หาได้ง่าย ได้แก่ S235JR และ S420N สามารถเหรียบเทียบมาตรฐานอุตสาหกรรมของญี่ปุ่นได้ SS400 และ SM520 ตามลำดับโดยการออกแบบโครงสร้างนั้นต้องคำนึกถึงแรงที่มากระทำต่อสะพานเครนทั้งหมด โดยการเคลื่อนที่ของเครนตามแนวแกน X,Y,Z โดยที่โครงสร้างเครนที่ได้พัฒนาขึ้นมาตามทฤษฎีที่ตั้งไว้สามารถรองรับแรงกระทำโดยรวมได้ และไม่ส่งผลกระทบต่อการใช้งานเป็นระยะเวลานานสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
คำสำคัญ : โครงสร้างเครน, โปรแกรม SOLIDWORKS

กิตติกรรมประกาศ
โครงงานนี้สามารสำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดีเนื่องจากด้รับความช่วยเหลือและกำลังใจจากบุคคลเหล่านี้ซึ่งทางผู้จัดทำโครงงานขอขอบพระคุณในความกรุณาและความเอื้อเฟื้อสำหรับความรู้ คำแนะนำ แนวคิดหลักการต่างๆ และเวลาอันมีค่าที่ใช้ในการปรึกษาโครงงาน
ขอขอบพระคุณภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ที่ได้จัดหาสถานที่ในการทำงาน และอำนวยความสะดวกในด้านต่างๆ
ขอขอบพระคุณ อาจารย์ อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานที่ได้ให้ความกรุณาช่วยเหลือทางด้านความรู้ เอกสารสำหรับการทำโครงงาน ข้อเสนอแนะต่างๆในการทำโครงงานอย่างสมบูรณ์ตลอดจนช่วยประสานงานทุด้าน อันเป็นประโยชน์ต่อโครงงาน จนทำให้สามารถสำเร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี
สุดท้ายนี้ทางคณะผู้จัดทำ ขอขอบพระคุณอาจารย์ทุกท่านที่อบรมสั่งสอนและเพื่อนๆที่คอยสนับสนุนและให้การช่วยเหลือ อีกทั้งยังคอยเป็นกำลังใจให้ผู้จัดทำมาโดยตลอด ขอขอบคุณภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวืทยาลัยเกษตรศาสตร์ ที่เป็นแหล่งให้ความรู้อันเป็นส่วนสำคัญยิ่งทำให้การทำโครงงานสำเสร็จลุล่วงไปได้ด้วยดี

สารบัญ
บทคัดย่อ ก
กิตติกรรมประกาศ ข
สารบัญ ค
สารบัญรูปภาพ ฉ
บทที่ 1 1
บทนำ 1
1.1 บทนำและความเป็นมา 1
1.2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน 2
1.2.1 เพื่อศึกษาระบบการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ 2
1.2.2 เพื่อศึกษาและพัฒนาต้นแบบ 2
1.2.3 การประยุกต์ใช้ความรู้ด้านต่างๆ 2
1.3 ขอบเขตของโครงงาน 2
1.3.1 ใช้โปรแกรม SOLIDWORKS 2
1.3.2 ใช้ข้อมูลอ้างอิงจากรูปแบบ 2
1.3.3 ระยะการทำงานโครงสร้างเครน 2
1.4 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 2
1.4.1 สามารถออกแบบโอเวอร์เฮดเครน 2
1.4.2 เข้าใจระบบการทำงานของกลไก 2
1.4.3 ได้สะพานเครน 2
1.4.4 ได้รู้เกี่ยวกับการใช้โปรแกรม SOLIDWORKS 2
บทที่ 2 3
ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 3
2.1 คุณสมบัติทั่วไปของเครน 3
2.1.1 ประเภทของ overhead cranes 3
สารบัญ(ต่อ)

2.2 ชุดอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการยกของเครน 4
22.3 โครงสร้างเครน 9
2.4 ข้อมูลตู้คอนเทนเนอร์ 10
2.4.1 ขนาดตู้คอนเทนเนอร์ 10
2.4.2 ประเภทของตู้คอนเทนเนอร์ 11
2.4.3 ส่วนประกอบตู้คอนเทนเนอร์ 13
2.5 สายเรือขนส่งตู้คอนเทนเนอร์สินค้าหลัก 16
2.6 การแก้ปัญหาทางวิศวกรรมด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ 20
2.6.1 วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ 20
2.6.2 ขั้นตอนในวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ 20
2.6.3 ประโยชน์ของวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ 22
2.7 โปรแกรม SOLIDWORKS 22
2.7.1 ลักษณะการทำงาน 23
บทที่ 3 25
ขั้นตอนวิธีการดำเนินงาน 25
3.1 ข้อมูลทั่วไปของโรงงานที่เข้าไปศึกษา 25
3.1.1 เครื่องจักรที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ 27
3.1.2 สถิติการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เปล่า 29
3.1.3 เกรดของตู้คอนเทนเนอร์ 32
3.2 สภาพการทำงานในปัจจุบัน 33
3.3 สภาพแวดล้อมการทำงาน 38
3.4 การดำเนินการ 38
3.4.1 หลักการออกแบบโครงสร้างเครน 38
สารบัญ(ต่อ)

3.4.2 การเลือกวัสดุที่ใช้ทำโครงสร้างเครน 41
3.4.3 วิธีการวิเคราะห์แบบจำลอง 43
บทที่ 4 51
ผลการทดลองและการวิเคราะห์ผล 51
4.1 การทดสอบความแข็งแรงของชิ้นงาน 51
4.1.1 วิเคราะห์ความเค้นของแบบจำลอง 51
4.1.2 วิเคราะห์ความเครียดของแบบจำลอง 52
4.2 การทดสอบสะพานเครนทั้งหมด 6 จุด โดยใช้ simulation โดยใช้ solidworks 53

บทที่5 66
สรุปผลและข้อเสนอแนะ 66
5.1 บทสรุป 66
5.2 ปัญหาที่พบ 67
5.3 แนวทางการแก้ไข 67
5.4 แนวทางการพัฒนาต่อ 67
บรรณานุกรม 68
ภาคผนวก 69
สารบัญรูปภาพ
รูปที่ 2.1 เครนเหนือศีรษะรางเดี่ยว 3
รูปที่ 2.2 เครนเหนือศีรษะรางคู่ 4
ตารางที่ 2.3 การจำแนกประเภทการทำงานของรอก (FEM Hoist Duty Service Classification) 6
รูปที่ 2.4 กราฟของรอกประเภทใช้งานเบา (Light) 7
รูปที่ 2.5 กราฟของรอกประเภทใช้งานปานกลาง (Medium) 7
รูปที่ 2.5 กราฟของรอกประเภทใช้งานหนัก (Heavy) 8
รูปที่ 2.6 กราฟของรอกประเภทใช้งานหนักมาก (Very Heavy) 8
รูปที่ 2.7 ตารางการแปลงระหว่าง FEM และ ASME 8
รูปที่ 2.8 ลักษณะเครนที่รับน้ำหนักไม่เกิน 5 ตัน 9
รูปที่ 2.9 ลักษณะเครนที่รับน้ำหนักเกิน 5 ตัน 9
รูปที่ 2.10 ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุต 10
รูปที่ 2.11 ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 40 ฟุต 11
รูปที่ 2.12 ตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐาน 11
รูปที่ 2.13 ตู้คอนเทนเนอร์ควบคุมอุณหภูมิ 12
รูปที่ 2.14 ตู้คอนเทนเนอร์เปิดหลังคา 12
รูปที่ 2.15 ตู้คอนเทนเนอร์แบบพื้นราบ 13
รูปที่ 2.16 ตู้คอนเทนเนอร์บรรจุของเหลว 13
รูปที่ 2.17 ส่วนประกอบโครงตู้คอนเทนเนอร์ 16
รูปที่ 2.18 สายเรือ Ti2 Shipping (Thailand) 17
รูปที่ 2.19 สายเรือ Maersk Line 18
รูปที่ 2.20 สายเรือOceanblu Shipping (S) Pte Ltd 19
รูปที่ 2.21 สายCMA CGM (Thailand) Ltd 20
รูปที่ 3.1 พื้นที่การจัดวางตู้คอนเทนเนอร์ของแต่ละซัพพลายเออร์ 26
สารบัญรูปภาพ(ต่อ)
รูปที่ 3.2 ลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ AAA 26
รูปที่ 3.3 ลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ PSK 26
รูปที่ 3.4 ลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ ลุงจ่า 27
รูปที่ 3.5 รถยกตู้คอนเทนเนอร์ 28
รูปที่ 3.6 รถยกตู้คอนเทนเนอร์ รุ่น H8XD-EC7 28
รูปที่ 3.7 รถยกตู้คอนเทนเนอร์ รุ่น H9XD-ECD7 29
รูปที่ 3.8 สติ๊กเกอร์แสดงสถานะตู้คอนเทนเนอร์ 32
รูปที่ 3.9 แผนภาพแสดงพื้นที่ใช้งานบริเวณบริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จํากัด 33
รูปที่ 3.10 กระบวนการทำงานในการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนอร์ 36
รูปที่ 3.11 รูปแบบการจัดวางตู้ที่กอง DM (Damaged) 36
รูปที่ 3.12 สถานที่ซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ 36
รูปที่ 3.13 พนักงานตรวจสอบความเสียหายของตู้คอนเทนเนอร์ชช 36
รูปที่ 3.14 ใบแสดงรายการซ่อมแซม 37
รูปที่ 3.15 พนักงานประจำหน้าด่าน 37
รูปที่ 3.16 ภาพแสดงตำแหน่งต่างๆของเครน 38
รูปที่ 3.17 พื้นที่ที่ใช้การออกแบบระบบเครน กว้าง 51 เมตร ยาว 81 เมตร 38
รูป 3.18 ตัวอย่างโครงสร้างโดยนำแบบจากโกดังโดยทั่วไป 38
รูป 3.19 ตัวอย่างการศึกษาจากบริษัท Enge Plas Automation Sdn. Bhd 40
รูปที่ 3.20 สะพานเครนที่คณะผู้จัดทำได้ทำการออกแบบ 40
รูปที่ 3.21 ค่าคุณสมบัติวัสดุของ S235JR 41
รูปที่ 3.22 ค่าคุณสมบัติวัสดุของ S420N 42
รูปที่ 3.23 ภาพรุ่น ZX06 ที่นำมาเปรียบเทียบ 42
รูปที่ 3.24 ภาพรุ่น ZX08 ที่นำมาเปรียบเทียบ 43
สารบัญรูปภาพ(ต่อ)
รูปที่ 3.25 ภาพของชิ้นงาน 43
รูปที่ 3.26 ภาพตัวอย่างการเลือกFixtures Advisor 45
รูปที่ 3.27 ตัวอย่าง Create Mesh 46
รูปที่ 3.28 ค่าความเค้น 46
รูปที่ 3.29 ลักษณะการเสียรูป 47
รูปที่ 3.30 Fatigue 1ปรากฏเพิ่มขึ้นในหน้าต่างด้านซ้าย 48
รูปที่ 3.31 option 48
ฃรูปที่ 3.32 Material(Fatigue SN Curves) 49
รูปที่ 3.33 หน้าต่างเลือก load 49
รูปที่ 3.34 ค่าร้อยละของความเสียหาย 50
รูปที่ 3.35 อายุในรูปแบบของจำนวนรอบ 50
รูปที่ 4.1 ภาพแสดงค่าความเค้นของสะพานเครนโดยใช้ S235JR 51
รูป 4.2 ภาพแสดงค่าความเครียดบริเวณปลายสะพานที่ใช้ S235JR 52
รูป 4.3 ภาพแสดงค่าความเครียดบริเวณปลายสะพานที่ใช้ S420JR 53
รูปที่ 4.4 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 1 53
รูปที่ 4.5 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 1 54
รูปที่ 4.6 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 1 54
รูปที่ 4.7 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่1 55
รูปที่ 4.8 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 2 55
รูปที่ 4.9 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 2 56
รูปที่ 4.10 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 2 56
รูปที่ 4.11 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่2 57
รูปที่ 4.12 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 3 57
สารบัญรูปภาพ(ต่อ)
รูปที่ 4.13 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 3 58
รูปที่ 4.14 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 3 58
รูปที่ 4.15 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่3 59
รูปที่ 4.16 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 4 59
รูปที่ 4.17 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 4 60
รูปที่ 4.18 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 4 60
รูปที่ 4.19 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่4 61
รูปที่ 4.20 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 5 61
รูปที่ 4.21 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 5 62
รูปที่ 4.22 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 5 62
รูปที่ 4.23 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่5 63
รูปที่ 4.24 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 6 63
รูปที่ 4.25 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 6 64
รูปที่ 4.26 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 6 64
รูปที่ 4.27 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่6 65

บทที่ 1
บทนำ
1.1 บทนำและความเป็นมา
การขนส่งทางทะเล จัดเป็นการขนส่งที่มีความสำคัญและมีการใช้มากที่สุด เมื่อเทียบกับรูปแบบการขนส่งอื่น ๆ เนื่องจากมีต้นทุนการขนส่งที่ต่ำ และสามารถขนส่งสินค้าได้คราวละมาก ๆ โดยรูปแบบการขนส่งทางทะเลในปัจจุบัน ส่วนใหญ่เป็นการขนส่งด้วยระบบตู้คอนเทนเนอร์ โดยสินค้าที่จะขนส่งจะต้องมีการนำมาบรรจุตู้และมีการขนย้ายตู้ขึ้นไว้บนเรือ ซึ่งออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการใช้ในการขนส่งสินค้าด้วยตู้คอนเทนเนอร์
ในระบบการขนส่งด้วยระบบคอนเทนเนอร์ หนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญของระบบนี้คือตู้สินค้าคอนเทนเนอร์ เป็นปัจจัยที่สำคัญของระบบนี้ ในการใช้งานตู้คอนเทนเนอร์จะมีการแบ่งประเภทของตู้สินค้าไว้ให้เหมาะแก่การใช้งานในรูปแบบต่าง ๆ เพื่อให้ตอบโจทย์แก่ลักษณะของสินค้าที่จะนำมาบรรจุในตู้คอนเทนเนอร์ และสามารถส่งสินค้าปลายทางได้อย่างปลอดภัย ทั้งนี้ในการขนส่งทางทะเลนั้นหลีกเลี่ยงไม่ได้เลยที่จะต้องพบเจอกับสภาพอากาศที่แปรปรวน ซึ่งอาจส่งผลกระทบทำให้ทั้งสินค้าและตู้สินค้าเสียหายได้ จึงมีบริษัทต่าง ๆที่เปิดบริการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์ เพื่อให้สามารถนำตู้สินค้ากลับไปใช้งานได้ดังเดิม โดย บริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จำกัด เป็นหนึ่งในบริษัทที่มีบริการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์ มีตู้คอนเทนเนอร์จำนวนมากที่ต้องมีการใช้หมุนเวียนอยู่ในระบบการขนส่ง การซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์จึงเป็นการยืดอายุการใช้งานให้สามารถนำไปใช้หมุนเวียนได้ โดยในการทำงานซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์นั้นมีหลายๆปัจจัยที่เกี่ยวข้องในการทำงานซ่อมบำรุงให้มีประสิทธิภาพ การนำเทคโนโลยีเข้ามาพัฒนาเพื่อช่วยเสริมสร้างทั้งฝีมือ เครื่องมือในการทำงาน จะนำมาซึ่งการเพิ่มการผลิตและประสิทธิภาพในการทำงานเพื่อการแข่งขันและเสริมสร้าง การพัฒนาประเทศได้
โครงงานนี้จึงได้ค้นคว้าข้อมูลต่างๆ เพื่อศึกษาทั้งระบบการขนส่ง กระบวนการต่างๆที่มีความเกี่ยวข้องกับตู้คอนเทนเนอร์ ผู้วิจัยจึงสนใจพัฒนา นำมาออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์ และการขนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ให้มีความสะดวกต่อการใช้งาน

