การลดต้นทุนเชิงวิศวกรรม สำหรับอุตสาหกรรมการพิมพ์และแพคเกจจิ้ง ตอนที่ 1
(Engineering cost reduction For the printing and packaging industry, part 1)

วิรัช เดชาสิริสิงห์ ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบโรงงานอัตโนมัติและการลดต้นทุนในโรงงานและขบวนการผลิต
[email protected]

ในสถานการณ์ ณ.ปัจจุบันนี้ ผู้ที่อยู่ในอุตสาหกรรมการพิมพ์และแพคเกจจิ้ง และรวมถึงอุตสาหกรรมประเภทอื่นๆทุกประเภท ทั้งในประเทศและต่างประเทศทั่วโลก ต่างเผชิญการแข่งขันที่รุนแรง เกือบทุกบริษัทมีต้นทุนการผลิตและค่าใช้จ่ายต่างๆที่สูงขึ้น แต่มีราคาขายสินค้าและบริการที่เท่าเดิม หรือต่ำกว่าความเป็นจริง รวมถึงจำนวนยอดขายที่ไม่เพิ่มขึ้นหรือลดต่ำลงด้วย แถมยังมีโรคไวรัสโคโรน่า (โควิด-19) เข้ามาอีก ก็ยิ่งทำให้ทุกบริษัท ทุกโรงงานได้รับผลกระทบกันทั่วหน้า (ยกเว้นบริษัทส่วนน้อยที่ได้รับประโยชน์จากสถานการณ์นี้)

การที่จะเพิ่มยอดขาย เพิ่มกำไรต่อหน่วยให้มากขึ้น เป็นเรื่องที่ทำได้ยากมาก ฉะนั้น เมื่อเราเพิ่มยอดขายและทำกำไรต่อหน่วยไม่ได้หรือได้น้อย เราต้องมองหาวิธี ที่จะเพิ่มกำไรในด้านอื่นๆ ซึ่งวิธีการลดต้นทุนในทุกมิติของโรงงานและกิจการ เป็นแนวทางและทางออกที่ดีที่สุดในสถานการณ์เช่นนี้ ซึ่งสุดท้ายแล้ว เมื่อเราได้ทำ และได้เห็นบทสรุปของผลลัพธ์ที่ออกมา เราก็จะทราบในที่สุดว่า การลดต้นทุนก็เป็นวิธีการที่ดีที่สุด และเห็นผลได้เร็วที่สุดเมื่อได้ลงมือทำ และที่สำคัญที่สุดก็คือ การลดต้นทุน เป็นวิธีการที่ทำกำไรได้อย่างยั่งยืนและต่อเนื่องที่สุดให้กับโรงงานและทุกกิจการ ที่ได้ลงมือทำ

ทีนี้เรามาดูว่าวิธีที่ทำแล้วจะได้ผลกำไรเพิ่มขึ้นจากการลดต้นทุนมีอะไรบ้าง ดังนี้ :

ลดต้นทุนค่าใช้จ่ายของค่าไฟฟ้าที่ใช้ในโรงงาน โรงพิมพ์ในแต่ละเดือน ในแต่ละปี ซื่งวิธีการนี้จะทำได้ง่ายและเห็นผลทันที
ลดต้นทุนด้านอะไหล่ของเครื่องจักรทุกประเภทในโรงงาน ซึ่งวิธีการนี้ก็จะเห็นผลเร็วเช่นเดียวกัน
ลดการชำรุดของเครื่องจักร เครื่องพิมพ์และอุปกรณ์ต่อเนื่องที่ใช้ในโรงงาน วิธีการนี้จะเห็นผลช้าหน่อย แต่ได้รับผลประโยชน์มากเช่นเดียวกัน และจะได้ผลทั้งทางตรงและทางอ้อม และได้รับผลประโยชน์อย่างยั่งยืน
ลดต้นทุนด้านแรงงาน โดยใช้หลักการทางวิศวกรรมเข้ามาช่วยในการทำงาน เช่น เพิ่มเครื่องจักรอัตโนมัติหรือปรับปรุงเครื่องจักรที่มีอยู่เดิมให้ทำงานเร็วขึ้น สะดวกขี้น หรือจัดการวางผังเครื่องจักรใหม่ เพื่อให้ระบบการส่งต่อของขบวนการผลิต เคลื่อนย้ายได้สะดวกแบบไม่ติดขัด
ลดต้นทุนในเรื่องของการนำระบบอัตโนมัติมาใช้ให้เต็มรูปแบบตั้งแต่ ระบบการจัดเก็บ (ทั้งรับเข้าและส่งออก),ขบวนการผลิต,ระบบเคลื่อนย้ายและส่งต่อภายใน,การบรรจุหีบห่อและการจัดเรียง และระบบไอที/มอนิเตอร์ สำหรับควบคุม รายงาน และแจ้งเตือนทุกขบวนที่เกิดขึ้น เพื่อให้ผู้ที่มีหน้าที่รับผิดชอบทราบถึงข้อมูลที่เกิดขึ้นแบบเรียลไทม์ ( Real Time Monitoring)

