ความปลอดภัยและอาชีวอนามัยในงาน CNC

อ่านบทนี้ก่อนแตะเครื่องจักรทุกครั้ง เครื่องจักร CNC ทำงานด้วยแรงบิดสูง ความเร็วสูง และทำตามโปรแกรมโดยไม่มีวิจารณญาณ เครื่องไม่รู้ว่ามือของคุณอยู่ตรงไหน และไม่รู้ว่าโปรแกรมที่ได้รับผิดหรือถูก ความผิดพลาดเพียงตัวเลขเดียวอาจทำให้เครื่องชน ชิ้นงานหลุด หรือเกิดการบาดเจ็บร้ายแรง

บทนี้เป็นพื้นฐานที่ต้องเข้าใจก่อนเรียนเนื้อหาบทอื่น แต่ไม่สามารถใช้แทนการฝึกอบรมจริงหน้าเครื่องได้ ให้ปฏิบัติตามคู่มือของผู้ผลิตเครื่องจักร กฎความปลอดภัยของสถานประกอบการ และคำแนะนำของผู้ควบคุมงานเสมอ

ทำไมความปลอดภัยจึงเป็นบทที่สำคัญที่สุด

• ความเร็วเกินกว่าที่คนจะตอบสนองทัน หัวสปินเดิลหมุนได้หลายพันถึงหลายหมื่นรอบต่อนาที และแกนเคลื่อนที่เร็ว (Rapid) ได้หลายสิบเมตรต่อนาที เมื่อเห็นว่ากำลังจะเกิดปัญหา มักสายเกินไปที่จะยื่นมือไปกดปุ่ม
• เครื่องทำงานเองโดยอัตโนมัติ เครื่องอาจเริ่มเคลื่อนที่ เปลี่ยนเครื่องมือ หรือหมุนหัวสปินเดิลได้ตามโปรแกรมโดยไม่มีสัญญาณเตือนล่วงหน้า
• ความผิดพลาดมาจากทั้งคนและโปรแกรม นอกจากความประมาทหน้าเครื่องแล้ว ตัวเลขที่พิมพ์ผิด ค่าชดเชยที่ตั้งผิด หรือโปรแกรมที่ไม่ได้ตรวจสอบ ก็ทำให้เกิดอุบัติเหตุได้เช่นกัน
• ความเสียหายมีราคาแพง นอกจากการบาดเจ็บ เครื่องชนหนึ่งครั้งอาจทำให้หัวสปินเดิล บอลสกรู หรือชุดจับยึดเสียหาย และทำให้สายการผลิตหยุดเป็นวันหรือเป็นสัปดาห์

อันตรายหลักในงาน CNC

อันตราย	สาเหตุที่พบบ่อย	ผลที่อาจเกิดขึ้น
การถูกดึงเข้าเครื่อง	ถุงมือ แขนเสื้อ ผมยาว หรือเครื่องประดับเข้าใกล้หัวสปินเดิล หัวจับ หรือชิ้นงานที่หมุน	บาดเจ็บรุนแรงที่มือ แขน ศีรษะ จนถึงเสียชีวิต
วัตถุกระเด็น	ชิ้นงานจับไม่แน่น เครื่องมือตัดหัก เศษโลหะ หรือลืมประแจขันหัวจับไว้บนหัวจับ	บาดเจ็บที่ดวงตา ใบหน้า และร่างกาย
บาดแผลจากของมีคม	หยิบเศษโลหะด้วยมือเปล่า จับคมเครื่องมือตัด ขอบชิ้นงานที่ยังไม่ลบคม	แผลบาดลึก
แผลไหม้	เศษโลหะและชิ้นงานร้อนหลังตัดเฉือน	แผลไหม้ที่ผิวหนัง
เครื่องชน (Crash)	โปรแกรมผิด ค่าชดเชยผิด ตั้งจุดศูนย์ชิ้นงานผิด	เครื่องเสียหาย ชิ้นส่วนแตกกระเด็น
น้ำหล่อเย็นและละอองน้ำมัน	สัมผัสน้ำหล่อเย็นบ่อยครั้ง สูดดมละออง	ผื่นแพ้ผิวหนัง ระคายเคืองทางเดินหายใจ
ลื่นล้ม	น้ำมันและน้ำหล่อเย็นบนพื้น เศษโลหะเกลื่อนพื้น	บาดเจ็บจากการล้ม
ไฟไหม้	ประกายไฟในเครื่องที่ใช้น้ำมันตัด เศษแมกนีเซียมหรือไทเทเนียม น้ำมันไดอิเล็กตริกในเครื่อง EDM	ไฟไหม้เครื่องจักรและอาคาร
ไฟฟ้าและพลังงานสะสม	เปิดตู้ไฟฟ้า ซ่อมบำรุงโดยไม่ตัดพลังงาน ระบบไฮดรอลิกและลมที่ยังมีแรงดัน	ไฟดูด บาดเจ็บจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่
การยกของหนัก	ยกปากกาจับงาน หัวจับ หรือชิ้นงานขนาดใหญ่ด้วยมือ	บาดเจ็บที่หลัง ชิ้นงานตกทับ
เสียงดัง	การตัดเฉือนต่อเนื่อง ลมเป่า	สูญเสียการได้ยินถาวร