1.2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน
1.2.1 เพื่อศึกษาระบบการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์และกวรบวนการซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ให้มีความสะดวกต่อการใช้งาน
1.2.2 เพื่อศึกษาและพัฒนาต้นแบบการทำงานของระบบเครนเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์
1.2.3 การประยุกต์ใช้ความรู้ด้านต่างๆในการออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เพื่อช่วย เพิ่มประสิทธิภาพในการบำรุงตู้คอนเทนเนอร์
1.3 ขอบเขตของโครงงาน
1.3.1 ใช้โปรแกรม SOLIDWORKS ออกแบบโครงสร้างเครน และใช้ทำการวิเคราะห์ความเสียหาย เช่น การโก่งตัว ความล้าและการประเมินอายุของชิ้นงาน
1.3.2 ใช้ข้อมูลอ้างอิงจากรูปแบบโครงสร้างมาตรฐานที่มีขายในต่างประเทศ
1.3.3 ระยะการทำงานโครงสร้างเครน โดยอิงจากการวัดจริงที่บริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จํากัด โดยมี ความยาว 81 เมตร ความกว้าง 51 เมตร
1.4 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ
1.4.1 สามารถออกแบบโอเวอร์เฮดเครน(Overhead Crane) เพื่อเป็นแนวทางในการประยุกต์เพื่อการพัฒนาการทำงานให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
1.4.2 เข้าใจระบบการทำงานของกลไกในแต่ละส่วน รวมถึงส่วนนประกอบต่างๆที่เกี่ยวข้อง ที่ใช้ควบคุมการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ด้วยโอเวอร์เฮดเครน(Overhead Crane)
1.4.3 ได้สะพานเครน(Bridge Crane) วัสดุในประเทศไทย สามารถประหยัดต้นทุนที่ได้มาจากนำเข้ามาในประเทศ
1.4.4 ได้รู้เกี่ยวกับการใช้โปรแกรม SOLIDWORKS ในการคำนวณและวิเคราะห์ชิ้นงานที่นำมาออกแบบระบบกลไกเคลื่อนย้ายของโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์

บทที่ 2
ทฤษฎีและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
ในการศึกษาทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาโครงสร้างของเครนและการวิเคราะห์ค่าที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของเครน ได้ลำดับการศึกษาเอกสารข้อมูล ดังนี้
2.1 คุณสมบัติทั่วไปของเครน
2.2 ชุดอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการยกของเครน
2.3 ชนิดของวัสดุที่ใช้ทำโครงสร้างเครน
2.4 ข้อมูลตู้คอนเทนเนอร์
2.5 สายเรือขนส่งตู้คอนเทนเนอร์สินค้าหลัก
2.6 การแก้ปัญหาทางวิศวกรรมด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์
2.7 โปรแกรม SOLIDWORKS
2.1 คุณสมบัติทั่วไปของเครน
2.1.1 ประเภทของ overhead cranes
ประเภทของเครนคานหรือเครนโรงงาน เครนโรงงานคือเครื่องจักรที่ใช้ในการยกของขึ้นลงในแนวดิ่ง และจะใช้ในการเคลื่อนย้ายสิ่งของโดยจะมีลักษณะแขวนลอยไปในแนวราบ ซึ่งจะเคลื่อนย้ายไปตามทิศทางที่ได้ทำการกำหนดไว้ ซึ่งจะใช้คานตรงกลางเป็นที่รับน้ำหนักในการยกของ ซึ่งจะต้องมีการออกแบบมาให้แข็งแรงและมีความปลอดภัยสูง ซึ่งปกติกันแล้วมักจะใช้ตามโรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ โดยประเภทของเครนโรงงานสามารถแบ่งได้ ดังนี้
2.1.1.1 เครนเหนือศีรษะรางเดี่ยว (Single Girder Overhead Cranes)

รูปที่ 2.1 เครนเหนือศีรษะรางเดี่ยว
เครนเหนือศีรษะรางเดี่ยว เหมาะสำหรับการนำไปใช้ภายในโรงงานอุตสาหกรรมที่ไม่ได้มีการเน้นไปในทางการยกสิ่งของที่มีน้ำหนักมาก เพราะโครงสร้างของเครนโรงงานรางเดี่ยวมีลักษณะเบา ควรใช้ในพื้นที่ที่มีหลังคาไม่สูง ในส่วนบริเวณด้านล่างของรางวิ่งจะมีการติดรอกไฟฟ้ายึดเอาไว้ ควรจะมีการใช้ความเร็วที่เคลื่อนที่ช้า และเร็ว ซึ่งจะต้องเคลื่อนย้ายไปในทิศทางเดียวกันทั้งสองแบบ เครนโรงงานรางเดี่ยวนิยมจะใช้ในการเคลื่อนย้ายวัตถุดิบด้านการผลิตสินค้าต่าง ๆ ซึ่งจะช่วยในการอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายสิ่งของต่างๆ
2.1.1.2 เครนเหนือศีรษะ รางคู่ หรือ เครนแบบคานคู่ (Double Girder Crane)

รูปที่ 2.2 เครนเหนือศีรษะรางคู่
เครนเหนือศีรษะ แบบคานคู่ หรือ Double Girder Overhead Cranes มีการทำงานที่สามารถเคลื่อนย้ายวัตถุได้มากถึง 6 ทิศทางคือ เดินหน้า – ถอยหลัง, ซ้าย – ขวา,ขึ้นบน – ลงล่าง ดังนั้นจึงมีความเหมาะสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมที่ต้องการเคลื่อนย้ายวัตถุหรือสินค้าทั่วบริเวณโรงงาน ศักยภาพของเครนเหนือศีรษะแบบคานคู่เหมาะสำหรับใช้ยกน้ำหนัก ที่มีขนาดหนักมากๆ และ/หรือโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ โดยโครงสร้างค่อนข้างมีความแข็งแรง สามารถรองรับน้ำหนักได้ในปริมาณมากทำให้เครนแบบคานคู่มีความปลอดภัยในการใช้งานสูง
ชุดอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการยกของเครน
2.2.1 ระบบรอกเครนไฟฟ้า
รอกไฟฟ้า สามารถออกแบบให้ใช้โซ่ หรือลวดสลิง และใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อหมุนเกียร์ที่อยู่ภายในรอกที่ยกหรือลดภาระ รอกไฟฟ้าถูกควบคุมโดยจี้ปุ่มกดหรือ
ตัวควบคุมวิทยุ รอกไฟฟ้าโดยทั่วไปจะต่อสายไฟเข้ากับระบบไฟฟ้าของเครน และใช้ไฟ 220v / 440v หรือ 230v/460v รอกไฟฟ้าสำหรับงานเบาสามารถใช้ 110V และเสียบเข้ากับเต้ารับมาตรฐานโดยตรง
รอกไฟฟ้า สามารถใช้งานได้หลากหลาย และมีหลายประเภทและหลายรูปแบบ แต่ถูก จำกัด ด้วยรอบการทำงานและไม่สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง มอเตอร์ไฟฟ้าในรอกต้องใช้ระยะเวลาในการระบายความร้อนระหว่างการใช้งานเพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์ไม่ร้อนมากเกินไป

2.2.1.1 การจำแนกประเภทของรอก
รอกไฟฟ้า หรือ Electric hoist อย่างที่หลายท่านเข้าใจว่ารอกไฟฟ้านั้นเป็นเครื่องจักรที่มีคุณสมบัติในการช่วยผ่อนแรงและสามารถยกวัตถุที่เบาไปจนวัตถุที่มีน้ำหนักสูง รวมถึงการเคลื่อนย้ายหรือเคลื่อนที่วัตถุไม่ว่าจะเป็นในทิศทางไหน รกไฟฟ้าสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนคานหรือล้อคือชุดล้อที่วิ่งตามเครนที่ติดตั้งเพื่อรองรับส่วนปลายของคานที่จะต้องรับน้ำหนักทั้ง 2 ด้านเพื่อขับเคลื่อนเครนไฟฟ้าที่จะต้องวิ่งไปตามรางของเครนนั้นเอง ซึ่งรอกไฟฟ้านั้นสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทดั้งนี้
2.2.1.1.1 รอกโซ่ไฟฟ้า (Electric Chain Hoists )
นิยมสำหรับการยกวัตถุที่มีน้ำหนักเบารอกโซ่ไฟฟ้าดัดแปลงมาจากรอกโซ่ดั้งเดิมที่ใช้มือหรือแรงคนดึงการใช้งานรอกโซ่ไฟฟ้านั้นควรนึกถึงความเหมาะสมและลักษณะการใช้งานอีกทั้งควรเลือกรอกไฟฟ้าที่มีมาตรฐานและตรวจสอบการรองรับน้ำหนักสูงสุดของรอกไฟฟ้านั้นอีกด้วย เพื่อการใช้งานที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยสูงสุดแก่ผู้ใช้งานนั้นเอง
2.2.1.1.2 รอกสลิงไฟฟ้า (Electric Wire Rope Hoists)
นิยมใช้ในอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่ที่จำเป็นต้องยกหรือเคลื่อนย้ายวัตถุที่มีน้ำหนักคอนข้างสูงมาถึง 2-30 ตัน รอกสลิงไฟฟ้าจึง เหมาะ สำหรับงานยก เคลื่อนย้ายวัตถุที่มีน้ำหนักมาก วัตถุขนาดใหญ่ มีทั้งแบบ 2 ทิศทาง ขึ้น/ลง
มีการจำแนกประเภทหน้าที่หลัก 5 ประการสำหรับรอกไฟฟ้าที่ระบุโดย HMI /ASME การจำแนกประเภทรอบการทำงาน แต่ละประเภทจะพิจารณาปัจจัยหลายการ รวมถึงปัจจัยต่อไปนี้
• เวลาการทำงานเฉลี่ยต่อวัน
• โหลดสเปกตรัม
• เริ่มต่อชั่วโมง
• ระยะเวลาการดำเนินงาน
• อายุการใช้การของอุปกรณ์

2.2.1.2 หลักการคำนวนระยะเวลาการทำงานที่ปลอดภัย
2.2.1.2.1 มาตรฐาน FEM จัดทำขึ้นโดย European Society for Material Handling และนำไปใช้กับฟังก์ชันทางกลของรอก รถบรรทุกและสะพานที่มีความจุเมตริกมาตรฐาน ตามมาตรฐาน FEM 9.511 การให้บริการรอกถูกกำหนดโดย
1) สเปกตรัมของโหลด และ 2) เวลาการทำงานรายวันการจัดอันดับ FEM ที่เหมาะสมกับการใช้งานตามวัตถุประสงค์ของคุณมากที่สุดนั้นพิจารณาจากการระบุสเปกตรัมโหลดที่เหมาะสมก่อน เครนแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามลักษณะการรับน้ำหนัก: เบา ปานกลาง หนัก และหนักมาก
เมื่อกำหนดสเปกตรัมโหลดแล้ว เวลาการทำงานรายวันที่คาดไว้ของอุปกรณ์จะคำนวณโดยใช้สมการต่อไปนี้:

การคำนวณเวลาการทำงานรายวันที่คาดหวัง
H = ระดับความสูงเฉลี่ย (ม.) T = เวลาทำงานประจำวัน (ชม.)
N = รอบการยกต่อชั่วโมง V = ความเร็วในการยก (ม./นาที)

รูปที่ 2.3 การจำแนกประเภทการทำงานของรอก (FEM Hoist Duty Service Classification)
2.2.1.2.2 มาตรฐาน ASMEได้รับการพัฒนาโดย American Society of Mechanical Engineers และได้รับการอนุมัติจาก American National Standards Institute (ANSI) แม้ว่า FEM จะครอบคลุมมาตรฐานทางกลของรอก รถเข็น และสะพาน แต่ ASME จะครอบคลุมเฉพาะกลไกของรอกเท่านั้น การจัดประเภทบริการรอก ASME (H3, H4 ฯลฯ) ใช้กับรอกที่มีเครื่องหมายความจุทั่วไปของสหรัฐอเมริกา(เช่น 1 ตัน = 2000 ปอนด์ = 907 กก.) และไม่ใช้กับรอกที่มีเครื่องหมายความจุเมตริกทั่วไป (เช่น 1 เมตริก ตัน = 1,000 กก. = 2,200 ปอนด์)
H1 = ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลาหนึ่งถึงหกเดือน ใช้สำหรับการติดตั้งและ/หรือการบำรุงรักษา
H2 = การบำรุงรักษาเล็กน้อย, การผลิต; โหลดความจุได้รับการจัดการไม่บ่อยนัก ค่าธรรมเนียมการกระจายแบบสุ่ม เวลาในการทำงานสั้น
H3 = การตัดเฉือนทั่วไป โหลดแบบกระจายแบบสุ่ม ≤ 25 เปอร์เซ็นต์ เวลาทำงานทั้งหมดในรอบการทำงาน
H4 = การขนถ่ายของหนักในปริมาณมากใกล้กับความจุที่กำหนด; โรงเก็บเหล็ก เครื่องจักร โรงหล่อ; เวลาทำงานทั้งหมด≤ 50 เปอร์เซ็นต์ในระยะเวลาการทำงาน

รูปที่ 2.4 กราฟของรอกประเภทใช้งานเบา (Light)

รูปที่ 2.5 กราฟของรอกประเภทใช้งานปานกลาง (Medium)

รูปที่ 2.5 กราฟของรอกประเภทใช้งานหนัก (Heavy)

รูปที่ 2.6 กราฟของรอกประเภทใช้งานหนักมาก (Very Heavy)
2.2.1.2.3 การเปรียบเทียบการจำแนกประเภทหน้าที่ของรอก FEM และ ASME
ความแตกต่างที่สำคัญสามประการที่ควรทราบระหว่างการจัดประเภทงาน FEM และ
ASMEประการแรก FEM เป็นหนึ่งในระบบการให้คะแนนที่เข้มงวดที่สุด ซึ่งหมายความว่าหากเครนของคุณอยู่ภายใต้ FEM เครนนั้นจะอยู่ภายใต้หนึ่งในมาตรฐานสูงสุด ประการที่สอง FEM และ ASME ครอบคลุมส่วนต่าง ๆ ของเครน FEM ครอบคลุมมาตรฐานทางกลสำหรับรอก รถเข็น และสะพานในขณะที่ ASME ครอบคลุมเฉพาะรอกและอาศัยข้อกำหนด CMAA สำหรับการเคลื่อนย้ายสะพานและรถเข็น สุดท้าย ASME คำนึงถึงจำนวนการเริ่มต้นและหยุดต่อชั่วโมง
เป็นไปได้ที่จะทำการแปลงระหว่าง FEM และ ASME โดยใช้ตารางการแปลงต่อไปนี้:

รูปที่ 2.7 ตารางการแปลงระหว่าง FEM และ ASME
2.3 โครงสร้างเครน
โครงสร้างภายในกล่องคานเครน (Box Girder Structure) คานเครนเป็นคานโลหะที่รับน้ำหนักจากการยกจากรอกไฟฟ้า คานเครนโดยทั่วไปจะมีรูปทรงเป็นตัว “I” ถ้ามีการรับน้ำหนักที่ไม่มากนัก เช่น รับน้ำหนักไม่น้อยกว่า 5 ตัน และคานกว้างไม่เกิน 12 เมตร สามารถใช้เหล็กไอบีม (I-Beam) หรือ เหล็กวายแฟรงช์ (WF) ได้ ถ้ารับน้ำหนักเกินกว่า 5 ตัน และคานกว้างมากกว่า 12 เมตร จะนิยมใช้เป็นเหล็กแผ่นประกอบขึ้นรูป (Box Girder) ตามมาตรฐาน BS Standard

