2559 - Burapha Universitydigital_collect.lib.buu.ac.th/dcms/files/53921323.pdf · 53921323: industrial engineering; m.eng. (industrial engineering) keyword: rice milling/ paddy drying

การปรบปรงกระบวนการอบขาวเปลอกเพอเพมประสทธภาพการสขาว

สรชย ปรทอง

งานนพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมอตสาหการ

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา กรกฎาคม 2559

ลขสทธเปนของมหาวทยาลยบรพา

nily fl: T:J nr: fl?uq il {rufril udrrn yn ary n:: il flr: aor rJrnnJ eir.r rufrn ufq

l49a ^ d u F{ v : y d u dl , A 4to?\01:fit1'11uu?\ufrfl0{ q:su tJ:vto't fluuu116? [?iudun?:'iltiluff ?u14ilsqjolnr:dnur

va.vaa^av

9lltJHAndn:'1fl?fl::ilflldn:il?t1u€ucylgl ff']lJ1?s]?fl?fl::tJ09ld]iln]: 1O{ut4t',lmurauq, . _ _ _- 1

Intu:ill tqqJ

adfi€nyfl : : unl: n'lu qilil'luu?Iun

0 116l{ 6 Wlw --..----.ornr:rifirjfnurrfin- l- du(n:. q4iau oum:cr)

n ilyfl : : runr: aouilrnril cir rrufrnud

lq6of /l m!ry rJ:urru

, u lu(n:. qQ?au 0um:nr)

?0-LZlL v\

(pr:. 6'n:rrn qarv6nn)

n::iln1:

,9 t d({rirueran:ror:rl o:. u::?triy fiar)

a - d olaqg)u A d u !a, , 4 4fi flt v ? fl ? fl : : tJ fl I ff a : 0 U tJ Fr I il : il.r r u u il u t q u u u ril u rt r u m il I t o { n I : dn u ta'l uq

UAUAAAAvilnndn:?fl?n::ilfl'lf{fl:ilil'lufilcmgt 3f ltJt?sl?fl?fl::il091d114fl't: qlo,utrrJilurd'uu:flrq, a---'- u

Aad*#-'- -' ::a nilUqnilY?fl?R::uf,1dgl:

6fi'elur) t

vt.fl.2559

(n:. or€ff6

;ufi l?- At9rou

กตตกรรมประกาศ

งานวจยเรองการปรบปรงกระบวนการอบขาวเปลอกเพอเพมประสทธภาพการสขาวฉบบบนสาเรจไดดวยด อนเนองจากคาปรกษาแนะนาทดจากบคคลตาง ๆ ผวจยขอกราบขอบพระคณ ดร. ฤภวลย จนทรสา อาจารยผควบคมงานนพนธ ผชวยศาสตราจารยดร. บรรหาญ ลลา และ ดร. จกรวาล คณดลก คณะกรรมการสอบปากเปลางานนพนธ รวมถง คณสชฌย คณจนตนา โนรวงศ และพนกงานฝายผลต บรษท บางซอโรงสไฟเจยเมง จากด ทกทานทกรณา ใหขอมลและคาแนะนาดานวชาการ นอกจากนขาพเจาขอกราบขอบพระคณสานกงานคณะกรรมการการอาชวศกษาทใหทนการศกษา ขอขอบพระคณคณพอสะอาด คณแมสายสมร ปรทอง และครอบครวทเปนกาลงใจและใหคาแนะนาใหการศกษาในระดบมหาบณฑตในครงนสาเรจไดดวยด ประโยชนของงานวจยฉบบน ขอมอบแดคณพอ คณแม คณาจารยและผมอปการะคณ ทกทาน

สรชย ปรทอง

53921323: สาขาวชา: วศวกรรมอตสาหการ; วศ.ม. (วศวกรรมอตสาหการ) คาสาคญ: การสขาว/ กระบวนการอบขาวเปลอก/ การสขาว/ การออกแบบการทดลอง/ ผลไดของขาวสาร สรชย ปรทอง: การศกษาปจจยทมผลตอกระบวนการอบขาวเปลอกดวยการออกแบบการทดลอง (THE STUDY OF FACTORS AFFECTING PADDY DRYING PROCESS USING THE DESIGN OF EXPERIMENT.) คณะกรรมการควบคมงานนพนธ: ฤภวลย จนทรสา, Ph.D., 72 หนา. ป พ.ศ. 2559.

โดยทวไปโรงสขาวขนาดใหญ จะลดความชนขาวเปลอกโดยการใชแสงอาทตย เปนแหลงความรอน เพอนาพาความชนออกจากเมลดขาว ซงเปนวธการทไมยงยากและประหยด อยางไรกตามวธนมขอเสยคอ ตองใชแรงงานและพนทในการตากมาก และไมสามารถควบคมคณภาพขาวได ทาใหเกดการสญเสย ทงน าหนก และคณภาพ ดงนนโรงสขาวจงนยมใชเครองอบลดความชนของเมลดขาวมาใชในการอบลดความชนของขาวเปลอกแทน การวจยครงนมวตถประสงคเพอศกษาปจจยทสงผลตอกระบวนการอบขาวเปลอกโดยการออกแบบการทดลอง และเพอกาหนดระดบปจจยทเหมาะสมในการอบขาวเปลอก เพอใหผลไดของขาวสารตอขาวเปลอกสงสด จากการศกษาพบวาในกระบวนการอบขาวเปลอกกอนการสนนมปจจย 2 ปจจยทมผลกระทบตออตราผลตอบแทนของขาวสารตอขาวเปลอก คอ ระดบอณหภมของลมรอนทใชทาการอบและความเรวของขาวขาเขาเครองอบ ผลจากการทดลองพบวา ระดบอณหภมของลมรอนทเหมาะสมคอ 47 องศาเซลเซยส และความเรวของขาวขาเขาเครองอบเทากบ 19 รอบ/นาท ซงจะใหคาผลไดของขาวสารตอขาวเปลอกสงสด ซงคาพารามเตอรดงกลาวสามารถนาไปประยกตใชในกระบวนการอบขาวเปลอกเพอลดความชนกอนการสเปนขาวสาร สามารถเพมผลผลตขาวสารไดเปนอยางด

53921323: INDUSTRIAL ENGINEERING; M.Eng. (INDUSTRIAL ENGINEERING) KEYWORD: RICE MILLING/ PADDY DRYING PROCESS/ DESIGN OF EXPERIMENT/ RICE YIELD SURACHAI PREETONG: THE STUDY OF FACTORS AFFECTING PADDY DRYING PROCESS USING THE DESIGN OF EXPERIMENT. ADVISORY COMMITLEE: RUEPHUWAN CHANTRASA, Ph.D., 72 P. 2016. In general, the large rice milling plant dehumidifies paddy using solar to repel moisture from the rice grain which is the simple and cost saving method. However, this method has disadvantages because it requires large number of labors and spaces. Moreover, it is not able to control rice quality. Hence, the rice milling plant uses paddy drying machine instead. The objective of this research is to study factors affecting paddy drying process using the design of experiment (DOE), and identify the optimal values of the parameters in order to create maximum yield of rice to paddy. The study indicated 2 factors affecting the rice yield, which were level of the hot air temperature used in drying process, and flow rate of the paddy to the drying process. Experimental results indicated 47 °C of the hot air temperature and 19 cycle/minute of flow speed of the paddy were the optimum value of the factors. These value increased yield of rice to paddy which could apply to the real situation for the paddy drying process before milling to rice, increasing productivity of the rice production.

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ง บทคดยอภาษาองกฤษ จ สารบญ ฉ สารบญตาราง ซ สารบญภาพ ฌ บทท 1 บทนา 1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา 1 วตถประสงคของการวจย 2 สมมตฐานงานวจย 2 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 2 ขอบเขตของการวจย 3 ขนตอนการดาเนนงานวจย 3 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ 5 กระบวนการลดความชนขาวเปลอก 5 การลดความชนโดยเครองลดความชน 8 การสขาว 27 การออกแบบการทดลอง 28 ลาดบขนการออกแบบและวเคราะหการทดลอง 30 ระดบขนความอสระ 31 การทดลองเตมรปแบบ 32 การออกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรยลดวยโปรแกรม Minitab 35 การวเคราะหความแปรปรวน 39 ผลงานวจยทเกยวของ 43

ช

สารบญ (ตอ) บทท หนา 3 วธการดาเนนงานวจย 47 ขนตอนการทาวจย 47 ศกษากระบวนการทางานของโรงสขาวตวอยาง 47 กระบวนการอบขาวเปลอก 48 ขนตอนการออกแบบการทดลอง 50 การจาแนกปจจยหลก (ตวแปรตน) 51 กระบวนการสขาว 53 การเลอกรปแบบการทดลอง 55 การทดลอง Factorial design เพอหาจานวนการทดลองทเหมาะสม 55 ขนการทดลอง 55 การคานวณ Yield ของกระบวนการ 57 4 ผลของการวจย 60 การวเคราะหผลการทดลอง 60 การทดสอบ Normality test 62 การหาคาความเชอมน 64 การหาคาระดบปจจยทเหมาะสม 64 5 สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ 66 บทสรป 66 ขอเสนอแนะการวจย 67 บรรณานกรม 68 ภาคผนวก 70 ประวตยอของผวจย 72

ซ

สารบญตาราง

ตารางท หนา 1-1 ขนตอนการดาเนนงานวจย 4 2-1 พฒนาการของการออกแบบการทดลอง 28 2-2 รปแบบขอมลจากการทดลอง 42 2-3 การวเคราะหความแปรปรวน 42 3-1 ระดบปจจยสาหรบการทดลอง 53 3-2 แบบฟอรมสรปผลการทดลอง Yield (%) 57 3-3 ขอมลททาการปอนหลงจากออกแบบการทดลอง 59

ฌ

สารบญภาพ

ภาพท หนา 2-1 การตากขาวในนา 6 2-2 การตากขาวบนลานตาก 7 2-3 เครองอบแหงเมลดพชแบบตาง ๆ 9 2-4 การเคลอนทของโซนการอบแหง 10 2-5 เครองอบแหงแบบไหลขวาง 15 2-6 เครองอบแหงแบบไหลขวางโดยนาเอาอากาศทใชระบายความรอนจากเมลดพช กลบมาใชใหม 16 2-7 เครองอบแหงแบบไหลตาม 17 2-8 เครองอบแหงแบบไหลสวนทาง 18 2-9 ภาพตดของเครองอบแหงแบบทมการผสมกนของเมลดพช 19 2-10 เครองลดความชนแบบกระบะ 20 2-11 เครองลดความชนแบบถงเกบ 21 2-12 เครองลดความชนแบบหมนเวยนขนาดเลก 23 2-13 เครองลดความชนแบบหมนเวยนขนาดใหญ 24 2-14 เครองลดความชนแบบถงหมนเวยนถงกลม 25 2-15 เครองลดความชนแบบไหลตอเนอง 26 2-16 การไหลของลมรอน 27 2-17 การเปรยบเทยบในการพจารณาระดบขนความอสระ 31 2-18 ตวแบบของการทดลองแบบ 2 และ 3 ปจจย 34 2-19 รายละเอยดไดอะลอกบอกซ 38 2-20 การแจกแจงความนาจะเปนของ F 41 3-1 กระบวนการสขาวของโรงงานกรณศกษา (เรมจากซายไปขวา) 48 3-2 เครองอบขาวของโรงงานกรณศกษา ความจ 500 ตนแบบคอลมน 49 3-3 กองขาวเปลอกชนเตรยมอบ 50 3-4 การวดเปอรเซนตความชนขาวเปลอก 51 3-5 อปกรณควบคมอณหภมลมรอนขาเขา 52 3-6 อปกรณควบคมความเรวขาวเปลอกเขาเครองอบ 53

ญ

สารบญภาพ (ตอ)

ภาพท หนา 3-7 ขนตอนการสขาว 54 3-8 การชงน าหนกขาวดวยเครองชงดจตอล 54 3-9 Multilevel factorial design 55 3-10 แบบฟอรมการเกบคาผลการทดลอง 56 3-11 หนาตางเลอกชนดการทดลองและการกาหนดระดบของแตละตวแปร 58 4-1 ผลลพธการวเคราะหขอมลดวยโปรแกรม MINITAB 60 4-2 Residual plots for yield 61 4-3 การทดสอบ Normality test 62 4-4 Probability plot of RESI1 62 4-5 ผลกระทบจากตวแปรตนอณหภมลมรอนขาเขาตอตวแปรตาม (Yield) 63 4-6 ผลกระทบจากตวแปรตนความเรวขาวขาเขาตอตวแปรตาม (Yield) 63 4-7 Response optimizer menu 64 4-8 การกาหนดคา Response optimizer setup 65 4-9 คาระดบปจจยทเหมาะสมในการอบขาวเพอใหไดคา Yield สงสด 65

บทท 1 บทนา

ความเปนมาและความสาคญของปญหา ขาวเปนสนคาเกษตรทสาคญของชาวไทย ชาวนาเปนเกษตรกรสวนใหญของประเทศ ดงคากลาวทวา “ชาวนาเปนกระดกสนหลงของชาต” แตชาวนากยงเปนอาชพมรายไดนอยเนองจากปญหาในการเพาะปลกถงแมในบางปจะไดผลผลตด ราคาขาวสารสง แตชาวนากยงขายขาวเปลอกใหกบโรงสขาวในราคาทตา เนองจากขาวทเกบเกยวมามคาความชนสง เมลดมความชนประมาณ 20-30% เมอนาขาวเปลอกมากองรวมกน เมลดขาวมการหายใจ ทาใหกองขาวมอณหภมสงขนเหมาะสมตอการเจรญเตบโตของจลนทรยตาง ๆ มผลทาใหขาวเสอมคณภาพ เชน เกดขาวเนา ขาวบด ขาวเหลอง ขาวมคณภาพการสตา เมลดพนธเสอมความงอกเรวและไมสามารถทาการขดสไดจงตองทาการลดความชนของเมลดขาวใหเหลอตากวา 15% สาหรบการเกบขาวไวนาน 2-3 เดอน แตถาเกบนานเกนกวา 3 เดอน ควรลดความชนเมลดใหเหลอตากวา 15% สาหรบโรงสและเครองอบในโรงงานตวอยางรบขาวเปลอกทมความชน 25% มาทาการอบลดความชนจนตากวา 15% จงสงเขาเกบในไซโล และทาการเปาดวยลมเยนแลวเกบไวกอนนาไปขดส การลดความชน ทาไดหลายวธ ไดแก การใชแสงอาทตย และการใชเครองอบ โดยทวไปโรงสขาวขนาดใหญ จงมกลดความชนขาวเปลอกโดยการใชแสงอาทตยเปนแหลงความรอน โดยมการเคลอนทของอากาศเปนตวชวยพาความชนออกจากเมลด ทาใหความชนของเมลดลดลงเปนวธการทประหยด ไมยงยาก แตมขอเสย คอ ตองใชแรงงานและพนทในการตาก และไมสามารถควบคมคณภาพขาวได ทาใหเกดการสญเสยทงน าหนกและคณภาพขาว เนองจากเกดการรวงหลนขณะตาก ขนยายและถกนก หน เขาทาลาย สวนการสญเสยคณภาพ ในตอนกลางวนขาวไดรบอณหภมจากแสงแดด ความชนของเมลดลดลง ในชวงกลางคน อณหภมตาลง ความชนสมพนธของอากาศสงขน ขาวจงดดความชนกลบเขาไปอกครง การเปลยนแปลงความชนภายในเมลดขาว แหงและชนสลบกน ทาใหเกดการราวในเมลด นอกจากนยงไดรบผลกระทบจากสภาพแวดลอม เชน ขาวเปยกนาคางในเวลากลางคน หรอเปยกฝนในระหวางการตาก ทาใหขาวเกดรอยราวในเมลดเชนเดยวกน เมอนาเขาไปนวดหรอสจงเกดการแตกหก คณภาพการสลดลง การลดความชนขาวเปลอกโดยการใชเครองอบจงมความจาเปนเพราะวธนมขอด คอ สามารถปฏบตไดในทกสภาวะอากาศแมวาฝนจะตกหรอมแสงแดดนอย ใชพนทนอย สามารถควบคมการลดความชน

2  

ใหอยในระดบตามตองการ สามารถควบคมปองกนความเสยหายตอคณภาพขาวไดแตมขอทตองคานงถง คอ ตนทนในการกอสรางสง คาใชจายสงและตองใชพลงงานมากในการอบขาว ดงนนหากทาการควบคมเครองอบไมเหมาะสม ทาใหการลดความชนขาวมประสทธภาพตากจะเกดปญหาทาใหอตราผลตอบแทนของขาวสารตอขาวเปลอก (Yield) ตาเพราะฉะนนควรมการทดลองตามรปแบบทถกตองซงจะชวยเพมประสทธภาพในการอบขาวเพอเพมอตราผลตอบแทนของขาวสารตอขาวเปลอก (Yield) ไดดยงขน

วตถประสงคของการวจย 1. เพอศกษาปจจยทสงผลตอกระบวนการอบขาวเปลอกโดยการออกแบบการทดลอง 2. เพอกาหนดระดบปจจยทเหมาะสมในการอบขาวเปลอกเพอใหไดอตราผลตอบแทนของขาวสารตอขาวเปลอก (Yield) สงสด

สมมตฐานงานวจย กระบวนการอบขาวเปนขนตอนแรกของโรงสขาว ซงมวตถประสงคหลกในการลดความชนของขาวเปลอกกอนนาไปทาการกะเทาะและขดส โดยมตวแปรสาคญทตองควบคม คอ อณหภมขาวขาออกจากเครองอบ อณหภมลมรอนทใชในการอบขาว และความเรวของขาวเปลอกขาเขา จนขาวเปลอกมความชนตากวา 15% ซงหากมการศกษาและควบคมตวแปรในกระบวนการอบขาวใหอยในจดทเหมาะสมจะสงผลใหประสทธภาพในการสขาว (Yield) สงขนจากเดมและไดขาวคณภาพดไมเปราะหกงาย โดยมคาเปรยบเทยบ คอ Yield เดมทกระบวนการสขาวของบรษท ทาได คอ 48%

ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 1. ไดทราบถงตวแปรทมผลตอประสทธภาพในการอบขาวและอทธพลรวมของตวแปรตาง ๆ เพอนามาทาการทดลองทางสถตได 2. ทาขนตอนการทดลองปรบเปลยนตวแปรโดยใชเครองมอของ DOE เพอประสทธภาพในการนาขาวเปลอกไปทาการสเพอใหไดคา Yield สงสดและใหเปนแบบอยางสาหรบผใชงานในการปรบปรงและพฒนาดวยตนเองตอไป

3  

ขอบเขตของการวจย 1. ระบบอบขาวเปลอกและสขาวของบรษท บางซอโรงสไฟเจยเมง จากด เลขท 182/1 หม 6 ถนนนนทบร 1 ต.บางกระสอ อ.เมอง จ.นนทบร 11000 2. ทดลองการอบขาวทความชน 18-20% เทานน

ขนตอนการดาเนนงานวจย 1. เลอกปญหาทสนใจและนาเสนอหวขอโครงการ 2. ศกษากระบวนการในปจจบนและแนวทางการปรบปรง 3. ศกษาตวแปรและตวแปรตาม และหาตวแปรหลกทใชในการควบคม 4. ศกษาขอจากดและขอบเขตการเปลยนระดบของตวแปร 5. ทาการทดลองปรบเปลยนตวแปร 6. สรปและประเมนผลการดาเนนงาน 7. จดทารายงานฉบบสมบรณและนาเสนอ ในขนตอนการดาเนนการนน สามารถแบงรายละเอยดออกเปนสวนยอย ๆ ไดเปน 7 ขนตอน โดยในแตละขนตอนสามารถกาหนดระยะเวลาในการดาเนนการแยกยอยเปนรายเดอน และสามารถดาเนนการใหเสรจสนไดภาพในระยะเวลา 9 เดอน ดงตารางท 1-1

4  

ตารางท 1-1 ขนตอนการดาเนนงานวจย

ลาดบ ขนตอนการศกษาวจย 2558 2559

ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย. ธ.ค. ม.ค. ก.พ. ม.ค. เม.ย.

