ทีม A.S. ARM                                                        

เรื่อง        เครื่องวัดอุณหภูมิและความสั่นสะเทือนเครื่องจักร IOT

ความต้องการของโรงงาน

เนื่องจากเป็นโรงงานผลิตอาหาร ซึ่งการเก็บรักษาวัตถุดิบและสินค้า มีความจำเป็นต้องมีการควบคุมอุณหภูมิและรักษาความเย็นตลอด 24 ชม. เพื่อให้ไม่เกิดการเน่าเสีย และยังคงคุณภาพได้ก่อนวันหมดอายุ ดังนั้นระบบทำความเย็นจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง หากเกิดปัญหาฉุกเฉินจะส่งผลกระทบทั้งในด้านมูลค่าของสินค้าและวัตถุดิบรวมถึงแผนการผลิตต่างๆจะมีความคลาดเคลือน ทำให้เกิดความเสียหายเป็นอย่างมาก

ซึ่งระบบนี้จะมีมอเตอร์เป็นเครื่องจักรสำคัญในการขับคอมเพรสเซอร์ให้ระบบทำงานได้ และเป็นระบบที่มีมอเตอร์ขนาดใหญ่เพียงตัวเดียว จึงจำเป็นต้องมีการเฝ้าระวังและตรวจสอบการทำงานอย่างสม่ำเสมอ

ดังนั้นเครื่องวัดอุณหภูมิและความสั่นสะเทือน จึงเข้ามาเป็นตัวช่วยให้การเฝ้าระวังเป็นไปได้แบบ Online ตลอด 24 ชั่วโมง สามารถตั้งค่าเตือนเมื่อถึงจุดที่กำหนด เพื่อนำข้อมูลที่ได้ไปใช้ในงานบำรุงรักษาเชิงป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ภาพระบบทำความเย็นที่ต้องการติดตั้งบริเวณมอเตอร์(เครื่องสีเขียว)

แนวทางพัฒนาเพื่อตอบโจทย์ความต้องการ

ภาพรวมการทำงานของระบบ

        จากภาพรวมการทำงานเริ่มจากเครื่องวัดความสั่นสะเทือนจะส่งข้อมูลอุณหภูมิและค่า FFT ที่คำนวณได้จากภายในเครื่องวัด ส่งมาเก็บรวมที่กล่องรวมสัญญาณซึ่งใช้ Raspberry Pi ในการเก็บข้อมูล ก่อนที่จะส่งออกไปในระบบ Cloud เพื่อทำการวิเคราะห์รวมถึงส่งต่อไปยัง NETPIE เพื่อดูข้อมูลต่างๆ

        ในการพัฒนาเครื่องนี้ทางทีม ได้เริ่มจากการจำลองระบบมอเตอร์เพื่อทดสอบการทำงานของเครื่องวัด เพื่อออกแบบผลิตภัณฑ์ให้เหมาะสมก่อนนำไปติดตั้งจริง โดยแบ่งเป็นการพัฒนาในส่วนต่างๆดังนี้

1. การพัฒนาชิ้นส่วนเพื่อการประกอบเป็นสินค้า
2. การพัฒนาชิ้นส่วนด้านอิเลคทรอนิคส์
3. การพัฒนาด้าน Software

การพัฒนาชิ้นส่วนเพื่อการประกอบเป็นสินค้า

ออกแบบในโปรแกรม 3D เพื่อให้ได้ส่วนประกอบที่สมบูรณ์

พิมพ์ชิ้นส่วนต้นแบบจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

เครื่องวัดต้นแบบทดสอบร่วมกับระบบมอเตอร์จำลองการหมุนเพื่อเก็บข้อมูลอุณหภูมิและการสั่นสะเทือน

การพัฒนาชิ้นส่วนด้านอิเลคทรอนิคส์

ในการออกแบบจะเน้น สามารถติดตั้งได้ง่ายและไม่ต้องดัดแปลงเครื่องจักรเดิม และเป็นอุปกรณ์ราคาถูก จึงออกแบบให้ทำงานผ่านระบบ Wifi และสามารถใช้ได้ทั้งแบตเตอรี่และการจ่ายไฟปกติ

การพัฒนาด้าน Software

พื้นฐานความเข้าใจว่าความถึ่จากการสั่น FFT คืออะไร

หน้าจอการ setup ข้อมูลเครื่องจักร

หน้าจอการแสดงผล

ผลการทดสอบเชิงประสิทธิผล/ประสิทธิภาพของระบบ

จุดติดตั้งเครื่องวัดอุณหภูมิและความสั่นสะเทือน

จุดติดตั้งกล่องรวมสัญญาณ

จากการทดสอบโดยการติดตั้งจริง ได้ผลในเบื้องต้นเกี่ยวกับการทำงานของเครื่องวัดอุณหภูมิและความสั่นสะเทือน สามารถทำงานและส่งข้อมูลไปเก็บที่กล่องรวมข้อมูล ผ่านระบบ Wifi ได้อย่างไม่มีปัญหา สามารถดูข้อมูลจากกราฟซึ่งผ่านกล่องรวมข้อมูล(Raspberry Pi) แต่ยังไม่สามารถส่งข้อมูลออก Internet เพื่อส่งไปยัง NETPIE ได้เนื่องจาก Policy ของโรงงานซึ่งกำลังขออนุญาตตามขั้นตอน