รูปที่ 2.8 ลักษณะเครนที่รับน้ำหนักไม่เกิน 5 ตัน

รูปที่ 2.9 ลักษณะเครนที่รับน้ำหนักเกิน 5 ตัน

2.4 ข้อมูลตู้คอนเทนเนอร์
ตู้คอนเทนเนอร์นับเป็นหัวใจสำคัญในวงการโลจิสติกส์ เนื่องจากตู้คอนเทนเนอร์เป็นสิ่งที่ใช้ในการบรรจุสินค้าจำนวนมากเข้าไว้ด้วยกัน ทำให้ง่ายต่อการจัดระเบียบ และเพิ่มพื้นที่ขนส่งสินค้าให้มากขึ้น โดยตู้คอนเทนเนอร์นั้นสามารถแบ่งได้หลายขนาดและประเภทเพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันของผู้ส่งสินค้าแต่ละประเภท
การขนส่งสินค้าด้วย Container Vessel นั้น สินค้าจะต้องบรรจุในตู้คอนเทนเนอร์ หากผู้ขายเป็นผู้บรรจุ ก็จะเรียกว่า Term CY คือ Consignee Load and Count หากบริษัทเรือเป็นผู้บรรจุตู้สินค้าในท่าเรือหรือใน ICD (Inland Container Depot) ซึ่งตัวแทนบริษัทเรือเป็นเจ้าของสถานที่ ก็จะเรียกลักษณะการขนส่งแบบนี้ว่า CFS (Container Freight Station) โดยสินค้าที่จะเป็น Term CY ได้นั้น จะต้องเป็นสินค้าประเภทเต็มตู้ที่เรียกว่า FCL (Full Container Load) ส่วนใน Term CFS ก็สามารถเป็นได้ทั้งที่เป็น FCL และ การบรรจุแบบรวมตู้ (Consolidated) คือ สินค้าน้อยกว่า 1 ตู้ ซึ่งเรียกว่า LCL (Less Container Load) โดย Containers ที่ใช้ในการบรรจุนี้ส่วนใหญ่ จะมีขนาดดังนี้
2.4.1 ขนาดตู้คอนเทนเนอร์
ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุต เป็นตู้คอนเทนเนอร์ที่มี Outside Dimension คือ ยาว 19.10 ฟุต และกว้าง 8.0 ฟุต สูง 8.6 ฟุต โดยมีน้ำหนักบรรจุตู้ได้สูงสุดประมาณ 32-33.5 CUM (คิวบิกเมตร) และน้ำหนักบรรจุตู้ได้ไม่เกิน 21.7 ตัน

รูปที่ 2.10 ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุต
ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 40 ฟุต จะยาวเท่ากับ ตู้คอนเทนเนอร์ 20ฟุต 2 ตู้คอนเทนเนอร์ สามารถบรรจุ สินค้าได้ 76.40 – 76.88 CUM และบรรจุสินค้าน้ำหนักสูงสุดได้ 27.4 M/T ซึ่งจะเป็นน้ำหนักสำหรับสินค้าประเภท Dry Cargoes

รูปที่ 2.11 ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 40 ฟุต
2.4.2 ประเภทของตู้คอนเทนเนอร์
ในประเภทของตู้คอนเทนเนอร์ ที่ใช้ในการขนส่งสินค้าทางเรือระหว่างประเทศนั้น ซึ่งในการขนส่งในแต่ละครั้ง มักมีสินค้าหลากหลายชนิด เช่น อาหาร สินค้าอุตสาหกรรม เคมีภัณฑ์ และสินค้าที่เราได้ใช้ในชีวิตประจำวันไปยังประเทศต่าง ๆการขนส่งสินค้าหลากหลายประเภท สำหรับการขนส่งสินค้าแต่ละชนิด ประเภทของตู้คอนเทนเนอร์นั้นแบ่งออกมาได้หลายประเภทซึ่งจะมีดังต่อไปนี้ Dry container / Reefer container / Open Top container / Flat Rack container / ISO Tank container. ซึ่งตู้แต่ละประเภทนั้น จะมี 2 ขนาด คือ ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุต และ ตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 40 ฟุต ตู้คอนเทนเนอร์สามารถจำแนกได้หลายประเภท โดยมีวัตถุประสงค์ในการใช้งานที่แตกต่างกัน
2.4.2.1. ตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐาน (Dry Container)
เป็นตู้คอนเทนเนอร์ประเภทที่ถูกใช้งานมากที่สุด มีหลายขนาด ทนทานสูง แต่ไม่มีระบบควบคุมอุณหภูมิ จึงเหมาะกับการขนส่งสินค้าที่มีลักษณะแห้ง เครื่องใช้ไฟฟ้า เสื้อผ้า เป็นต้น

รูปที่ 2.12 ตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐาน
2.4.2.2. ตู้คอนเทนเนอร์ควบคุมอุณหภูมิ (Reefer Container)
เป็นตู้สินค้าที่มีการติดตั้งเครื่องทำความเย็น และที่วัดอุณหภูมิเพื่อแสดงอุณหภูมิของตู้สินค้า จึงทำให้มีค่าบริการที่แพงกว่าตู้คอนเทนเนอร์แบบมาตรฐาน เหมาะสำหรับการบรรจุของสด อาหาร ยา และอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมอยู่เสมอ

รูปที่ 2.13 ตู้คอนเทนเนอร์ควบคุมอุณหภูมิ
2.1.2.3. ตู้คอนเทนเนอร์เปิดหลังคา (Open Top Container)
เป็นตู้ที่มีความสูงมากเป็นพิเศษ และด้านบนเปิดโล่ง ไม่มีหลังคา เหมาะสำหรับการขนส่งสินค้าที่สูงกว่าปกติ เช่น เครื่องจักรขนาดใหญ่ ท่อ และยานพาหนะเป็นต้น เนื่องจากตู้ประเภทนี้ไม่สามารถวางซ้อนกันได้ จึงทำให้สิ้นเปลืองพื้นที่ และมีค่าบริการสูงกว่าตู้แบบปกติ

รูปที่ 2.14 ตู้คอนเทนเนอร์เปิดหลังคา
2.4.2.4. ตู้คอนเทนเนอร์แบบพื้นราบ (Flat-rack Container)
ตู้คอนเทนเนอร์ชนิดนี้มีจุดเด่นคือ ไม่มีผนังด้านบนและด้านข้าง เปิดโล่งออกเพื่อใช้บรรจุสินค้าที่มีลักษณะกว้าง และสูงเกินตู้มาตรฐาน มักใช้ขนส่งเครื่องยนต์อุตสาหกรรม รถแทรกเตอร์ และวัสดุก่อสร้าง เป็นต้น

รูปที่ 2.15 ตู้คอนเทนเนอร์แบบพื้นราบ
2.1.2.5. ตู้คอนเทนเนอร์บรรจุของเหลว (ISO Tank Container)
ตู้คอนเทนเนอร์ชนิดนี้ถูกออกแบบมาให้เหมือนถังบรรจุของเหลว โดยจะมีโครงครอบอยู่เพื่อให้สามารถซ้อนทับกันได้ ตู้ชนิดนี้ใช้สำหรับบรรจุของเหลวโดยเฉพาะ

รูปที่ 2.16 ตู้คอนเทนเนอร์บรรจุของเหลว
2.4.3 ส่วนประกอบตู้คอนเทนเนอร์
ตู้คอนเทนเนอร์ หรือ Container Box คือ ตู้ภาชนะเหล็ก หรืออลูมิเนียมทรงสี่เหลี่ยมสำหรับบรรจุสินค้า เพื่อการเก็บของ การเป็นบรรจุภัณฑ์ หรือการขนส่งไม่ว่าจะเป็นทางเรือหรือทางรถบรรทุก ตู้คอนเทนเนอร์ถูกออกแบบให้มีความแข็งแรงทนทาน และสามารถวางซ้อนทับกันในแนวตั้งได้มากกว่า 10 ชั้น
โดยทั่วไปตู้คอนเทนเนอร์จะมีขนาดเป็นมาตรฐาน และมีส่วนประกอบ ตู้คอนเทนเนอร์ที่คล้ายคลึงกัน
2.4.3.1 Corner Fitting
ข้อต่อของคานทั้ง 8 มุมของตู้คอนเทนเนอร์ ซึ่งเป็นส่วนที่มีหน้าที่ช่วยในการยึดตู้ การยกตู้ และการซ้อนตู้
2.4.3.2 Corner Post
โครงสร้างแนวตั้งทั้ง 4 ด้านของตู้คอนเทนเนอร์ ซึ่งถูกยึดต่อกับคานแนวนอนโดย Corner Fitting
2.4.3.3 Door Header
โครงสร้างแนวนอนที่อยู่ด้านบนของประตูตู้คอนเทนเนอร์ (Rear End)
2.4.3.4 Door Sill
โครงสร้างแนวนอนที่อยู่ด้านล่างของประตูตู้คอนเทนเนอร์ (Rear End)
2.4.3.5 Rear End Frame
โครงสร้างของตู้คอนเทนเนอร์ทางด้านหลัง (ด้านประตูทางเข้า) ประกอบด้วย Door Header และ Door Sill ที่ต่อกับ Corner Post ด้วย Corner Fitting
2.4.3.6 Top End Rail
โครงสร้างแนวนอนที่อยู่ทางด้านบน ในฝั่งตรงข้ามกับฝั่งประตู (Front End)
2.4.3.7 Bottom End Rail
โครงสร้างแนวนอนที่อยู่ทางด้านล่างบน ในฝั่งตรงข้ามกับฝั่งประตู (Front End)
2.4.3.8 Front End Frame
โครงสร้างของตู้คอนเทนเนอร์ทางด้านหน้า (ตรงข้ามกับประตูทางเข้า) ประกอบด้วย Top End Rail และ Bottom End Rail ที่ต่อกับ Corner Post ด้วย Corner Fitting
2.4.3.9 Top Side Rail
โครงสร้างแนวนอน ที่อยู่ด้านบนตามแนวยาวของตู้คอนเทนเนอร์ ซึ่งจะต่ออยู่กับ End Frame โดย Corner Fitting
2.4.3.10 Bottom Side Rail
โครงสร้างแนวนอน ที่อยู่ด้านล่างตามแนวยาวของตู้คอนเทนเนอร์ ซึ่งจะต่ออยู่กับ End Frame โดย Corner Fitting เพื่อเป็นโครงสร้างด้านล่างของตู้คอนเทนเนอร์
2.4.3.11 Cross Member
โครงสร้างตามแนวขวางบริเวณพื้นตู้คอนเทนเนอร์ ที่ติดอยู่กับ Bottom Side Rail เพื่อรองรับน้ำหนักบริเวณพื้น
2.4.3.12 Understructure
โครงสร้างทางด้านล่างทั้งหมดของตู้คอนเทนเนอร์ ซึ่งประกอบด้วย Bottom Side Rails, Bottom End Rail, Door Sill, Cross Members และ Forklift Pocket
2.4.3.13 Forklift Pocket
ช่องที่ทำไว้สำหรับเสียบงาของรถโฟล์คลิฟท์ในการยกหรือเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ อยู่บริเวณ Bottom Side Rails ของ Understructure ในตำแหน่งที่ถูกกำหนดโดยมาตรฐาน ISO
2.4.3.14 Flooring
พื้นของตู้คอนเทนเนอร์ โดยทั่วไปแล้วทำด้วยไม้ลามิเนตหรือไม้อัด โดยมีโครงสร้างรองรับน้ำหนักคือ Cross Member
2.4.3.15 Wall Panel
แผ่นเหล็กหรืออลูมิเนียมมีลักษณะเป็นลอนเพื่อเสริมความแข็งแรง หรือแผ่นแซนด์วิชแพแนล ที่เป็นตัวปิดผนังและหลังคาของตู้คอนเทนเนอร์

รูปที่ 2.17 ส่วนประกอบโครงตู้คอนเทนเนอร์

2.5 สายเรือขนส่งตู้คอนเทนเนอร์สินค้าหลัก
2.5.1 สายเรือTi2 Shipping (Thailand)
ผู้ให้บริการ NVOCC และตัวแทนสายการเดินเรือชั้นนำของไทย โดยเฉพาะในด้านปฏิบัติการขนส่งตู้ ISO ที่มีเครือข่ายครอบคลุมประเทศจีน ไทย เมียนมา บังคลาเทศ อินเดีย มาเลเซีย สิงคโปร์และเวียดนาม ได้อัพเดทบริการขนส่งสินค้าทางเรือแบบประจำเส้นทางจากประเทศไทยที่เปิดให้บริการอยู่ในปัจจุบัน โดยประกอบด้วยบริการดังต่อไปนี้
บริการ Bangkok and Laem Chabang – Port Klang (W/N)
บริการ Bangkok and Laem Chabang – Singapore
บริการ Bangkok and Laem Chabang – Cat Lai
บริการ Bangkok and Laem Chabang – Singapore – Chittagong
บริการ Bangkok and Laem Chabang – Singapore – Yangon
บริการ Bangkok and Laem Chabang – Singapore – Chennai
บริการ Bangkok and Laem Chabang – Nhava Sheva
บริการ Shanghai to Bangkok and Laem Chabang – Singapore
นอกจากนี้ Ti2 Shipping (Thailand) ยังมีบริการที่ครอบคลุมกิจกรรมโลจิสติกส์ที่มีความหลากหลาย อาทิ บริการรถบรรทุกขนส่งสินค้า บริการด้านคลังสินค้า และบริการด้านการกระจายสินค้า รวมไปถึงการบริหารจัดการซัพพลายเชน

รูปที่ 2.18 สายเรือ Ti2 Shipping (Thailand)

2.5.2 สายMaersk Line
Maersk Line คือหนึ่งในสายเรือที่ได้รับประโยชน์ในเรื่องนี้ และ เป็นอันดับหนึ่งในการให้บริการขนส่งสินค้าระหว่างประเทศทางเรือ มีให้บริการในมากกว่า 130 ประเทศ และให้บริการที่เกี่ยวข้องกับการขนส่งทางทะเลครบวงจร ปัจจุบัน Maersk Line นั้นมีบริการแยกออกเป็นกลุ่มธุรกิจดังนี้

รูปที่ 2.19 สายเรือ Maersk Line
2.5.2.1 สายOcean ธุรกิจขนส่งสินค้าทางทะเลซึ่งมีให้บริการทั้งรูปแบบ ตู้ขนส่งสินค้า Container และแบบ Bulk Cargo โดยปัจจุบันบริษัทมีเรือให้บริการทั้งสิ้นมากกว่า 700 ลำ
2.5.2.2 สาย Logistics & Services Segment ธุรกิจบริการขนส่งและให้บริการครบวงจรของ Maersk Line ไม่ว่าจะเป็นการบริหารสินค้าคงคลัง และให้บริการโกดังสินค้า แก่โรงงาน
2.5.2.3 สายTerminals & Towage Segment ธุรกิจให้บริการท่าเรือและบริการที่เกี่ยวข้องกับท่าเรือ โดยปัจจุบันมีท่าเรือที่ให้บริการทั้งสิ้น 65 แห่งทั่วโลก
2.5.2.4 สายManufacturing & Others กลุ่มธุรกิจผลิตตู้ Container สินค้าเพื่อใช้ในกลุ่มธุรกิจและผลิตให้ภายนอก โดยปัจจุบันมีฐานการผลิตอยู่ที่ประเทศจีน ซึ่งในปี 2018 กลุ่มธุรกิจนี้สามารถผลิตตู้ Container ได้มากกว่า 150,000 ตู้เพื่อส่งมอบแก่บริษัทในเครือและภายนอก

2.5.3 สายOceanblu Shipping (S) Pte Ltd
เริ่มต้นด้วยการเช่าตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 300 ทีอียู โดยให้บริการแก่เมืองจาการ์ตาและท่าเรือแกลง ปัจจุบันได้ขยายธุรกิจไปสู่ ISO Tank สำหรับผลิตภัณฑ์เคมีภัณฑ์และอาหารจำนวนมาก เรามีความจุถังเคมี/อาหารเกรดตั้งแต่ 24,000 – 25,000 ลิตร และถังผงความจุ 26,000 ลิตร อุปกรณ์เคมีของเราพร้อมสำหรับจัดการกับสินค้าอันตรายและสารที่ไม่เป็นอันตราย เรามั่นใจว่าเป็นไปตามความต้องการของลูกค้าผ่านกระบวนการปฏิบัติงาน การจัดส่ง การบำรุงรักษาถัง และการซ่อมแซมเพื่อความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ที่บรรจุลงในถัง โดยมีสิงคโปร์เป็นสำนักงานใหญ่ และมีเครือข่ายตัวแทนที่กว้างขวางครอบคลุมเวียดนาม เมียนมาร์ จีน อินโดนีเซีย มาเลเซีย ไทย และฟิลิปปินส์