1 ศกษาสภาพปญหาปจจบนของกระบวนการอบขาว

2 ทาการเกบรวบรวมขอมลตวแปรในกระบวนการอบขาว

3 ศกษาทฤษฏและงานวจยทเกยวของ

4

ทาการวเคราะหขอมลตวแปรทรวบรวมและหาแนวทางแกปญหา

5 ดาเนนการปฏบตตามแผนการแกไขปญหาทไดกาหนดไว

6

ทาการทดลอง ตามหลกสถตและวเคราะหผลการทดลอง

7 สรปผลการดาเนนงานและขอเสนอแนะ

5  

บทท 2 ทฤษฎและงานวจยทเกยวของ

จากทไดกลาวไวบทท 1 แลววา การศกษาวจยครงนมวตถประสงคเพอวเคราะหหาปจจย ทมอทธพลตอกระบวนการอบขาวเปลอก พรอมทงหาระดบปจจยทเหมาะสมในกระบวนการอบขาว เพอนาไปสใหไดคา Yield ของกระบวนการสขาวสงสดโดยทคา Yield ของกระบวนการสเดมคอ 48% โดยผวจยไดมแนวคดทจะประยกตใช หลกของการออกแบบและวเคราะหการทดลอง (Design of experiment) ดงนน ทฤษฎทเกยวของกบการวจยครงนประกอบดวย ความรเบองตนเกยวกบการลดความชนขาวเปลอกดวยวธตาง ๆ และหลกการเบองตนเกยวกบการออกแบบ การทดลองนอกจากนผวจยไดนาเสนองานวจยทเกยวของไวดวยซงรายละเอยดม ดงตอไปน ปญหาของขาวเปลอกทมความชนสงสวนใหญจะเกดกบขาวนาปรงเนองจากการ เกบเกยวจะตรงกบฤดฝนเมอเกบขาวทมความชนสงมารวมกนอยเปนปรมาณมากไวระยะเวลาหนงจลนทรยตาง ๆ เชน เชอราจะเจรญเตบโตอยางรวดเรว เชอราบางอยางอาจสรางสารพษซงใหโทษตอผบรโภค เมลดพชและจลนทรยทมอยในเมลดพชมการหายใจ โดยการเผาผลาญคารโบไฮเดรตกบออกซเจนทาใหเกดคารบอนไดออกไซด นาและความรอน เปนผลใหคารโบไฮเดรตในเมลดพชลดลงหรอทเรยกวาการสญเสยมวลแหง ความรอนทเกดขนจากการหายใจเปนสาเหตหนงททาใหคณภาพของเมลดพชลดลง เชน ทาใหขาวเปนฟนหน (เมลดขาวสารมสเหลอง) ขาวเปลอกทมความชนตงแต 24% ขนไปควรจะตองเรมอบใหแหงภายใน 1 วน ขาวเปลอกทมความชนระหวาง 21-23.9% ควรจะตองเรมอบใหแหงภายใน 2 วน และขาวเปลอกทมความชนตากวา 20.9% ควรจะตองเรมอบใหแหงภายใน 3 วน ไมเชนนนจะทาใหขาวเปลอกมคณภาพตา

กระบวนการลดความชนขาวเปลอก กรมการขาว กระทรวงเกษตรและสหกรณ ระบวาความชนของเมลดนบเปนปจจยทสาคญทสดในการกาหนดคณภาพและอายการเกบรกษาของเมลดขาวเปลอกและเมลดพนธพช โดยทวไปตองมความชนตาจงจะปลอดภยสาหรบการเกบรกษาเพราะเมลดทมความชนสง มการสะสมความรอนในกองสง เมลดมการหายใจสง เชอราและแมลงเขาทาลายไดงาย แตเมลดมความทนทานตอความเสยหายอนเนองจากเครองจกรกลไดดกวาเมลดทมความชนตา โดยทวไปในการเกบเกยวขาวความชนมกสงกวา 20% จงจาเปนอยางยงทตองลดความชนของเมลดลงหลงการ เกบเกยวเพอรกษาคณภาพของเมลดขาวเปลอกไววธการลดความชนโดยทวไปม 2 วธ คอ วธ ตากแดดและอบลดความชน

6  

1. การใชแสงอาทตยเปนแหลงความรอนโดยมการเคลอนทของอากาศเปนตวพาความชนออกจากเมลด ทาใหความชนของเมลดลดลง เปนวธการทประหยด ไมยงยากแตมขอเสย คอ ตองใชแรงงานและพนทในการตากและไมสามารถควบคมคณภาพขาวได 2. การตากขาวในนาทาใหเกดการสญเสยทงน าหนกและคณภาพขาวเนองจากเกดการรวงหลนขณะตาก ขนยาย และถกนก หน เขาทาลาย สวนการสญเสยคณภาพในตอนกลางวนขาวไดรบอณหภมสงจากแสงแดด ความชนของเมลดลดลงในชวงกลางคนอณหภมลดตาลง ความชนสมพทธของอากาศสงขน ขาวจงดดความชนกลบไปอกครง การเปลยนแปลงความชนภายในเมลดขาวแหงและชนสลบกน ทาใหเกดการราวในเมลด นอกจากนยงไดรบผลกระทบจากสภาพแวดลอม เชน ขาวเปยกนาคางในเวลากลางคน หรอเปยกฝนในระหวางการตาก ดงภาพท 2-1 เมอนาขาวไปนวดหรอส จงเกดการแตกหก คณภาพการสลดลง

ภาพท 2-1 การตากขาวในนา 3. การตากลาน ปจจบนการใชรถเกยวนวด ทาใหเกษตรกรขายขาวสด (ชน) ใหพอคาทนท ดงนน ภาระในการลดความชนจงอยทพอคาหรอโรงส แตเกษตรกรบางกลมยงคงตากขาว เพอลดความชนเองหรอเพอเกบไวทาเมลดพนธ ดงภาพท 2-2

7  

ภาพท 2-2 การตากขาวบนลานตาก ซงการตากขาวบนลาน มขอควรปฏบต ดงน 3.1 ทาความสะอาดลานตาก ควรมวสดสะอาดและแหงรองรบเมลด เชน ผาใบหรอเสอทสานดวยไมไผ ฯลฯ ไมควรตากกบพนซเมนตหรอถนนโดยตรงเพราะเมลดอาจไดรบความรอนสงเกนไป 3.2 ความหนาของกองขาวทตากควรหนาประมาณ 5-10 ซม. การตากหนาเกนไป จะทาใหการระบายอากาศไมด ขาวแหงชา การตากบางเกนไปทาใหอณหภมขาวสงมผลตอความงอกของขาวไดระหวางการตากควรหมนกลบกองขาวทก ๆ 2 ชวโมงหรอวนละ 4 ครง เพอใหลดความชนไดอยางรวดเรวและสมาเสมอ 3.3 ควรมวสดคลมกองขาวเพอปองกนนาคางหรอฝน

8  

3.4 ไมควรตากขาวนานเกนไป ระยะเวลาในการตากขาวขนอยกบความชนเรมตนความหนาบางของขาวขณะตากและความบอยครงในการกลบตลอดจนระดบความชนทตองการโดยทวไปหากความชนลดลงเหลอประมาณ 12-14% จงหยดตาก 3.5 การใชเครองอบ วธนมขอด คอ สามารถปฏบตไดในทกสภาวะอากาศแมวา ฝนจะตกหรอมแสงแดดนอย ใชพนทนอยสามารถควบคมการลดความชนใหอยในระดบตามตองการสามารถควบคมปองกนความเสยหายตอสภาพขาวได แตมขอเสย คอ คาใชจายสงและการปฏบตยงยาก

การลดความชนโดยเครองลดความชน เมลดพชมคณสมบตในการถายเทและรบความชนจากอากาศ เมอความดนไอนาในเมลดพชตากวาความดนไอนาในอากาศ เมลดพชจะดดความชนจากอากาศ ทาใหเมลดพชมความชนเพมขน ในทางกลบกนถาความดนไอนาในเมลดพชสงกวาความดนไอนาในอากาศ เมลดพชจะคายความชนสบรรยากาศในขบวนการลดความชนเปนขบวนการของการถายเทความชนและความรอน โดยนาในเมลดพชจะกลายเปนไอระเหยสบรรยากาศ การลดความชนเมลดพชโดยสวนใหญจะใชความรอนโดยอนอากาศใหมอณหภมสงขนมผลใหความชนสมพทธของอากาศตาลง เมอผานอากาศนสชนเมลดพชจะทาใหความชนในเมลดพชลดลง โดยทวไปมกใชอากาศทมอณหภมสงและความชนสมพทธตาเปนตวกลางในการอบแหงทงน เพราะสามารถอบแหงไดเรวและไดความชนของเมลดพชตาตามทตองการอณหภมของอากาศจะสงเทาไรนนขนอยกบลกษณะการนาเมลดพชไปใชงาน วธและเทคนคทใชในการอบแหงโดยมากมกจะเลอกเอาอณหภมสงสดทยอมใหไดโดยคณภาพของเมลดพชไมเสยหาย เพราะจะทาใหอบแหงไดเรว มผลใหเครองอบแหงทตองใชมขนาดเลกลง ทาใหการลงทนตา ในการอบแหงบางวธอาจใชอากาศแวดลอมในการอบแหง เชน วธการอบแหงในถงเกบ คอ อบแหงเมลดพชภายในตวถงทใชเกบรกษา การใชอากาศแหงอณหภมสงเกนไปจะทาใหเมลดพชทางดานลางของถงสมผสกบลมรอนกอนแหงเกนกวาทตองการสวนเมลดพชทางดานบนของถง ซงสมผสกบลมรอนทหลงจะยงชนอย ในขณะทอากาศรอนเคลอนทผานชนเมลดพชจะเกดกระบวนการถายเทความรอนและมวลขนพรอม ๆ กนความรอนจากอากาศจะถายเทไปยงเมลดพชและทาใหน าทบรเวณผวเมลดระเหยเขาไปอยในอากาศเปนผลใหอากาศมอณหภมลดลงและความชนสมพทธอากาศสงขน สวนเมลดพชจะมความชนลดตาลงและหากความชนลดลงมากพอแลว อณหภมของเมลดพชกจะเรมสงขนดวยจนในทสดเมลดพชจะมอณหภมสงเทากบอณหภมอากาศทใชอบแหง หากความชน

9  

ลดลงจนถงความชนสมดล เมอเมลดพชแหงดแลวโดยมกจะใหอากาศแวดลอมผานเขาชนเมลดพชเพอใหอณหภมลดลง หากเกบเมลดพชทงทยงมอณหภมสงอยอาจเกดปญหาการไหลเวยนของอากาศโดยธรรมชาตอนเนองจากความแตกตางอณหภม ซงมผลใหเกดการควบแนนของไอนา ในอากาศทาใหเมลดพชในบรเวณทมการควบแนนมความชนสงขน โดยมากมกจะเปนทชนบน ๆ และจะเปนจดเรมตนของการแพรเชอราและแมลงตอไป เครองอบแหงเมลดพชอาจแบงออกไดเปนสองชนด คอ เครองอบแหงแบบเมลดพชอยกบท (Fixed-bed dryer) และเครองอบแหงแบบเมลดพชไหล (Moving-bed dryer) แตละชนดยงสามารถแบงยอยไดอก ขอดขอเสยกแตกตางกนไปในแตละแบบดงจะไดกลาวตอไป ภาพรวมของเครองอบแหงเมลดพชแบบตาง ๆ รปแบบหลกการทางานโดยสงเขป พรอมทงกระบวนการหลงการอบแหงตาง ๆ ทนยมใชกน ดงแสดงในภาพท 2-3

ภาพท 2-3 เครองอบแหงเมลดพชแบบตาง ๆ 1. เครองอบแหงแบบเมลดพชอยกบท เครองอบแหงแบบนอาจแบงออกไดเปน 3 แบบ คอ แบบถงเกบ (Full bin drying or in-store drying) แบบเปนชน (Layer drying) และแบบเปนงวด (Batch-in-guin drying) ในเครองอบแหงแบบเมลดพชอยกบทใชอตราการไหลของอากาศคอนขางตา อยางเชนในกรณของการอบแหงแบบถงเกบจะสามารถแบงชนเมลดพชออกเปน 3 โซน (zone) ดงภาพท 2-4 คอ โซน A อยชนบนสด โซน B อยชนลางสด และโซน C อยระหวางโซน A และโซน B จากภาพจะเหนวากระแสอากาศไหลผานโซน B, C และ A ตามลาดบทโซน A เมลดพชและอากาศอยใน

10  

สภาวะสมดลความรอนและความชน เมลดพชมความชนเทากบความชนเรมตน และอากาศอบแหงมอณหภมใกลเคยงกบอณหภมกระเปาะเปยกทโซน B เมลดพชมความชนเทากบความชนสมดล ทสภาวะอากาศตรงทางเขาเครองอบแหงทโซน C เมลดพชและอากาศไมไดอยในสภาวะสมดล มการถายเทความรอนและความชนซงกนและกนเมอเวลาอบแหงเพมขนความหนาของโซน B จะมากขน และความหนาของโซน A จะลดลง เมอสนสดการอบแหงโซน C จะหายไปและจะเหลอเพยงโซน B เทานน

ภาพท 2-4 การเคลอนทของโซนการอบแหง 2. อบแหงแบบถงเกบ เมลดพชหลงเกบเกยวจะถกขนยายมาไวในถงเกบซงทาหนาทเปนเครองอบแหงดวยความสงของชนเมลดพชในเครองอบแหงแบบนจะมากกวาในเครองอบแหงชนดอนโดยอาจสง ถง 6 เมตร อณหภมและอตราการไหลของอากาศทใชอาจเปนอากาศแวดลอม อตราการไหลของอากาศทใชกนระหวาง 0.5-50 m3/ min- m3 เมลดพช การอบแหงจะดาเนนไปอยางชา ๆ โดยอาจ กนเวลาสปดาห เนองจากระยะเวลาในการอบแหงยาวนานการเจรญเตบโตของเชอราและการสญเสยมวลแหงของเมลดพชอาจมมากเกนไป เพอหลกเลยงปญหาน ความชนเรมตนไมควรสงเกนไปในประเทศเขตรอนชนแนะนาวาความชนเรมตนของขาวเปลอกทอบแบบถงเกบภายใตสภาวะอากาศรอนชนไมควรสงกวา 20% อากาศทใชอบแหงอาจถกทาใหรอนขนถาความชนสมพทธของอากาศสงเกนไป โดยทวไปมกจะใชตวควบคมความชน (Humidistat) เปนตวควบคม

11  

การทางานของตวอนอากาศ คอ เมอความชนสมพทธของอากาศสงตวควบคมจะสงใหตวอนอากาศรอนทางาน สาหรบการอบแหงขาวโพดอาจตงตวควบคมทความชนสมพทธประมาณ 55% เพอระบบอบแหงมความงายหรออาจไมใชตวอบควบคมความชนกได แตใชตวทาอากาศรอนทสามารถเพมอณหภมของอากาศไดประมาณ 3-6 องศาเซลเซยส วธนมขอเสย คอ อากาศอาจแหงเกนไปและเปนผลใหเมลดพชแหงเกนกวาทตองการ ในกรณทใชอากาศรอนในการอบแหง จะตองทาใหเมลดพชเยนลงหลงจากทเมลดพชแหงแลวโดยการเปาอากาศแวดลอม มฉะนนอาจเกดปญหาการถายเทความชนในถงเกบอนเนองมาจากการไหลเวยนของอากาศ ซงเกดขนจากความแตกตางของอณหภมภายในกองเมลดพช เปนผลใหเกดการควบแนนของไอนาในอากาศในบรเวณทเมลดพชมอณหภมตาเมลดพชในบรเวณนจะมความชนสงขน จนเกดการลกลามของเชอราและการระบาดของแมลงในทสด เกรเดยนทความชนในชนเมลดพชจะลดลงไดถาใชตวกวนหรอตวหมนเวยนเมลดพช ตวกวนทางานโดยอาศยเกลยวลาเลยงในแนวดง โดยทเกลยวลาเลยงนจะพาเอาเมลดพชทอยดานลางขนดานบนและเมลดพชจากชนบนจะเคลอนลงลาง เมลดพชจะเกดการผสมกนเปนบางสวนในขณะทเคลอนท สวนตวหมนเวยนเมลดพชนนทางานโดยอาศยเกลยวลาเลยงซงวางอยในแนวราบโดยอยเหนอพนเครองอบแหงเลกนอย เกลยวลาเลยงในแนวราบนจะกวาดเมลดพชจากรอบนอกเขาสจดศนยกลางของถงอบแหง แลวเคลอนทขนดานบนโดยเกลยวลาเลยงในแนวดงอกตวหนง ปญหาการใชเครองอบแหงนและเครองอบแหงแบบอน ๆ ดวยก คอ การตรวจสอบความชนเมลดพชวาเมลดพชไดลดลงถงจดทตองการแลวหรอยง สาหรบเครองอบแหงแบบเมลดพชอยกบทมกจะตรวจสอบโดยใชวธสมตวอยางและนามาตรวจสอบดวยเครองวดความชนซงสะดวกและรวดเรว เครองมอและตวควบคมชนสมพทธอากาศควรไดรบการตรวจสอบเปน ครงคราว เครองอบแบบถงเกบมขอดหลายขอ ซงพอสรปได ดงน 1. จะเกบเกยวเมลดพชดวยอตราใดกได 2. การจดการงาย 3. ขนตอนการขนยายเมลดพชมนอย ทาใหประหยดและลดการแตกราวของเมลดพช 4. ใชความรอนสมผสในอากาศทใชอบแหงไดอยางมประสทธภาพ 5. เมลดพชหลงอบไมแหงเกนไป 6. การใชอณหภมตาทาใหเกดการราวของเมลดพชนอย 7. ประหยดพลงงานและคาใชจาย

