CAE ฉบับเด็กอนุบาล

CAE (Computer Aided Engineering) กำลังกลายเป็นคลื่นลูกที่สามของวงการนักออกแบบ

ขอออกตัวก่อนว่า บันทึกนี้ไม่ใช่บทความทางวิชาการ เป็นเพียงหนึ่งบันทึกความประทับใจ ที่ได้มีโอกาสใช้ CAE (Computer Aided Engineering) ช่วยในการทำงาน แม้ความรู้ที่มีจะเป็นแค่ขั้นต้นแบบเด็กอนุบาลก็ตาม

CAE (Computer Aided Engineering) คลื่นลูกที่สามแห่งวงการออกแบบวิศวกรรม หลังจากที่ CAD (Computer Aided Design) และ CAM (Computer Aided Manufacturing) ได้แสดงบทบาทของมัน ให้ประจักษ์แล้วในวงการอุตสาหกรรม ตามทรรศนะของ ศ.ดร. ปราโมทย์ เดชะอำไพ ปรามาจารย์ด้าน CAE ของเมืองไทย (อ่านบทสัมภาษณ์) นอกจากการออกแบบทางวิศวกรรมแล้ว นักวิจัยบางกลุ่มยังใช้มันสร้างสภาวะจำลองการเปลี่ยแปลงต่าง เช่น อากาศ กระแสน้ำ การกระจายตัวของแบบที่ศึกษาในลักษณะที่เกี่ยวเนื่องกัน เป็นต้น

ผมเคยมีโอกาสได้เรียนวิชาระเบียบวิธีเชิงตัวเลข (Numerical Method) กับท่านสมัยเป็นนักเรียน ตอนนั้นท่านยังดำรงตำแหน่งเป็น รองศาตราจารย์อยู่ (ปัจจุบัน ศาตราจารย์) วิชา Finite Element อันเป็นหนึ่งในหัวใจของ CAE เปิดสอนเป็นวิชาเลือก แต่ด้วยความปอดแหก เปิดหนังสือดูแล้วพบสมการเมตริก (Matrix Equation) เป็นพวงๆ สมการเชิงอนุพันธ์(Differential Equation) ยาวๆ เลยเกิดอาการใจสั่น ถอดใจ ไม่กล้าเรียน

หลังจากทำงานจนมีประสบการณ์โชกเลือดแล้ว จึงหันมาเริ่มศึกษาเครื่องมืออันทรงอานุภาพอย่าง CAE ที่ช่วยทำให้เกิดมโนภาพในการออกแบบได้เป็นอย่างดี แทนการคาดคะเนด้วยการคำนวณกำลังวัสดุ(Stength of Material)เฉพาะจุดที่เสี่ยงต่อความเสียหาย และหลักวิศวะกะ (กะๆเผื่อๆเอาไว้มากๆหน่อย) จนได้มีโอกาสลองวิชากับโจทย์จริง และแล้วปฐมบทแห่งการไหว้ครูก็เริ่มขึ้น...

การออกแบบปรับปรุงเครื่องตัดยางขนาด 20 ตัน

เครื่องตัดยางเก่าอายุการใช้งานมากกว่าสิบปี ใช้ในการตัดยางก้อนขนาด 500x500x500 มม ซอยเป็นก้นเล็กๆสี่ก้อนเพื่อเข้ากระบวนการผลิต เครื่องประกอบด้วยส่วต่างๆที่เสี่ยงต่อความเสียหายดังนี้

ยางก้อนถูกดันผ่านใบมีดร้อนเพื่อตัดซอย

1.หัวดันตัด
2.ป้อมยึดใบมีด
3.แท่นยึดกระบอกไฮโดรลิคส์

โดยเครื่องจักรพบสภาพความเสียหายอยู่ทั่วไป ปลายกระบอกไฮโดลิคส์หัก โครงฉีกหลายจุด ช่างประจำโรงงานทำการเชื่อม ปะดาม แก้ไขเพื่อใช้งาน