รูปที่ 2.20 สายเรือOceanblu Shipping (S) Pte Ltd
2.5.4 สายCMA CGM (Thailand) Ltd
เป็นส่วนหนึ่งของ CMA CGM Group ซึ่งเป็นบริษัท Worldwide Shipping ที่ก่อตั้งในเมือง Marseille ประเทศฝรั่งเศส โดย Jacques Saade เปิดให้บริการจัดส่งที่หลากหลายผ่านสำนักงาน 3 แห่งของเราในกรุงเทพฯ แหลมฉบังและสงขลา นอกจากนี้ ยังให้บริการโซลูชั่นการขนส่งทางเรือและการขนส่งสินค้านอกพื้นที่และโครงการ CMA CGM ดำเนินการบริการโดยตรงรายสัปดาห์ 16 บริการที่โทรเข้าและออกจากประเทศไทย นำเสนอการเชื่อมต่อที่ยอดเยี่ยมไปยังตลาดยุโรป สหรัฐอเมริกา แอฟริกา อเมริกาใต้ ออสตราเลเซีย เอเชีย และตะวันออกกลาง อ่าวตะวันออก

รูปที่ 2.21 สายCMA CGM (Thailand) Ltd
2.6 การแก้ปัญหาทางวิศวกรรมด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์
2.6.1 วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์
วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เป็นกระบวนการเชิงตัวเลขเพื่อหาผลลัพธ์โดยประมาณ(Approximate Solution) สำหรับปัญหาที่ประกอบไปด้วย 3 องค์ประกอบหลักซึ่งคือสมการเชิงอนุพันธ์ เงื่อนไขขอบเขต และรูปร่างของปัญหาได้โดยครบถ้วน เนื่องจากปัญหาทางวิศวกรรมศาสตร์ รวมทั้งศาสตร์อื่นๆ มักถูกครอบคลุม (Governed) ด้วยองค์ประกอบทั้งสามนี้ วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์จึงถูกประยุกต์นำไปใช้แก้ปัญหาได้หลากหลาย ทำให้นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ก่อให้เกิดซอฟต์แวร์ตามขึ้นมาเป็นจำนวนมาก เช่น SOLIDWORKS
แนวคิดหลักของวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์คือการแบ่งโดเมน (Domain) ของปัญหาออกเป้นเอลิเมนต์ (Element) ย่อยๆ จากนั้นจึงสร้างสามการไฟไนต์เอลิเมนต์จากสามการเชิงอนุพันธ์สำหรับเอลิเมนต์เหล่านี้ ก่อนนำสมการไฟไนต์เอลิเมนต์ของทุกเอลิเมนต์มารวมกันเข้าเพื่อก่อให้เกิดระบบสมการขนาดใหญ่ แล้วจึงประยุกต์เงื่อนไขขอบเขตลงบนระบบสามการใหญ่นี้เพื่อแก้หาผลลัพธ์
2.6.2 ขั้นตอนในวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์
กระบวนการแก้ปัญหาภายในซอฟแวร์ไฟไนต์เอลิเมนต์ประกอบด้วย 6 ขั้นตอนดังนี้
ขั้นตอนที่ 1 ขั้นตอนนี้เริ่มจากการสร้างโคเมนรูปร่างของปัญหา ซึ่งอาจประกอบด้วยพื้นผิวขอบตรง ขอบโค้ง ฯลฯ ซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่จึงมีวิธีการสร้างรูปทรงทางเรขาคณิตที่มีขั้นตอนจำเพาะใน จากนั้นซอฟต์แวร์จะแบ่งโดเมนรูปร่างของปัญหาออกเป็นเอลิเมนต์ย่อย ๆ เอลิเมนต์เหล่านี้ต่อกันที่จุดต่อ (node)ตำแหน่งที่จะหาตัวไม่รู้ค่า (unknown)
ขั้นตอนที่ 2 เอลิเมนต์ย่อย ๆ ที่เกิดขึ้นอาจเป็นรูปสามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมค้านไม่เท่าหากเป็นปัญหาใน 2 มิติ เอติเมนต์รูปสามเหลี่ยมอาจประกอบด้วย 3 จุดต่อที่มุมทั้งสาม หรือ 6จุลต่อ คือที่มุบทั้งสามและที่จุคกึ่งกลางของค้านทั้งสามด้วย จำนวนจุคต่อเหล่านี้มีผลโดยครงสู่ลักษณะการกระจายของผลลัพธ์บนเอลิเมนต์นั้นๆ ที่เรียกว่าฟังก์ชันการประมาณภายใน(interpolation functions) เอลิมนต์สามเหลี่ยมเเบบ 6 จุดต่อ มีฟังก์ชันการประมาณภายในเอลิเมนต์ที่ชับช้อนกว่าเอลิเมนต์สามเหลี่ยมแบบ 3 จุดต่อ ดังนั้น จึงให้ผลลัพธ์ที่เที่ยงตรง
มากกว่า แต่ในทางตรงกันข้ามก็จะใช้เวลาในการคำนวณมากขึ้นเพราะจำนวนจุดต่อบ่งบอกจำนวนตัวไม่รู้ค่าของปัญหานั้นมีมากขึ้น ในทำนองเคียวกัน โดเมนของปัญหาใน 3 มิติ อาจถูกแบ่งออกเป็นเอลิเมนต์ทรงตันย่อย ๆ เช่น รูปทรงลูกบาศก์คล้ายลูกเต๋าแต่ละด้านนั้นไม่ขนานกัน เอลิเมนต์แบบ 3 มิตินี้ อาจประกอบไปด้วย 8 จุดต่อที่มุมทั้งแปด หรือ 20 จุดต่อหากมีจุดต่อที่กึ่งกลางของสันขอบด้วย
ขั้นตอนที่ 3 ประดิษฐ์สมการไฟไนต์เอลิเมนต์จากสมการเชิงอนุพันธ์ของปัญหานั้น ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์และศึกษากันโดยละเอียดในการเรียนวิชาไฟไนต์เอลิเมนต์ สมการไฟไนต์เอลิเมนต์ที่เกิดขึ้นเป็นสมการทางพีชคณิต (algebraic equations) ซึ่งประกอบด้วยกระบวนการทำบวก ลบ คูณ และหารตัวเลขเป็นจำนวนมาก จึงสามารถนำไปประดิษฐ์ขึ้นเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้ สมการไฟไนต์เอลิเมนต์เหล่านี้ยังขึ้นอยู่กับชนิดของเอลิเมนต์ที่เลือกใช้ซึ่งมีฟังก็ชันการประมาณภายในที่แตกต่างกัน
ขั้นตอนที่ 4 การนำสมการไฟไนต์เอลิเมนต์จากทุกเอลิเมนต์มารวมกันขึ้นเป็นระบบสมการทางพีชคณิต (system of algebraic equations) ขนาคใหญ่ การรวมสมการจากเอลิเมนต์ย่อยเข้าด้วยกันต้องทำอย่างเหมาะสม เปรียบเสมือนการประกอบตัวต่อ (Jigsaw puzzle) ขึ้นเป็นรูปภาพใหญ่ ตัวต่อแต่ละตัวจำเป็นต้องอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง จึงจะนำมาสู่ภาพใหญ่ที่ถูกต้อง สมบูรณ์ขึ้นมาได้
ขั้นตอนที่ 5 การประยุกต์เงื่อนไขขอบเขตของปัญหาเข้ากับระบบสมการทางพีชคณิตขนาคใหญ่นี้ แล้วจึงแก้เพื่อหาผลลัพธ์ที่จุดต่อต่าง ๆ ขั้นตอนนี้จัดว่าใช้เวลาในการคำนวณมากโดยเฉพาะหากเป็นปัญหาขนาดใหญ่ซึ่งอาจประกอบไปด้วยหลายแสนหรือหลายล้านสมการหรือเป็นปัญหาแบบไม่เชิงเส้นซึ่งระบบสมการทางพืชคณิตขนาคใหญ่เช่นนี้ ต้องถูกแก้ซ้ำแล้วซ้ำอีกหลายครั้ง
ขั้นตอนที่ 6 เมื่อได้ผลลัพธ์ที่จุดต่อจากขั้นตอนที่ 5 แล้ว ค่าอื่น ๆ ที่มีความสำคัญเช่นกันจึงสามารถหาตามมาได้ ทำให้การแก้ปัญหานั้นเสร็จสิ้นโดยสมบูรณ์ ยกตัวอย่างเช่น เมื่อได้ค่าการเสียรูป (displacements) ตามจุดต่อต่าง ๆ ของโครงสร้างแล้ว ก็สามารถคำนวณหาค่ความเครียค (strains) และค่าความเค้น (Stresses) ที่เกิดขึ้นตามมาได้ ตามลำดับ
จากขั้นตอนทั้ง 6 คังอธิบายข้างต้นนี้จะเห็นได้ว่าวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์มีกระบวนการที่เป็นขั้นเป็นตอนอย่างชัดเจน ให้ผลลัพธ์โดยสมบูรณ์ และสามารถประยุกต์ใช้เพื่อแก้ปัญหาโดยทั่วไปได้ โดยองค์ประกอบที่สำคัญของปัญหาคือสมการเชิงอนุพันธ์ เงื่อนไขขอบเขต และรูปร่างของปัญหา ได้ถูกจัดการดูแลโดยครบถ้วนในขั้นตอนที่ 3, 5 และ 1 ของวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ตามลำดับ

2.6.3 ประโยชน์ของวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์
วิธี ไฟไนต์เอลิเมนต์ได้ถูกนำไปใช้วิเคราะห์งานหลากหลายชนิดเป็นจำนวนมากในปัจจุบัน จนกลายเป็นเครื่องมือที่ได้รับการยอมรับกันทั่วโถก ส่งผลให้เกิดซอฟต์แวร์ที่จำหน่ายกันในราคาสูง งานต่าง ๆ ที่วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์สามารถวิเคราะห์ได้ประกอบไปด้วย
2.6.3.1 การวิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างรถยนต์ เครื่องบิน รถไฟ เรือ อาคารสูงสะพาน ลงไปถึงชิ้นงานขนาดเล็ก เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์ มอเตอร์ เก้าอี้ ขวดน้ำและภาชนะต่างๆ
2.6.3.2 การวิเคราะห์การสั่นไหวของเสาไฟฟ้าแรงสูงและป้ายทางด่วนจากแรงลม การยุบตัวของโครงสร้างรถยนต์ขณะเกิดการชน ความเค้นจากอุณหภูมิสูงของกังหันใบพัดเทอร์ไบน์
2.6.3.3 การวิเคราะห์การไหลของอากาศผ่านบ้านและอาคารในเมืองขนาคใหญ่ การหมุนวนของอากาศภายในอาคารเพื่อการประหยัดพลังงาน การทำนายสภาวะอากาศการเคลื่อนตัวของอากาศเย็นผ่านทวีป ทิศทางการ ไหลท่วมของน้ำเมื่อเกิดอุทกภัย
2.6.3.4 การวิเคราะห์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับเสาส่งสัญญาณทางอากาศ ทรานซิสเตอร์มอเตอร์ สายไฟฟ้าแรงสูง
2.6.3.5 การวิเคราะห์การไหลในเส้นเลือดตามร่างกายและหัวใจ ไปจนถึงอุปกรณ์ทางการแพทย์ กระดูกข้อต่อเทียม เท้าเทียม รากฟันเทียม
2.6.3.6 และงานอื่น ๆ ที่ไม่สามารถทคลองได้เพราะอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์หรือมีค่าใช้จ่ายสูง เช่น อานุภาพการระเบิดของขีปนาวุธ การไหลของแก๊สที่เป็นพิษต่อมนุษย์ในโรงงานอุตสาหกรรม

     2.7 โปรแกรม SOLIDWORKS 
     โปรแกรมออกแบบภาพ 3 มิติ ที่นิยมใช้ในปัจจุบันมีอยู่มากมายเช่น โซลิคเวิร์ค(SOLIDWORKS) เป็นต้น โดยส่วนใหญ่ตัวซอฟต์แวร์จะจัดอยู่ในตระกูลช่วยออกแบบทางกอมพิวเตอร์(Computer Aided Design; CAD) ซึ่งสามารถสร้างชิ้นงานจำลองในรูปแบบโมเดลของแข็ง 3 มิติ เป็นแบบงานแยกชิ้น และแบบงานประกอบ เพื่อนำไปสร้างเป็น 2D Standard Engineering (CADD =Computer Aided Design and Drafting)
     SOLIDWORKS พัฒนาขึ้นในปี 1995 โดยบริษัท Dassault System ในฝรั่งเศส เป็นซอฟต์แวร์เพื่อให้นักออกแบบใช้ เป็นเครื่องมือในการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อสร้างตัวอย่างผลิตภัณฑ์จำลองในคอมพิวเตอร์ก่อนที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ต้นแบบจริง โปรแกรม SOLIDWORKS เป็นโปรแกรมออกแบบ 3 มิติ ซึ่งใช้งานกันอย่างแพร่หลายทั้งในระดับการศึกษาและระดับอุตสาหกรรม ข้อมูลในเว็บไซต์ต่าง ๆ เช่น Youtube มีการเรียนการสอนในมหวิทยาลัย มีสถานที่จัดสอนโปรแกรมโดยเฉพาะและมีคนที่รับสอนนอกสถานที่ ทำให้โปรแกรม SOLIDWORKS มีผู้ใช้จำนวนมากเพราะมีแหล่งศึกษาที่หาได้ง่ายและสามารถฝึกใช้งาน ได้อย่างรวดเร็วแต่ยังมีคนจำนวนน้อยนักที่จะรู้ว่าโปรแกรมSOLIDWORKS สามารถเพิ่มฟังก์ชันเพิ่มเติม (Add-in) เพื่อให้มีความสามารถอย่างอื่นนอกเหนือจากการวาดโมเดล 3มิติ และโปรแกรม S0LIDWORKS ยังมีความยืดหยุ่นในการทำงานสูงมาก สามารถที่จะทำงานมากมายหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นขึ้นงานที่ต้องขึ้นเป็นของเข็งหรือพื้นผิว ก็มีเครื่องที่รองรับเป็นอย่างดี เมื่อสร้างขึ้นงานเสร็จเรียบร้อยก็สามาร ถที่จะประกอบชิ้นงานได้ในโหมดของชุดคำสั่งส่วนประกอบ (Assembly) รวมทั้งผู้ต้องการเขียนแบบของชิ้นงานก็เพียงลากชิ้นงานมาวางใน ใบงาน

จะมองเห็นได้ว่าผู้ใช้งานสามารถที่จะประหยัดเวลาในการทำงานและสนุกกับการทำงานอีกด้วย
SOLIDWORKS เป็นการเจาะลึกให้นักออกแบบสามารถสร้างชิ้นงานจำลองทางด้านออกแบบวิศวกรรมเครื่องกลได้อย่างสมบูรณ์แบบ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในการคำนวณทางวิศวกรรมและการตรวจสอบความผิดพลาดของโมเดลของเข็ง 3 มิติ เพื่อลดต้นทุนในการผลิต และลดระยะเวลาการทำงานในการออกแบบ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานในบริษัทและองค์กร
2.7.1 ลักษณะการทำงาน
SOLIDW ORKS แบ่งหมวดการทำงานหลักออกเป็น 3 หมวด คือ Part, Assembly และ Drawingโดยรูปแบบการทำงานทั้ง 3 หมวดมีลักษณะการใช้งาน ดังนี้Part Mode เป็นหมวดการทำงานเริ่มต้นก่อนที่จะก้าวสู่การทำงานในหมวด Assemblyงและ Drawing ในขั้นนี้จะมีการแบ่งการทำงานออกเปีน 2 ส่วน คือ การใช้ 2D Sketch เพื่อนำไปสู่การสร้างเป็น 3D Fcature และมีเงื่อนไขเป็น Feature-Based Modeling และ Parametric โดยมีการอ้างอิงจากSolid Mode

