ค่าความปลอดภัย Factor of Safety

คาความปลอดภัย (Factor of Safety) ความหมายอยางสั้น คาความปลอดภัย คืออะไร ในการผลิต การออกแบบชิ้นงาน เครื่องจักร เครื่องกอสราง หรือแมแตการขนถายวัสดุ อุปกรณตางๆ ภายในโรงงาน หรือที่หนางานกอสราง เมื่อจะดําเนินการใดๆก็ตาม จะตองมีคาเผือ่ ไว สําหรับการออกแบบ เพื่อปองกันไมใหแรงหรือกําลังตางๆที่มากระทํากับเครื่องจักรหรือเครื่องมือ กอสรางตางๆ มีมากเกินไปกวากําลั งที่เครื่องจักร หรือเครื่องมือกอสรางนั้นๆจะรับได คาเผื่อ ดังกลาวเรียกวา คาความปลอดภัย ความสําคัญของเรื่อง แลวจะเผื่อเทาใดถึงจะดี หากเผื่อนอยไปก็อาจเกิดอันตราย แตอยาลืมวาแมเราจะคิดวาไดพิจารณาปจจัยตางๆที่ คาดวาจะเกิดขึ้นกับชิ้นงาน เครื่องจักร หรือเครื่องมือกอสรางที่เราไดออกแบบไวอยางครบถวน แลว แตเหตุการณตางๆที่ไมสามารถคาดเดาได (Unforseen) ยังมีอยูอีกมาก เชน แผนดินไหว พายุ ฝนฟาคะนอง เปนตน เมื่อเกิดขึ้นแลวมักจะรุนแรง ลองหลับตานึกถึงเหตุการณที่หมอไอน้ํา (Boiler) ที่ใชในโรงงานขนาดใหญแถวนิคมอุตสาหกรรมภาคตะวันออกระเบิด หรือโรงแรมที่ โคราชถล ม ลงมามี ผู เ สี ย ชี วิ ต มากมาย เหล า นี้ เ กิ ด จากการออกแบบที่ ใ ช ค า ความปลอดภั ย ไม เหมาะสม อยางไรก็ดีการใชคาความปลอดภัยมากไปก็ทําใหสิ้นเปลือง ยิ่งในยุคสมัยนี้แลวการลด ตนทุนในการผลิตนั้นเปนสิ่งจําเปน หากใชคาความปลอดภัยมาก ตนทุนก็จะสูง ของที่ผลิตออกมา แพงกวาชาวบาน หากขายไมออก ก็ไปไมรอด ในปจจุบันแมวาจะมีเครื่องมือ อุปกรณ และวิทยาการตางๆมากมาย ที่ชวยใหสถาปนิกและ วิศวกร สามารถออกแบบชิ้นงาน เครื่องจักร เครื่องมือกอสราง ใหมีความปลอดภัยสูง และประหยัด แตหลักการ (Concept) ในการออกแบบยังคงเหมือนเดิม ในเรื่องมาตรฐานความปลอดภัยตางๆ มี หนวยงานของรัฐ เชน สภาวิศวกร และสํานักงานมาตรฐานผลิตภัณฑอุตสาหกรรม กระทรวง อุ ต สาหกรรม คอยสอดส อ งดู แ ลเรื่ อ งเหล า นี้ อ ยู ผู อ อกแบบจึ ง ต อ งใช ค วามเป น มื อ อาชี พ และ จรรยาบรรณมากขึ้น ผูประกอบการเองแมวาจะไมจําเปนตองรูถึงกระบวนการในการออกแบบ แต ที่ม าที่ ไ ปของชิ้น งาน เครื่ องจั ก ร ที่ ผ ลิต ออกมานั้น ลูก จา งเรา หมายถึง เหล าวิศ วกรออกแบบ