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลและการแต่งกาย

ต้องใช้ทุกครั้ง

• แว่นตานิรภัย แม้ประตูเครื่องจะปิดอยู่ เพราะต้องเปิดประตูเพื่อตั้งงาน วัดขนาด และทำความสะอาด
• รองเท้านิรภัย หัวเหล็กและพื้นกันลื่น ป้องกันของหนักตกทับและการลื่นบนพื้นที่มีน้ำมัน
• ที่ครอบหูหรือที่อุดหู เมื่อทำงานในพื้นที่ที่มีเสียงดัง

ห้ามเด็ดขาดขณะเครื่องหมุน

• ห้ามสวมถุงมือ ใกล้หัวสปินเดิล หัวจับ หรือชิ้นงานที่หมุนอยู่ ถุงมือเกี่ยวติดได้ง่ายและดึงมือเข้าเครื่องเร็วกว่าที่จะดึงกลับทัน ถุงมือกันบาดใช้ได้เฉพาะตอนหยิบจับชิ้นงานหรือเครื่องมือตัดขณะที่เครื่อง หยุดสนิทแล้ว เท่านั้น
• ห้ามสวมเครื่องประดับ เช่น แหวน สร้อย นาฬิกา และสายคล้องบัตร
• ห้ามปล่อยผมยาว ต้องรวบผมและเก็บไว้ในหมวก
• ห้ามสวมเสื้อผ้าหลวม ติดกระดุมแขนเสื้อหรือพับแขนเสื้อให้เรียบร้อย เน็คไทและผ้าพันคอห้ามใช้ในพื้นที่ทำงาน

อุปกรณ์ความปลอดภัยของเครื่องจักร

• ปุ่มหยุดฉุกเฉิน (Emergency stop) ต้องรู้ตำแหน่งก่อนเริ่มงานทุกครั้ง และฝึกกดโดยไม่ต้องมองหา เครื่องบางรุ่นมีปุ่มหยุดฉุกเฉินมากกว่าหนึ่งจุด
• ระบบล็อกประตู (Door interlock) ป้องกันไม่ให้เครื่องทำงานเต็มความเร็วขณะเปิดประตู ห้ามดัดแปลง ปลด หรือหลอกระบบล็อกประตูโดยเด็ดขาด ไม่ว่าจะเร่งงานแค่ไหน
• ฝาครอบและหน้าต่างเครื่อง ออกแบบมาเพื่อรับแรงกระแทกจากชิ้นส่วนที่กระเด็น หน้าต่างที่แตกร้าว ขุ่นมัว หรือเปลี่ยนเป็นวัสดุอื่นอาจไม่สามารถกันชิ้นส่วนได้ ต้องแจ้งเปลี่ยนทันที
• ปุ่มหยุดการป้อนชั่วคราว (Feed hold) หยุดการเคลื่อนที่ของแกนโดยไม่ตัดระบบทั้งหมด ใช้เมื่อต้องการหยุดตรวจสอบ ส่วนปุ่มหยุดฉุกเฉินใช้เมื่อเกิดอันตรายหรือกำลังจะชน