  • Feature-Based Modeling คือ การออกแบบซอฟต์แวร์ให้สามารถทราบถึงคุณสมบัติต่าง ๆของ Solid Model ที่สร้างขึ้นมา เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถเปลี่ยนแปลงและแก้ไข Model ในลำดับการทำงานแต่ละขั้นได้ง่ายและรวดเร็ว
  • Parametric Model คือ การออกแบบซอฟต์แวร์ซึ่งใช้เงื่อนไขทางคณิตศาสตร์ในการแก้ไขขนาดรูปร่าง ทางเรขาคณิตของ Model ที่สร้างขึ้นมา
  • Solid Model คือแบบจำลองบนคอมพิวเตอร์ที่สามารถแสดงค่าต่าง ๆ เช่น Density,Material, Mass, Weight ป็นต้น และยังสามารถมองเห็น 3D Model ได้ทุกมุมมอง
    Assembly Mode เป็นหมวดการทำงานเพื่อนำ Part Model เข้าไปประกอบเป็นเครื่องจักรกลหรือกลไกต่าง ๆ และมีเงื่อนไขเป็น Feature Base และ Parametric เช่นเดียวกับ Part Modelโดย Part Model และ Assembly จะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เมื่อทำการแก้ไขในหมวดใดอีกหรือมีการประกอบที่ซ้อนหรือทับกัน หมวดจะมีการเปลี่ยนแปลงตามการแก้ไขไปด้วย การทำงานในAssembly สามารถช่วยให้นักออกแบบหรือวิศวกรสามารถตรวจสอบความผิดพลาดในการสร้าง
    Part ได้โดยการใช้คำสั่งต่าง ๆ เช่น คำสั่ง Interference Detection เพื่อตรวจสอบการขัดกันเมื่อมีการเคลื่อนที่ โดยใช้คำสั่ง Move Component เพื่อตรวจสอบการเคลื่อนที่ของกลไก คำสั่ง Simulationเพื่อจำลองต้นกำลังในการทำงานจริงของเครื่องจักร หรือหากชิ้นงานจำลองที่ออกแบบมีข้อผิดพลาดก็สามารถแก้ไข Part ใน Assembly ได้เลย ทำให้การออกแบบเป็นเรื่องง่าย
    Drawing Mode เป็นหมวดการทำงานเพื่อสร้าง 2D Standard Engineering โดยในหมวดนี้เป็นการสร้างมุมมองและกำหนดรายละเอียดตามระบบมาตรฐานต่าง ๆ โดยจะแบ่งการทำงานออกเป็น
    2 ส่วน คือ
  • Generative Drafting ซึ่งเป็นการสร้าง 2D Sketch และ Interaction Draiting ซึ่งเป็นการนำ 3D Model จาก Part และ Assembly มาวางใน Drawing เพื่อสร้างเป็น 2D Drafing จะมีลักษณะเป็น Parametric และ Relation เช่นกัน แต่จะไม่สามารถใช้คำสั่งใน Drawing Commands ได้ เพราะกำสั่งต่าง ๆ จะต้องอ้างอิงกับ 3D Model
  • Interaction Drafting คือการนำ 3D Model จาก Part และ Assembly มาวาง Drawingเพื่อสร้างเป็น 2D Drafting การทำงานในหมวดนี้สามารถใช้คำสั่งจาก Annotation Command และDrawing Command เพื่อสร้างมุมมองและกำหนดรายละเอียดได้โดยอัตโนมัติ

บทที่ 3
ขั้นตอนวิธีการดำเนินงาน
จากการที่ได้เข้าไปศึกษาระบบการทำงานที่โรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ที่บริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จำกัด ทางบริษัทมีความสนใจที่จะทำโรงซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ โดยมีการใช้เครนในการเคลื่อนย้ายเป็นหลัก ในการวิเคราะห์การออกแบบสะพานเครน(Bridge crane ) เพื่อให้ใช้งานได้จริงในการทำงานหรือการประเมินประสิทธิภาพ โดยมีการพัฒนาปรับปรุงการเลือกใช้วัสดุที่สามารถเหมาะกับการใช้งานเป็นเวลานาน โดยใช้โปรแกรม SOLIDWORKS ในการวิเคราะห์ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
โดยคณะผู้ดำเนินโครงงานได้ศึกษาและประเมินความสามารถในการรับแรงของคานโดยการใช้ซอฟต์แวร์ SOLIDWORKS เพื่อวิเคราห์ปัญหาโครงสร้างซึ่งประกอบด้วยเอลิเมนต์คานเพื่อหาค่าการโก่งตัวและมุงโก่งงอของคาน โครงสร้างทั่วไปประกอบด้วยคาน (beam) มีหน้าตัด (cross section) แตกต่างกัน หน้าตัดอาจเป็นรูปตัวไอ หรือเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าหน้าตัดที่ต่างกันจะมีค่าโมเมนต์ความเฉื่อยที่แตกต่างกันมีค่าโมเมนต์ความเฉื่อยของพื้นที่ (moment of inertia of area)แตกต่างกันไปด้วย ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงสู่ความแข็งแรงของโครงสร้าง โดยทางผู้จัดทำวิเคราะห์ชิ้นงานอยู่ในช่วงที่สามารถนำไปใช้งานได้จริงโดยใช้ SOLIDWORKS
3.1 ข้อมูลทั่วไปของโรงงานที่เข้าไปศึกษา
ปัจจุบัน บริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จำกัด มีผู้รับเหมาในการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์ทั้งหมด 4 ซัพพลายเออร์ประกอบไปด้วย AAA PSL PSK และลุงจ่า โดยแต่ละผู้รับเหมาจะมีลานซ่อมกระจายไปตามจุดต่าง ๆ ของลานเป็นดังรูปที่ 3.1.1 โดยมีผู้รับเหมาแต่ละซัพพลายเออร์จะประกอบไปด้วยทีมช่างที่ทำหน้าที่ซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์และทีมสำหรับล้างตู้คอนเทนเนอร์
ตู้คอนเทนเนอร์ที่ผ่านการใช้งานมาแล้ว อาจมีความเสียหายที่เกิดขึ้นได้ระหว่างการขนส่ง ดังนั้นจึงต้องทำการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์ก่อน เพื่อทำให้ตู้คอนเทนเนอร์สามารถพร้อมนำกลับไปใช้งานได้ โดยลงพื้นที่เก็บข้อมูลกับทางบริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จำกัด ซึ่งเป็นลานตู้คอนเทนเนอร์ที่รับบริการฝาก ซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์ตามมาตรฐาน IICL พบว่าในกระบวนการซ่อมตู้นั้นประกอบไปด้วยหลายส่วนที่มาทำงานร่วมกันในการซ่อมตู้คอนเทนเนอร์นี้

รูปที่ 3.1 พื้นที่การจัดวางตู้คอนเทนเนอร์ของแต่ละซัพพลายเออร์

รูปที่ 3.2 ลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ AAA

รูปที่ 3.3 ลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ PSK

รูปที่ 3.4 ลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ ลุงจ่า
3.1.1 เครื่องจักรที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์
ส่วนของเครื่องจักรคือ รถยกตู้คอนเทนเนอร์ (Container Handler) ที่มีส่วนช่วยในการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ ที่ถูกออกแบบมานั้นสามารถช่วยในการยกตู้คอนเทนเนอร์ที่ว่างเปล่าและยกตู้คอนเทนเนอร์ที่มีน้ำหนักมากหรือเป็นตู้คอนเทนเนอร์ที่มีสินค้าอยู่ข้างใน อย่างมีประสิทธิภาพแตกต่างกันไปของแต่ละบริษัท
รถยกตู้คอนเทนเนอร์มีการทำงานอยู่สองแบบเพื่อให้เกิดประโยชน์ มีดังต่อไปนี้
แบบที่ 1 รถยกตู้คอนเทนเนอร์ยกตู้คอนเทนเนอร์ว่างหรือตู้น้ำหนักเบา ซึ่งทำให้เคลื่อนที่นั้นมีความคล่องแคล่วและมีเสถียรภาพที่ดีขึ้น เนื่องจากรถยกตู้คอนเทนเนอร์เปล่ามักมีพวงมาลัยแบบรับน้ำหนักแบบไฮโดรสแตติกและระบบส่งกําลังแบบเปลี่ยนเกียร์ จึงให้การทํางานที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
แบบที่ 2 รถยกตู้คอนเทนเนอร์ยกตู้คอนเทนเนอร์หนักหรือตู้ที่มีสินค้าอยู่ด้านใน โดยส่วนใหญ่รถยกตู้คอนเทนเนอร์สามารถรับได้หลายตันของแต่ละบริษัทที่แตกต่างกัน และยังเหมาะกับสถานการณ์ที่ต้องการซ้อนตู้คอนเทนเนอร์หลายชั้น
รถยกตู้คอนเทนเนอร์สามารถเป็นประโยชน์ต่อธุรกิจที่หลากหลายเนื่องจากประสิทธิภาพความปลอดภัยและความแม่นยําในระดับสูง การใช้รถยกตู้คอนเทนเนอร์การใช้งบต้นทุนการดําเนินงานน้อยเนื่องจากความเร็วที่มีประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนาน การลงทุนในรถยกตู้คอนเทนเนอร์เพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลของธุรกิจ เครื่องจักรเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อความสะดวกสบายสูงสุดของผู้ปฏิบัติงานและมีห้องโดยสารที่ออกแบบตามหลักสรีรศาสตร์ซึ่งแปลว่าความเหนื่อยล้าของผู้ขับขี่น้อยลงและผลลัพธ์ทางธุรกิจที่ดีขึ้น
บริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จำกัด มีจำนวนรถยกตู้คอนเทนเนอร์อยู่ทั้งหมด 5 คัน แบ่งเป็นรถยกตู้คอนเทนเนอร์เบาและรถยกตู้คอนเทนเนอร์หนัก แต่ในปัจจุบันมีการใช้อยู่ 2 คัน สำหรับยกตู้เบา แต่บางสถานการณ์มีการใช้ยกตู้หนักอีก 1 คัน ทั้งหมดล้วนเป็นรถยกตู้คอนเทนเนอร์จาก Hyster ทั้งหมดได้แก่รุ่น H8XD-EC7 และ H9XD-ECD7

รูปที่ 3.5 รถยกตู้คอนเทนเนอร์

รูปที่ 3.6 รถยกตู้คอนเทนเนอร์ รุ่น H8XD-EC7

รูปที่ 3.7 รถยกตู้คอนเทนเนอร์ รุ่น H9XD-ECD7
3.1.2 สถิติการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เปล่า
การเก็บข้อมูลในการวิจัยครั้งนี้ เป็นการศึกษาเฉพาะในส่วนของกระบวนการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เปล่า เมื่อแบ่งงานที่จะศึกษาออกเป็นงานย่อย จะสามารถแบ่งงานย่อยได้ทั้งหมด 13 งานย่อย ทำจากการจับเวลาและจดบันทึกการปฏิบัติงานในแต่ละงานย่อยของกระบวนการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เปล่างานย่อยละ 5 ครั้ง (แสดงในตารางที่1) และหาค่าเฉลี่ย (แสดงในตารางที่2)
ตารางที่ 1 การจับเวลางานย่อยของกระบวนการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เปล่า
ลำดับ งานย่อยของกระบวนการเคลื่อนย้าย ครั้งที่จับเวลา (หน่วย:นาที)
1 2 3 4 5
1 ยกตู้จากลานซ่อม AAA ไปที่กอง AV 2:37 2:35 2:40 2:50 2:43
2 ยกตู้จากลานซ่อม PSL ไปที่กอง AV 2:11 2:50 2:25 2:30 2:43
3 ยกตู้จากลานซ่อม PSK ไปที่กอง AV 2:15 2:23 2:17 2:29 2:13
4 ยกตู้จากกอง DM ไปปูที่ลานซ่อม PSL ครั้งละ 2 ตู้ 2:25 2:38 2:33 2:39 2:35
5 ยกตู้จากกอง DM ไปปูที่ลานซ่อม AAA ครั้งละ 2 ตู้ 2:03 2:18 2:12 2:08 2:20
6 ยกตู้จากกอง DM ไปปูที่ลานซ่อม PSK ครั้งละ 2 ตู้ 2:52 2:55 2:59 2:48 2:58
7 ยกตู้รออนุมัติไปวางที่กอง DM 1:26 1:30 1:20 1:34 1:22
8 ยกตู้จากกอง DM ไปกองข้างๆ 0:50 0:53 0:56 0:55 0:51
9 ยกตู้จากกอง DM ไปกองข้างๆ ครั้งละ 2 ตู้ 1:52 1:49 1:55 1:50 1:47
10 ยกตู้จากกอง AV ไปกองข้างๆ 1:27 1:30 1:25 1:33 1:37
11 ยกตู้จากกอง AV ไปท้ายลาน 2:13 2:28 2:25 2:20 2:10
12 ยกตู้จากกอง AV ไปขึ้นรถลูกค้า 0:37 0:35 0:42 0:34 0:45
13 ยกตู้จากกอง AV ไปขึ้นรถและรอลูกค้าตรวจสอบ 2:20 2:18 2:12 2:25 2:27

ตารางที่ 2 ค่าเฉลี่ยการจับเวลางานย่อยของกระบวนการเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เปล่า
ลำดับ งานย่อยของกระบวนการเคลื่อนย้าย ค่าเฉลี่ย (นาที)

1 ยกตู้จากลานซ่อม AAA ไปที่กอง AV 2:41
2 ยกตู้จากลานซ่อม PSL ไปที่กอง AV 2.318
3 ยกตู้จากลานซ่อม PSK ไปที่กอง AV 2.194
4 ยกตู้จากกอง DM ไปปูที่ลานซ่อม PSL ครั้งละ 2 ตู้ 2:34
5 ยกตู้จากกอง DM ไปปูที่ลานซ่อม AAA ครั้งละ 2 ตู้ 2.122
6 ยกตู้จากกอง DM ไปปูที่ลานซ่อม PSK ครั้งละ 2 ตู้ 2:544
7 ยกตู้รออนุมัติไปวางที่กอง DM 1.264
8 ยกตู้จากกอง DM ไปกองข้างๆ 0:53
9 ยกตู้จากกอง DM ไปกองข้างๆ ครั้งละ 2 ตู้ 1.506
10 ยกตู้จากกอง AV ไปกองข้างๆ 1.304
11 ยกตู้จากกอง AV ไปท้ายลาน 2.192
12 ยกตู้จากกอง AV ไปขึ้นรถลูกค้า 0.386
13 ยกตู้จากกอง AV ไปขึ้นรถและรอลูกค้าตรวจสอบ 2.204

3.1.3 เกรดของตู้คอนเทนเนอร์
ในการจัดการตู้คอนเทนเนอร์นั้น การทราบสถานะของตู้คอนเทนเนอร์นั้นถือเป็นข้อมูลสำคัญในการช่วยบอกถึงสถานะว่าตู้คอนเทนเนอร์นั้นอยู่ในสภาพที่สามารถนำมาใช้ได้หรือไม่ นอกจากทราบถึงสถานะของตู้คอนเทนเนอร์แล้วการทราบถึงเกรดของตู้คอนเทนเนอร์ก็ถือเป็นข้อมูลสำคัญเช่นกัน สามารถช่วยจำแนกตู้คอนเทนเนอร์ให้ถูกจัดวางได้อย่างเป็นระเบียบ ทำให้การทำงานเป็นไปได้ด้วยความรวดเร็ว โดยสถานะและเกรดของตู้คอนเทนเนอร์นั้นทางหน้างานจะสามารถทราบได้จากสติกเกอร์ที่ติดอยู่ที่ตู้คอนเทนเนอร์ โดยสามารภจำแนกได้ดังนี้
สถานะของตู้คอนเทนเนอร์ 
1. สติกเกอร์สีขาว/เขียว/น้ำเงิน หมายถึง ตู้คอนเทนเนอร์มีสถานะเป็น AV ; Avalible พร้อมใช้งาน
2. ไม่มีสติกเกอร์ หมายถึง คอนเทนเนอร์มีสถานะเป็น DM ; Damaged ยังไม่พร้อมใช้งาน
เกรดตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐานของตู้ AV 
1. GC เป็นตู้คอนเทนเนอร์เกรด C สัญลักษณ์ที่ใช้คือ แถบสติกเกอร์สีเหลือง 1 แถบ เมื่อประเมินสภาพตู้ เกิดสนิมไม่เท่ากัน เกิน 30% พื้นของตู้เป็นเสี้ยน 30% น้ำมัน 30%
2. EG เป็นตู้เกรด B สัญลักษณ์ที่ใช้คือ แถบสติกเกอร์สีชมพู 1 แถบ เมื่อประเมินสภาพตู้ เกิดสนิมไม่เกิน 30% พื้นของตู้เป็นเสี้ยน น้ำมัน 30%
3. FS เป็นตู้เกรด A สัญลักษณ์ที่ใช้คือ แถบสติกเกอร์สีเขียว 1 แถบ