สร้างแบบจำลองเพื่อศึกษาพฤติกรรมของ ความเครียด ความเค้น และการเสียรูปของส่วนประกอบเครื่องจักรเดิมเพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบใหม่

การเสียรูปของโครงเครื่องจักรและป้อมยึดใบมีด

การเสียรูปของหัวดันตัด

การเสียรูปของแท่นยึดกระบอกไฮโดรลิคส์

ทำการออกแบบใหม่จากข้อมูลที่ได้จากการศึกษาแบบจำลองในข้างต้น จนได้เครื่องใหม่หน้าตา ตามรูป

ใช้เวลาสร้างประกอบประมาณหนึ่งเดือน และแล้วไอ้รถถังก็เสร็จพร้อมลุย (ตามภาพยังประกอบชิ้นส่วนไม่เสร็จ)

ปฎิบัติการห้าวันในการติดตั้ง

ทำการถอดรื้อเครื่องเก่า

เตรียมติดตั้งเครื่องใหม่

เก่าใหม่เกิดการเผชิญหน้า

ติดตั้งเข้าที่ เจาะพื้นฝังสตัดโบลท์ หล่อคอนกรีตกลบฐานเครื่อง

เดินสายระบบไฟฟ้า รวมทั้งติดตั้งวาวล์ปลดความดันควบคุมด้วยไฟ้ฟ้าเพิ่ม (กรอบสีแดง) เพื่อช่วยลดความดันกระแทก (Surge Pressure) ขณะตัด

ทดสอบการรั่วของท่อทาง และแล้วก็เสร็จสมบูรณ์

นี่เป็นเพียงตัวอย่างเล็กๆ สำหรับมือใหม่ชั้นอนุบาลอย่างผม หวังว่าคงพอจะช่วยสร้างแรงบันดาลใจให้กับผู้ที่กำลังเริ่มต้นศึกษาศาตร์ด้านนี้บ้าง ไม่มากก็น้อย เพราะไม่มีใครแก่เกินเรียน ถึงให้เรียนจนแก่ก็ไม่มีทางรู้อะไรได้ทั้งหมดหรอก ความสำคัญมันอยู่ที่ รู้แล้วต้องใช้ เวลาทำอะไรต้องทำให้หมดปัญญา ถึงจะได้ชื่อว่า สมชาติที่เกิดมาเป็นคนครับ....ขอพลังจงอยู่แด่ท่านทั้งปวง

เขียนใน GotoKnow โดย ฝนแสนห่า
ใน บันทึกของฝนแสนห่า

คำสำคัญ (Tags): #computer aided engineering,cae,finite element,ออกแบบเครื่องจักร

หมายเลขบันทึก: 326042เขียนเมื่อ 9 มกราคม 2010 10:53 น. ()แก้ไขเมื่อ 6 กันยายน 2013 22:12 น. ()สัญญาอนุญาต: ครีเอทีฟคอมมอนส์แบบ แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกันจำนวนที่อ่าน

ความเห็น (7)

ตู่

เขียนเมื่อ 9 มกราคม 2010 20:15 น. ()

เยี่ยมมากๆทำต่อไปนะครับ

Dr.Anongpanuch

เขียนเมื่อ 10 มกราคม 2010 00:25 น. ()

สวัสดีค่ะ

ขอบคุณมากที่ไปเยี่ยม

เป็นบันทึกที่ดี ได้เรียนรู้ด้วยค่ะ

ไทเลย-บ้านแฮ่

เขียนเมื่อ 12 มกราคม 2010 13:59 น. ()

สวัสดีครับ

ขอบคุณคุณ ฝนแสนห่า ที่เข้าไปเยี่ยมเยือนกัน บันทึกนี้ทำให้ผมนึกถึงตอนเพิ่งเรียนจบทำงานเป็นช่างใหม่ๆ ตอนนั้นเหนื่อยมากเลยครับ ตอนนี้ผมอยู่ห่างจากวงการช่างมานานแล้ว เห็นบันทึกนี้แล้ว ก็ทำให้เกิดแรงบันดาลใจในการเรียนรู้ ได้ดีมากเลยครับ