ก่อนเดินเครื่อง

1. ตรวจสภาพเครื่อง ระดับน้ำมันหล่อลื่น แรงดันลม น้ำหล่อเย็น และสัญญาณเตือนบนหน้าจอ
2. จับยึดชิ้นงานให้แน่น ใช้แรงจับที่เหมาะสมกับชิ้นงานและการตัด ตรวจสอบว่าชิ้นงานวางแนบฐานรองอย่างถูกต้อง
3. เก็บประแจและเครื่องมือออกจากเครื่อง โดยเฉพาะประแจขันหัวจับของเครื่องกลึง ซึ่งจะกระเด็นออกมาอย่างรุนแรงเมื่อหัวจับหมุน
4. ตรวจสอบเครื่องมือตัด ติดตั้งแน่น ยื่นออกมาไม่ยาวเกินจำเป็น คมตัดไม่บิ่น และเป็นเครื่องมือตรงตามที่โปรแกรมเรียกใช้
5. ตรวจสอบค่าชดเชยและจุดศูนย์ชิ้นงาน ค่าชดเชยความยาวเครื่องมือ (Tool length offset) และจุดศูนย์ชิ้นงาน (Work offset) ต้องตรงกับการตั้งงานจริง
6. จำลองโปรแกรมก่อน ดูเส้นทางการตัดบนหน้าจอกราฟิก หรือเดินเครื่องแบบไม่ตัดจริง (Dry run) โดยยกระยะให้พ้นชิ้นงาน
7. ชิ้นงานแรกต้องเดินอย่างระมัดระวัง ใช้โหมดทีละบรรทัด (Single block) ลดความเร็วเคลื่อนที่เร็วด้วยปุ่มปรับ Rapid override และวางมือไว้ใกล้ปุ่ม Feed hold ตลอดเวลาที่เครื่องเข้าใกล้ชิ้นงาน
8. สำหรับเครื่องกลึง ตรวจสอบความเร็วรอบสูงสุดที่หัวจับรับได้ และเมื่อป้อนเพลายาวผ่านหัวสปินเดิล ต้องมีท่อรองรับเพลาด้านหลัง เพราะเพลาที่ยื่นออกไปโดยไม่มีที่รองรับจะเหวี่ยงงออย่างรุนแรงเมื่อหมุนรอบสูง

ระหว่างเครื่องทำงาน

• ปิดประตูเครื่องทุกครั้ง และอยู่ประจำหน้าเครื่องขณะเดินชิ้นงานที่ยังไม่เคยผ่านการทดสอบ
• ห้ามยื่นมือหรือส่วนใดของร่างกายเข้าไปในพื้นที่ทำงาน ขณะหัวสปินเดิลหมุนหรือแกนเคลื่อนที่
• ห้ามเอาเศษโลหะออกด้วยมือ ใช้แปรงหรือตะขอเกี่ยวเศษ และทำหลังจากเครื่องหยุดสนิทแล้วเท่านั้น
• ห้ามใช้ลมเป่าเศษเข้าหาตัวหรือผู้อื่น เศษขนาดเล็กจะพุ่งด้วยความเร็วสูง
• ฟังเสียงและสังเกตความผิดปกติ เสียงสั่น เสียงแหลม ควัน หรือเศษที่เปลี่ยนสี เป็นสัญญาณว่าเครื่องมือตัดกำลังจะหักหรือเงื่อนไขการตัดไม่เหมาะสม ให้กด Feed hold แล้วตรวจสอบ
• รอให้หัวสปินเดิลหยุดสนิท ก่อนเปิดประตู วัดขนาด หรือเปลี่ยนชิ้นงาน
• ระวังเครื่องที่ทำงานอัตโนมัติ เช่น แขนเปลี่ยนเครื่องมือ ระบบเปลี่ยนพาเลต และหุ่นยนต์ป้อนชิ้นงาน ซึ่งอาจเคลื่อนที่เมื่อใดก็ได้