รูปที่ 3.8 สติ๊กเกอร์แสดงสถานะตู้คอนเทนเนอร์

3.2 สภาพการทำงานในปัจจุบัน
ในโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ที่เข้าไปศึกษานั้น ลักษณะผังโรงงานเป็นดังรูปที่ 3.9 โดยสถานที่ทำการซ่อมแซมตู้คอนเทนเนอร์นั้นเป็นแบบโล่งแจ้ง ไม่มีหลังคาปิดคลุม ทำให้การทำงานในช่วงระยะเวลาฝนตกไม่สามารถทำงานได้ เนื่องจากมีผลต่ออุปกรณ์เครื่องมือของผู้ปฏิบัติงาน และความปลอดภัย

รูปที่ 3.9 แผนภาพแสดงพื้นที่ใช้งานบริเวณบริษัท พิสุทธิ์ โลจิสติกส์ จํากัด
เวลาปฏิบัติงานของพนักงานคืออยู่ในช่วงระหว่างเวลา 08.00 – 17.00 น. โดยเวลาพักกลางวันจะอยู่ในช่วงเวลา 12.00 – 13.00 น. และมีช่วงเวลาพักเพิ่มเติม ครั้งละ 10 นาที ในช่วงเวลา 10.00 – 10.10 น. และ 15.00 – 15.10 น. นอกจากนี้ทางโรงงานยังมีการทำงานล่วงเวลา ซึ่งอยู่ในช่วงเวลา 18.00 – 21.00 น. โดยในการทำงานลล่วงเวลาจะขึ้นอยู่กับปริมาณงานในแต่ละวัน
ในกระบวนการทำงานในการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนอร์มีขั้นตอนดังรูปที่ 3.3 ซึ่งในแต่ละขั้นตอนมีรายละเอียดดังต่อไปนี้
3.2.1. เมื่อลูกค้านำตู้คอนเทนเนอร์เข้ามาที่ลานซึ่งจะผ่านด่านทางเข้าเพื่อทำการประสานงานกันระหว่างทางลานตู้คอนเทนเนอร์ และทางรถพ่วงที่บรรทุกตู้คอนเทนเนอร์ของลูกค้ามา โดยจะมีพนักงานทำการเซอร์เวย์ตรวจสอบสภาพตู้คอนเทนเนอร์เพื่อประเมินความเสียหายของตู้
3.2.2. หลังจากผ่านด่านทางเข้ามาแล้ว จะต้องนำตู้คอนเทนเนอร์เข้ามาทำการซ่อมซึ่งจะต้องใช้รถยกมายกตู้คอนเทนเนอร์ลงจากรถพ่วงไปที่ลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ หากลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ไม่มีพื้นที่เพียงพอในการวางจะต้องนำตู้คอนเทนเนอร์นั้นยกไปจัดวางที่กอง DM (Damaged) ไว้ก่อน และจะถูกยกเข้ามาวางเมื่อลานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ว่างแล้ว โดยตู้คอนเทนเนอร์จะถูกยกมาจัดวางโดยรถยก ซึ่งจะวางเรียงไปทีละแถว ซึ่งรถยกสามารถยกตู้คอนเทนเนอร์มาได้ทีละ 1-2 ตู้ต่อ1ครั้ง
3.2.3. เมื่อทำการวางตู้คอนเทนเนอร์มาไว้ที่ลานซ่อมแล้ว จะมีการเซอร์เวย์ความเสียหายของตู้คอนเทนเนอร์อีกครั้งหนึ่งจากช่างซ่อมคอนเทนเนอร์ โดยช่างจะทำการถ่ายรูป เขียนรายละเอียดและโค้ดไว้บนตู้คอนเทนเนอร์ พร้อมกับส่งรายละเอียดการซ่อม ราคาประเมินซึ่งทางบริษัทมีกำหนดราคาของความเสียหายต่างๆ ไว้แล้ว ให้กับทาง M&R เพื่อส่งข้อมูลให้ลูกค้า ซึ่งหากราคาในการซ่อมมีค่าไม่สูงมากสามารถเริ่มทำการซ่อมได้เลย แต่ถ้าหากราคาในการซ่อมมีค่าสูงจะต้องส่งรายละเอียดให้กับลูกค้าเพื่อพิจารณาและต้องรอการอนุมัติ(Approve) จากลูกค้าก่อน เมื่อลูกค้าอนุมัติแล้วสามารถเริ่มทำการซ่อมได้เลย
3.2.4. ในการซ่อมนั้นจะมีระยะเวลาที่แตกต่างกันออกไปตามระดับความยากง่ายในการซ่อมความเสียหายนั้นๆ หากตู้คอนเทนเนอร์นั้นมีความเสียหายหนักมาก อาจต้องใช้ระยะเวลาการซ่อมนานถึง 2-3 วัน หลังจากที่ช่างทำการซ่อมตู้ตอนเทนเนอร์เสร็จแล้วจะมีแผนก QC มาทำการตรวจสอบความเรียบร้อยในการซ่อม หากไม่ผ่านจะต้องให้ช่างทำการซ่อมใหม่
3.2.5. เมื่อตู้ตอนเทนเนอร์ถูกตรวจสอบความเรียบร้อยผ่านแล้ว จะถูกติดสติกเกอร์เพื่อระบุสถานะของตู้คอนเทนเนอร์ให้เป็น AV และติดสติกเกอร์เพื่อแบ่งเกรดของตู้คอนเทนเนอร์ ดังนี้ 1.เกรด GC (เหลือง) 2.เกรด E-Good (ชมพู) 3.เกรด EX (3เหลือง) หลังจากที่ทำการติดสติกเกอร์เรียบร้อยแล้ว แผนก CY จะกำหนดสถานที่ให้กับตู้คอนเทนเนอร์โดยแยกไปตามขนาด เกรด และยี่ห้อของตู้คอนเทนเนอร์ เพื่อจัดระเบียบในการวางตู้คอนเทนเนอร์ให้เรียบร้อย
3.2.6. ทาง CY จะประสานงานกับทางรถยกเพื่อนำมายกตู้ตอนเทนเนอร์จากลานซ่อมไปเก็บที่กองที่ได้ระบุไว้
3.2.7. ลูกค้าสามารถเข้ามารับตู้คอนเทนเนอร์ได้เลย โดยรถหัวลากที่มารับตู้คอนเทนเนอร์จะเข้ามาทางด่านเข้า และจะถูกประสานงานให้มารับตู้คอนเทนเนอร์ที่หน้ากองนั้นๆ โดยมีรถยกมายกตู้ตอนเทนเนอร์ใส่บนรถให้ หลังจากนั้นรถหัวลากจะขับออกจากลานโดยผ่านด่านทางออกซึ่งจะมีการ Post Survey โดยพนักงานหน้าด่าน เป็นการตรวจเช็คความเรียบร้อยอีกครั้งหนึ่งก่อนที่จะนำตู้คอนเทนเนอร์ออกไป โดยหากตรวจเช็คแล้วพบว่าตู้คอนเทนเนอร์ยังมีความเสียหายอยู่ ไม่ผ่านเกณฑ์ จะต้องนำตู้กลับไปซ่อมที่ลานซ่อมให้เรียบร้อยก่อน จากนั้นจึงจะสามารถนำตู้คอนเทนเนอร์ออกจากลานได้ถือว่าเป็นการเสร็จสิ้นขั้นตอนของการซ่อมตู้คอนเทนเนอร์

รูปที่ 3.10 กระบวนการทำงานในการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนอร์

รูปที่ 3.11 รูปแบบการจัดวางตู้ที่กอง DM (Damaged)

รูปที่ 3.12 สถานที่ซ่อมตู้คอนเทนเนอร์

รูปที่ 3.13 พนักงานตรวจสอบความเสียหายของตู้คอนเทนเนอร์

รูปที่ 3.14 ใบแสดงรายการซ่อมแซม

รูปที่ 3.15 พนักงานประจำหน้าด่าน
ดังที่กล่าวมาข้างต้นนั้น ปัญหาที่พบขณะทำงานคือ จะไม่สามารถทำงานได้ในขณะที่ฝนตก เพราะมีผลต่ออุปกรณ์ และความปลอกภัยของผู้ปฏิบัติงาน เกี่ยวเนื่องมาจากระบบไฟฟ้าที่ใช้งาน และไม่สามารถเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ที่ทำการซ่อมแซมเสร็จแล้วออกจากแถวโดยข้ามลำดับการจัดเรียงได้ เพราะรถยกตู้คอนเทนเนอร์ไม่สามารถเข้าไปจับยกตู้คอนเทนเนอร์ออกมาได้ ทำให้จำนวนการซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์ที่ได้ในแต่ละวันไม่เป็นไปตามเป้าหมายที่บริษัทได้วางไว้ ทางบริษัทจึงได้เสนอแนวทางที่จะแก้ไขโดยที่ต้องการสร้างโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ ที่ภายในโรงงานมีการใช้เครนในการเครนย้ายควบคู่ไปกับเครื่องมือจับยกตู้คอนเทนเนอร์ เพื่อที่จะเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ได้ตามที่ต้องการ และจำนวนการซ่อมบำรุงต่อวันในปริมาณที่เพิ่มมากขึ้นตรงตามเป้าหมายที่วางไว้  
3.3 สภาพแวดล้อมการทำงาน
พนักงานปฏิบัติงานในสภาพแวดล้อมโล่งแจ้ง ที่ทางด้านนอกติดถนนหลัก และทางด้านในติดกับภูเขา ซึ่งปัญหาที่พบเจอ คือ สภาพอากาศในการปฏิบัติงานค่อนข้างสูง ไม่สามารถปฏิบัติงานในขณะที่ฝนตกได้ เนื่องจากอุปกรณ์บางส่วนที่ใช้งานนั้นเป็นระบบไฟฟ้า และมาสามารถทำงานำได้ในเวลากลางคืนได้เนื่องจากการปฏิบัติงานมีเสียงที่ดัง ทำให้เกิดการร้องเรียนจากหมู่บ้านเคียง ทางบริษัทจึงได้แก้ไขด้วยการที่จะสร้างโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ที่ใช้เครนร่วมกับเครื่องมือยกตู้คอนเทนเนอร์เป็นระบบการเคลื่อนย้ายภายในโรงงาน และโรงงานสามารถลดปริมาณเสียงได้อีกด้วย ทางคณะผู้จัดทำโครงงานจึงได้มีความสนใจที่จะศึกษาและพัฒนาเครื่องมือยกตู้คอนเทนเนอร์ แทนการจัดซื้อที่ได้นำเข้ามาจากต่างประเทศในราคาที่แพง เป็นการลดค่าใช้จ่ายในการสร้างโรงงานนี้
3.4 การดำเนินการ
3.4.1 หลักการออกแบบโครงสร้างเครน
จากการศึกษาหาข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างเครนนั้นหลักๆมีอยู่ 2 รูปแบบ คานเครนโดยทั่วไปจะมีรูปทรงเป็นตัว “I” ถ้ามีการรับน้ำหนักที่ไม่มากนัก เช่น รับน้ำหนักไม่น้อยกว่า 5 ตัน และคานกว้างไม่เกิน 12 เมตร สามารถใช้เหล็กไอบีม (I-Beam) หรือ เหล็กวายแฟรงช์ (WF) ได้ ถ้ารับน้ำหนักเกินกว่า 5 ตัน และคานกว้างมากกว่า 12 เมตร จะนิยมใช้เป็นเหล็กแผ่นประกอบขึ้นรูป (Box Girder) ดังหัวข้อ 2.3 ทางคณะผู้จักทำได้ตั้งข้อสำคัญไว้คือ

  • ช่วงของคานรางเครน (Span of crane track girder) เท่ากับ 9 เมตร
  • แกนของรองไฟฟ้าสามารถอยู่ที่ 0.9 ม. จากจุดศูนย์กลาง ของรางเครน
  • ระยะห่างระหว่างล้อของคานเครน (Distance between wheels of crane girder) เท่ากับ 1.17 เมตร
  • ภาระน้ำหนักของเครนที่ต้อง เท่ากับ 7 ตัน เนื่องจากเครนต้องรับนำหนัก เครื่องมือจับตู้คอนเทนเนอร์ 2.5 ตัน น้ำหนักรอกไฟฟ้า 1.1 ตัน น้ำหนักตู้โดยประมาณ 3 ตัน รวมแล้วโครงสร้างที่ออกแบบนั้นต้องรับน้ำหนัก 6.1 ตัน
  • ระยะความกว้างของเครนจากศูนย์กลาง Runway ด้านหนึ่งถึงอีกด้านหนึ่ง (Span of girder) เท่ากับ 23 เมตร เป็นจำนวน 2 ตัว เพื่อเพิ่มความรวมเร็วในการเคลื่อนย้ายตัวคอนเทนเนอร์
  • วัสดุที่สามารถหาได้ตามท้องตลาดไทยคือ S235JR และ S420N
  • ใช้ขนาดของรอกไฟฟ้ายี่ห้อ Street

รูปที่ 3.16 ภาพแสดงตำแหน่งต่างๆของเครน

รูปที่ 3.17 พื้นที่ที่ใช้การออกแบบระบบเครน กว้าง 51 เมตร ยาว 81 เมตร

รูป 3.18 ตัวอย่างโครงสร้างโดยนำแบบจากโกดังโดยทั่วไป

รูป 3.19 ตัวอย่างการศึกษาจากบริษัท Enge Plas Automation Sdn. Bhd
ทางคณะผู้จัดทำจึงได้นำตัวอย่างการเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างเครนจากบริษัท Enge Plas Automation Sdn. Bhd ดังรูปที่ จากศึกษาข้อมูลพบว่าวัสดุที่ใช้สร้างโครงสร้างเครนนั้นมีการนำเข้าในประเทศไทยน้อยมาก จึงมีราคาที่สูงหากจะใช้วัสดุจากต่างประเทศ ทางคณะผู้ดำเนินโครงงานจึงได้ทำการออกแบบ ปรับปรุงและพัฒนา โครงสร้างเครนที่สามารถรองรับน้ำหนักเครื่องมือจับยกตู้คอนเทนเนอร์และตู้คอนเทน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ในการปฏิบัติงานของโครงสร้างเครน โดยทางคณะผู้ดำเนินโครงงานได้มีการศึกษาข้อมูล และออกแบบส่วนประกอบต่างๆ ของโครงสร้าง การเลือกใช้วัสดุมาใช้ทำโครงสร้างเครนให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม ตามความต้องการของผู้ปฏิบัติงาน แสดงดังรูปที่

