| 研究生: |
鄧景名 Teng, Chin-Ming |
|---|---|
| 論文名稱: |
以綠色鑄造觀點探討延性鑄鐵管生產流程之低碳化 An Investigation of Carbon Reduction for the Manufacturing Process of Ductile Iron Pipe from the Perspective of Green Casting |
| 指導教授: |
呂執中
Lyu, JrJung |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
管理學院 - 高階管理碩士在職專班(EMBA) Executive Master of Business Administration (EMBA) |
| 論文出版年: | 2024 |
| 畢業學年度: | 112 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 65 |
| 中文關鍵詞: | 綠色鑄造 、延性鑄鐵管 、生產流程 、低碳化 、成本效益分析 |
| 外文關鍵詞: | Green Casting, Ductile Iron Pipe, Manufacturing Process, Carbon Reduction, Cost-Benefit Analysis |
| 相關次數: | 點閱:61 下載:7 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
近年來在全球製造低碳化的主流趨勢下,台灣也開始關注綠色鑄造議題。對傳統鑄造產業而言,綠色鑄造不僅會提供高效、節能以及環保的生產方案、提高市場競爭力、降低生產成本、提升能源轉換效率、優化鑄造工藝、溫室氣體減量、減少原物料浪費,也已經成為維持永續競爭力的關鍵方式。因此,本研究認為面對未來高油價、高能源的時代,節能減碳已經不是口號,S鑄造廠必須在能源轉型及製程低碳化付諸行動。本研究主要目的是發展綠色鑄造的推動架構,針對S鑄造廠延性鑄鐵管在熔解、離心鑄造、熱處理及精整加工的四個生產流程之減碳方案進行討論,進一步以個案公司驗證推動架構的可行性。
經過案例分析與討論,本研究獲得兩點結論:首先是各生產流程的可行之減碳方法。熔解包含「熱風化鐵爐」及「感應電爐」;離心鑄造包含「樹脂殼模砂法」、「熱模塗料法」以及「水冷式金屬模法」;熱處理包含「低硫鍋爐油燃燒器」及「天然氣燃燒器」;精整加工包含「單工位」及「雙工位」。其次是由個案S鑄造廠評估積極發展綠色鑄造之推動架構,確實是因應未來企業經營穩定成長的重要方向,特別是融入到延性鑄鐵管四個生產流程。此外,由S鑄造廠看出採用「感應電爐」的高效熔解技術;透過高效離心鑄造工藝生產延性鑄鐵管,大管選擇「熱模塗料法」,小管採取「水冷式金屬模法」;熱處理可以採用提高能源利用效率的「天然氣燃燒器」;採用「雙工位」的精整加工為最經濟有效之減碳方式。本研究成果可供國內外鑄造廠推動低碳化之參考。
Under the global trend towards low-carbon manufacturing, many governments have begun to focus on green manufacturing issues in order to reduce the emission. For a high carbon emissions industry, such as casting factories, it is necessary to take actions in energy transformation and development of low-carbon manufacturing processes. The main objective of this study is to develop a framework that enabling the green casting based on the literature review and empirical study. This work would take S foundry as an example, which is a leading company in the casting industry, to discuss the detailed carbon reduction schemes of ductile iron pipes, within the four manufacturing processes - melting, centrifugal casting, annealing and finishing, and to further verify the feasibility and to calculate benefits of each scheme.
Based on the in-depth discussion of S foundry, the carbon reduction methods in the manufacturing processes of ductile iron pipes are listed: melting includes “hot air blast furnace” known as “cupola” and “induction furnaces”; centrifugal casting includes “resin sand shell mold casting process”, “hot mold coated casting process” and “water-cooling casting process”; annealing includes “low sulfur boiler oil burner” and “natural gas burner”; finishing includes “single station” and “double stations”. According to the carbon reduction projects evaluation committee, it was recommended that adopting “induction furnaces” for high-efficiency melting technology; producing ductile cast iron pipes through efficient centrifugal casting processes, large pipes should adopt the “hot mold coated casting process” and small pipes should adopt the “water-cooling casting process” ; using “natural gas burners” to enhance energy utilization efficiency for annealing; using “double stations” in finishing lines. The general green casting framework has achieved significant performance in carbon reduction in the S foundry and illustrates green manufacturing process does not necessary sacrificing efficiency. Through a series of carbon reduction schemes, S foundry is moving towards carbon neutrality and its empirical work could be a role model in this industry.