ความปลอดภัยเริ่มต้นที่การเขียนโปรแกรม

ในงาน CNC ผู้เขียนโปรแกรมมีส่วนรับผิดชอบต่อความปลอดภัยไม่น้อยกว่าผู้ควบคุมเครื่อง นิสัยต่อไปนี้ควรฝึกตั้งแต่เริ่มเรียนเขียนโปรแกรม

• เริ่มโปรแกรมด้วยบรรทัดเตรียมความปลอดภัย (Safety block) ที่ยกเลิกคำสั่งค้างจากโปรแกรมก่อนหน้า และกำหนดระบบพิกัดและหน่วยให้ชัดเจน เช่น G90 G21 G40 G49 G80 (รายละเอียดจะอธิบายในบทต่อๆไป)
• ตรวจสอบจุดทศนิยม ชุดควบคุมหลายรุ่นตีความตัวเลขที่ไม่มีจุดทศนิยมแตกต่างจากที่คาดไว้ เช่น X10 อาจหมายถึง 0.010 มม. ในขณะที่ X10. หมายถึง 10 มม. ความผิดพลาดนี้เป็นสาเหตุของเครื่องชนที่พบบ่อยมาก
• เข้าหาชิ้นงานอย่างปลอดภัย เคลื่อนที่เร็วไปยังตำแหน่งเหนือชิ้นงานที่มีระยะเผื่อเพียงพอก่อน แล้วจึงใช้การเคลื่อนที่แบบตัดงานในช่วงสุดท้าย ไม่ควรเคลื่อนที่เร็วตรงเข้าหาผิวชิ้นงาน
• เรียกค่าชดเชยความยาวเครื่องมือทุกครั้งหลังเปลี่ยนเครื่องมือ การลืมเรียกค่าชดเชยทำให้เครื่องไม่รู้ความยาวของเครื่องมือ และพุ่งชนชิ้นงานได้ทันที
• กำหนดความเร็วรอบสูงสุดในงานกลึงแบบความเร็วผิวคงที่ เมื่อใช้คำสั่งความเร็วผิวคงที่ (G96) ความเร็วรอบจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมีดกลึงเข้าใกล้ศูนย์กลาง ต้องจำกัดรอบสูงสุด (เช่น G50 ในชุดควบคุมหลายรุ่น) ไม่ให้เกินค่าที่หัวจับและชิ้นงานรับได้
• ใช้แบบจำลองและตรวจสอบโปรแกรมทุกครั้ง โดยเฉพาะโปรแกรมที่แก้ไขหน้าเครื่อง หรือโปรแกรมที่ได้จากซอฟต์แวร์ CAM ซึ่งอาจตั้งค่าเครื่องหรือชุดควบคุมไม่ตรงกับเครื่องที่ใช้งานจริง

น้ำหล่อเย็น ความสะอาด และสภาพแวดล้อม

• ดูแลน้ำหล่อเย็นให้อยู่ในสภาพดี ควบคุมความเข้มข้นตามคำแนะนำของผู้ผลิต น้ำหล่อเย็นที่เน่าเสียมีเชื้อแบคทีเรียและกลิ่นเหม็น ทำให้เกิดผื่นแพ้ผิวหนังได้ง่าย
• ล้างมือหลังสัมผัสน้ำหล่อเย็นและน้ำมัน และใช้ครีมป้องกันผิวหากต้องสัมผัสเป็นประจำ
• ใช้ระบบดูดละอองน้ำมัน ในเครื่องที่มีฝาครอบมิดชิดและตัดงานด้วยความเร็วสูง
• ทำความสะอาดพื้นที่ทำงาน เช็ดน้ำมันที่หกบนพื้นทันที เก็บเศษโลหะลงภาชนะที่กำหนด และไม่วางของกีดขวางทางเดินหรือทางหนีไฟ
• ใช้อุปกรณ์ช่วยยก เช่น รอกหรือเครนยกของ สำหรับปากกาจับงาน หัวจับ และชิ้นงานที่หนัก

การซ่อมบำรุงและการตัดพลังงาน

งานซ่อมบำรุง การเปลี่ยนชิ้นส่วน และการแก้ไขปัญหาภายในเครื่อง ต้องทำโดยผู้ที่ได้รับมอบหมายและผ่านการฝึกอบรมเท่านั้น