รูปที่ 3.20 สะพานเครนที่คณะผู้จัดทำได้ทำการออกแบบ
3.4.2 การเลือกวัสดุที่ใช้ทำโครงสร้างเครน
3.4.2.1 กำหนดคุณสมบัติให้แก่แบบจำลอง
ในการกำหนดค่าสมบัติวัสดุชอง S235JR และ S420JR ให้กับแบบจำลองจะกำหนดค่าที่ ได้จากการทดสอบโดยจะกำหนดให้มีสมบัติเท่ากันทุกทิศทาง (Elastic Plastic Isotropic Material) กำหนดมอดูลัสความยืดหยุ่นในช่วงการเสีขรูปแบบยืดหยุ่น และเมื่อความเค้นที่ โครงสร้างมีค่าถึงจุดครากโครงสร้างจะเกิดการเสียรูปในช่วงพลาสติก ซึ่งจะกำหนดการสมบัติวัสดุเป็นมอดูลัสช่วงพลาสติก(Tangent’s Modulus) เป็นความสัมพันธ์ของความเค้นและความเครียดช่วงที่สอง แต่ค่าที่ได้จากการทดสอบวัสดุนั้นเป็นค่าความเค้นทางวิศวกรรม ซึ่งจากกราฟความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นกับความเครียดจะเห็นว่าค่ำความเค้นหลังคำความต้านทานแรงดึงสูงสุดจะมีค่าลง แต่ในความเป็นจริงค่าความเค้นจะไม่ลดลงเนื่องจากการเสียรูปของหน้าตัดชื้นงานทดสอบแรงดึง เมื่อพื้นที่หน้าตัดลดลงทำให้ค่าความเค้นขังคงเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งวัสดุขาด แต่ในการทคสอบวัสดุนั้นจะกำหนดให้พื้นหน้าตัดมีขนาดคงที่ ดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนความเค้นทางวิศวกรรมให้เป็นความเค้นและความเครียดจริงก่อน หลังจากนั้นจึงหาความชันช่วงพลาสดิก การเปลี่ยนความเค้น

รูปที่ 3.21 ค่าคุณสมบัติวัสดุของ S235JR

รูปที่ 3.22 ค่าคุณสมบัติวัสดุของ S420N

3.4.2.2 การเลือกใช้รอก
เมื่อเปรียบเทียบทั้งสองรุ่น ZX06 และ ZX08 พบว่า รองไฟฟ้า ZX06 อยู่ต่ำกว่าช่วงการทำงานของเครนที่จะออกแบบคือ รองไฟฟ้ารุ่น ZX06 นั้นสามารถรับน้ำหนักสูกสุดได้ที่ 5 ตัน หรือ 5,000 กิโลกรัมดังนั้นจึงเลือกใช้รอกรุ่น ZX084-4FoNM5O088 ที่สามารถรับน้ำหนักได้ 10 ตัน สามารถยกได้ยกสูง 8 เมตร เผื่อจากค่าที่ตั้งเอาไว้ เป็นตัวตั้งในการออกแบบรางรอกในการเคลื่อนที่
รูปที่ 3.23 ภาพรุ่น ZX06 ที่นำมาเปรียบเทียบ

รูปที่ 3.24 ภาพรุ่น ZX08 ที่นำมาเปรียบเทียบ
3.4.3 วิธีการวิเคราะห์แบบจำลอง
(ก) เปิดซอฟต์แวร์ Solid Works และสร้างรูปร่างของชิ้นงาน
ใช้โปรแกรม Solid Works เพื่อหาแผนภูมิของแรงเฉือน(shear diagram)แผ่นภูมิของโมเมนต์(moment diagram)การเสียรูปและความเค้นที่เกิดขึ้นในคาน

รูปที่ 3.25 ภาพของชิ้นงาน

ㆍเปิดซอฟต์แวร์ Solid Works เลือกไอคอนรูป File ที่เมนูแถวบนแล้วคลิก New
ㆍ ในหน้าต่าง New SOLIDWORKS Document เลือก Part แล้วคลิก OK ซอฟต์แวร์จะเปิดพื้นที่คำสั่งจัดการ (Command manager area) เป็นแถบใหญ่ตอนบนหน้าต่างขั้นตอนการออกแบบจัดการ (Feature manager design tree) ทางด้านซ้ายและพื้นที่ทำงาน (Working area) ขนาดใหญ่กลางหน้าขึ้นมา
ㆍที่แถบบอกสถานะ (Status bar) ทางตอนล่างขวา คลิกเลือกหน่วย MKS (meter,kilogram, second)
ㆍคลิก Sketch ที่แถบแนวนอนสีเทาเข้ม แล้วเลือกป้าย Sketch ที่แถบใหญ่ค้านซ้ายบนจะปรากฎระนาบใน 3 ทิศทางบนพื้นที่การวาค จากนั้นคลิกที่ Front Plane
ㆍคลิกป้าย Smart Dimension ในแถบใหญ่ค้านบน คลิกที่เส้นในแนวนอนนี้ค้างไว้จะปรากฏตัวเลขของความยาวขึ้น จากนั้นลากลงมาพอประมาณ ปล่อยเมาส์แล้วคลิกซ้ำอีกครั้ง คลิกที่ตัวเลขพิมพ์แก้ขนาดความยาวเป็น 23 แล้วกด Enter
ㆍวาดพื้นที่หน้าตัดของชิ้นงานที่ต้องการแล้วคลิก Extruded boss/base เพื่อใช้ชิ้นงานยืดออกเป็นรูปแบบ 3D
ㆍจากนั้นคลิก Mirror Entities ชิ้นงานระยะหากของชิ้นงานอยู่ที่ 1.265 ม.

(ข) การวิเคราะห์ปัญหาและการกำหนดคุณสมบัติของวัสดุ
Simulation ที่แถบแนวนอนสีเทาเข้ม แล้วเลือก New Study ใต้ป้าย Study Advisor ในแถบใหญ่ด้านซ้ายบน
ㆍเลือกชนิดของการวิเคราะห์ภายใต้ Type ให้เป็น Static สังเกตุว่าชื่อ Static 1 ปรากฎขึ้นใต้ช่อง Name แล้วคลิก
ㆍ จากนั้นกำหนดสมบัติวัสดุโดยคลิกที่ป้าย Apply Material ในแถบใหญ่ตอนบน
แล้วเลือก S235JR และ S420JR คลิก Apply ตามด้วย Close จะสังเกตุเห็นคำว่า DIN Steel(Structural)
ปรากฎขึ้นตอนท้ายในแถวของ SolidBody
ค)การสร้างเมช
ㆍเงื่อนไขขอบเขตที่ปลายจุดต่อของ Beam element ในทางทฤษฏีอาจเป็นแบบตรึงแกน(Fixed)
ㆍเริ่มจาก joint ที่ปลายโดยเลือก Fixtures Advisor ตามด้วย Fixed Geometry

รูปที่ 3.26 ภาพตัวอย่างการเลือกFixtures Advisor
ㆍเนื่องจาก joint ทั้งสี่นี้ตรึงแน่นไม่สามารถเคลื่อนตัวไปในทิศทางใดๆ หรือ หมุนรอบแกนใดๆ ดังนั้นเราจึงเลือกใช้ Fixed Gremetry
ㆍที่ joint เราจะใส่แรงกระทำที่เคลื่อนตัวได้ในทิศแกน Z เพราะเป็นปัญหาสองมิติ เราดำเนินการโดยคลิกที่ Fixtures Advisor แล้วเลือก Fixed Gremetry
ㆍ จากนั้นเลือกใช้ขอบเขตแรงที่ joint โดยเลือก External loads Advisor แถบใหญ่ด้านบนตามด้วย Force 70000 N ใช้ค่าตั้งไว้คือ 7 ตัน แปลงเป็นแรงจะได้ 68,646.55 N ทางคณะผู้ดำเนินโครงงานจึงปัดค่าเป็น 7000 N
ㆍจากนั้นทำการสร้างเมชโดยเลือก Run this Study ตามด้วย Create Mesh จะพบว่ามีเอลิเมนต์เกิดขึ้นเป็นจำนวนมากตลอดความยาวเครน

รูปที่ 3.27 ตัวอย่าง Create Mesh
(ง)การหาผลลัพธ์และการแสดงผล
รูปที่ 3.28 ค่าความเค้น

ㆍคลิกที่ Run this Study ที่แถบใหญ่ตอนบน ระบบจะดำเนินการแก้ปัญหา
ㆍคลิก Stress 1 ลักษณะการกระจายของค่าความเค้นได้ดังรูป
ㆍคลิกที่ Displacement ลักษณะการเสียรูปจะแสดงดังรูป

รูปที่ 3.29 ลักษณะการเสียรูป
(จ)การประเมินอายุจากความล้า
ㆍคลิก Simulation ที่แถบแนวนอนสีเทาเข้ม แล้วเลือก New Study ใต้ป้าย Study Advisor ในแถบใหญ่ด้านซ้ายบน
ㆍเลือกชนิดของการวิเคราะห์ภายใต้ Type ให้เป็น Fatigue แล้วคลิก จะพบว่าชื่อ Fatigue 1 ปรากฏเพิ่มขึ้นในหน้าต่างด้านซ้าย

รูปที่ 3.30 Fatigue 1ปรากฏเพิ่มขึ้นในหน้าต่างด้านซ้าย
ㆍคลิกขวาที่แถบ Fatigue 1 แล้วเลือก Properties… หน้ต่าง Fatigue – Constant Amplitude จะปรากฎขึ้น เลือก Options ที่เหมาะสม แล้วคลิก OK

รูปที่ 3.31 option
ㆍคลิกแถง Part1 สองครั้ง แถu Shell-1 จะปรากฎขึ้น จากนั้นคลิกขวาที่แถบ Shel-1เลือก Apply/Edit Fatigue Data หน้าต่าง Material ใหม่เพื่อการกำหนด SN Curves จะปรากฎขึ้น หากไม่มีข้อมูล SN Curve ให้คลิกปุ่ม Derive from material Elastic Modulus: ตามด้วยปุ่ม Based on ASME … จากนั้นคลิกApply แล้วตามด้วย Close

รูปที่ 3.32 Material(Fatigue SN Curves)
ㆍ คลิกขวาที่แถบ Loading ตามด้วย Add Event… หน้าต่าง Add Event จะปรากฎ
ขึ้นทางค้านซ้าย กรอกค่า Cycles และเลือก Loading Type ที่เหมาะสม แล้วคลิก

รูปที่ 3.33 หน้าต่างเลือก load
ㆍคลิกป้าย Run This Study ในแถบใหญ่ค้านซ้ายบนซอฟต์แวร์จะแก้ปัญหาจนเสร็จสิ้นแล้วพล็อตค่า Damage Percentage ซึ่งบ่งชี้ค่าร้อยละของความเสียหาย ดังแสดงในรูป

รูปที่ 3.34 ค่าร้อยละของความเสียหาย
ㆍคลิกที่แถบ Result2 อายุในรูปแบบของจำนวนรอบ (cycles) จะปรากฏขึ้น

รูปที่ 3.35 อายุในรูปแบบของจำนวนรอบ

บทที่ 4
ผลการทดลองและการวิเคราะห์ผล
บทนี้เป็นการนำเสนอผลการทดสอบผ่านโปรแกรม SOLIDWORKS ที่ได้ดำเนินตามบทที่ 3 ซึ่งการทดสอบนี้เป็นการวิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างเครนด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ค่าผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์จะอยู่ในรูปของตัวเลข ในการวิเคราะห์ปัญหาทางด้านของแข็งค่าผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นค่าจุดต่อของเอลิเมนต์นั้นๆ ซึ่งสามารถนำมาวิเคราะห์เป็นค่าความเครียด ค่าความเค้นได้ ซึ่งจะพิจารณาค่าความเค้นของแบบจำลองตามทฤษฎีพลังงานของการเปลี่ยนรูปสูงสุด หรือทฤษฎีความเสียหายของวอนมิสเซสในการวิเคราะห์ค่าความเค้นเพื่อพิจารณาจุดที่เกิดควายเสียหาย และแสดงผลในรูปของแถบสีเพื่อให้ง่ายตัวการวิเคราะห์ และในส่วนผลการวิเคราะห์ความแข็งแรงของโครงสร้างเครนจะแสดงค่าความเค้น ความเครียดและการเสียรูปที่เกิดขึ้นกับโครงสร้างเครน และบริเวณที่เกิดความเค้นสูงสุดเพื่อพิจารณาความเสียหาย
4.1 การทดสอบความแข็งแรงของชิ้นงาน
การทดสอบและวิเคราะห์ผลของชิ้นงานนี้เป็นการทดสอบความแข็งแรงโดยใช้โปรแกรSOLIDWORKS Simulations ด้วยวิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Analysis) โดยทดสอบทั้งหมด 2 ชิ้นงาน คือ โครงสร้างเครนที่จำลองจากวัสดุ S235JR และ S420JR โดยใช้ทดสอบเพื่อหาความเค้น ความเครียด ระยะโก่งตัว และค่าความปลอดภัยในการใช้รับภาระมีน้ำหนัก 7,000 กิโลกรัม โดยมีผลการดำเนินงานดังนี้
4.1.1 วิเคราะห์ความเค้นของแบบจำลอง

รูปที่ 4.1 ภาพแสดงค่าความเค้นของสะพานเครนโดยใช้ S235JR

รูป ภาพแสดงค่าความเค้นของสะพานเครนโดยใช้ S420JR
edge://surf
จากการทดสอบ โปรแกรมได้แสดงผลค่าของความเค้นและความเครียดที่เกิดขึ้นเป็นรูปแถบชั้นสี ซึ่งพบว่าค่าความเค้นสูงสุดของทั้งสองแบบจำลองมีความแตกต่างของค่าความเค้น โดยเป็นไปตามดังรูป
• ความเค้นของสะพานเครนโดยใช้ S235JR มีค่าความเค้นวอนมิสเซสสูงสุด 260 MPa(N/mm2) ซึ่งน้อยกว่าค่าความเค้นคราก(Yield Strength) ของวัสดุ S235JR คือ 235 MPa(N/mm2) หากพิจารณานำไปใช้งานจริง จึงไม่เหมาะต่อการใช้งาน เพราะว่าค่าเค้นวอนมิสเซสมีมากเกินค่าความเค้นคราก ของวัสดุทำให้โครงสร้างเครนเกิดการเสียรูปอย่างถาวร
• ความเค้นของสะพานเครนโดยใช้ S420JR มีค่าความเค้นวอนมิสเซสสูงสุด 260 MPa(N/mm2) ซึ่งน้อยกว่าค่าความเค้นคราก(Yield Strength) ของวัสดุ S235JR คือ 320 MPa(N/mm2) หากพิจารณานำไปใช้งานจริง จึงเหมาะต่อการใช้งาน เพราะว่าค่าเค้นวอนมิสเซสมีค่าน้อยกว่าความเค้นครากของวัสดุจึงไม่เกิดความเสียหาย
4.1.2 วิเคราะห์ความเครียดของแบบจำลอง
ผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะห์เชิงตัวเลขเมื่อนำมาคำนวณเป็นค่าความเครียด จะได้บริเวณที่เกิดความเครียด ซึ่งจะแสดงเป็นแถบสี ค่าความเครียดและบริเวณที่มีการกระจุกตัวของพลังงานความเครียด เป็นบริเวณที่อาจจะเกิดความเสียหาย ค่าความเครียดของโครงสร้างที่ใช้ S235JR และ S420JR แสดงในรูปที่ และรูปที่

รูป 4.2 ภาพแสดงค่าความเครียดบริเวณปลายสะพานที่ใช้ S235JR

รูป 4.3 ภาพแสดงค่าความเครียดบริเวณปลายสะพานที่ใช้ S420JR

4.2 การทดสอบสะพานเครนทั้งหมด 6 จุด โดยใช้ simulation โดยใช้ solidworks

.