สำหรับในหัวข้อที่ 1.ลดต้นทุนค่าใช้จ่ายค่าไฟฟ้าในโรงพิมพ์ ซึ่งมีวิธีการลดได้หลายวิธี ดังนี้

1.1 ลดค่าไฟฟ้าของระบบไฟส่องสว่าง

* ไฟส่องสว่างในโรงงานส่วนมาก จะมี 2 แบบคือ

แบบที่ 1. หลอดไฟแบบหลอดฟลูออเรสเซนต์ ขนาด 36 วัตต์ มีชุดบัลลาสต์และสตาร์ทเตอร์ และ แบบ หลอด LED ขนาด 18 วัตต์ ไม่ต้องใช้บัลลาสต์และสตาร์ทเตอร์

มาดูการคำนวณค่าไฟฟ้าที่ใช้ในแต่ละเดือน โดยสมมุติว่า โรงพิมพ์แห่งหนึ่ง มีใช้หลอดไฟแบบฟลูออเรสเซนต์ ขนาด 36 วัตต์ จำนวน 150 หลอด เปิดนานเฉลี่ย 14 ชั่วโมงต่อวัน ภายในเวลา 1 ปี จะเสียค่าไฟฟ้าเท่าไร โดยคิดค่าไฟฟ้า 4 บาทต่อหน่วย

ปกติหลอดไฟแบบนี้จะต้องใช้ร่วมกับ บัลลาสต์และสตาร์ทเตอร์ เมื่อรวม
ทั้งหมดแล้ว จะกินไฟรวมเท่ากับ 44 วัตต์
ถ้าหลอดฟลูออเรสเซนต์ กินไฟสุทธิ 44 วัตต์ เปิดวันละ 14 ชั่วโมง
จะกินค่าไฟฟ้าทั้งหมดเท่าไร ?
44 วัตต์ x 14 ชั่วโมง = 616 วัตต์-ชั่วโมง
ดังนั้น เวลา 1 เดือน หลอดไฟ 1 หลอด จะกินไฟ
616 x26 = 16,016 วัตต์-ชั่วโมง
ค่าไฟต่อหน่วย เมื่อเราอยากรู้ว่า เราใช้ไฟฟ้าไปเท่าไร เราจะได้ยินคำว่า
“ หน่วย” ก็คือ 1,000 วัตต์/ชั่วโมง
ดังนั้น จากตอนต้น เราได้ตัวเลข 16,016 วัตต์-ชั่วโมง/1,000
จะได้ = 16.016 หน่วย
โรงพิมพ์ มีหลอดแบบเดียวกันนี้ 150 หลอด เปิดนาน 14 ชั่วโมง
จะได้ปริมาณการใช้ไฟฟ้า 16.016 x 150 = 2,402.40 หน่วย
ดังนั้นค่าไฟฟ้า สำหรับการเปิดหลอดฟลูออเรสเซนต์ ขนาด 36 วัตต์
จำนวน 150 หลอด นาน 14 ชั่วโมงต่อวัน เป็นเวลา 1 เดือน จะเท่ากับ
2,402.40 หน่วย x 4 บาทต่อหน่วย = 9,609.60 บาท
ฉะนั้นในเวลา 1 ปี เราต้องเสียค่าไฟฟ้าสำหรับไฟส่องสว่างแบบหลอดฟลูออเรสเซนต์ เท่ากับ
9,609.60 x 12 = 115,315.20 บาท

ถ้าเราเปลี่ยนมาใช้หลอดไฟแบบ LED ขนาด 18 วัตต์ ทุกหลอด คือจำนวน 150 หลอด เราจะเสียค่าไฟฟ้าต่อปีเท่าไร และจะประหยัดค่าใช้จ่ายไปได้เท่าไร

หลอดไฟแบบ LED ขนาด 18 วัตต์ x 14 ชั่วโมง x 150 หลอด x 26 วัน x12 เดือน/1,000 วัตต์ = 11,793.60 หน่วย
คิดเป็นค่าไฟฟ้า ต่อปี
11,793.60 หน่วย x 4 บาทต่อหน่วย = 47,174.40 บาท
เพราะฉะนั้นในเวลา 1 ปี จะประหยัดเงินไปได้เท่ากับ
115,315.20-47,174.40 = 68,140.80 บาท