12  

แมวาเครองอบแบบแหงถงเกบจะมขอดมาก แตกมขอเสยอยบางกลาว คอ 1. ไมสามารถเกบเกยวเมอเมลดพชมความชนสงมาก 2. ระยะเวลาการอบแหงยาวนานทาใหตองเสยเวลาในการจดการมาก โดยสรปแลววธนเปนวธทนยมใชกนในระดบเกษตรกรและ/ หรอระดบสหกรณในประเทศเขตอบอนเพราะการเกบเกยวขาวโพด ขาวฟางหรอขาวเปลอกจะตรงกบฤดใบไมรวงซงมอากาศเยนทาใหการเจรญเตบโตของเชอราเปนไปอยางชาสาหรบประเทศในเขตรอนอยางประเทศไทยอากาศจะรอนอยเกอบตลอดป ดงนน จงตองรนระยะเวลาในการอบแหงใหสนลงโดยการเพมอตราการไหลของอากาศ 3. อบแหงแบบเปนชน การอบแหงแบบเปนชนคลายกบการอบแหงแบบถงเกบตางกนตรงทวาปรมาณการ เกบเกยวแตละครงจะไมมากนก เมลดพชทเกบเกยวในแตละวนจะถกนาไปไวในถงเกบซงทาหนาทเปนเครองอบแหงดวย การอบแหงจะเรมทนทเมอเมลดพชชนงวดแรกมาถงในวนตอ ๆ มาเมลดพชจะถกขนยายมาไวในถงเกบอก ในขณะทเมลดพชงวดกอนหนานนแหงดแลวจะเหนไดวา การอบแหงจะดาเนนไปเปนชน ๆ เมลดพชทเกบเกยวกอนจะมความชนสงในขณะทความหนารวมของชนเมลดพชจะยงนอยอย ดงนน อตราการไหลของอากาศจะสงเมลดพชทเกบเกยวครงหลงโดยปกตจะมความชนตาลงกวาเมอเกบเกยวครงแรก ในขณะเดยวกนความหนารวมของชนเมลดพชจะเพมขน ซงเปนผลใหอตราการไหลของอากาศลดลง การอบแหงดวยวธนทาใหสามารถเกบเกยวเมลดพชทมความชนสงได แตจะตองมการจดการทดพอโดยเฉพาะการเกบเกยว ถาเกบเกยวในแตละครงมากเกนไปจะทาใหการอบแหงสาหรบชนนนใชเวลานานและเมลดพชอาจเสยหายได วธการอบแหงแบบเปนชนนนาจะนามาใชกบประเทศในเขตรอนชนได 4. อบแหงแบบเปนงวด เมลดพชจะถกอบในเครองอบแหงแลวทาใหเยนลงกอนนาไปเกบไวในถงเกบอากาศทใชอบแหงมอณหภมสงกวาเครองอบแหงสองชนดแรกทไดกลาวมาแลว คอ ประมาณ 49-71ºC อตราการไหลของอากาศกสงกวามาก คอ ประมาณ 6-11 m3/ min- m3 เมลดพชและความหนาของชนเมลดพชนอยกวา คอ ประมาณ 1 เมตร หรออาจนอยกวาการอบแหงจะเปนไปอยางรวดเรวโดยอาจแลวเสรจภายใน 12-24 ชวโมง

13  

การควบคมอณหภมของอากาศรอนโดยมากมกนยมใชตวควบคมอณหภม (Thermostat) เนองจากทอณหภมสง การเปลยนแปลงของความชนสมพทธอากาศมนอย ทาใหใชตวควบคมความชนไมไดผล ตวควบคมอณหภมควรไดรบการตรวจสอบเปนครงคราว ปญหาของระบบน คอ การเกดเกรเดยนทความชน (Moisture gradient) ในชนเมลดพชอนเนองมาจากการใชอณหภมในการอบแหง โดยทเมลดพชทบรเวณทางเขาของอากาศจะแหงเกนไปและเมลดพชทตรงทางออกอาจมความชนเทากบความชนเทากบความชนเรมตน ในขณะทความชนเฉลยไดตามทตองการแลว ปญหานสามารถแกไขไดเปนบางสวนโดยขณะทเมลดพชไหลออกจากเครองอบแหงเพอนาไปเกบรกษาจะเกดการผสมกนระหวางเมลดพชแหงและชนซงตองใชเวลาหลายวนสาหรบการแพรความชนระหวางเมลดนอกจากนการเปาอากาศเพอทาใหเมลดพช เยนลงหลงการอบแหงแลวเสรจสามารถชวยลดเกรเดยนทความชนเลกนอยและทาใหความชนเฉลยลดลงเลกนอยดวย การเปาลมเยนอาจใชเวลาประมาณ 1-2 ชวโมง การทาใหเกรเดยนท ความชนในชนเมลดพชลดลงอาจทาไดโดยการใชตวกวนหรอตวหมนเวยนเมลดพชหรอโดยการควบคมความหนาของชนเมลดพชทอบแหงความหนานอาจอยระหวาง 0.30-0.45 เมตร ปญหาทสาคญอกขอหนงสาหรบระบบอบแหงแบบเมลดพชอยกบทก คอ การกระจายของกระแสอากาศ ระดบของเมลดพชควรทจะเทากนตลอดเพอใหการไหลของอากาศเปนไปอยางสมาเสมอ การใชเกลยวลาเลยงในแนวราบ ซงอยเหนอพนเครองอบแหงเลกนอยเพอใชกวาดเมลดพชเขาสจดศนยกลางของเครองอบแหง อาจทาใหเศษผงและสงสกปรกมารวมกนอยทจดศนยกลางของเครองอบแหงทาใหบรเวณนไดรบกระแสอากาศนอยกวาบรเวณทอยรอบนอกเศษผงและสงสกปรกเหลานควรไดรบการกาจดเปนครงคราว 5. เครองอบแหงแบบเมลดพชไหล เครองอบแหงแบบนตางกบเครองอบแหงแบบเมลดพชอยกนทตรงทเมลดพชมการไหลในขณะทาการอบแหงโดยทวไปเมลดพชจะไหลลงสทตาโดยแรงโนมถวง อตราการไหลของ เมลดพชขนอยกบตวควบคมการไหลซงอาจใชคนปรบโดยดจากความชนของเมลดพชเปนชวง ๆ หรออาจควบคมโดยอตโนมตโดยใชเทอรโมสแตทเปนตวควบคมการทางานของตวควบคมการไหลเมลดพชทแหงแลวจะมอณหภมสงขน ทงน เนองจากอตราการระเหยของนามนอยหรออาจใชเครองวดความชนซงอาจวดไดถกตองด แตราคาจะแพงกวามากเครองอบแหงชนดนสามารถแบงยอยไดอก 3 แบบ คอ แบบไหลขวาง (Conurrent flow dryer) และแบบไหลสวนทาง (Counter flow dryer) เครองอบแหงทงสามแบบนเหมาะกบงานในระดบกลางและใหญ เพราะใชอณหภมและอตราการไหลของอากาศสงทาใหการอบแหงเปนไปอยางรวดเรว

14  

5.1 เครองอบแหงแบบไหลขวาง ในเครองอบแหงแบบไหลขวาง อากาศทใชอบแหงจะไหลตดผานทศทางการไหลของเมลดพชดงภาพท 2-5 และภาพท 2-6 ททางดานบนของเครองอบแหงจะมทเกบเมลดพช เมลดพชจะไหลลงดานลางผานชองแคบซงกวางประมาณ 0.30-0.45 เมตร และไหลออกทางดานลางของเครองอบแหงดวยตวควบคมการไหล ชองแคบทเมลดพชไหลลงนแบงไดเปน 2 สวน คอสวนบนเปนสวนอบแหงและสวนลางเปนสวนททาใหเมลดพชเยนลงหลงอบแหงเสรจ การไหลของเมลดพชและอากาศจะมทศทางตงฉากกน อตราการไหลของอากาศแปรรประหวาง 38-76 m3/ min- m3 เมลดพชอตราการไหลของเมลดพชขนอยกบตวควบคมการไหล ซงตดตงอยทสวนลางของเครองอบแหงปญหาของเครองอบแหงชนดนกเชนเดยวกบเครองอบแหงแบบเปนงวด คอ การเกดเกรเดยนทความชนในชนเมลดพช เมลดพชชนและแหงจะผสมกนเปนบางสวนตรงทางออกของเครองอบแหงทาใหลดปญหาลงไดเปนบางสวน ปญหาทมกจะเกดขนเสมอ คอ การอดตนทชองทางออกของเครองอบแหง ดงนน จงตองตรวจสอบตวควบคมการไหลอยางสมาเสมอ ความแตกตางของเครองอบแหงแบบไหลขวาง 2 ชนด ตามภาพท 2-5 และภาพท 2-6 อยทชวงทาใหเมลดพชเยนลงหลงอบแหง ทศทางการไหลของอากาศจะตรงกนขามเครองอบแหง ทมทศทางการไหลของอากาศเยนจากดานนอกเครองอบแหงผานเมลดพชและเขาไปดานในของเครองอบแหงจะมขอดตรงทวาอากาศทใชทาใหเมลดพชเยนลงจะรอนขน และจะรอนขนอกโดยตวอนอากาศกอนทจะนาไปใชในการอบแหงตอไป ซงจะสามารถชวยประหยดพลงงานได สวนหนง ขอดอกอยางหนง คอ อากาศสวนทเยนทสดจะสมผสกบเมลดพชสวนทเยนทสด และอากาศสวนทรอนทสดจะสมผสกบเมลดพชทรอนทสดเชนกน การแตกราวของเมลดพช อนเนองมาจากความแคนภายในเมลดพชนาจะลดลงและทาใหความเสยหายในรปของเมลดแตกหกอนเนองมาจากการขนถายเมลดพชมนอยลงดวย อยางไรกตามระบบนมขอเสยตรงทวา เศษผงและสงสกปรกมโอกาสสะสมในหองเผาไหมไดมากกวา ดงนน จงตองทาความสะอาด บอยขน

15  

ภาพท 2-5 เครองอบแหงแบบไหลขวาง

16  

ภาพท 2-6 เครองอบแหงแบบไหลขวางโดยนาเอาอากาศทใชระบายความรอนจากเมลดพช กลบมาใชใหม 5.2 เครองอบแหงแบบไหลตาม ในเครองอบแหงแบบไหลตามการไหลของเมลดพชและของอากาศอบแหงจะขนานกนและมทศทางเดยวกน เมลดพชสวนทชนทสดจะสมผสกบอากาศสวนทรอนทสด เมอเมลดพชไหลตาลงมา อากาศอบแหงจะเรมเยนลงและเมลดพชจะมความชนลดลงเมลดพชทแหงแลวจะไมสมผสกบอากาศทรอนจดเลย ดงนน จงสามารถใชอากาศอบแหงทอณหภมสงมากได (อาจสงถง 150-250ºC) ทาใหสามารถอบแหงไดเรว ขอดอกอยางหนง คอ การแตกราวของเมลดพชจะมนอยเพราะเมลดพชสวนทแหงทสดจะสมผสกบอากาศอบแหงทเยนทสด เมลดพชทแหงแลวจะ ไหลออกสดานลางดวยตวควบคมการไหลซงถกควบคมโดยตวควบคมอณหภมหรอความชนของเมลดพช เมลดพชจะถกทาใหเยนลงกอนทจะไหลออกจากเครองอบแหง ความหนาของชนอบแหง ของเครองอบแบบนควรหนากวา 1 เมตร ทงนเพอใหการอบแหงเปนไปอยางมประสทธภาพ ดงภาพท 2-7 เครองอบแหงแบบไหลตามแบบหนง

17  

ภาพท 2-7 เครองอบแหงแบบไหลตาม 5.3 เครองอบแหงแบบไหลสวนทาง ในเครองอบแหงแบบไหลสวนทาง การไหลของเมลดพชและของอากาศอบแหงขนานกนแตมทศทางตรงกนขาม เมลดพชจะไหลลงดานลางและอากาศอบแหงจะไหลขนดานบน เมลดพชสวนทอยลางสดจะแหงทสด แตจะไมแหงเกนไปเพราะจะถกขนยายออกจากเครองอบแหงกอนทจะแหงเกนกวาทตองการอตราการขนยายเมลดพชถกควบคมโดยตวควบคมอณหภมหรอความชนเมลดพช ซงตดตงอยเหนอพนเครองอบแหง เมลดพชทขนยายออกไปแลวจะถกทาใหเยนลงในภายหลง ดงภาพท 2-8 เครองอบแหงแบบไหลสวนทาง

18  

ภาพท 2-8 เครองอบแหงแบบไหลสวนทาง เครองอบแหงแบบไหลสวนทางมขอด คอ การใชความรอนสมผสในอากาศอบแหงเปนไปอยางมประสทธภาพ เนองจากเมลดพชทอยชนลางไมแหงเกนไปและอากาศอบแหงตรงทางออกจะสมผสกบเมลดพชสวนทชนทสด ทาใหอณหภมของอากาศอบแหงตรงทางออกตาปญหาทอาจเกดขน คอ การควบแนนของนาทใกลทางออกของเครองอบแหง ซงเปนผลมาจาก การทอากาศอมตวดวยไอนาสมผสกบเมลดพชทอยดานบน ซงมอณหภมตากวาปญหานอาจหลกเลยงไดโดยการเลอกอตราการไหลของอากาศอบแหงใหเหมาะสมกบความหนาของชน เมลดพช แมวาเครองอบแหงแบบนจะมประสทธภาพสงแตกตองการอปกรณขนยายเมลดพช ออกจากเครองอบแหงซงคอนขางยงยากและมราคาแพง นอกจากการแบงเครองอบแหงแบบเมลดพชไหลตามลกษณะการไหลของเมลดพชและกระแสอากาศแลวอาจแบงตามลกษณะการผสมกนของเมลดพชชนและเมลดพชแหงในขณะทไหล ดงภาพท 2-9 ภาพตดของเครองอบแหงทมการผสมกนของเมลดพชโดยทวไปมกเรยกกนวาเครองอบแหงแบบ LSU ซงเปนชอยอของมหาวทยาลยแหงหนงซงเปนผคดคนการผสมกนของเมลดพชจะเกดขนในขณะทไหลผานทออากาศรอนหรอเยนทาใหปญหาเรองเกรเดยนทความชน ในชนเมลดพชลดลงอยางมาก

19  

ภาพท 2-9 ภาพตดของเครองอบแหงแบบทมการผสมกนของเมลดพช เนองจากความยงยากทเพมขนของเครองอบแหงแบบเมลดพชไหล ดงนน จงควรมหลกการจดการซงสามารถสรปได ดงน 1. ควรมการตรวจสอบความชนเมลดพชหลงอบแหงอยางสมาเสมอวาไดตามทตองการหรอไมเพอทจะไดทราบวาตวควบคมอณหภมหรอความชนเมลดพชทางานตามปกตหรอไม 2. อณหภมอากาศตรงทางออกของเครองอบแหงควรไดรบการตรวจสอบเปน ครงคราวเพอทจะไดทราบวาการไหลของอากาศอบแหงเปนอยางทวถงหรอไม 3. ควรทาความสะอาดหองอนอากาศรอนอยางสมาเสมอ 4. ควรตรวจสอบตวควบคมการไหลของเมลดพชอยางสมาเสมอ เพอดวามการ อดตนของสงสกปรกหรอไม เครองลดความชนไดมการพฒนาขนหลายรปแบบ จนในปจจบนไมเพยงพอแตจะตองมสมรรถนะสง แตยงตองปรบปรงคณภาพคานงถงความปลอดภยในการใชงานลดคาจายและมลภาวะใหตาลงโดยแบงชนดตามรปแบบของเครองไดเปน 6. เครองลดความชนแบบกระบะ (Flat bed type) เครองลดความชนแบบกระบะเปนเครองลดความชนแบบดงเดม มโครงสรางงาย ๆ ประกอบดวยหองลดความชน (Drying chamber) ซงบรเวณพนทาดวยตะแกรงหรอแผนเหลกเจาะร (Perforated floor) เตาเผา (Burner) พดลม (Blower) และเครองตนกาลง ดงภาพท 2-10

20  

ภาพท 2-10 เครองลดความชนแบบกระบะ ขณะลดความชนจะวางเมลดลงบนพนขนาดประมาณ 1-10 ตารางเมตร จากดความสงของเมลดพชไดประมาณ 20-60 เซนตเมตร ปกตจะกองเมลดสง 40 เซนตเมตร ขนอยกบความชนในเมลดและอากาศทเปาขนไปโดยมากใชอากาศโดยรอบเปาเขาไป แตถาหากมความชนในอากาศสงจะทาใหอากาศรอนขนโดยเตาเผาอตราการไหลของอากาศเปน 0.05-0.1 ลกบาศกเมตรตอวนาทขอดของเครองลดความชนแบบกระบะ คอ มตนทนตาเนองจากมโครงสรางงาย ๆ สามารถใชไดกบผลผลตหลายชนด เชน ถวเหลอง กระเทยม อาหารสตว เหด ฯลฯ สวนขอเสย กคอ ทศทางการเคลอนทของอากาศตายตวและเมลดพชไมมการเคลอนไหวทาใหความชนของเมลดไมสมาเสมอกน และเพอหลกเลยงการเกดความชนไมสมาเสมอ ความสงของชนเมลดพชจงถกจากด ดงนน ในการอบจงตองการพนทวางเมลดขนาดใหญ อกทงการนาเมลดเขา-ออกจากเครองจะตองทาโดยใชแรงงานคน และระหวางการลดความชนตองคอยคนเมลดเพอใหความชนสมาเสมอ 7. เครองลดความชนแบบถงเกบ (Storage dryer) เครองลดความชนแบบถงเกบนมลกษณะเปนถงกลม (Round bin) พนตะแกรงหรอเจาะรใหอากาศผาน ลมจะถกพดลมเปาผานเมลดพชขนมาและระบายออกทสวนบนของถงเกบความสงของชนเมลดพชประมาณ 4-5 เมตร อาจตดตงอปกรณใหความรอน (Heater) อยหนาพดลมเพอเพมอณหภมใหกบอากาศกอนผานเขาไปยงเมลดพช การเปาลมทอณหภมปกตจะลดความชนไดชากวาการใชลมรอน และเหมาะสมเฉพาะกบการลดความชนเมลดปรมาณนอยทมความชนตากวา 25% เมลดจะไมมการเคลอนทหรอหมนวนระหวางทมการลดความชน เครองลดความชนแบบนมอตราการลดความชนตา ทาใหคณภาพเมลดไมเสยหายระหวางการลดความชน ควรลดความชนอยางตอเนองจนเมลดแหง ใชเกบรกษาเมลดพชทยงไมแหงดเปนการชวคราว หรอใชเกบรกษาเมลด ทแหงแลวกได ดงภาพท 2-11