รูปที่ 4.4 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 1

รูปที่ ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 1

รูปที่ 4.5 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 1

รูปที่ 4.6 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 1

รูปที่ 4.7 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่1

รูปที่ 4.8 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 2

รูปที่ 4.9 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 2

รูปที่ 4.10 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 2

รูปที่ 4.11 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่2

รูปที่ 4.12 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 3

รูปที่ 4.13 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 3

รูปที่ 4.14 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 3

รูปที่ 4.15 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่3

รูปที่ 4.16 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 4

รูปที่ 4.17 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 4

รูปที่ 4.18 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 4

รูปที่ 4.19 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่4

รูปที่ 4.20 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 5

รูปที่ 4.21 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 5

รูปที่ 4.22 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 5

รูปที่ 4.23 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่5

รูปที่ 4.24 ภาพแสดงตำแหน่งการกระทำของแรงที่จุดที่ 6

รูปที่ 4.25 ภาพแสดงความเค้น ณ จุดที่ 6

รูปที่ 4.26 ความแสดงการกระจัด ณ จุดที่ 6

รูปที่ 4.27 ความแสดงความเครีนด ณ จุดที่6

บทที่5
สรุปผลและข้อเสนอแนะ
5.1 บทสรุป
จากการจัดทำโครงงานการออกแบบโรงซ่อมและระบบเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์ ผู้จัดทำได้เริ่มจากสำรวจพื้นที่และได้รับข้อมูลต่างๆจากผู้ประกอบการและผู้จัดทำโครงงานได้หาข้อมูลรอกไฟฟ้าและเครนหลายแบบเพื่อนำมาเปรียบเทียบหาแบบที่เหมาะสมและผู้จัดทำโครงงานได้กำหนดค่าที่สำคัญในการนำไปเปรียบเทียบเพื่อหาเครนและรอกไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพใกล้เคียยงกับค่าที่กำหนด นำแบบชิ้นงานเครนที่เลือกไปวิเคราะห์ข้อมูลในโปรแกรม SOLIDWORKS สามารถสรุปเป็นส่วนต่างๆของโครงงานได้ดังนี้
5.1.1 สามารถวิเคราะห์เลือกเครนและรอกไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพเหมาะสมกับงานที่ออกแบบ โดยประสิทธิภาพของเครน มีความกว้างจากศูนย์กลาง Runway เท่ากับ 23เมตร ช่วงรางเครน เท่ากับ 9 เมตร ระยะระหว่างล้อของคานเครน เท่ากับ 2.4 เมตร และประสิทธิภาพของรอกไฟฟ้า มีความสูงจากแกนกลางของรอกที่จุดศูนย์กลางเครน เท่ากับ 8 เมตร สามารถรับน้ำหนักได้ เท่ากับ 10 ตัน ความเร็ว 5.5/1.4 เมตรต่อนาที กำลังมอเตอร์ 13/3.2 กิโลวัตต์ โซ่ของรอกไฟฟ้ามีเส้นผ่านศูนยย์กลาง เท่ากับ 13 มิลลิเมตร การทบรอบ เท่ากับ 4 : 1 ซึ่งมีความเหมาะสมกับการทำงานที่ออกแบบ
5.1.2 แบบเครนที่ผู้จัดทำโครงงานเลือกมาใช้ในการออกแบบเมื่อวิเคราะห์ค่าต่างๆในโปรแกรม SOLIDWORKS แล้วทำให้ทราบว่ามีประสิทธิภาพเหมาะสมกับระบบการทำงานที่ได้ออกแบบโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์
จากผลการวิเคราะห์ข้อมูลโดยโปรแกรม SOLIDWORKS เพื่อทำการวิเคราะห์แรงที่กระทำกับเครนที่ผู้จัดทำโครงงานเลือกมาใช้ในการออกแบบ โดยดูความเสียหายของชิ้นส่วนหรือโครงสร้างในงาน ดูที่ความเค้นที่เกิดขึ้น นำค่าแรงที่กระทำกับโครงสร้างของเครนใส่วิเคราะห์ในโปรแกรม SOLIDWORKS ด้วยวิธี ไฟท์ไนท์เอลิเมนต์ เท่ากับ 70,000 กิโลนิวตัน จะได้ค่าความเค้น ให้เป็นความเค้นวอนมิสเซส ที่เกิดขึ้นกับโครงสร้างส่วนปลายของสะพานเครนจากวัสดุที่เลือกใช้ จะได้ค่าสูงสุดออกมาแล้วเปรียบเทียบกับความเค้นครากของวัสดุซึ่งค่าที่ได้ทำให้วัสดุไม่เสียรูปถาวร และได้ดูผลทดสอบค่าความเค้น ความเครียด การกระจัด ตำแหน่งการกระทำของแรง ในแต่ล่ะจุดของโครงสร้างเครน แบ่งเป็น 6 จุด ตลอดทั้งโครงสร้างของเครน เพื่อดูว่ามีความเหมาะสมกับการออกแบบ

5.2 ปัญหาที่พบ
5.2.1 การหาข้อมูลของเครนและรอกไฟฟ้าที่นำมาวิเคราะห์เพื่อเปรียบเทียบความเหมาะสมกับการออกแบบโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์และสามารถยกเคลื่อนย้ายตู้คอนเทนเนอร์เปล่าที่โดยปกติจะใช้รถโฟล์คลิฟท์ในการยกตู้คอนเทนเนอร์เปล่าและมีแต่การใช้เครนในการยกตู้คอนเทนเนอร์หนักที่มีของหรือสินค้าบรรจุไว้ของในตู้คอนเทนเนอร์ ทำให้เกิดความช้าในการทำงานและออกแบบโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์
5.2.2 การวิเคราะห์ข้อมูลในโปรแกรม SOLIDWORKS เนื่องจากข้อมูลมาตรฐานของเหล็กที่มีขายในประเทศไทย อย่าง SS400 กับ SM520 ไม่มีในฐานข้อมูลของMaterialในโปรแกรม SOLIDWORKS ทำให้เกิดปัญหาในการเลือกใช้ข้อมูลเพื่อนำมาวิเคราะห์
5.2.3 ความคลาดเคลื่อนของข้อมูลที่นำมาใช้ในการวิเคราะห์และข้อมูลที่ใช้ออกแบบโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์
5.3 แนวทางการแก้ไข
5.3.1 ทางผู้จัดทำโครงงานได้แบ่งกันหาข้อมูลและสอบถามผู้มีความรู้เกี่ยวกับเครน เพื่อช่วยในการเลือกเครนมาใช้ในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพที่เหมาะสมกับการออกแบบโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์
5.3.2 ผู้จัดทำโครงงานต้องนำข้อมูลมาตรฐานของเหล็กในประเทศไทยที่เลือกใช้งานในการออกแบบมาเปรียบเทียบกับมาตรฐานข้อมูลของMaterialใน SOLIDWORKS เพื่อเลือกMaterialที่เหมาะสมมาใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลในการออกแบบ ได้เป็น DIN Steel S275JR กับ DIN Steel S355JR
5.3.3 ผู้จัดทำโครงงานได้นำค่าข้อมูลไปวิเคราะห์โดยที่ทำให้ค่าขเอมูลนั้นใกล้เคียงกันมากที่สุด
5.4 แนวทางการพัฒนาต่อ
5.4.1 สามารถศึกษาและนำเทคโนโลยีระบบกลไกอัตโนมัติมาปรับใช้กับการออกแบบโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ในอนาคต เพื่อสร้างโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ที่มีระบบกลไกสะดวกและรวดเร็วในการทำงานซ่อมบำรุงตู้คอนเทนเนอร์มากขึ้น

บรรณานุกรม

  1. ปราโมทย์ เดชะอำไพ, เสฏฐวรรธ สุจริตภวัตสกุล. การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ ด้วยโซลิดเวิร์กส์ (FINITE ELEMENT ANALYSIS WITH SOLIDWORKS). บริษัท บุญกุลการพิมพ์ จำกัด.
  2. นายช่างมาแชร์, ปั้นจั่นเหนือศรีษะ, https://naichangmashare.com/2022/07/19/crane-ep-3-overhead-crane/
  3. Siva Sitthipong, Chaiyoot Meengam, Suppachai Chainarong, Prawit Towatana, Design Analysis of Overhead Crane for Maintenance Workshop, https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2018/66/matecconf_icmmpm2018_02003.pdf
  4. K B Sushma, Ankur Malviya, STUDY & DESIGN ANALYSIS ON GIRDER OF EOT CRANE, http://ijariie.com/AdminUploadPdf/STUDY___DESIGN_ANALYSIS_ON_GIRDER_OF_EOT_CRANE_IJARIIE6786.pdf
  5. iEnergyGuru, Overhead Crane, https://ienergyguru.com/2015/09/overhead-crane/
  6. R&M Materials Handling, CRANE AND HOIST DUTY CYCLE CLASSIFICATION, https://rmhoist.com/about-us/blog/duty-cycle-classification#:~:text=Cranes%20are%20split%20into%20four,medium%2C%20heavy%20and%20very%20heavy.
  7. Kenancranes, EOT Crane Work Duty, http://th.bridgecranemanufacturer.com/info/eot-crane-work-duty-34263531.html
  8. Street, ZX8 SERIES HOIST UNIT HOIST FRAME ASSEMBLY, https://image.makewebeasy.net/makeweb/0/WGH5HRCgQ/Document/zx8.pdf
    ZX084 PARALLEL CRAB CE DATA SHEET (movitecnica.cl)

ภาคผนวก

ข้อมูล จากทาง PISUT LOGISTICS
เนื่องจากทาง PISUUT LOGISTTICS นั้นต้องการที่จะเพิ่มจำนวนและเวลาในการซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ โดยปกติการซ่อมตู้คอนเทนเนอร์จะซ่อมในลานโล่งทำให้เวลาฝนตกและช่วงเวลากลางคืนจะไม่สามารถซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ได้ จึงต้องการที่จะให้ออกแบบโรงซ่อมตู้คอนเทนเนอร์เพราะจะได้สามารถซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ได้ตลอดเวลาทำงาน1วันทั้งช่วงกลางวัน กลางคืน และในช่วงที่มีฝนตก โดยข้อมูลที่ทางบริษัท PISUUT LOGISTICS ให้มามีดังนี้
1. ออกแบบ โรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ ในพื้นที่ประมาณ 1 ไร่
2. จำนวนตู้คอนเทนเนอร์ที่ต้องการต่อวัน ประมาณ 400 ตู้
3. ต้องการโรงซ่อมตู้คอนเทนเนอร์ที่สามารถเก็บเสียงได้ในระดับนึง เนื่องจากการซ่อมตู้คอนเทนเนอร์นั้นมีเสียงที่ดัง
4. ไม่ต้องการให้มีการใช้รถยกตู้คอนเทนเนอร์เข้ามาในโรงงานซ่อมตู้คอนเทนเนอร์

ส่วนประกอบต่างๆของ Overhead crane รางคู่

รูปส่วนประกอบต่างๆของ Overhead Crane รางคู่

การอนุรักษ์พลังงานของ เครื่องยกของหรือเครน
1) การลดความสูญเสียเชิงกล
ประสิทธิภาพของชุดเกียร์ความต้านทานการเลื่อนรถ Trolley และคานจะมีผลต่อกําลังขาออกของมอเตอร์ ดังนั้น จึงควรบํารุงรักษาชุดเกียร์และแบริ่งเป็นประจํา
2) การเลือกขนาดของมอเตอร์
ความเร็วกว้าน ความเร็วในการเลื่อนรถ Trolley และคานจะมีผลต่อกําลังขาออกของมอเตอร์ ดังนั้น จึงควรพิจารณาทบทวนขนาดของมอเตอร์ ตรวจสอบการทํางาน และไม่เดินเครื่องด้วยความเร็วสูงกว่าที่จําเป็น
3) การทบทวนวิธีควบคุม
การควบคุมความเร็วรอบด้วยอินเวอร์เตอร์จะสามารถปรับความเร็วรอบได้อย่างต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพสูง และสามารถทํา Regenerative Braking ได้จึงเหมาะกับ เครื่องยกของหรือเครนที่ต้องเดินเครื่องด้วยความเร็วต่ำบ่อยๆ

มอเตอร์สำหรับปั้นจั่นและระบบการควบคุม
ภาระของปั้นจั่นประกอบด้วยภาระแนวระดับ เช่น การเลื่อนในแนวระดับ การเลื่อนคาน และการหมุนรอบตัว และภาระแนวดิ่งที่แขวนห้อยลง เช่น การกว้านขึ้น การเงยขึ้นลง ภาระเหล่านี้ทุกตัวเป็นภาระแรงบิดคงที่ในการเปลี่ยนความเร็ว และในการขับและเบรกจะต้องเดินเครื่องด้วย โหมด 2-quadrant หรือ 4-quadrant การควบคุมปั้นจั่นเป็นการควบคุมตำแหน่งด้วยการแรงบิดตามสัญญาณสั่งความเร็ว คุณลักษณะการเดินเครื่องที่ต้องใช้ในการทำงานนั้น ได้แก่ ความเร็วคงที่ที่ค่าใดๆ แรงบิดเบรกเพื่อป้องกันการของหล่น และสามารถที่จะเดินเครื่องแบบขยับที่ลดน้อยได้บ่อยๆ แต่เดิมจะใช้คุณลักษณะแรงบิดมอเตอร์ด้วยการควบคุมความต้านทานทุติยภูมิของมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบโรเตอร์พันขดลวดสำหรับปั้นจั่น (JEM 1202) เป็นหลัก ซึ่งได้นำเอา Thruster Braking, Eddy Current Braking, DC Dynamic Braking (การปรับการกำเนิดสนามแม่เหล็กกระแสตรงทางด้านปฐมภูมิของมอเตอร์หลัก) มาใช้ร่วมในการให้แรงบิดเบรก แล้วนำแรงบิดมอเตอร์และแรงบิดเบรกมารวมกันที่เพลาของมอเตอร์ นอกจากนี้ ในกรณีที่ต้องการการควบคุมความเร็วอย่างละเอียดหรือความเร็วสูง เช่น Unloader และ Container Crane จะใช้ระบบ Static Ward Leonard ของมอเตอร์กระแสตรง ในระยะหลังนี้ ระบบการขับด้วยอินเวอร์เตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบกรงกระรอกได้แพร่หลายไปอย่างรวดเร็ว ในจำนวน Overhead Crane นั้น จะมีปั้นจั่นยกขยะซึ่งต้องทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมที่ย่ำแย่ จึงควรทำให้ไม่ต้องมีการซ่อมบำรุง จะเรียกรวมส่วนของ Trolley เพื่อเครื่องกว้านและเลื่อนไปในแนวระดับว่า Hoist แต่ใน Inverter Hoist ขนาด 1/2-30t จะใช้การควบคุม V/f เนื่องจากความเที่ยงตรงของความเร็วที่ต้องการจะอยู่ในระดับ ±10%
ในกรณีที่จะใช้อินเวอร์เตอร์กับปั้นจั่น จุดที่ควรระวังจะมีดังนี้

  • จะต้องมีขั้นตอนพิเศษ เช่น ตรวจสอบการสร้างสนามแม่เหล็กระยะแรกของมอเตอร์กับการกำเนิดแรงบิดของมอเตอร์ การอุ่นเบรก เป็นต้น เพื่อป้องกันการเลื่อนตกหล่นของสิ่งของและป้องกันการสูญเสียความเร็ว
  • ในการยกขึ้น จะต้องใช้แรงบิดสำหรับสตาร์ทจำนวนมาก
  • ในเวลาที่หย่อนลง เนื่องจากเป็นการเดินเครื่องแบบ Regenerative จำเป็นที่จะต้องใช้เร็กติฟายเออร์ PWM ที่สามารถ Regenerate กำลังไฟฟ้าไปที่แหล่งจ่ายไฟ หรือทำการป้องกันแรงดันไฟฟ้าสูงเกิน โดยเชื่อมต่อกับความต้านทานการหยุดที่ลิงค์กระแสตรง
  • เมื่อสิ่งของลงถึงพื้นแล้ว จะต้องรองรับการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของแรงบิดภาระได้

พิกัดกำลังขาออกของมอเตอร์
สมการที่ 1 กำลังกว้านขึ้น

สมการที่ 2 กำลังเลื่อนแนวระดับ

สมการที่ 3 กำลังเลื่อนคาน

ตารางคุณสมบัติของ H Beam ที่ใช้

ตารางคุณสมบัติของ I Beam ที่ใช้

รูป แบบ Drawing ของ เครน

รูป ตารางเกรดเหล็กของเครน

รูป แบบ Drawing ของ รอกไฟฟ้า

รูป ส่วนประกอบของ รอกไฟฟ้า

รูป รางเครน

รูป แบบ Drawing ของ รางเครน

รูป แบบ โครงสร้างของโรงงาน

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา 
หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง
ผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​
ม.เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา คณะวิศวกรรมศาสตร์ ศรีราชา

Related Posts

Create Account



Log In Your Account