ทั้งหลาย ถารูวาเขาใชคาความปลอดภัยเทาไหร อยางไร ก็ถือวาไดเปรียบเจาอื่นหลายขุมอยู และ ยังคุยกับลูกจางเรารูเรื่อง ไมโดนหลอกไดงายๆ อยางนอยก็เปนการตัดไมขมนามไปในตัวดวย ความหมายอยางละเอียด การคิดคาความปลอดภัย ในที่นี้จะยกตัวอยางในการออกแบบชิ้นงานที่ทําดวยเหล็กกลาชนิดหนึ่ง ซึ่งมีคุณสมบัติ สามารถทนตอแรงดึงได 420 MPa (อานวา เมกกะปลาสคาล ไมตองสนใจมาก เพียงสมมติวาเปน 420 หนวยก็แลวกัน) โดยผูออกแบบคิดวาตามลักษณะการใชงาน (โดยใชแนวการทางวิศวกรรม) แลวแรงหรือกําลัง หรือที่วิศวกรเขาเรียกวา ความเคน (Stress) ไมควรเกิน 140 หนวย ฉะนั้น คาความปลอดภัยที่ไดจะเปน = 420/140 = 3 คานี้มีความหมายวา ชิ้นงานจะพังก็ตอเมื่อมีแรงหรือกําลังเปน 3 เทาของที่ไดวิเคราะหไว มากระทํากับชิ้นงาน คา 3 เทานี้ เผื่อไวในกรณีที่เกิดความไมสมบูรณของวัสดุที่นํามาทําเปนชิ้นงาน ซึ่งยากที่จะตรวจเจอ และเหตุการณที่อาจจะเกิดขึ้นเกินความคาดหมายอื่นๆ ดังที่ไดกลาวไวขางตน แลว ขอพิจารณาในการนําความรูไ ปประยุกตใช ปจจัยที่ใชกําหนดคาความปลอดภัย ในการออกแบบ โดยปกติเราจะทราบรูปรางของชิ้นงานตามหนาที่การใชงานของมัน พรอมกับแรงหรือกําลังที่จะมากระทํากับชิ้นงานนั้นๆ ตามที่ไดวิเคราะหไว (ตามตัวอยางในที่นี้คือ คา 140) เพื่อที่จะสามารถเลือกชนิดของวัสดุที่จะนํามาทําเปนชิ้นงานได จะตองทราบคาความ ปลอดภัยกอน โดยคาความปลอดภัยที่เราจะเลือกใชนั้นขึ้นอยูกับสภาพแวดลอม ลักษณะของแรง หรื อกําลังที่มากระทํ ากั บชิ้นงานว าจะเป นแรงประเภทอยูนิ่ งๆ เชน แรงที่ เ กิดจากน้ํา หนักของ ชิ้นงานเอง หรือเปลี่ยนแปลงอยูตลอดเวลา เชน รถที่วิ่งอยูบนสะพาน หรือฐานที่รองรับเครื่องจักร ประเภทที่ มี ก ารสั่ น สะเทื อ น นอกจากนี้ ค วามรุ น แรงที่ จ ะเกิ ด ขึ้ น หากชิ้ น งานหรื อ โครงสร า ง พังทลายลง ก็เปนตัวกําหนดคาความปลอดภัยที่จะใชเชนเดียวกัน สําหรับผูที่มีความชํานาญนอย มักจะใชคาความปลอดภัยตามตารางขางลาง

ชนิดของแรงที่มากระทํากับชิ้นสวน แรงอยูนิ่ง แรงเปลี่ยนแปลงอยูตลอดเวลา แรงกระแทกอยางหนัก

วัสดุที่คาดวาจะนํามาทําเปนชิ้นงาน เหล็กเหนียว เหล็กหลอ 3-4 5-6 8 10 10-15 15-20

จากตัวอยางขางตน สมมติวาเปนแรงประเภทอยูนิ่ง ซึ่งจะใชคาความปลอดภัยเทากับ 3 สําหรับเหล็กเหนียว ดังนั้นเราก็จะเลือกชนิดวัสดุที่มีความแข็งแรงเทากับ 140 x 3 ซึ่งเทากับ 420 หนวย มาทําเปนชิ้นงานนั้น โดยวัสดุเกือบทุกประเภทมีหนวยงานมาตรฐานทางวิศวกรรม เชน American Society for Metals (ASM) ไดทดสอบหาความแข็งแรง และไดรวบรวมเปนหมวดหมูไว หมดแลว ผูสนใจหาอานดูไดไมยาก คําไข (Keywords) : Factor of Safety คาความปลอดภัย การออกแบบทางวิศวกรรม การผลิต ความรูอางอิง นิยามธุรกิจ แหลงขอมูล : ชุมพล ศฤงคารศิริ. (2545). การวางแผนและควบคุมการผลิต. พิมพครั้งที่ 10 (ฉบับปรับปรุงใหม). กรุงเทพมหานคร : สมาคมสงเสริมเทคโนโลยี (ไทย – ญี่ปุน). เกี่ยวกับผูจัดทํา : ชื่อ : นายวุฒิชัย เครื่องถมยา การศึกษา : ปริญญาตรี วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต มหาวิทยาลัยเชียงใหม ปริญญาโท วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร ประสบการณ : ทํางาน 15 ป งานวิจยั พัฒนางานออกแบบเครื่องจักรกล และงานบํารุงรักษา