21  

ภาพท 2-11 เครองลดความชนแบบถงเกบ 8. เครองลดความชนแบบถงหมนเวยน (Circulating type dryer) การลดความชนผลผลตอยางรวดเรวและตอเนองเปนสาเหตใหเกดรอยราวในเมลด จงมกระบวนการลดความชนแลวพกไวสลบกนไป วธการนจะปองกนรอยแตกในเมลดและสามารถเพมประสทธภาพการใหความรอน นอกจากนยงทาใหการลดความชนทาไดสมาเสมอเพราะเมลดพชมการหมนเวยนใหหองลดความชนในขณะทตวแปรอน ๆ เชน อณหภมอากาศ อณหภมเมลดพช อตราการลดความชน และอตราการเผาไหมของเชอเพลงจะถกควบคมระหวางการลดความชน เครองลดความชนแบบหมนเวยนจงเปนระบบการทางานทกาหนดใหเมลดพชเกดการไหลหมนเวยนในหองลดความชนซงลกษณะดงกลาวจะทาใหความชนเมลดสมาเสมอดกวา เครองลดความชนแบบหมนเวยน อาจจดแบงตามขนาดของระบบทางานได ดงน 8.1 เครองลดความชนแบบถงหมนเวยนขนาดเลก (Small-size circulating dryer) ความจของเครองประมาณ 200-7,000 กโลกรมเมลด หองลดความชนจะแบงเปน 2 สวน คอสวนลดความชนทมอากาศรอนผาน (Drying section) และถงพกปรบอณหภม (Tempering tank)

22  

ซงไมมการผานอากาศเขาไป ดงภาพท 2-12 การลดความชนโดยวธนจงเปนการลดความชนดวยการใหความรอนสลบกบการหยดพกปรบอณหภม (Tempering drying) ดงนน เพอใหเกดการหมนเวยนของเมลดพชในการใหความรอนสลบหยดพก หลงจากเมลดพชเคลอนผานสวนลดความชน (Drying section) แลว เกลยวลาเลยงทตดตงอยบรเวณดานลางของสวนลดความชนจะรวบรวมเมลดพชทผานออกมาสงไปยงกระพอลาเลยงเมลดขนไปกระจายทสวนบนของถงพกปรบอณหภม (Tempering tank) เมลดจงหมนวนอยภายในเครอง ลดความชนจนกระทงความชนลดลงไดระดบทตองการ ชวงระยะเวลาการลดความชนสลบกบชวงพกจะขนอยกบขนาดหนาตดและปรมาณเมลดพช อตราการไหลของอากาศปกตมคาเปน 0.02-0.05

m3/ sec ซงขาวเปลอก 100 กโลกรม จะไดอตราการลดความชนเปน 0.7-1.2% ตอชวโมง เพอความปลอดภยในการลดความชนอาจตดตงอปกรณประกอบอน ๆ เชน เครองตรวจสอบกระแสไฟฟาเกน เครองตรวจจบเปลวไฟ เครองตรวจจบความรอน ในการรกษาคณภาพและความสามารถในการงอกของเมลดจะพบวา ความชนยงสงยงตองใชอณหภมในการลดความชนตา ในบางกรณความสมพนธระหวางความชนเมลดและอณหภมการลดความชนทเหมาะสมจะบนทกในเครองคอมพวเตอรในระหวางการลดความชน อณหภมการลดความชนจะตงไวอตโนมตทคาทเหมาะสมโดยวดความชนดวยมาตรวดอตโนมต เครองลดความชนชนดนสามารถลดความชนขาวเปลอกทอณหภมสงไดเมอความชนเมลดตา เวลาทใชลดความชนกจะลดลงโดยไมทาใหเสอมคณภาพ การกาหนดอณหภมทเหมาะสม ควรคานงถงอตราการงอกของเมลดดวยในกรณของขาวมกพจารณาทงอตราการงอกควบคไปกบรสชาต

23  

ภาพท 2-12 เครองลดความชนแบบหมนเวยนขนาดเลก 8.2 เครองลดความชนแบบถงหมนเวยนขนาดใหญ (Large-size circulating dryer) เครองขนาดใหญมกมความจมากกวา 20 ตน เครองลดความชนโดยทวไปทมความจตากวา 20 ตน จะตดตงภายในอาคาร แตขนาดใหญถง 40 ตน มกตดตงกลางแจง โครงสรางของชนดทตดตงภายในโดยพนฐานคลายคลงกบแบบหมนเวยนธรรมดาสวนชนดทตดตงกลางแจงตองมการตรวจวดการแผความรอน การเกดหยดนา การกดกรอน ความดนลมและความตองการดแลดาน ลาง ๆ เพอพจารณาดวย ดงนน เครองลดความชนชนดนจงมคาใชจายสง อยางไรกตามเพอเปนการประหยดเนอทมกตดตงอยในชองระหวางไซโล ดงภาพท 2-13 วธการนมประสทธภาพในการเคลอนยายเมลดพชดวยโครงสรางและการหมนเวยนจะเหมอนกบแบบหมนเวยนธรรมดาอตราการไหลของอากาศเปน 0.03 ลกบาศกเมตรตอวนาทตอเมลดพช 100 กโลกรม อณหภมอากาศประมาณ 34-45 ºC อตราการลดความชนเปน 0.6% ตอชวโมง ทความชนแรกเรมของขาวเปลอกประมาณ 17% (การเปาะเปยก)

24  

ภาพท 2-13 เครองลดความชนแบบหมนเวยนขนาดใหญ ตวอยางเครองลดความชนแบบหมนเวยนขนาดใหญอกชนดหนง คอ (Round bin type) ซงโครงสรางของเครอง ดงภาพท 2-14 เมลดพชจะถกสงโดยเกลยวลาเลยง (Screw auger) และกลบไปยงสวนบนของถงโดยสายพานสง (Screw conveyor) และกระพอ (Bucket elevator) อตราไหลของอากาศประมาณ 0.02 ลกบาศกเมตรตอวนาทตอขาวเปลอก 100 กโลกรม และอตราการลดความชนประมาณ 0.4-0.6% ตอชวโมง

25  

ภาพท 2-14 เครองลดความชนแบบถงหมนเวยนถงกลม 9. เครองลดความชนแบบไหลตอเนอง (Continuous flow dryer) เครองลดความชน แบบนมถงพกอยแยกตางหาก ลดความชนขาวเปลอกไดอยางตอเนอง ดงนน จงสามารถทาได คราวละมาก ๆ ขาวเปลอกจะไหลลงอยางตอเนองขณะทเปาลมรอนเขาไปโครงสราง ดงภาพท 2-15 ความจของเครองประมาณ 2-20 ตนขาวเปลอกมวธการเปาลมรอน 3 วธ คอ แบบคอลมน (Columnar type) แบบแผนดกลม (Baffle type) และแบบรางสามเหลยมควา (LSU หรอ Inverted trough type) ความหนาของชนเมลดในเครองลดความชนชนดนถกจากดท 25-30 เซนตเมตร กนการเกดความชนไมสมาเสมอ อตราการไหลของอากาศ 0.25-0.3 ลกบาศกเมตรตอวนาทตอขาวเปลอก 100 กโลกรม และอณหภมเมลดจะรกษาใหต ากวา 40 ºC โดยการใหอากาศรอนมอณหภมระหวาง 40-60 ºC สามารถลดความชนได 3-5% ตอการผานครงหนง ๆ อตราการไหล ของเมลดจะตงตามความจและเวลาทผานเครอง มกใชเชอเพลงเปนนามนกาด บางครงกใชเตาเผาแกลบ

26  

ภาพท 2-15 เครองลดความชนแบบไหลตอเนอง

27  

ทศทางการเปาลมรอนของทงสามแบบ ดงภาพท 2-16

ภาพท 2-16 การไหลของลมรอน

การสขาว ขาวเปลอกจะถกกะเทาะเปลอกดวยเครองกะเทาะ ซงใชลกษณะของเปลอกทหอหมเมลดขาวเปนหลกในการออกแบบ เครองกะเทาะทนยมใช คอ แบบโมหน (Under runner disc) และแบบลกยาง (Rubber rolls) เครองกะเทาะแบบโมหนจะกะเทาะเปลอกโดยใชลกษณะทปลายเมลดขาวทงสองดาน มชองวางระหวางเมลดและเปลอก และลกษณะการขบกนของเปลอก ในระหวางการกะเทาะเมลดขาวเปลอกจะถกกดทปลายทงสองดานทาใหเปลอกทขบกนอยแตกออกจากกนและทาใหเมลดขาวกลองหลดจากเปลอกการกะเทาะลกษณะนจะมตนออนและจมกขาว (สวนปลายของเมลดทตดกบตนออน) ทแตกหกระหวางการกะเทาะหลดตดมากบเปลอกดวย สวนการกะเทาะดวยลกยางกะเทาะจะใชลกษณะการขบตวของเปลอกเปนหลกโดยมลกยาง 2 ลกหมนดวยความเรวไมเทากน ทาหนาทฉกเปลอกของเมลดออก การกะเทาะในลกษณะนจงไมมจมกขาวและตนออนมากบเปลอก ขาวกลองเมอผานการกะเทาะและแยกเปลอกออกแลวจะถกนามาขดขาวซงเปนการขดเอาชนราทประกอบดวยเนอเยอ 5 ชน ออกใหเหลอแตชนแปง เพอใชสาหรบบรโภค ซงทาใหเกดการสญเสยคณคาทางอาหารไป

28  

1. ประสทธภาพการสขาว อตราการสขาวหรออตราการแปรสภาพขาวเปลอกเปนขาวสาร เปนสวนหนงทใช ในการวดหาประสทธภาพของโรงสได ทงน เนองจากอตราการสขาวนอกจากจะขนอยกบคณภาพของขาวเปลอก สภาพบรรยากาศแวดลอมและความชนของเมลดแลว ยงขนอยกบสภาพเครอง สขาวดวย ผลตผลทไดจากการสขาวเปลอก ปกตจะจดแบงเปนตนขาว ปลายขาวทอน (เอวน) ปลายขาวเลก (ซ) ราละเอยดและราหยาบ การสขาวในประเทศไทยอตราการสขาวเปลอกคณภาพดจากโรงสขาวสวนใหญ จานวน 1,000 กก. เปนขาวสารชนด 5% จะไดตนขาวและปลายขาวรวมกนประมาณ 660 กโลกรม โรงสระบบทนสมยนยมใชกนมากในประเทศญปน ยโรป และอเมรกาทสขาวเปลอกทงเมลดสนและเมลดยาว ประเทศไทยเรมมโรงสขาวแบบทนสมยมาประมาณ 10-15 ปมาแลว ระบบการทางานกคลายกบระบบเกา แตกตางกนทตนกาลงและรายละเอยดของเครองจกรแตละเครองททางานไมเหมอนกน

การออกแบบการทดลอง การออกแบบการทดลอง คอ การกาหนดเงอนไขสาหรบการทดลองทจะทาใหสามารถตความหมายถงสาเหตและผลทตองตดสนใจได โดยพจารณาความแตกตางของขอมลจากสาเหตทสามารถควบคมได ซงจดประสงคสาคญของการทดลอง คอ การยนยนขอเทจจรง (Confirmation) การคนหาขอเทจจรง (Exploration) การทดลองกระทาได 2 วธ คอ 1. การทดลองปฏบตงานจรง (Physical experiment) 2. การทดลองดวยการจาลองผล (Simulation) การออกแบบการทดลองมประวตมาอยางยาวนานและไดมการพฒนาการขนมาเรอย ๆ ซงพอจะแบงใหเหนความแตกตางของการออกแบบการทดลองแบบเกาและแบบใหมใหเหนได ดงตารางท 2-1 ตารางท 2-1 พฒนาการของการออกแบบการทดลอง

แบบเกา แบบใหม 1. ปรบทละตวแปรตอครง 1. ปรบทกตวแปรทงหมด (Full factorials) 2. ทาทกตวแปรทเปนไปไดในการปรบ 2. ทาเพยงบางสวน (Factional factorials) 3. เลอกเอาเฉพาะการทดลองโดยการเดา 3. เลอกการทดลองโดยมหลกการ

(Screening design)

29  

จดประสงคสาคญของการทดลองม 2 ประการ คอ เปนการยนยนขอเทจจรง เปนการพสจนถงขอเทจจรงหรอความเชอจากประสบการณหรอทฤษฎบางอยางทอธบายเกยวกบกระบวนการผลตและเปนการคนหาขอเทจจรง เปนการศกษาถงอทธพลของเงอนไขใหมทมตอระบบการผลต หลกการสาคญ 3 ประการของการออกแบบการทดลอง 1. หลกการสม (Randomization) เปนหลกการทใหขอมลแตละตวมโอกาสถกเกบเทา ๆ กน เพอกระจายผลกระทบทเกดจากอทธพลแทรกซอน ใหกบทกระดบทศกษาใหเทา ๆ กน 2. หลกการซา (Replication) เปนการทาการทดลองซาในแตละขอมล เพอวตถประสงคในการกาจดออกซงอทธพลแทรกซอนตาง ๆ ทมในขอมล 3. หลกการบลอค (Blocking) เปนการจดกลมทาการเกบขอมลเปนชวง เพอวตถประสงคในการลดอทธพลแทรกซอนออกไปเพอสรางความแมยาในขอมลยงขน หลกสาคญสาหรบพจารณาการออกแบบและวเคราะหการทดลอง สามารถแยกเปนหวขอได ดงน 1. การกาหนดปญหา 1.1 การรบรถงปญหา 1.2 การกาหนดตวแปรตอบสนอง 1.3 การกาหนดปจจยทจะใหแปรเปลยนคา 1.4 การกาหนดระดบของปจจย (ทรทเมนต) 1.4.1 ระดบเชงคณภาพ/ ระดบเชงปรมาณ 1.4.2 กาหนดแบบสม/ กาหนดแบบคงท/ กาหนดแบบผสม 1.5 สรปผลเกยวกบระดบปจจยตาง ๆ ทนามารวมกน 2. การออกแบบการทดลอง 2.1 ขนาดตวอยางทตองการ 2.2 การเรยงลาดบของการทดลอง 2.3 วธการสมตวอยางทใช 2.4 รปแบบและสมมตฐานทใชอธบายความสมพนธของตวแปรตาง ๆ 3. การวเคราะหผลการทดลอง 3.1 วธการประมวลผลจากขอมล 3.2 การคานวณคาทางสถตทใชสาหรบการทดสอบ 3.3 การตความหมายผลทไดจากการทดลองเพออธบายลกษณะกระบวนการผลต

30  

3.4 การสรปผลและกาหนดขอเสนอแนะ

ลาดบขนการออกแบบและวเคราะหการทดลอง 1. ขนตอนท 1 การรบรและนยามถงปญหาทสนใจ เปนการกาหนดถงสงทผทดลองอยากทราบและกาหนดวาจะตองการอะไร โดยผทดลองจะตองศกษาสงทเกยวของอยางรอบคอบ 2. ขนตอนท 2 การกาหนดตวแปรอสระหรอระดบของปจจย (ทรทเมนต) แบงได ดงน 2.1 การกาหนดปจจย 2.1.1 มเพยงปจจยเดยว 2.1.2 ม 2 ปจจย 2.1.3 ม 3 ปจจย ฯลฯ 2.2 การกาหนดทรทเมนต 2.2.1 แบบสม 2.2.2 แบบคงท 2.2.3 แบบผสม 3. ขนตอนท 3 การกาหนดตวแปรตอบสนองโดยตองพจารณาถงความสามารถในการวดได และความถกตองกบความแมนยา 4. ขนตอนท 4 เลอกแบบการทดลองทเหมาะสมตองใหความสนใจถงความมประสทธภาพทางสถต (ความเสยงในการตดสนใจ) และความมประสทธภาพทางเศรษฐศาสตร (คาใชจายในการทดลอง) 5. ขนตอนท 5 ดาเนนการทาการทดลอง ตองใหความสนใจถงความสมความถกตอง ในการวดและความสมาเสมอในการทดลอง (กระบวนการอยในการควบคม) 6. ขนตอนท 6 การวเคราะหขอมลโดยทฤษฎการอนมานทางสถต 7. ขนตอนท 7 การสรปผลและใหขอเสนอแนะ การออกแบบการทดลองในอตสาหกรรมปจจบนจาเปนตองใชการออกแบบทดลองทมการทดลองนอยเพอประหยดตนทนและเวลารวมไปถงขอจากดอน ๆ เชน ผลตอสงแวดลอม การทดลองแบบตองทาลายไมสามารถนากลบมาใชใหมไดหรอมตนทนตอการทดลองสง

31  

ระดบขนความอสระ (Degree of freedom) ระดบขนความอสระ คอ ตวเลขทใชเปรยบเทยบระหวางระดบปจจยหลกหรอปจจยรวมซงจาเปนทใชในการกาหนดระดบใหไดคาเฉพาะทถกตองทสด ระดบขนความอสระอธบายได ดงภาพท 2-17 แสดงคน 3 คน โดยท A สงเทากบ 1, B สงเทากบ 2, C สงเทากบ 3 สามารถบอก ในลกษณะเปรยบเทยบไดวา C ตากวา A และ B ตากวา A จะเหนไดวา A หมดโอกาสในการเปรยบเทยบถงเพราะเปนผถกอางอง ดงนน ความอสระในการอางองม 2 คา คอ C เทยบกบ A และ B เทยบกบ A จงสามารถบอกไดวาระดบขนความอสระมคาเทากบ 2