*ข้อมูลควรทราบ

– เมื่อเราจะเปลี่ยนหลอดไฟฟ้าจากหลอดแบบฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดแบบ LED เราไม่ต้องเปลี่ยนขายึดหรือโคมใหม่ ให้ใช้ขายึดและโคมเดิมได้เลย โดยถอดสายออกจากบัลลาสต์และสตาร์ทเตอร์ และต่อสายไฟใหม่ (ช่างไฟฟ้าจะทราบอยู่แล้ว ว่าต่ออย่างไร) ค่าใช้จ่ายในส่วนนี้ก็ถือว่าไม่มี ใช้ช่างของโรงงานทำเองได้
– ราคาหลอดไฟแบบ ฟลูออเรสเซนต์ ขนาด 36 วัตต์ ราคาหลอดละประมาณ 30-35 บาท ส่วนราคาหลอดแบบ LED ขนาด 18 วัตต์ ราคาหลอดละประมาณ 90-100 บาท ถ้าเราเปลี่ยนหลอดไฟทั้งหมด 150 หลอดจะมีค่าใช้จ่ายประมาณ 13,000-15,000 บาท ค่าใช้จ่ายในส่วนนี้เราจะได้คืนมาจากค่าไฟฟ้าที่จ่ายน้อยลงในแต่ละเดือน ภายในระยะเวลาประมาณ 3 เดือนก็ได้คืนทุนแล้ว
– อายุการใช้งานของหลอดไฟแบบฟลูออเรสเซนต์ ประมาณ 15,000-18,000 ชั่วโมง (ประมาณ 3-4 ปี) ส่วนอายุการใช้งานของหลอด LED ประมาณ 50,000-60,000 ชั่วโมง (ประมาณ 9-10 ปี)

แบบที่ 2.หลอดไฟแบบ ไฮเบย์ ชนิดหลอดแสงจันทร์ ขนาด 250 วัตต์ แบบมีบัลลาสต์ และแบบ ไฮเบย์ แบบ LED ขนาด 120 วัตต์ ไม่ต้องใช้บัลลาสต์

สมมุติว่า โรงพิมพ์แห่งหนึ่ง มีการติดตั้งและใช้งาน หลอดไฟแบบ ไฮเบย์แสงจันทร์ ขนาด 250 วัตต์ ในบริเวณโกดังสินค้า ด้านนอกอาคาร และบริเวณอื่นๆในบริเวณโรงงาน รวมประมาณ 40 ชุด เปิดใช้งานเฉลี่ย 12 ชั่วโมงต่อวัน ภายในระยะเวลา 1 ปี จะจ่ายค่าไฟฟ้าเท่าไร คิดราคาค่าไฟฟ้าต่อหน่วยที่ 4 บาท

การคำนวณค่าไฟฟ้า สำหรับ หลอดไฟแบบ ไฮเบย์แสงจันทร์ ขนาด 250 วัตต์
หลอดไฟแบบไฮเบย์แสงจันทร์ ขนาด 250 วัตต์ x 12 ชั่วโมง x 40 หลอด x 26 วัน x 12 เดือน / 1,000 วัตต์ = 37,440 หน่วย
คิดเป็นค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายใน 1 ปี
จำนวนหน่วย 37,440 x 4 บาท = 149,760 บาท
การคำนวณค่าไฟฟ้า สำหรับ หลอดไฟ แบบ ไฮเบย์ LED ขนาด 120 วัตต์
หลอดไฟแบบไฮเบย์ LED ขนาด 120 วัตต์ x 12 ชั่วโมง x 40 หลอด x 26 วัน x 12 เดือน / 1,000 วัตต์ = 17,972 หน่วย
คิดเป็นค่าไฟฟ้าที่ต้องจ่ายใน 1 ปี
จำนวนหน่วย 17,972 x 4 บาท = 71,888 บาท
เพราะฉะนั้นภายในระยะเวลา 1 ปี ถ้าเราเปลี่ยนหลอดไฟจากแบบ หลอดแสงจันทร์ มาเป็นแบบ LED ทั้งหมด จะประหยัดเงินไปได้เท่ากับ
149,760 – 71,888 = 77,872 บาท