• ตัดพลังงานและล็อก (Lockout/Tagout) ปิดสวิตช์หลัก ล็อกกุญแจ และติดป้ายแจ้งว่ากำลังซ่อมบำรุง เพื่อไม่ให้ผู้อื่นเปิดเครื่องระหว่างที่มีคนทำงานอยู่ภายใน
• ระบายพลังงานสะสม ระบบไฮดรอลิก ระบบลม สปริง และตัวเก็บประจุในตู้ไฟฟ้า ยังมีพลังงานเหลืออยู่แม้จะปิดสวิตช์แล้ว
• ห้ามเปิดตู้ไฟฟ้า หากไม่ใช่ช่างไฟฟ้าที่ได้รับอนุญาต

เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน

• กดปุ่มหยุดฉุกเฉินทันที เมื่อเห็นว่ากำลังจะชนหรือมีคนอยู่ในพื้นที่อันตราย อย่าลังเลเพราะกลัวงานเสียหาย
• รู้ตำแหน่งถังดับเพลิง และชนิดของถังที่เหมาะกับไฟจากน้ำมันและไฟฟ้า ห้ามใช้น้ำดับไฟที่เกิดจากน้ำมันหรือไฟฟ้า
• รู้ตำแหน่งชุดปฐมพยาบาลและที่ล้างตาฉุกเฉิน รวมถึงเบอร์โทรติดต่อเหตุฉุกเฉินของสถานประกอบการ
• รายงานทุกเหตุการณ์ รวมถึงเหตุการณ์ที่เกือบเกิดอุบัติเหตุ (Near miss) เพราะเหตุการณ์เกือบชนในวันนี้คือสัญญาณเตือนของอุบัติเหตุจริงในวันหน้า
• หลังเครื่องชน อย่าเดินเครื่องต่อทันที แจ้งผู้ควบคุมงานและตรวจสอบความเสียหายของหัวสปินเดิล เครื่องมือตัด และชุดจับยึดก่อน

กฎหมายและความรับผิดชอบ

ในประเทศไทย ความปลอดภัยในการทำงานอยู่ภายใต้ พระราชบัญญัติความปลอดภัย อาชีวอนามัย และสภาพแวดล้อมในการทำงาน พ.ศ. 2554 และกฎกระทรวงที่เกี่ยวข้อง นายจ้างมีหน้าที่จัดสภาพการทำงานที่ปลอดภัย จัดอุปกรณ์ป้องกันอันตราย และฝึกอบรมลูกจ้าง ส่วนลูกจ้างมีหน้าที่ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยและใช้อุปกรณ์ป้องกันที่จัดให้

ในทางปฏิบัติ ทุกคนในพื้นที่ทำงานมีสิทธิ์และหน้าที่ที่จะ หยุดงานที่ไม่ปลอดภัย และแจ้งผู้ควบคุมงาน หากไม่แน่ใจว่าเครื่องจะทำอะไรต่อไป ให้หยุดและถามก่อนเสมอ

สรุป: รายการตรวจสอบก่อนเดินเครื่อง

• สวมแว่นตานิรภัยและรองเท้านิรภัย ไม่สวมถุงมือ เครื่องประดับ หรือเสื้อผ้าหลวม
• รู้ตำแหน่งปุ่มหยุดฉุกเฉิน
• ชิ้นงานจับยึดแน่น เครื่องมือตัดติดตั้งถูกต้อง
• ไม่มีประแจหรือเครื่องมืออื่นค้างอยู่ในเครื่อง
• ค่าชดเชยเครื่องมือและจุดศูนย์ชิ้นงานถูกต้อง
• ตรวจสอบโปรแกรมด้วยการจำลองแล้ว
• ชิ้นงานแรกใช้ Single block และลด Rapid override
• ประตูเครื่องปิด และระบบล็อกประตูทำงานปกติ
• พื้นที่ทำงานสะอาด ไม่มีน้ำมันบนพื้น

เมื่อเข้าใจเรื่องความปลอดภัยแล้ว บทถัดไปจะย้อนดูประวัติความเป็นมาของเครื่องจักร CNC ก่อนเริ่มเรียนรู้การทำงานของเครื่องและการเขียนโปรแกรม