ภาพท 2-17 การเปรยบเทยบในการพจารณาระดบขนความอสระ พจารณาคาระดบขนความอสระในการทดลองจะขนอยกบระดบปจจย โดยจาแนกประเภทของปจจยได ดงน 1. ปจจยหลก: คาระดบความอสระ = จานวนระดบของปจจย -1 (2-1) ตวอยางเชน ระดบปจจยเทากบ 2 จะมคาความอสระเทากบ 1 (2-2) 2. ปจจยรวม: คาองศาอสระ = ผลคณของระดบขนความอสระของปจจยหลก ตวอยางเชน ปจจย A มระดบปจจยเทากบ 2 และปจจย B มระดบปจจยเทากบ 2 ระดบความอสระของปจจย A×B = (ระดบขนความอสระปจจย A)×(ระดบขนความอสระปจจย B) (2-3) = (2-1)×(2-1) = 1 3. ปจจยสญญาณรบกวน (Noise factor) ปจจยสญญาณรบกวน คอ ปจจยทไมสามารถควบคมไดหรอยากแกการควบคมจงไม

32  

ทาการควบคมในกระบวนการผลต จงกาหนดสงนนเปนสญญาณรบกวน ซงถอวาเปนคาคลาดเคลอนในกระบวนการผลตททาใหเกดความแปรปรวนแตในการคานวณจะถอวาไมแสดงระดบปจจยโดยจะถอวาเปนจานวนครงในการทดลอง 4. การลดคาอคตในการทดลอง 5. การลดคาความคลาดเคลอนจากการทดลอง สามารถแบงได 2 กลม คอ 5.1 ความคลาดเคลอนหลก เรยกอกอยางหนงวา ความคลาดเคลอนระหวางการทดลองซงความคลาดเคลอนเกดขนขณะทมการเปลยนรปแบบการทดลองหนง โดยทวไปเกดจากการเปลยนกรรมวธการทดลอง คาความคลาดเคลอนนสามารถลดไดโดยการลดจานวนครงในการเปลยนรปแบบการทดลองใหนอยทสด (การกาหนดปจจยลงตารางการทดลอง ออทอกอนอลอะเรย Orthogonal array ควรใหปจจยทมความยงยากในการเปลยนรปแบบการทดลองอยในลาดบตน ๆ) 5.2 ความคลาดเคลอนรองหรอทเรยกอกอยางหนงวา ความคลาดเคลอนภายใน การทดลอง ซงเกดจากการทาการทดลองหลายครงในรปแบบการทดลองเดม ซงคาของการคลาดเคลอนรองนขนอยกบปจจยของความคลาดเคลอนของระบบการวดและความคลาดเคลอนตามธรรมชาตของการวดโดยทธรรมชาตของการวดแกไขโดยการหาคาเฉลยจากการทาการวดหลาย ๆ ครง สวนความคลาดเคลอนของระบบ แกไขการฝกฝนการทาการทดลองและใชเครองมอทาการทดลองทมความเทยงตรงสง 5.3 การสมการทดลอง ความคลาดเคลอนในการทดลองเกดจากลาดบการทดลองทมคาเสอมสภาพในตวเองในการทาการทดลองหลายครงหรอการรวมตวเมอมการทาการทดลอง หลายครงซงไมสามารถแกไขทางกายภาพได สามารถทาการลดปญหาความคลาดเคลอนน โดยการสมการทดลองเพอการกระจายความคลาดเคลอนออกไปอยางทวถง แตกอาจจะเพมความคลาดเคลอนในรปแบบความคลาดเคลอนหลกหรออาจใชการทดลองแบบเปนกลมขอมลแทนการสมการทดลองของแตละลาดบการทดลอง

การทดลองเตมรปแบบ (Factorial design) บรษท โซลชน เซนเตอร จากด ระบวา การออกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรยล จะสามารถทาการศกษาอทธพลของปจจยทมตอกระบวนการและเกดขนพรอม ๆ กนได เมอมการทาการทดลอง ควรทาการเปลยนคาระดบปจจยไปพรอม ๆ กนมากกวาทาการเปลยนคาระดบปจจยตวใดตวหนง เพราะจะทาใหไดงานทมประสทธภาพมากกวาทงในเรองการประหยดเวลาและตนทน และยงสามารถวเคราะหเรองอทธพลรวม (Interaction) ระหวางปจจยไดดวยโดยอทธพล

33  

รวม (Interaction) คอ ผลของการทปจจยรวมกนทมอยในหลาย ๆ กระบวนการ ถาไมไดทาการทดลองแบบแฟคทอเรยลอาจจะไมเหนผลของอทธพลรวม (Interaction) ไดชดเจนนก 1. การออกแบบเพอการคดเลอก (Screening design) ในงานพฒนากระบวนการและงานการผลตสวนมาก มตวแปรจานวนมากทมแนวโนมวาจะมสวนในการปรบปรงการคดเลอกเปนการลดจานวนตวแปรเหลานใหมจานวนนอยลง โดยคดเลอกตวแปรทมความสาคญอยางมากตอคณภาพของผลตภณฑ การลดจานวนตวแปรนทาใหคณสามารถจะพจารณาเฉพาะทตวแปรทมความสาคญตอกระบวนการเทานนได หรอพจารณาตามหลกการความสาคญจานวนนอย “Vital few” การคดเลอกอาจจะสามารถทาไดถงการหาคาทเหมาะสม (Optimal) ของตวแปรนน ๆ รวมทงทาการทดลองเพอหาคาทดทสด (Optimization) เพอบอกวาคาตอบสนอง (Response) มสมการความสมพนธทางคณตศาสตรเปนเสนตรงหรอเสนโคง 2. การออกแบบการทดลองแบบ Full factorial ในการทดลองแบบ Full factorial คาตอบสนอง (Response) จะถกวดคาททก ๆ เงอนไขของทกคาระดบปจจยทมในการทดลองโดยเงอนไขการทดลอง (Combination of factor levels) เปนเงอนไขทกาหนดใหทาการทดลองเพอวดคาตอบสนองโดยทเงอนไขการทดลองแตละอน จะเรยกวา รน (Run) และมการทาการทดลองเพอวดคาตอบสนองและชดขอมลทงหมดในทกรน จะเรยกวา แบบการทดลอง (Design) ในภาพท 2-18 นแสดงตวแบบของการทดลองแบบ 2 และ 3 ปจจย โดยจดจะเปนแสดงถงเงอนไขการทดลอง (Combination) แตละอนของการทดลอง ตวอยางเชน ในตวแบบ 2 ปจจย (Two-factor design) จดทมมลางดานซายและรนของการทดลองทมคาระดบปจจย A เปนคาตา (Low) และคาระดบปจจย B เปนคาตา เชนกน

34  

ภาพท 2-18 ตวแบบของการทดลองแบบ 2 และ 3 ปจจย 3. การออกแบบการทดลองแบบ Two-level full factorial ในตวแบบของ Two-level full factorial ในทก ๆ การทดลองทก ๆ ปจจยจะมคาระดบเพยงแค 2 ระดบเทานน การทดลองแตละรนจะมทก ๆ คาระดบของทก ๆ ปจจย ถงแมวาตวแบบ Two-level full factorial จะไมสามารถทาการทดลองทคาปจจยยาน (Range) กวาง ๆ มากได แตก สามารถใหสาระขอมลทมประโยชนไดโดยทจานวนรนไมมากนกตอหนงปจจย เพราะวา Two-level full factorial สามารถทจะแสดงคาแนวโนมได จงสามารถนามาใชเพอนาไปเปนแนวทางในการสรางการทดลองตอไป ตวอยางเชน เมอตองการทจะทาการทดลองในยานทกวางขนซงมสมมตฐานเบองตนวาจะมคาทดทสดอย อาจใชตวแบบแฟคทอเรยล (Factorial) เพมเตมจากจดนโดยใชวธการออกแบบการทดลองแบบ Central composite 4. การออกแบบการทดลองแบบ General full factorial ในตวแบบของ General full factorial การทดลองแตละครงในแตละปจจยจะมคาระดบ หลาย ๆ คา ตวอยาง เชน ปจจย A ม 2 ระดบ ปจจย B ม 3 ระดบ และ ปจจย C ม 5 ระดบ การทดลองในทกรนจะทาครบทกคาระดบของทกปจจย ตวแบบ General full factorial อาจจะนาไปใชในการทดลองขนาดเลกเพอทาการคดเลอกปจจย (Screening) หรอเพอทาการหาคาทดทสด (Optimization) 5. การออกแบบการทดลองแบบ Fractional factorial ในการทดลองแบบ Full factorial คาตอบสนองจะถกวดคาในทก ๆ เงอนไขการทดลองซงจะเปนทก ๆ คาระดบของทกปจจย ซงอาจจะตองมการทาการทดลองจานวนมากครง ตวอยาง

35  

เชน การทดลองของ Two-level full factorial ของ 6 ปจจย อยางนอยตองมการทดลองจานวน 64 รน หรอกรณทม 9 ปจจยจะมการทดลองอยางนอย 512 รน เพอเปนการประหยดเวลาและตนทนอาจทาการออกแบบการทดลองใหมการทาการทดลองเฉพาะบางเงอนไข ตวแบบ Factorial ทมการทดลองไมครบทกเงอนไขนเรยกวา Fractional factorial designs โปรแกรม Minitab สามารถสรางตวแบบ Fractional factorial ไดจนถงจานวนปจจย 15 ตวตอหนงการทดลอง Fraction factorial มความสาคญอยางมากในการทดลองเพอการคดเลอกปจจย (Screening) เพราะวามการลดจานวนรนลงจนเหลอขนาดการทดลองทสามารถทาไดจรง รนทถกเลอกมาทาการทดลองเปนรนทอยในชดการทดลองของตวแบบ Full factorial ซงในกรณทไมไดทาการทดลองครบทกเงอนไขของทกปจจยจะทาใหเกดผลอยางหนงทเรยกวาคอนฟาวด (Confounded) ซงคอนฟาวดนหมายถง อทธพลของปจจยทไมสามารถทาการประเมนคาแยกออกมาไดเดยว ๆ และอาจเรยกวาเปน Aliased โดย Minitab จะแสดงตารางของ Alias ทอยในรปแบบของการคอนฟาวด เพราะวาเรองของคอนฟาวด ทาใหอทธพล (Effects) บางตวไมสามารถหาคาไดทาใหการเลอกการทา Fractional factorial ตองเลอกสวนทจะมาทาใหถกตองเพอใหไดผลลพธทใชงานได การเลอกสวนการทดลองทดทสด (Best fraction) บางครงอาจจะตองใชความรเฉพาะเกยวกบกระบวนการและผลตภณฑเพอมาตดสนใจดวย 6. การออกแบบการทดลองแบบ Plackett-burman การทดลองแบบ Plackett-burman เปนการทดลองทมคา Resolution เทากบ 3 (III) ซง ถอเปนการทดลองแบบ Fractional factorial ทม Resolutions III ซงมรปแบบของ Alias ระหวางปจจยหลก (Main effect) กบ Interaction ของ 2 ปจจย (Two-way interactions)

การออกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรยลดวยโปรแกรม Minitab บรษท โซลชน เซนเตอร จากด ทาการทดลองแบบแฟคทอเรยลจะมขนตอน ดงตอไปน 1. กอนทจะทาการใช Minitab ในการออกแบบการทดลองจะตองมการทาการทดลอง เบองตนมากอนเพอการวางแผนตวอยาง เชน จะตองทาการหาปจจยทคาดวามอทธพลตอคาตอบสนอง 2. ใน Minitab สามารถใชเพอสรางตวแบบการทดลองใหม หรอใชกบเวรคชททมขอมลอยแลว 2.1 ใชคาสง Create factorial design เพอสรางตวแบบ Full หรอ Fraction factorial และ Plackett-burman

36  

2.2 ใชคาสง Define custom factorial design เพอใชในการสรางตวแบบกรณทม เวรคชททมขอมลอยแลว ซงสามารถทจะปรบเปลยนและกาหนดคอลมนของปจจยและคาตาง ๆ เพอใหเหมาะกบตวแบบและการวเคราะหตอไป 2.3 ใชคาสง Modify design เพอทาการแกไขชอปจจย เปลยนคาระดบปจจย การสรางคาซ า (Replicate) การทาการสมลาดบการทดลอง (Randomization) สาหรบ Two-level design สามารถใชสราง Fold dsign เพมรนทจด Axial points และเพมรนท Center point 2.4 ใชคาสง Display design เพอทาการเปลยนลาดบการทดลองของแตละรน และหนวย ทงแบบทเปนคาจรง (Uncoded) หรอคารหส (Code) ซง Minitab ไดแสดงคาไวของแตละปจจยในเวรคชท 2.5 ทาการทดลองและเกบคาขอมล จากนนใสคาขอมลในเวรคชทของ Minitab 2.6 ใชคาสง Analyze factorial design เพอวเคราะหคาตอบสนอง (Response) ใชคาสง Analyze variability เพอทาการวเคราะหคาความเบยงเบนมาตรฐาน (Standard deviation) สาหรบกรณทมการทาซ า 2.7 ในกรณทจะทาการพลอตกราฟเพอดอทธพล (Effects) ใชคาสง Factorial plots เพอทาการสรางกราฟทแสดงไดทงอทธพลหลก (Main effects) และอทธพลรวม (Interaction effects) และ Cube plot สาหรบตวแบบ Two-level สามารถใชคาสง Contour/ Surface plots เพอแสดงกราฟ Contour และ Surface 2.8 ถาตองการทาการหาคาทดทสดของคาตอบสนอง ใชคาสง Response optimizer หรอคาสง Overlaid contour plot เพอชวยในการหาคาทดทสดโดยทาทงแบบตวเลขและพจารณาจากกราฟ หมายเหต: ในแตละการทดลองอาจจะมลาดบของขนตอนตางกนหรออาจจะมการทาซ าทขนตอนใดเพมหรอบางขนตอนอาจจะไมตองทา 3. การเลอกแบบการทดลองแบบแฟคทอเรยล (Choosing a factorial design) การออกแบบการทดลองเปนการกาหนดรปแบบการทาการทดลองในแตละรน รวมทง โครงสรางของการทาบลอค (Blocks) การทาซ า (Replication) การสม (Randomization) และ เงอนไขปจจย (Combination) ของแตละรน เมอไปทาการทดลองจะตองมการวดคาตอบสนองของแตละรนทเกดขน Minitab สามารถออกแบบตวแบบของ 2-Level full และ Fractional, Plackett-burman และ General full factorial ในการเลอกตวแบบตองมขอมลเบองตน ดงน 3.1 จานวนปจจยทจะทาการศกษา 3.2 จานวนรนทสามารถทาการทดลองได

37  

3.3 ผลกระทบดานตาง ๆ เชน ตนทน เวลา และเรองความพรอมของทรพยากรทเกยวของในแตละปญหาอาจจะตองมการพจารณาเรองอน ๆ รวมดวยเพอใหตวแบบเปนไปตามทตองการซงตวแบบนนอาจจะตองสามารถทาไดดงขอตอไปน 3.4 สามารถเพมจานวนการทดลองไดอยางตอเนองหรอทาเพมจากของเดมได 3.5 สามารถทาการทดลองไดในแบบ Orthogonal blocks ซงตวแบบทมเรอง Orthogonal block คอ ตวแบบทสามารถประมาณคาอทธพลของปจจยและบลอค (Block) แยกจากกนไดและยงสามารถทาใหคาความผนแปรของสมประสทธทถกประมาณคา (Estimated coefficients) นนมคานอยสด 3.6 สามารถตรวจจบความไมสมรปของตวแบบ (Lack of fit) 3.7 สามารถประมาณคาอทธพลของปจจยทคดวานาจะมความสาคญได โดยเลอกทาตวแบบท Resolution ทเหมาะสมเลข Resolution เปนตวอธบายถงการ Alias ของปจจยในตวแบบ ซงสามารถอธบายถงเลข Resolution ได ดงน 3.7.1 Resolution III ไมมอทธพลหลก (Main effects) ใดท Alias กนและกนแตวา อทธพลหลก (Main effect) จะ Alias กบอทธพลรวม 2 ปจจย (Two-way interactions) และอทธพลรวม 2 ปจจย (Two-way interactions) มการ Alias กนเอง 3.7.2 Resolution IV ไมมอทธพลหลก (Main effect) จะ Alias กบอทธพลรวม 2 ปจจย (Two-way interactions) แตอทธพลรวม 2 ปจจย (Two-way interactions) มการ Alias กนเอง 3.7.3 Resolution V ไมมอทธพลรวม 2 ปจจย (Two-way interactions) ใดท Alias กนเองแตอทธพลรวม 2 ปจจย (Two-way interactions) Alias กบอทธพลรวม 3 ปจจย (Three way interaction) 4. การสรางตวแบบการทดลองแบบ 2-Level factorial การสรางตวแบบ 2-Level factorial (Creating 2-Level factorial designs) Minitab มตวเลอกใหเพอไวใชกบ 2-Level 4.1 Full factorial design ซงสรางไดถง 7 ปจจยในหนงตวแบบ 4.2 Fractional factorial design ซงสามารถสรางได 15 ปจจยในหนงตวแบบ คณสามารถเลอกใชตวแบบท Minitab สรางไวแลว (ซงตวแบบเหลานสามารถดรายละเอยดทตวเลอก Display available design) หรอสามารถสรางตวแบบเองดวยการกาหนดตว Generator ในการสรางตวแบบ

38  

4.2.1 การเรยกคาสง Stat > DOE > Factorial > Create factorial design ใชกบการออกแบบการทดลองแบบ 2-Level ทงแบบ Full และ Fractional และ Plackett-burman ซงจะปรากฏไดอะลอกบอกซ เพอใหกาหนดคาตวแปรตางดงในภาพท 2-19

ภาพท 2-19 รายละเอยดไดอะลอกบอกซ 5. Type of design 5.1 Level factorial (Default generators): Minitab จะตงเปนคาอตโนมต 5.2 Level factorial (Specify generators): เลอกเมอตองการกาหนดตว Generator ดวยตวเอง 5.3 Plackett-burman design: เลอกเมอตองการสรางตวแบบ Plackett-burman 5.4 General full factorial design: เลอกเมออยางนอยมปจจยตว 1 มคาระดบมากกวา 2 ระดบ 5.5 Number of factors: เพอทาการกาหนดจานวนปจจยทจะมในตวแบบ 6. การสราง 2-Level gactorial fesign 6.1 เลอก Stat > DOE > Factorial > Create factorial design