*ข้อมูลควรทราบ
– เมื่อเราจะเปลี่ยนโคมไฟฟ้าจากโคมแบบ ไฮเบย์ แสงจันทร์ เป็น แบบ โคมไฮเบย์ LED เราต้องซื้อเปลี่ยนใหม่ทั้งชุด ราคาของ โคมไฮเบย์ แบบ LED ขนาด 120 วัตต์ ราคาต่อชุดประมาณ 2,200 บาท เมื่อรวมอุปกรณ์ติดตั้ง พร้อมค่าแรงติดตั้ง จะตกประมาณ 3,000 บาทต่อชุด
ถ้าจะเปลี่ยนทั้งหมด 40 ชุด จะมีค่าใช้จ่ายประมาณ 120,000 บาท และเมื่อเราได้เปลี่ยนโคมไฟหมดแล้ว เราจะได้ส่วนลดค่าไฟฟ้าลงประมาณ 77,872 บาท ต่อปี เพราะฉะนั้น จะใช้เวลาประมาณ 1 ปีครึ่ง จะคืนทุนทั้งหมด
-อายุการใช้งานของหลอดไฟไฮเบย์ แบบ LED ประมาณ 50,000-60,000 ชั่วโมง ( ประมาณ 8-10 ปี) ซึ่งจะมากกว่า หลอดไฮเบย์แบบ แสงจันทร์ ประมาณ 2-3 เท่า
-ความสว่างของหลอดไฟทั้งสองเมื่อเทียบกันต่อวัตต์ หลอดไฟแสงจันทร์ ให้ความสว่าง 65 lm/watt ส่วนหลอดไฮเบย์ LED ให้ความสว่าง 140-150 lm/watt

1.2 ลดค่าไฟฟ้าของปั๊มลมที่ใช้ในโรงพิมพ์ โรงงาน

ระบบเครื่องจักร เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องในขบวนการผลิตที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน ต้องมีอุปกรณ์ลม (Pneumatic Systems) ถูกติดตั้งมาด้วยแทบทุกเครื่อง ฉะนั้นเครื่องจักรและอุปกรณ์ลมก็ต้องการใช้ลมอัด ลมอัดก็ถูกผลิตมาจากปั๊มลม (Air Compressor) ซึ่งปั๊มลมที่ถูกใช้งานในปัจจุบันมีทั้งหมด ประมาณ 6 ชนิด แต่ที่นิยมใช้มากในปัจจุบันมีอยู่ 4 ชนิด ดังนี้

เครื่องอัดอากาศ ชนิดลูกสูบ (Reciprocating air compressor)
เครื่องอัดอากาศแบบสกรู (Screw air compressor)
เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดหมุน(Roots air compressor)
เครื่องอัดอากาศแบบใบพัดเลื่อน (Sliding vane rotary compressor)

เครื่องอัดอากาศแบบที่ 1 และ 2 จะใช้มากและทุกโรงงานต้องใช้ เพื่อสำหรับผลิตลมอัดที่มีแรงดัน 5-15 บาร์ หรือมากกว่า
เครื่องอัดอากาศ แบบที่ 3 และ 4 จะใช้ในบางโรงงาน และส่วนมากใช้ในโรงพิมพ์ โดยใช้เป็นทำเป็นระบบสูญญากาศสำหรับระบบดูดกระดาษ จะไม่ใช้สร้างลมอัดแรงดันสูงเหมือนแบบที่ 1 และ 2
ในที่นี้จะพูดถึง เครื่องอัดอากาศ 2 แบบ คือ แบบที่ 1 และ 2 เพราะว่าในโรงพิมพ์และโรงงาน จะใช้ผลิตลมอัด มอเตอร์ขับมีแรงม้าสูง กินไฟมาก ส่วนแบบที่ 3 และ 4 มอเตอร์ขับมีแรงม้าต่ำ กินไฟไม่มาก
ถ้าเรารู้วิธีลดความสูญเสีย ในเครื่องอัดลม บริษัทก็จะประหยัดค่าไฟฟ้าได้มาก

ตัวอย่าง: โรงพิมพ์แห่งหนึ่ง ใช้เครื่องอัดอากาศแบบ สกรู (Screw Air Compressor Type) ขนาด 75 kw. ตรวจวัดพลังงานไฟฟ้าเฉลี่ยได้ 80 kw. มีชั่วโมงการทำงาน 6,500 ชั่วโมง/ปี เครื่องอัดลมเครื่องนี้จะกินไฟฟ้ารวมเท่ากับกี่หน่วย และคิดเป็นค่าไฟฟ้าเท่าไร?
80 x 6,500 = 520,000 kwh/ปี
ถ้าค่าไฟหน่วยละ 4 บาท จะเสียค่าไฟต่อปีเท่าไร?
520,000 x 4 = 2,080,000 บาท

