Design of Experiments to Analyze Factors for Block Digestion Affecting the Defect of Nitrogen Tubesการออกแบบการทดลองเพื่อวิเคราะห์ปัจจัยการปรับตั้งค่าเครื่องย่อยไนโตรเจน ที่มีผลต่อการเกิดของเสียของหลอดกลั่นไนโตรเจน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดของเสียของหลอดกลั่นไนโตรเจนที่เกิดรอยร้าวจากการทดสอบหาปริมาณไนโตรเจน (Nitrogen) และโปรตีนหยาบ (Crude Protein) ในห้องปฏิบัติการ โรงงานกรณีศึกษา โดยใช้หลักการออกแบบการทดลองแบบแฟกทอเรียลเต็มรูปแบบ (2k Full Factorial Design) ในการศึกษาหาปัจจัยและระดับปัจจัยในการปรับตั้งค่าของเครื่องย่อยไนโตรเจน (Block Digestion Unit (Nitrogen)) ให้เหมาะสม สำหรับในการออกแบบการทดลองจะประกอบไปด้วย 3 ปัจจัยหลัก ได้แก่ อุณหภูมิ เวลาการเผา และเวลาการปรับสภาพความเย็น โดยการทดลองทำซ้ำ 3 ครั้ง รวมจำนวนทั้งสิ้น 24 การทดลอง ผลที่ได้จากการทดลองพบว่าปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดรอยร้าวของหลอดทดลองอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความเชื่อมั่น 95% คืออุณภูมิ เวลาการเผา และเวลาปรับสภาพความเย็น และอันตรกิริยาระหว่างคู่ปัจจัย คือ อุณภูมิ กับ เวลาการเผา และ อุณภูมิ กับ เวลาปรับสภาพความเย็น จากนั้นจึงหาระดับปัจจัยในการปรับตั้งค่าของเครื่องย่อยไนโตรเจนที่เหมาะสม คือ อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียล เวลาการเผา 120 นาที และเวลาการปรับสภาพความเย็น 50 นาที หลังจากนั้นนำปัจจัยและระดับปัจจัยที่เหมาะสมไปเก็บข้อมูล เพื่อเปรียบเทียบผลข้อมูลก่อนและหลังการปรับปรุง พบว่าก่อนการปรับปรุงมีจำนวนของเสียที่เกิดรอยร้าว 359 หลอด และหลังการปรับปรุงมีจำนวนของเสียที่เกิดรอยร้าวลดลงเหลือ 7 หลอด ทำให้ของเสียลดลงจากเดิมคิดเป็นร้อยละ 98.05 และเมื่อนำมาเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้น พบว่าจำนวนของเสียก่อนการปรับปรุง 359 หลอด คิดเป็นเงิน 502,600 บาท ซึ่งต้นทุนต่อชิ้น เท่ากับ 1,400 บาท และหลังการปรับปรุง ลดลงเหลือ 7 หลอด คิดเป็นเงิน 9,800 บาท ดังนั้นสามารถลดค่าใช้จ่ายลง 492,800 บาท

This research aims to reduce the waste of nitrogen tubes generated from testing for the quantities of Nitrogen and crude protein in laboratory settings of a case study factory, using 2k Full Factorial Design. The study aims to identify factors and their levels in adjusting the settings of the Block Digestion machine appropriately. The experimental design comprises three main factors: temperature, burning time, and cooling time. The experiments were repeated three times, totaling 24 trials. The experimental results indicated that temperature, burning time, and cooling time had a statistically significant effect on the occurrence of cracks in the test tubes at the 95% confidence level. Moreover, significant interaction effects were observed between temperature and burning time, as well as between temperature and cooling time and the appropriate factors and levels for adjusting the settings of the Block Digestion machine are: temperature at 400 degrees celsius, burning time of 120 minutes, and cooling time of 50 minutes. Subsequently, the appropriate factors and levels were used to collect data for comparison before and after adjustment. It was found that before adjustment, there were 359 instances of tube damage, whereas after adjustment, the instances reduced to 7, resulting in a reduction of waste by 98.05%. When comparing the expenses incurred, it was found that before adjustment, the cost of the 359 damaged tubes amounted to 502,600 baht, with a unit cost of 1,400 baht per tube. After adjustment, with only 7 damaged tubes, the cost amounted to 9,800 baht, resulting in a reduction in expenses by 492,800 baht.