39  

6.2 ถาตองการดรายละเอยดเลอกท Display available design ใชตารางนเพอเปรยบเทยบคณสมบตตาง ๆ เลอก OK 6.3 ในสวน Type of design เลอก 2-Level factorial เปนคาทตงไวเรมตนของMinitab 6.4 สวน Number of factors เลอกไดตงแต 2 ถง 15 6.5 เลอก Designs 6.6 ในชองบนสดมเครองหมายแถบสเลอกตวแบบทตองการสรางตามทคณตองการแลวใหไปทไดอะลอกบอกซสวนอนตอ

การวเคราะหความแปรปรวน (Analysis of variance: ANOVA) ในกระบวนการผลตทรพยากรทใชในการผลตมความเปลยนแปลงอยเสมอสงทผเกยวของในกระบวนการผลตตองการผลต คอ ทาอยางไรตวแปรในกระบวนการผลตจงจะมสภาพทเหมาะสมและสามารถทาใหผลผลตออกมาตามความตองการมากทสด ในการกาหนดคาปจจยทเหมาะสมในกระบวนการผลต สามารถทาไดดวยหลกการงาย ๆ คอ ทาการเปลยนคาของปจจยแลวสรปผลการทดลองทได ซงในกรณทกระบวนการผลตมปจจยในการผลตมากกวา 1 ปจจยขนไปแลว การเกดปจจยรวมและความคลาดเคลอนในการปฏบตจะเปนผลมาเกยวของดวยในวตถประสงคของการทดลอง สงทตองสนใจลาดบแรก คอ ความแปรปรวนซงตองลดคาความแปรปรวนและตองสามารถควบคมได การใชหลกการวเคราะหความแปรปรวนซงเปนวธทางสถตคาคดคนจาก Sir ronald fisher ในป ค.ศ. 1930 ความจรงแลวการวเคราะหความแปรปรวนนนเปนเพยงเครองมอทใชการคานวณทางคณตศาสตรและหลกการทางสถตในการวเคราะหคาความแตกตางของคาเฉลยของกลมโดยใชความแปรปรวนเปนตวแปรในการคานวณซงการวเคราะหความแปรปรวนไมใชเครองตดสนใจ การตดสนใจขนอยกบการตความหมายจากผลลพธหลกการคานวณดวยวธวเคราะหความแปรปรวนม ดงน 1. การหาผลรวมกาลงสอง (Sum of square) การคานวณคาผลรวมกาลงสองของแตละปจจย คอ การนาขอมลทอยในระดบเดยวกนมารวมกนโดยใชการยกกาลงเพอหกลางผลกระทบเรองเครองหมายโดยทความแตกตางของผลรวมกาลงสองของปจจยทงหมดและผลรวมกาลงสองของแตละปจจย คอ ผลรวมกาลงสองของคาคลาดเคลอน

40  

2. การหาระดบขนความอสระ (Degree of freedom) คาระดบขนความอสระของแตละปจจย ระดบขนความอสระของปจจยหลก = จานวนระดบของปจจย -1 = n-1 ระดบขนความอสระรวม = (จานวนการทดลองทงหมด-1)×(จานวนกลม-1) ระดบขนความอสระของความคลาดเคลอน 3. การหาคากาลงสองโดยเฉลย (Mean sum square) คากาลงสองโดยเฉลยเปนการสมมตฐานตามหลกการทฤษฎการกระจายเขาสศนยกลาง (Central limit theorem) ซงถอวาคากาลงสองโดยเฉลยเทยบไดกบคาความแปรปรวนของกลม ตวอยาง โดยทคากาลงสองโดยเฉลยจะมคาเทากบผลรวมกาลงสองหารดวยระดบขนความอสระ ใชสญลกษณ V หรอ MS การหากาลงสองโดยเฉลย

4. การหาคาตวทดสอบ F และการใชตารางแจกแจง F ในการเปรยบเทยบความแปรปรวน การหาคาตวทดสอบ F = คากาลงสองเฉลยของปจจย/ คากาลงสองโดยเฉลยคาคลาดเคลอน

การพจารณาผลการคานวณคาทดสอบ F ของปจจยใด ๆ ทระดบการยอมรบ (1-α) จะสามารถพจารณาคา F ของปจจยเหลานนจากการเปดตารางการแจกแจง F เทยบกรณคาทไดจากการเปดตารางแจกแจง F(Fα,a-1,a(n-1) มคานอยกวาคาคานวณ (Ftr) แสดงวาปจจยการทดลองมความแตกตางอยางมนยสาคญดงในภาพท 2-20

41  

ภาพท 2-20 การแจกแจงความนาจะเปนของ F 5. การปรบคาความคลาดเคลอน (Pulling) ในการทดลองบางครงผลการคานวณหาคากาลงสองโดยเฉลยของแตละปจจย ในบางปจจยนนมคานอยมากเมอเทยบกบปจจยอนทมคามาก จงสามารถรวมปจจยทนอยนนรวมเขากบปจจยของความคลาดเคลอน จะใชหลกการพลลงอฟ (Pulling up) คอ การใชตวทดสอบ F ทดสอบกบปจจยทมคากาลงสองโดยเฉลยของปจจยทมคานอยทสด ถาผลการทดสอบอยในขอบเขตของตารางการแจกแจง F กจะทาการรวมคากาลงสองโดยเฉลยของปจจยนนเขากบคากาลงสองโดยเฉลยของความคลาดเคลอนและจะทาการทดสอบกบปจจยทคากาลงสองโดยเฉลยมคานอยลาดบตอไปจนกวาจะไมผานการทดสอบเทยบกบตวทดสอบ F อางอง 6. การพจารณาอทธพลของปจจย (Percent contribution) อทธพลของปจจยเปนการบอกถงผลลพธของอตราสวนของปจจยทพจารณาเทยบกบอทธพลของปจจยทงหมด ซงจากการทดสอบดวยการใชตาราง F สามารถบอกไดเฉพาะตวปจจยทมผลตอการทดลอง สวนอทธพลของปจจยจะบอกไดวาปจจยใดบางทมผลตอการทดลองดวยอตราสวนเทาใดเมอเทยบกบอทธพลของปจจยทงหมด

มจานวนประชากรบางสวนมคาเฉลย (μ) ทสนใจ ขนาดตวอยางทชกมาจากประชากรอาจมขนาดตาง ๆ ทไมเทากน ประชากรสามารถพจารณาเปนเซตของสงทดลอง ซงมผลกระทบตอตวแปรตอบสนอง สงทดลอง (ทรทเมนต) เปนปจจย 1 ปจจยทสนใจในระดบตาง ๆ คาเฉลยแตละคาเปนคาเฉลยตอบสนองจากสงทดลองหลงจากทเรมทาการทดลอง จะนาคาสงเกตในแตละสงทดลอง และแตละครงมาลงบนทกเพอเตรยมในการคานวณดงในตารางท 2-2 จากนนนาคาใน

42  

ตารางท 2-2 ไปคานวณตามสตรขางตนกจะไดคาผลลพธตาง ๆ เพอนามาวเคราะหความแปรปรวนดงในตารางท 2-3 ตารางท 2-2 รปแบบขอมลจากการทดลอง

สงทดลอง คาสงเกต ผลรวมของสงทดลอง คาเฉลยสงทดลอง 1 Y11 Y12 … Y1n Y1 � 2 Y21 Y22 … Y2n Y2 � . . . … . . . . . . … . . . a Ya1 Ya2 … Yan Ya �� Y.. �..

ตารางท 2-3 การวเคราะหความแปรปรวน

แหลงความผนแปร ผลรวมกาลงสอง

(SS) องศา

ความอสระ (df) คาเฉลยกาลงสอง (MS)

ตวทดสอบ (Fc)

ระหวางสงทดลอง SStr a-1 MStr MStr/ MSE ภายในสงทดลอง SSE = SST-SStr a(n-1) MSE

ทงหมด SST an-1 หมายเหต: เมอ n = จานวนคาสงเกตในแตละสงทดลอง a = จานวนสงทดลอง 7. การวเคราะหความแปรปรวนดวยขอมลทอานคาไดไมตอเนอง การวเคราะหความแปรปรวนในลกษณะขอมลทไมตอเนองมหลกการคานวณ ดงน 7.1 คานวณสดสวนของเสยในทกประเภท 7.2 คานวณหานาหนกทกประเภท 7.3 คานวณหาผลรวมกาลงสองโดยเฉลยทงหมด (Sm) 7.4 คานวณหาผลรวมกาลงสองทงหมด (SST) 7.5 คานวณหาผลรวมกาลงสองของแตละปจจย (Str)

43  

7.6 คานวณหาผลรวมกาลงสองของความคลาดเคลอน (Se) 7.7 การหาระดบคาความอสระ 7.8 การหาความแปรปรวนของแตละปจจย (V) 7.9 การหาคาตวทดสอบ F และการใชตารางแจกแจง F ในการเปรยบเทยบความแปรปรวน 7.10 การปรบคาความคลาดเคลอน 7.11 การหาอทธพลของปจจยในการดอตราสวนแปรปรวนการทดลอง

ผลงานวจยทเกยวของ การวจยนเปนการศกษาปจจยทเหมาะสมในการควบคมอณหภมการอบขาวเพอลดความชนขาวเปลอก เปนการศกษาทางดานการเพมประสทธภาพของการสขาวเปลอกหอมมะลเพอการสงออกโดยใชวชาการทเกยวของกบการปรงปรงคณภาพของกระบวนการผลต เทคนคทางดานสถต หลกการวเคราะห การออกแบบและวเคราะหการทดลองเตมรปแบบ (Factorial design) เพอชวยเพมประสทธภาพในการกระบวนการสขาวทผานกระบวนการอบลดความชนดวยเครองอบขาวเปลอก ซงผลงานวจยอน ๆ ทใชพนฐานวชาการเดยวกบการวจยนม ดงตอไปน ไมตร แนวพนช จารวฒน มงคลธนทรรศ และพนย ทองสวสดวงศ (2539) กลาววา ไดทาการสรางเครองลดความชนขาวเปลอกตนแบบโดยใหสามารถใชเชอเพลงไดทง 2 ชนด แลวทาการทดสอบการลดความชนขาวเปลอก เพอหาขอมลอตราการลดความชน อตราการใชเชอเพลงการใชพลงงานไฟฟาและคณภาพการสของขาวเปลอก ผลการทดสอบการลดความชนขาวเปลอกทความชนเรมตน 22% (มาตรฐานเปยก) ใหเหลอ 15% โดยใหเครองทางานแบบเมลดไหลหมนเวยนผานลมรอนจนกวาจะเหลอความชนทตองการ ลมรอนทใชลดความชนควบคมไวท 80oC±5 oC ปรากฏวาเครองลดความชนทออกแบบไวนสามารถลดความชนเฉลยได 2% ตอชวโมง คณภาพ การสเปรยบเทยบกบตวอยางขาวเปลอกเดยวกน แตลดความชนโดยเปาลมธรรมชาตใหเหลอความชนเดยวกนแลวมเปอรเซนตขาวสารเตมเมลดแตกตางกนไมเกน 3% ซงดกวาตากแดด ในลานตาก (3-5%) คาใชจายในการลดความชนซงรวมราคาของเครอง คาบารงรกษาและคาใชจายแปรผนแลวประมาณ 154.5 บาท/ ตน กรณใชนามนดเซลเปนเชอเพลงและประมาณ 106 บาท/ ตน กรณใชแกลบเปนเชอเพลง อดเทพ ทวรตนพาณชย (2540) กลาววา ความเปนไปไดของการใชเทคนค ฟลอไดเซชนในการอบแหงขาวเปลอกเพอการเพมคณภาพขาวโดยพจารณาถงอทธพลของตวแปรตาง ๆ ทมผลตอการเพมปรมาณตนขาว การทดสอบการอบแหงขาวเปลอกทมความชน เรมตนระหวาง 23-31%

44  

มาตรฐานเปยกจนเหลอความชนสดทายในชวง 13-28% มาตรฐานเปยกทอณหภมอากาศสง 140 และ 150oC พบวาการอบแหงโดยใชเทคนคฟลอไดเซชนสามารถเพมปรมาณตนขาวไดสงสดเมอลดความชนใหเหลอความชนสดทายอยในชวง 20-22% มาตรฐานเปยกและกระบวนการเกบขาวเปลอกหลงผานเครองอบแหงในทอบอากาศ (Tempering) เปนระยะเวลา 2 ชวโมงขนไป จะชวยเพมปรมาณตนขาวของตวอยางขาวเปลอกเมอลดความชนจนเหลอความชนสดทายตากวา 18% มาตรฐานเปยก การเพมอณหภมอากาศอบแหงจาก 140 เปน 150 oC สามารถเพมปรมาณ ตนขาวไดใกลเคยงกน ความขาวของขาวสารทไดหลงการอบแหงสวนใหญอยในระดบทยอมรบได แตความขาวของขาวสารจะลดลงตามอณหภมทใชในการ Tempering ซงอาจเปนปญหาในการ ซอขาย ถาอณหภมทใชในการ Tempering สงกวา 60 oC ขณะทคณภาพดานความยอมรบในการบรโภคขาว ขาวทไมผานการ Tempering ไมแตกตางจากขาวอางอง แตขาวทผานการ Tempering มกลนเหมนของขาวสกทสงขน และความขาวของขาวสกลดลง เยาวเรศ ไชยกนทา (2541) ไดทาการวจยเพอปรบปรงระบบกระจายอากาศรอนในตอบ โดยวดประสทธภาพจากอตราการลดความชนตอเวลาทใชในการอบ จากการทดลองอบพรกใหญครงละจานวน 15.2 กโลกรม บรรจถาดละ 1.7 กโลกรม จานวน 9 ถาด พบวาอตราการลดความชนความชนหลงอบของพรก และความสนเปลองกระแสไฟฟามคาเฉลย 21.5% ความชน/ ชวโมง19.72% ความชน และ 80.75 kWHr ตามลาดบ การทดลองอบเนอลาไยครงละจานวน 27 กโลกรม โดยพลงงานไฟฟาบรรจลาไยถาดละ 3 กโลกรม พบวาอตราการลดความชน ความชนหลงอบของลาไย และความสนเปลองกระแสไฟฟามคาเฉลย 24.26% ความชน/ ชวโมง 20.36% ความชน และ70.12 kWHr ตามลาดบ สาหรบการทดลองอบแหงลาไยโดยใชกาซหงตมเปนเชอเพลง พบวาอตราการลดความชน ความชนหลงอบของลาไย ความสนเปลองกระแสไฟฟาในการขบมอเตอรพดลม และความสนเปลองกาซหงตมมคาเฉลย 32.84% ความชน/ ชวโมง 16.59% ความชน 6.56 kWHr และ 6.17 กโลกรม ตามลาดบ (เปอรเซนตความชนทใชเปนหนวยของ Moisture content ฐานแหง (Dry basis) ซงเปนคาทนยมใชกนในการวเคราะหกระบวนการอบแหง (Dehydration) เพราะชวยใหการคานวณสะดวก เนองจากนาหนกแหงของวสดคงทอาจจะบอกเปนเปอรเซนต หรอจานวนกรมของนาตอจานวนกรมของของแขง (g H2O/ g solid)) วไล ปาละวสทธ ดวงอร อรยพฤกษ และพรสร กาญจนา (2545) ไดทาการศกษาหาอณหภมทเหมาะสมของเครองอบลดความชนแบบกระสอบ (Sack drier) โดยใชอณหภมคงทตลอด คอ 40, 45 และ 50 oC และอณหภมทคอย ๆ สงขนในตอนทาย คอ 40 ตามดวย 45 oC, 40 ตามดวย 50 oC และ 40 ตามดวย 45 oC และ 50 oC และศกษาประสทธภาพของเครองลดความชนแบบถง (Bin drier) ชนดคอลมนถงกลมเมลดอยกบทในการอบลดความชนเมลดพนธขาวทมความชนเรมตน

45  

แตกตางกน เพอหาอตราในการลดความชน ความงอก และอายการเกบรกษาของเมลดพนธขาวหลงลดความชนการศกษาหาอณหภมทเหมาะสมของเครองอบลดความชนแบบกระสอบ ดาเนนการทดลองทศนยวจยขาวพษณโลกในฤดนาปรง พ.ศ. 2542-2543 ผลการทดลองพบวา อณหภมทใชตางกน 6 วธ ดงกลาว สามารถลดความชนของเมลดพนธดวยความเรวเฉลย 0.96, 1.19, 1.55, 1.15, 1.29 และ 1.43% ความชนตอชวโมงตามลาดบ โดยลดความชนจาก 20% ลงเหลอ 12% ความชนในเวลาประมาณ 8, 7, 5, 7, 6 และ 6 ชวโมง ตามลาดบ ความงอกและอายการเกบรกษาของเมลดพนธขาวทอบลดความชนดวยอณหภมดงกลาวไมแตกตางกนมาก และใกลเคยงกบเมลดทตากแดด จนแหง โดยมอายการเกบรกษานานประมาณ 10 เดอน สาหรบการศกษาประสทธภาพของเครองลดความชนแบบถง ดาเนนการทดลองทสหกรณการเกษตรพรหมพรามจากด ศนยขยายพนธพชท 1 จงหวดพษณโลก ฤดนาป พ.ศ. 2544-2545 พบวา ถงลดความชนขนาดเสนผาศนยกลาง 2.00 เมตรสามารถลดความชนเมลดไดเรวกวาถงขนาดเสนผาศนยกลาง 2.70 เมตร โดยความเรวในการลดความชนเฉลยเทากบ 0.79 และ 0.47% ความชน/ ชวโมงตามลาดบ ความชนของเมลดในแตละตาแหนงของถงลดลงดวยความเรวทแตกตางกน เมลดบรเวณใกลทอลมความชนลดลงเรวกวาบรเวณหางทอลม โดยเฉพาะตาแหนงใกลปากถงดานหางทอลมความชนของเมลดจะสงกวาตาแหนงอน ๆ ประมาณ 3-7.5% ความชนขนาดของถงอบ 2.00 และ 2.70 เมตร และความชนเรมตนของเมลดพนธขาว 18.2-23.4% ความชนทนามาอบลดความชนไมมผลกระทบตอความงอกและความแขงแรงของเมลดพนธ อายการเกบรกษาของเมลดพนธขาวทอบและตากแดดใกลเคยงกน คอ 13-15 เดอน แตความแขงแรงของเมลดทอบลดความชนลดลงชากวาเมลดทตากแดด สรพงศ บางพาน (2547) ไดศกษาระบบการสขาวกลองทมขนาดเลกซงเปนเครองมอในการแปรรปขาวทมราคาถก กระบวนการในการผลตไมซบซอนมากนก โดยไดเลอกวธการทดลองโดยวธการออกแบบหาพนทผวผลตอบสนอง (Response surface methodology; RSM) เพอความสอดคลองกบพนผวทตองการผลตอบแทนและประเมนความเหมาะสมในสภาวะของการทดลอง ดวยการออกแบบสวนประสมกลาง (Central composite design; CCD) โดยทดลองกบขาวทงหมด 3 พนธ ไดแก พนธขาวขาวดอกมะล 105 พนธขาว กข 15 และพนธขาวปทมธาน 1 เพอศกษาผลกระทบของ 2 ปจจย คอ ความเรวรอบ และชองวางระหวางลกยางตอเปอรเซนตขาวดหลงจากการกะเทาะเปลอกโดยเครองสขาวกลองนจะใชระบบ Inverter เปนตวควบคมการทางาน โดยแบงการทดลองเปน 3 ขนตอน คอ การทดลองเพอหาชวงระดบของปจจย การทดลองเพอหาอทธพลของปจจยจากแบบจาลอง และการทดลองเพอยนยนผลของคาปจจยทเหมาะสมของเครองสขาวกลอง ผลจากการทดลองทระดบนยสาคญ 0.05 พบวาคาของปจจยทเหมาะสมตอการกะเทาะขาวเปลอก สาหรบพนธขาวขาวดอกมะล 105 คอ ความเรวรอบเทากบ 1,480 รอบตอนาท ชองวาง