*ตามตัวเลขที่คำนวณออกมา จะเห็นว่าค่าไฟฟ้าที่เราต้องจ่ายเฉพาะปั๊มลม ภายในระยะเวลา 1 ปี สูงมากพอสมควร ซึ่งในความเป็นจริงทุกโรงพิมพ์หรือโรงงาน จะมีเครื่องปั๊มลม 2-3 ชุด เปิดสลับใช้งานกันกันอยู่ แต่ถ้าจะคำนวณ ก็คำนวณตัวเดียวก็พอ และใช้เวลารวมในการเปิดเครื่องจริง

หาวิธีลดค่าไฟฟ้า

วิธีที่ 1. ถ้าเครื่องอัดลมแบบสกรูเก่ามากแล้ว ต้องซ่อมอยู่เป็นประจำให้เปลี่ยนเครื่องอัดลมแบบสกรู ตัวใหม่เป็นรุ่น VSD (Variable Speed Drive Air Compressor) คือปั๊มลมที่สามารถปรับรอบความเร็วมอเตอร์ได้

ตัวอย่าง:โรงพิมพ์เดิม เปลี่ยนมาใช้เครื่องอัดลม แบบ VSD ขนาด 75kw. เท่าเดิม ชั่วโมงทำงานเท่าเดิม 6,500 ชั่วโมง/ปี ตรวจวัดค่าพลังงานเฉลี่ยได้ 60.5 kw. จะได้ความประหยัดพลังงานไฟฟ้าและประหยัดเงินได้เท่าไร ในเวลา 1 ปี ?

ก่อน 80 x 6,500 = 520,000 kwh/ปี
หลัง 60.50 x 6,500 = 393,250 kwh/ปี
ผลประหยัด 520,000-393,250 =126,750 kwh/ปี

เพราะฉะนั้นจะประหยัดเงินได้ภายในระยะเวลา 1 ปีเท่ากับ
126,750 x 44 = 507,000 บาท

สำหรับเครื่องปั๊มลม ยังมีข้อมูลที่จะแนะนำเพื่อจะช่วยให้ประหยัดค่าไฟฟ้าได้อีก ดังนี้

1.2.1 การลดอุณหภูมิของอากาศก่อนเข้าปั๊มลม จะช่วยให้อากาศรอบๆปั๊มลมมีความหนาแน่นเพิ่มมากขึ้น เพราะถ้าอุณหภูมิสูง ความหนาแน่นของอากาศจะลดลง ปั๊มลมก็ต้องทำงานนานขึ้นเพื่อให้ได้ปริมาณลมตามต้องการ ถ้าสามารถลดอุณหภูมิรอบๆปั๊มลมลงได้ 3 องศา จะทำให้ปั๊มลมประหยัดพลังงานไฟฟ้าลงได้ 1% ถ้าลดลงได้ 6 องศา จะประหยัดพลังงานไฟฟ้าลงได้ 2%

ตามข้อมูลตัวอย่างที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ ปั๊มลมขนาด 75 kw.คำนวณปริมาณการใช้ไฟฟ้าภายในเวลา 1 ปีจะต้องจ่ายค่าไฟฟ้า
= 2,080,000 บาท

ถ้าประหยัดค่าไฟฟ้าลง 2% จะประหยัดเงินได้เท่าไร
2,080,000 x 0.02 = 41,600 บาท

*รายละเอียดของข้อมูลในหัวข้อ 1.2.1 นี้ ได้ลงไว้ในวารสารสมาคมฯเล่มที่ 122 หน้าที่ 42-44

อ่านต่อฉบับหน้า ข้อมูลอ้างอิง
• ตามประสบการณ์จริงของผู้เขียน

เครดิตภาพประกอบ
• https://www.dhresource.com/f2/albu/g9/M01/75/19/rBVaVV0yyB2AKdPXAAj5rKSxBak333.jpg
• https://street-light-lighting-street.business.site/posts/4785323621182839710?
• http://thai.ledlight-outdoor.com/supplier-136771-ufo-led-high-bay
• http://lachongshop.com.vn/danh-muc-bai-viet/-0_8.html
• https://nextews.com/images/36/0c/360c77fa7df60ed0.jpg
• https://sc01.alicdn.com/kf/HTB1QCczo7CWBuNjy0Faq6xUlXXaY/BLOWTAC-roots-blower-used-for-water-treatment.jpg_640x640.jpg
• https://www.exodraft-systems.de/losungen/kompressoren/
• https://dgadekom.en.made-in-china.com/product-group/ObkxeLSurrhN/Oil-Free-Screw-Air-Compressor-1.html