46  

ลกยางเทากบ 0.66 มลลเมตร ไดเปอรเซนตขาวด 72.99% สวนพนธขาว กข 15 คอ ความเรวรอบเทากบ 1,480 รอบตอนาท ชองวางลกยางเทากบ 0.39 มลลเมตร ไดเปอรเซนตขาวด 81.58 % สวนพนธขาวปทมธาน 1 ตองปรบความเรวรอบเทากบ 1,471 รอบตอนาท ชองวางลกยางเทากบ 0.66 มลลเมตร ไดเปอรเซนตขาวด 74.69% ตามลาดบ

47  

บทท 3 วธการดาเนนงานวจย

ขนตอนการทาวจย ไดแบงเปนหวขอหลก ดงน 1. ศกษากระบวนการทางานของโรงสขาวตวอยางเพอเขาใจการทางานของแตละระบบและทราบถงขอบเขตของการทดลอง 2. กระบวนการอบขาวเปลอก 3. ขนตอนการออกแบบการทดลอง 4. การทดลอง Factorial design เพอหาจานวนการทดลองทเหมาะสม 5. ขนตอนการอบขาว และการบนทกคาลงแบบฟอรม 6. ขนตอนการทดลอง 7. การวเคราะหผลการทดลอง

ศกษากระบวนการทางานของโรงสขาวตวอยาง บรษท บางซอโรงสไฟเจยเมง จากด (BSM) เลขท 182/1 หม 6 ถนน นนทบร 1 ตาบล บางกระสอ อาเภอเมอง จงหวดนนทบร 11000 เปนโรงสขาวเพอการสงออกขนาดใหญในนามขาวหงสทอง กาลงการผลต 1,000 ตน (ขาวเปลอก) ตอวน ซงเปนระบบทครบวงจร คอ มตงแตกระบวนการอบขาวเปลอก การกะเทาะเปลอกและสขาว ซงมรายละเอยด ดงตอไปน กระบวนการสขาวจะเรมตงแตการนาขาวเปลอกทมความชนไมเกน 15% มาเทลงในหลมรบขาวและถกสงผานไปยงเครองทาความสะอาดขาวเปลอกดวยกระพอลาเลยงขาวเปลอก จากนนจงเขาเครองกะเทาะแลวจงเขาเครองตระแกรงโยกเพอคดขนาดขาวกลอง จากนนจะนาขาวกลองทผานการสแลวมาคดแยกสงเจอปน ขดส ปรบปรงคณภาพ ดงภาพท 3-1

48  

ภาพท 3-1 กระบวนการสขาวของโรงงานกรณศกษา (เรมจากซายไปขวา)

กระบวนการอบขาวเปลอก กระบวนการอบขาวเปลอกจะเรมตงแตรถเทขาวเปลอกใสลงในหลมรบขาวแลวสงไปผานเครองทาความสะอาดขาวเปลอกโดยผานกระพอ จากนนจงลาเลยงเขาเตาอบ (ขนาด 500 ตน) จนไดระดบทตองการโดยมสวทชจากดความสงของขาวเปลอก จากนนจะเรมทาการอบโดยปรบอณหภมลมรอนขาเขา โดยมพดลมดดมาจากทอลมรอนจากเตาเผาแกลบโดยการดดลมรอนจากการเผาแกลบเขาคอยลรอนเพอไมใหลมรอนทสงเขาไปยงเครองอบขาวมกลนควนอนจะสงผลใหขาวสารมกลนควน โดยมตวควบคมอณหภมปรบลมรอนผสมกบอากาศเพอใหไดอณหภมอบทตองการและความเรวลมทตองการและความเรวรอบของขาวเปลอกขาออกเพอใหขาวไดไหลเวยนในเตาอบ ภายในจะเปนชองทใหขาวเปลอกไหลคลกเคลากน ซงจะชวยในการถายความชน และความรอนใหกบขาวเปลอกไดสมาเสมอกน โดยทพนกงานจะคอยมาเกบตวอยางขาวเปลอกเพอนาไปวดความชน และอณหภมขาวเปลอกตามระยะเวลา จากนนเมอความชนของขาวเปลอกลดลงทตากวา 15% จงหยดกระบวนการอบขาว เพอใหขาวเปลอกไหลไปเขาในไซโลเกบขาวซงมการเปาลมเยนเพอลดอณหภมของขาวเปลอกลดลง เมอไดระยะเวลาทกาหนดกจะสงไปยงกระบวนการสขาวตอไป ดงภาพท 3-2

49  

ภาพท 3-2 เครองอบขาวของโรงงานกรณศกษาความจ 500 ตนแบบคอลมน ขาวเปลอกทบรษทรบซอมาจากเกษตรกรในพนทภาคอสานโดยทวไปจะมความชนในชวง 20%-30% ในการอบขาวเปลอกหอมมะลเพอลดความชนนนตองทาซ าหลายครงเพอลดการหกและเหลองของเมลด อกทงยงคงความหอมและนมซงเปนคณสมบตเดนของขาวหอมมะล ในการทดลองครงนจะนาขาวทผานกระบวนการอบแหงมาแลวจนมความชนไมเกน 20% ซงในการรบซอขาวนนเกษตรกรจะนาขาวมาขายใหโรงสพรอม ๆ กนเปนจานวนมาก ดงนน การลาเลยงเขาเครองอบจงตองทาอยางตอเนองในกระบวนการทดลองนจะใชเครองอบขาวแบบคอลมนชนดเมลดขาวไหลคลกเคลา หรอแบบ แอล.เอส.ย. ในการเกบขอมล โดยจะนาเขาเครองอบครงละ 1,000 กโลกรม แลวนามากองเพอลดอณหภมของขาวโดยการกองไวในอาคารตามภาพท 3-3

50  

ภาพท 3-3 กองขาวเปลอกชนเตรยมอบ เนองจากจดประสงคในการวจยครงน คอ การศกษาพารามเตอรของการอบขาวทเหมาะสมทสด เพอใหสามารถนาขาวเปลอกทผานกระบวนการอบไปทาการสใหไดอตราผลตอบแทน (Yield) สงสด โดยใชระยะเวลาในการอบสน ในการทดลองจะใชขาวเปลอกทผานการอบเตรยมความชนตามกระบวนการของทางบรษทมาเรยบรอยแลว ปอนเขาสระบบอบขาว และทาการปรบตงคาพารามเตอรของเครองตามแบบการทดลองทไดออกแบบไว แลวจงทาการเกบรวบรวมขอมล

ขนตอนการออกแบบการทดลอง ขนตอนการออกแบบการทดลอง ปฏบตตามลาดบดงน คอ 1. การกาหนดปจจยทจะนามาพจารณา จากการวเคราะหสาเหตของปญหาการลดความชนของกระบวนการอบขาว ซงสงผลกระทบตอคณภาพของขาวสารทผานกระบวนการส เชนขาวสารเมลดหก มสเหลอง ขน ทาใหขายไมไดราคาโดยการระดมสมองรวมกบผทรบผดชอบในกระบวนการอบขาวของโรงงานกรณศกษาพบวาการควบคมระดบพารามเตอรตาง ๆ ของเครองอบ และการควบคมระดบอณหภมเปนจดทสาคญซงมอทธพลทาใหเกดปญหาตอประสทธภาพของเครองอบ คอ ใชระยะเวลานานและคณภาพของขาวตา (ขาวสารเหลอง แตกราว) โดยพารามเตอร ทเปนสาเหตของการเกดความแปรปรวนของกระบวนการอบซงเปนตวแปรตนม 2 ปจจย ซงจะกาหนดใหเปนปจจยในการทดลอง คอ อณหภมลมรอนขาเขา (องศาเซลเซยส) และความเรวของขาวขาเขาเครองอบ (รอบ/ นาท)

51  

ตวแปรควบคมอณหภมขาวเปลอกขาออก (องศาเซลเซยส) เปนปจจยทควบคมใหคงทเพอปองกนไมใหขาวเปลอกเกดความเสยหายจากความเปราะหากขาวเปลอกขาออกทเกบตวอยางออกมาพรอมกบการวดความชนมอณหภมสงเกนทกาหนด ประมาณ 43oC จะตองทาการปรบลดอณหภมลมรอนขาเขาลงชวขณะ จนกระทงอณหภมลดลงแลวคอยปรบเพมอณหภมลมรอนขาเขากลบไปยงคาทตงไว ตวแปรตาม อตราผลตอบแทนของการสขาว (Yield) ซงจะจากดขอบเขตของความชนขาวขาเขาสาหรบการทดลองท 18-20% ในการรบซอขาวเปลอก (ยงความชนสงราคารบซอขาวกจะตา สวนตางประมาณ 1% ความชนตอ 120 บาทตอตน) สวนปจจยอน ๆ ทไมสามารถควบคมไดจะไมนามาพจารณา เชน อณหภม ความชนสมพทธในอากาศ ฯลฯ การวดความชนขาวเปลอกจะนาขาวเปลอกทเกบตวอยางในแตละชวงเวลา มาอานคาความชนดวยเครองวดความชน ซงจะทาการวดสามครงแลวหาคาเฉลย ดงภาพท 3-4

ภาพท 3-4 การวดเปอรเซนตความชนขาวเปลอก

การจาแนกปจจยหลก (ตวแปรตน) การจาแนกปจจยหลกจะพจารณาจากความสามารถในการควบคมไดในกระบวนการผลตปจจยทนามาพจารณาในการทดลองทสามารถควบคมไดทกปจจย จะจดวาเปนปจจยหลกทงหมด

52  

1. การกาหนดระดบของปจจย ตามขอจากดของปจจยทควบคมและความสามารถของเครองจากการศกษากระบวนการลดความชนขาวนมการกาหนดปจจยเพยงสองตว คอ อณหภมลมรอนขาเขา และความเรวของขาวขาเขาเครองอบ ซงอณหภมลมรอนขาเขาจะม 3 ระดบ คอ ปจจยในลกษณะคาสง (Max) คากลาง (Medium) และคาตา (Min) แตปจจยอกตวหนง คอ ความเรวของขาวขาเขาเครองอบจะมเพยง 2 ระดบ คอ ปจจยในลกษณะคาสง (Max) และคาตา (Min) โดยพจารณาจากมาตรฐานการทางานทใชอยในปจจบน ดงน 1.1 อณหภมลมรอนขาเขา แบงออกเปน 3 ระดบ คอ 47, 48.5 และ 50oC (ในกระบวนการผลตปจจบนกาหนดไวประมาณ 47-50 oC) จากประสบการของผผลตขาวหอมมะลอณหภมลมรอนทใชในการอบขาวไมควรเกน 50 oC เพราะจะทาใหเมลดขาวหกและขน ความหอมลดลง และคาแนะนาของผออกแบบเครองไมควรใชอณหภมเกน 75 oC เพราะจะทาใหอณหภมขาวขาออกสงเกน 43 oC จะทาใหขาวเสยหายซงใชอปกรณในการวดอณหภมแบบ Resistance temperature detector (RTD) ชนด PT100 (ทาจาก Platinum มคาความตานทาน 100 Ohm ทอณหภม 0 oC ) ดงภาพท 3-5

ภาพท 3-5 อปกรณควบคมอณหภมลมรอนขาเขา 1.2 ความเรวของขาวขาเขาแบงออกเปน 2 ระดบ คอ 19 รอบ/ นาท และ 20 รอบ/ นาท เนองจากเปนคาทเหมาะกบขนาดการลาเลยง (กระพอมอตราการไหล 50 ตนตอชวโมง) 1.2.1 หากปรบท 20 รอบตอนาท จะไดอตราการไหล = 50 ตนตอชวโมง ซงถาปรบมากกวานขาวเปลอกจะลนกระพอ

53  

1.2.2 หากปรบท 19 รอบตอนาท จะไดอตราการไหล = 47.5 ตนตอชวโมง ซงถาปรบตากวานขาวเปลอกจะขาดชวง ทาใหระบบการอบขาวไมตอเนอง ซงการควบคมอตราการไหลของขาวเขาเครองอบ ดงภาพท 3-6

ภาพท 3-6 อปกรณควบคมความเรวขาวเปลอกเขาเครองอบ ตารางท 3-1 ระดบปจจยสาหรบการทดลอง

ปจจย ระดบท 1 ระดบท 2 ระดบท 3 หนวย อณหภมลมรอนขาเขา (A) 47 48.5 50 องศาเซลเซยส ความเรวของขาวขาเขา (B) 19 20 - รอบ/ นาท

กระบวนการสขาว

ในการทดลองใชเครองจกรในการสขาวตามกระบวนการและขนตอนการสมาตรฐานของบรษทซงดาเนนการอยเปนประจาและในการวจย ผวจยมงเนนทจะเพมประสทธภาพของการอบขาวเพอเพมคา Yield ของระบบ ฉะนนหลงจากอบขาวเปลอกจนความชนลดลงตากวา 15% แลวจะทาการสตามกระบวนการจนไดเมลดขาวสารทสมบรณ ราขาว ปลายขาวและแกลบ ดงภาพท 3-7

54  

ภาพท 3-7 ขนตอนการสขาว จากนนทาการชงน าหนกขาว ปลายขาว ราขาว และแกลบทได ดวยเครองชงดจตอลและบนทกขอมล ในตารางท 3-2

ภาพท 3-8 การชงน าหนกขาวดวยเครองชงดจตอล

55  

การเลอกรปแบบการทดลอง ในการออกแบบการทดลองทมผลการทดลองเทยงตรงทสด คอ การใช General full factorial design การทดลองในการศกษาน มปจจย 2 ปจจย ปจจยละ 3 และ 2 ระดบ

การทดลอง Factorial design เพอหาจานวนการทดลองทเหมาะสม คานวณหาจานวนการทดลองซา (Replicate) เพอใหไดความเชอมนท 95% (Alpha = 0.05) ดงในภาพท 3-9 ใชโปรแกรม Minitab 17 โดยกาหนดการทดลองซา (Replicates) เทากบ 3 จงไดการทดลองทงหมด 18 Runs ทาการทดลองและบนทกคาผลลพธทไดลงในตารางการทดลอง เพอนาคาไปวเคราะหในขนตอนถดไป

ภาพท 3-9 Multilevel factorial design

ขนการทดลอง ในการทดลองอบขาวเปลอกแตละรอบตองทาการจดบนทกขอมลลงแบบฟอรม ดงภาพท 3-10 เพอนาขอมลทไดจากการทดลองไปวเคราะหผล

56  

ภาพท

3-10

แบบ

ฟอรม

การเก

บคาผลก

ารทด

ลอง 

57  

ตารางท 3-2 แบบฟอรมสรปผลการทดลอง Yield (%)

Speed 19 rpm. Speed 20 rpm. Temp 47 °C 46.7539 51.5035 55.7836 38.1367 36.2906 36.5870

Temp 48.5 °C 45.1206 48.9875 41.9540 40.7289 47.3892 43.2907 Temp 50 °C 46.1011 44.3776 39.2715 32.4797 37.5557 33.4341

ขนตอนการอบขาวและวธการบนทกคาลงแบบฟอรม 1. เกบตวอยางขาวเปลอกเพอวดและบนทกความชนขาวกอนเขาอบดงภาพท 3-10 2. ชงน าหนกขาวใหได 1 ตน จากนนลาเลยงขาวเปลอกเขาเครองอบ 3. เลอกระดบปจจยทใชกบการทดลองปอนเขาระบบควบคม แลวบนทกคารปแบบการทดลอง (6 รปแบบ ๆ ละ 3 ซา รวมทงหมด 18 ครง) 4. บนทกคาเวลา (ระยะเวลาประมาณ 1 ชวโมง) เพอเกบตวอยางขาวเปลอกไปวดคา 5. นาขาวเปลอกตวอยางไปวดคาความชน 6. เมอไดความชนขาวเปลอกตากวา 15% จงหยดการอบ พรอมทงบนทกเวลาเลกอบและนาหนกขาวหลงอบไดคาความชนทตองการ (<15%) จากนนนาขาวไปกองพกไวเพอใหอณหภมลดลงและเปาดวยลมเยนแลวเขากระบวนการสขาวเพอแยกแกลบ ราขาว ปลายขาว และเมลดขาวทสมบรณ ทาการชงน าหนกเปรยบเทยบกบนาหนกขาวเปลอกหลงการอบ ออกมาเปนเปอรเซนตซงก คอ คาอตราผลตอบแทนจากการสขาว (Yield) ตอขาวเปลอกหลงการอบ ซงเปนขอมลเชงปรมาณ (Quantitative) เพอนาไปเปรยบเทยบประสทธภาพของแตละหนวยการทดลอง (Run) ทาการคดแยกผลการทดลองทอยในขอบเขตทกาหนด คอ ความชนขาวขาเขาอยในชวง 18-20% ตวแปรตน คอ 1) อณหภมลมรอนขาเขาทม 3 ระดบ 2) ความเรวของขาวขาออกทม 2 ระดบ และคานวณหาคาประสทธภาพโดยดจากอตราผลตอบแทนจากการสขาว (Yield) ตอขาวเปลอกหลงการอบ

การคานวณ Yield ของกระบวนการ ในการทดลองครงท 1 นาหนกขาวเปลอกทผานการอบ 703 กโลกรม นาหนกขาวสารทไดหลงการส 328.68 กโลกรม สามารถคานวณ Yield ของการสขาวครงนได ดงน

58  

Yield = x 100 Yield = x 100 Yield = 46.754% จากนนนาขอมลทไดมาปอนลงในโปรแกรม MINITAB Version 17 ซงเปน Software ทชวยในการวเคราะหขอมลทางสถต ทาการแสดงผลออกมาในรปแบบตาง ๆ ดวยเมน Stat > DOE > Factorial > “Create factorial design…” จะไดหนาตางเพอใหเลอกชนดการทดลองตามภาพท 3-11ซงเมอปอนตวเลอกของตวแปรทตองการแลวโปรแกรมจะสรางตาราง ดงตารางท 3-3 เพอใสขอมลจาการทดลองในแตละครง

ภาพท 3-11 หนาตางเลอกชนดการทดลองและการกาหนดระดบของแตละตวแปร

นาหนกขาวสาร

นาหนกขาวเปลอก

328.68 703

59  

ตารางท 3-3 ขอมลททาการปอนหลงจากออกแบบการทดลอง

C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7

Std

order Run order

Pt type Blocks Temp

(Degree C) Speed (rpm)

Yield

1 1 1 1 1 47.0 19 46.7539 2 2 2 1 1 47.0 20 38.1367 3 3 3 1 1 48.5 19 45.1206 4 4 4 1 1 48.5 20 40.7289 5 5 5 1 1 50.0 19 46.1011 6 6 6 1 1 50.0 20 32.4797 7 7 7 1 2 47.0 19 51.5035 8 8 8 1 2 47.0 20 36.2906 9 9 9 1 2 48.5 19 48.9875 10 10 10 1 2 48.5 20 47.3892 11 11 11 1 2 50.0 19 44.3776 12 12 12 1 2 50.0 20 37.5557 13 13 13 1 3 47.0 19 55.7836 14 14 14 1 3 47.0 20 36.5870 15 15 15 1 3 48.5 19 41.9540 16 16 16 1 3 48.5 20 43.2907 17 17 17 1 3 50.0 19 39.2715 18 18 18 1 3 50.0 20 33.4341

60  

บทท 4 ผลของการวจย

หลงจากดาเนนการวจยตามขนตอนทไดกลาวไปแลวในบทท 3 เพอใหบรรลวตถประสงคของงานวจย คอ การกาหนดระดบพารามเตอรทเหมาะสมในกระบวนการอบขาวเพอใหไดประสทธภาพสงทสด มการวเคราะหผลการทดลอง ดงน

การวเคราะหผลการทดลอง ใชเมน Stat > DOE > Factorial > “Analyze factorial design…” โดยกาหนด α เทากบ 0.05 และเลอก Option ทตองการวเคราะหจากนนจง Run โปรแกรมจะไดผลลพธ ดงภาพท 4-1

ภาพท 4-1 ผลลพธการวเคราะหขอมลดวยโปรแกรม MINITAB จากผลการทดลองพบวาคา P-value ของตวแปรตนทงสองตว คอ 1. อณหภมลมรอนขาเขา (Temp) ทม 3 ระดบ (47, 48.5, 50) = 0.019 2. ความเรวของขาวขาเขา (Speed) ทม 2 ระดบ (19, 20) = 0.000

61  

3. อทธพลรวมของอณหภมและความเรวขาวขาเขา = 0.018 ทงสามหวขอซงมคาตากวา 0.05 แสดงวาอณหภมลมรอนขาเขาและความเรวของขาว ขาเขามผลตอประสทธภาพในการอบอยางมนยสาคญทระดบความเชอมนท 95% ซงคา R-square มคา 80.86% แสดงวาการเปลยนแปลงของตวแปรตนมผลสอดคลองกบผลลพธของตวแปรตามเปนอยางมากจาก Residual plots for yield ซงจะประกอบดวยกราฟ 4 แบบ คอ 3.1 Normal probability plot มลกษณะการกระจายตวของเศษเหลอ Residual มลกษณะกระจายตวอยบนเสนกราฟแสดงวาเศษเหลอ (Residuals) มการกระจายปกต (Normality) 3.2 Histogram ลกษณะกระจายฮสโตแกรมทมรปทรงไมสมมาตร ดงนน จงตองทาการทดสอบ Normality test (ดงภาพท 4-4) ซงผลทได คอ ขอมลมการแจกแจงปกต (Normality) 3.3 กราฟ Fitted value VS มการกระจายตวของความแปรปรวนในแตละยานของขอมลซงมความกวางโดยรวมอยในเกณฑทเทากน สรปไดวาขอมลมการกระจายตวอยในระดบทยอมรบได 3.4 กราฟ Observation order VS มลกษณะการกระจายตวของคา Residuals มลกษณะไมสมดลอนเนองมาจากการทดลองแตละชดการทดลองมการควบคมความแปรปรวนไมดเทาทควรและหากทาการทดลองแบบสมการกระจายตวของคาเศษเหลอจะสมาเสมอมากยงขน ดงนน ในการนาขอมลไปใชจรงควรใชความละเอยดรอบครอบในการควบคมกระบวนการทางาน

ภาพท 4-2 Residual plots for yield

62  

การทดสอบ Normality test ใชเมน Stat > Besic Statistics> Normality test > เลอก RESI1 เปนคาทสนใจ โดยเลอกใช Kolmogorov-smirnov ในการทดสอบจะได ดงภาพท 4-3

ภาพท 4-3 การทดสอบ Normality test ผลจากการทดสอบคา P-value > 0.150 แสดงวามการแจกแจงแบบ Normal

ภาพท 4-4 Probability plot of RESI1

63  

ผลกระทบจากการปรบระดบของตวแปรตน อณหภมลมรอนขาเขาจะสงผลตอตวแปรตาม (คา Yield) เสนกราฟทไดแสดงใหเหนวาเมอเปลยนระดบของตวแปรตนในระดบอณหภม 48.5oC คา Yield มแนวโนมเพมขน แตเมอปรบระดบอณหภมลมรอนขาเขาเปน 50 oC คา Yield จะตกลง สาเหตเนองมาจากความรอนทาใหขาวทสไดมการแตกราว ดงภาพท 4-5

ภาพท 4-5 ผลกระทบจากตวแปรตนอณหภมลมรอนขาเขาตอตวแปรตาม (Yield) ผลกระทบจากการปรบความเรวของกระพอลาเลยงขาวเปลอกเขาอบจะสงผลตอตวแปรตาม (คา Yield) เสนกราฟทไดมลกษณะชนแสดงวาการปรบความเรวในการลาเลยงขาวสงผลตอตวแปรตามอยางมาก ดงภาพท 4-6

ภาพท 4-6 ผลกระทบจากตวแปรตนความเรวขาวขาเขาตอตวแปรตาม (Yield)

64  

การหาคาความเชอมน ในการทดสอบเพอยนยนผลการทดลองเนองจากผวจยไมไดนาผลการทดลองไปทดลองซากบกระบวนการอบขาวเปลอกเนองจากเวลามไมเพยงพอ ฉะนนจงไดทาการทดสอบดวยการประมาณคาแบบชวง 1 ประชากร เพอหาคาความเชอมนของ ในระดบความเชอมน 95% โดยท

สรปไดวาชวงความเชอมนท 95% ของคาเฉลยของคา Yield มคาอยระหวาง 43.1724 ถง 59.5215

การหาคาระดบปจจยทเหมาะสม ใชเมน Stat > DOE > Factorial > Response optimizer จากนนกาหนดคา Goal เปน Maximize เพราะในการทดลองตองการคา Yield สงสดจะได ดงภาพท 4-7

ภาพท 4-7 Response optimizer menu

65  

จากนนทาการ Setup กาหนดคา Lower ท 50 เนองจากคา Yield ทตองการควรจะสงกวา 50% เพราะกอนการทดลองคา Yield ของการสขาวตากวา 50% จากนนกาหนดคา Target ท 60 เพราะหากคา Yield ทไดมคาเกดกวา 60% ถอวายอดเยยม

ภาพท 4-8 การกาหนดคา Response optimizer setup การหาคาระดบปจจยทเหมาะสมในการอบขาวเพอใหไดคา Yield สงสด จากกราฟทไดในภาพท 4-9 ซงคาอณหภมทเหมาะสม คอ 47oC และความเรวทเหมาะสม คอ 19 rpm จะทาใหไดคา Yield เทากบ 51.347%

ภาพท 4-9 คาระดบปจจยทเหมาะสมในการอบขาวเพอใหไดคา Yield สงสด

66  

บทท 5 สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ

บทสรป การอบแหงขาวเปลอกเพอใหไดอตราผลตอบแทนตอขาวเปลอกสง (Yield) นน  เปนสงทผประกอบการโรงสตองการเปนอยางยงเพราะจะทาใหขาวสารทผลตได มคณภาพไดมาตรฐาน ขายไดราคา ในปจจบน บรษท บางซอ โรงสไฟเจยเมง จากด สามารถผลตขาวสารคณภาพดสงออกขายไปทวโลก ปละประมาณ 200,000 ตน ราคาโดยเฉลยตนละ 35,000 บาท  มมลคาโดยรวม 7,000,000,000 บาท โดยท Yield ของการผลตขาวแตเดมอยทระหวาง 45-48% กระบวนการอบแหงถอเปนสาเหตหนงททาให Yield เพมขนสงผลใหผลผลตขาวสารคณภาพดเพมขนดวย จากผลการทดลองในกระบวนการอบขาวเปลอก และการวเคราะหผลการทดลองแบบ General full factorial ทระดบความเชอมน 95% พบวาปจจยทมอทธพลตอคา Yield ของการสขาว อนเปนผลมาจากกระบวนการอบขาวเปลอก คอ ปจจยความเรวรอบของขาวขาเขาและปจจยของอณหภมลมรอนขาเขา ซงสามารถสรปคาพารามเตอรทเหมาะสมของแตละปจจยสาหรบกระบวนการอบขาวของ บรษท บางซอ โรงสไฟเจยเมง จากด ได ดงน 1. อณหภมลมรอนขาเขาทระดบ 47 oC 2. ความเรวของขาวขาออกทระดบ 19 รอบตอนาท ซงใหคา Yield ในการสขาวสงทสดอยท 51.347% โดยทคา Yield เดมไมเกน 48% ซงสงขนจากเดมมากเพราะในกระบวนการสปกต ขาวทผานการอบแลวจะถกนาไปเกบไวประมาณ 0-8 เดอน โดยประมาณในสถานททมการควบคมอณหภมความชนในการเกบกอนนาไปส แตในการทดลองนผวจยนาขาวทผานการอบมาทาการสทนททาใหคา Yield ทไดมระดบสงขน 3.347% ซง หมายถง มปรมาณขาวสารเพมขนจากเดมโดยทใชปรมาณขาวเปลอกเทาเดม

กอนการปรบปรง Yield = 48%

นาหนกขาวเปลอกทใช = x 100

= x 100

= 416,666.66 กโลกรม 

นาหนกขาวสาร Yield

200,000 48

67  

  หลงการปรบปรง Yield = 51.347% 

นาหนกขาวสารทได =

=

= 231,945.83 กโลกรม  

เหนไดวาหลงการปรบปรงจะมปรมาณขาวสารเพมขนจากเดม 31,945.83 กโลกรม  คดเปนมลคาทงสน 488,104,050 บาทตอป

ขอเสนอแนะการวจย ขอจากดของการทดลองกบโรงสขาว บรษท บางซอ โรงสไฟเจยเมง จากด คอ หลงจากทไดคาพารามเตอรทเหมาะสมของแตละปจจยสาหรบกระบวนการอบขาวแลวควรมการทดลองจรงดวยคาพารามเตอรทไดอกครงเพอความเทยงตรงของวจย อกทงยงมตวแปรอน ๆ เชน คณภาพของขาวเปลอกจากแหลงการผลตตาง ๆ ทไมเทากนมความแกรงของเมลดไมเทากน ระดบความชนกอนการรบซอหากรบซอขาวทมความชนสงกจาเปนตองอบหลายครง การปรบตงระดบพารามเตอรของเครองอบ การเกบรกษาขาวเปลอกหลงจากการอบเพอรอการสหากไมมการควบคมทดขาวกจะเสยหายมสตวและแมลงกดกน การปรบตงเครองสขาวหากชางไมมความชานาญกจะทาให Yield ตา อกทงการเพมขนหรอลดลงของ Yield นน เกดจากปรมาณของขาวสารและปรมาณของปลายขาวและขาวหกกลาว คอ หากมปรมาณปลายขาวและขาวหกมาก ปรมาณของขาวสารกจะลดลงสงผลถง Yield กจะลดลงดวย แตหากมปรมาณขาวสารมาก และปรมาณปลายขาวและขาวหกนอย Yield กจะสงขน ดงนน ควรมการวจยและพฒนาในกระบวนการสขาวในประเดนอน ๆ เชน การพฒนาการปลกขาวใหไดคณภาพ การเกบรกษาขาวเปลอกใหมคณภาพรวมดวย และหากตองการ Yield ของการสขาวสงสดโรงสควรจะทาการสขาวทผานการอบในทนท จงจะเปนการเพมอตราผลตอบแทนในการสขาวสงสด

นาหนกขาวเปลอกทใช x Yield 100

416,666.66 x 51.347 100

68  

บรรณานกรม กรมการขาว กระทรวงเกษตรและสหกรณ. (2559). องคความรเรองขาว. วทยาการหลงการ

เกบเกยว. วารสารออนไลน 2544. เขาถงไดจาก http://www.brrd.in.th/rkb/data_007/rice_xx2-07_gatherNew_003.html จวงจนทร ดวงพตรา. (2523). การเกบเกยวและการปรบปรงสภาพของเมลดพนธ. เทคโนโลย เมลดพนธกลมหนงสอเกษตร. จารวรรณ บางแวก. (2547). คณภาพและการตรวจสอบขาวหอมมะลไทย. กรงเทพฯ กรมวชาการ เกษตรกระทรวงเกษตรและสหกรณ. บรษท โซลชน เซนเตอร จากด. (2554). คมอการใช Minitab หวขอ Design of experiment. กรงเทพฯ: โซลชน เซนเตอร. ปารเมศ ชตมา. (2545). การออกแบบการทดลองทางวศวกรรม. พมพครงท 1 กรงเทพฯ: จฬาลงกรณมหาวทยาลย. พนทพา อนทรวชย. (2551). เครองจกรกลเพอการเกบเกยวและหลงเกบเกยว. พมพครงท 1 ปทมธาน ฝายวชาการ ศนยฝกอบรมวศวกรรมเกษตร. ไมตร แนวพนช จารวฒน มงคลธนทรรศ และพนย ทองสวสดวงศ. (2539). ศกษาการวจยวธการลด ความชนขาวเปลอกดวยเครองลดความชนแบบไหลตอเนอง. กรงเทพฯ: กรมวชาการ เกษตร, กระทรวงเกษตรและสหกรณ. เยาวเรศ ไชยกนทา. (2541). การปรบปรงระบบกระจายอากาศรอนสาหรบเครองอบแหงแบบถาด. เชยงใหม ภาควชาวศวกรรมเกษตร, คณะวศวกรรมศาสตร, มหาวทยาลยเชยงใหม. รงเรอง กาลศรศลป. (2559). เครองจกรกลการเกษตร 2 มหาวทยาลยราชมงคลธญบร. เขาถงไดจาก http://www.arda.or.th/kasetinfo/rice/rice_product/rice-product4_1.html วไล ปาละวสทธ ดวงอร อรยพฤกษ และพรสร กาญจนา. (2545). ผลของการใชเครองอบลด ความชนตอคณภาพของเมลดพนธขาว. พษณโลก ศนยวจยขาวพษณโลก กลมวทยาการ เมลดพนธ สถาบนวจยขาว. ศนยวจยขาวปทมธาน สานกวจยและพฒนาขาว. (2559). กขช. สงลมประมลขาวรฐ 5 แสนตน. เขาถงไดจาก http://ptt.brrd.in.th/web/index.php?option=com_content&view= article&id=78:--5-&catid=2:2009-10-02-04-04-16&Itemid=42

69  

สมชาต โสภณรณฤทธ. (2559). การอบแหงเมลดพชและอาหารบางประเภท. เขาถงไดจาก http://m.doa.go.th/aeri/index.php/2009-10-21-13-06-04/102-2009-10-28-21-43-54.html สรพงศ บางพาน. (2547). การปรบปรงประสทธภาพเครองสขาวกลองโดยใชเทคนคการออกแบบ การทดลอง. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต, สาขาวชาวศวกรรมอตสาหการ, บณฑตวทยาลย, มหาวทยาลยเชยงใหม. อดเทพ ทวรตนพาณชย. (2540). เงอนไขการทางานของเครองอบแหงแบบฟลอไดซเบดเพอการ เพมคณภาพขาว. วทยานพนธวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต, สาขาวชาเทคโนโลย การจดการพลงงาน, บณฑตวทยาลย, มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร.

70  

ภาคผนวก

71  

ภาพภ

าคผน

วก ก-1 บ

นทกผ

ลการทด

ลอง

72  

ประวตผวจย ชอ-สกล นายสรชย ปรทอง วน เดอน ป เกด 14 ตลาคม 2515 สถานทเกด เขตมนบร กรงเทพมหานคร สถานทอยปจจบน 37 ซอยนมตใหม 16 ถนนนมตใหม แขวงทรายกองดน เขตคลองสามวา กรงเทพมหานคร 10510 ตาแหนงและประวตการทางาน พ.ศ. 2538-2542 อาจารย 1 ระดบ 3 วทยาลยเทคนคลาพน พ.ศ. 2542-2546 อาจารย 1 ระดบ 3 วทยาลยเทคนคชยนาท พ.ศ. 2546-2552 อาจารย 1 ระดบ 3 วทยาลยเทคนคสมทรปราการ พ.ศ. 2552-2557 คร คศ. 2 วทยฐานะ ชานาญการ วทยาลยเทคนค

สมทรปราการ พ.ศ. 2557-2558 รองผอานวยการ วทยฐานะ ชานาญการวทยาลย การอาชพเขายอย พ.ศ. 2558-ปจจบน รองผอานวยการ วทยฐานะ ชานาญการวทยาลย พณชยการบางนา ประวตการศกษา พ.ศ. 2551-2552 ประกาศนยบตรบณฑต (สาขาบรหารการศกษา) มหาวทยาลยราชภฎบานสมเดจเจาพระยา พ.ศ. 2553-ปจจบน วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต (สาขาวชาวศวกรรม อตสาหการ) มหาวทยาลยบรพา