一、中文參考文獻
1.S鑄造廠(2002)。S鑄造廠內部資料。
2.S鑄造廠(2004)。S鑄造廠內部資料。
3.S鑄造廠(2010)。S鑄造廠內部資料。
4.S鑄造廠(2022)。S鑄造廠內部資料。
5.S鑄造廠(2024)。S鑄造廠內部資料。
6.何欣怡、許評碩、李後昆、洪宗益與黃溢銓(2022)。台塑企業節能減碳邁向永續發展之路。燃燒季刊,第118期,頁41-48。
7.李淑麗(2012)。台灣銑鐵鑄造產業競爭策略之研究。朝陽科技大學企業管理系碩士班論文。
8.李登旭(2023)。紫式決策分析架構永續鑄造製程方案評估模式。國立清華大學智慧製造跨院高階主管碩士在職學位學程論文。
9.林秀英(2022)。資源循環,永續未來的解答:高碳排產業循環經濟之路。臺灣經濟研究月刊,第45卷第9期,頁21-28。
10.林冠廷、潘孟暐、黃靚宜、林若蓁、曾世昌、游國輝與任國光(2020)。國內外電動巴士發展現況與成本效益研析。臺灣經濟研究月刊,第43卷第7期,頁127-136。
11.林茂文(2019)。邁向高值化與循環經濟的石化產業。石油季刊,第55卷第2期,頁1-30。
12.侯信宇(2002)。地下延性鑄鐵管通過斷層之接頭佈設研究。國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
13.施威廷(2024)。產業淨零關鍵:製造部門減碳課題與挑戰。臺灣經濟研究月刊,第47卷第2期,頁38-46。
14.洪承豊(2024)。ESG永續影響力:台灣企業淨零轉機與商機。臺灣經濟研究月刊,第47卷第2期,頁63-70。
15.范英俊(2001a)。球墨鑄鐵管製造技術研究與應用,北京市:冶金工業出版社。
16.范英俊(2001b)。離心球墨鑄鐵管工藝及裝備,北京市:中國科學技術出版社。
17.范英俊(2007)。球墨鑄鐵及管件技術手冊,北京市:冶金工業出版社。
18.康文碩(2003)。自來水延性鑄鐵管接頭耐震數值模擬研究。國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
19.張存均、何亞奇與吳采亮(2023)。低碳工業熱製程:高功率精密電漿加熱系統模擬研究。機械工業雜誌,第486期,頁44-50。
20.張伯明(2006)。離心鑄造,北京市:機械工業出版社。
21.張皓鈞(2018)。工業4.0之影響與可行性分析:以台灣鑄造業為例。國立臺北大學企業管理學系碩士班論文。
22.張竣超(2019)。藉由水工模型探討延性鑄鐵管襯裡之摩擦係數研究。國立成功大學水利及海洋工程學系碩士在職專班論文。
23.陳源、朱五倫、姚鵬泉與關幅淩(1994)。球墨鑄鐵管手冊,北京市:中國金屬學會鑄鐵管委員會。
24.陳龍和(2023)。改良型延性鑄鐵管接頭之力學試驗研究。大漢技術學院土木工程與環境資源管理研究所碩士論文。
25.黃獻毅(2017)。鑄造產業廠商經營與發展策略:以Y公司為例。國立臺灣大學事業經營碩士在職學位學程論文。
26.新興鑄管實業公司(2000)。球墨鑄鐵管技術手冊內部資料。
27.葉源達(1976)。球狀石墨鑄鐵及製造,臺北市:徐氏基金會。
28.碩建股份有限公司(2004)。球墨鑄鐵製造實務,臺北市:碩建股份有限公司。
29.劉哲良、朱敏嘉、張耀民與潘姿宇(2019)。轉爐石及焚化再生粒料公共工程應用之成本效益分析。綠色經濟期刊,第5卷,頁1-26。
30.蔡文琪(2013)。積體電路封裝銅打線製程成本效益分析。國立臺北科技大學工業工程與管理EMBA專班論文。
31.盧曉櫻與涂凱閎(2021)。氣候變遷對跨太平洋航線之影響及永續航空燃料應用之成本效益分析。航運季刊,第30卷第2期,頁23-45。
二、英文參考文獻
1. American Water Works Association (2009). Ductile-Iron Pipe and Fittings: Manual of Water Supply Practices M14. American Water Works Association.
2. Jamco, N. (1988). Centrifugal Casting. American Foundrymen's Society, Inc.
3. Li, X.-N., Zuo, X.-B., Zou, S., & Zou, Y.-X. (2020). Electrochemical and Microscopic Study on Corrosion Characteristics of Cement-Mortar-Lined Ductile Iron Pipe in Flowing Solutions. International Journal of Electrochemical Science, 15(7), 6359-6375.
4. Ranade, P. B., Reddy, G., Koppal, P., Paithankar, A., & Shevale, S. (2020). Implementation of DMAIC Methodology in Green Sand-Casting Process. Materials Today: Proceedings. 42(2), 500-507.
5. Saetta, S., Stefani, I., & Tapola, S. (2024). Complexity of Green Innovation in Manufacturing: A Case in a Foundry. Procedia Computer Science, 232, 11-20.
6. Shan, Z., Yang, H., Yan, D., Dong, S., & Shi, J. (2023). Research on Green Casting Technology and Equipment of Digital Frozen Sand Mold. International Journal of Metalcasting, 17(4), 2439-2451.
7. Tang, Y.-J., Zuo, X.-B., Yin, G.-J., He, S.-L., & Ayinde, O. (2017). Influence of Slag on Leaching Behavior of Cement Mortar Lined in Ductile Iron Pipe under a Flowing Solution. Materials & Design, 114, 612-622.
8. Zou, S., Zuo, X.-B., Abubakar, A. F., & Huang, W.-Y. (2018). Experimental Investigation on Corrosion Behavior of Slag-Cement-Mortar-Lined Ductile Iron Pipe in Flowing Solutions. Construction and Building Materials, 193, 1-12.
三、網際網路資源
1.行政院主計總處(2021)。行業統計分類。https://www.stat.gov.tw/News_Content.aspx?n=3144&s=90015
2.趙怡萌與許令儒(2023)。2023企業氣候行動追追追。https://rsprc.ntu.edu.tw/zh-tw/m01-3/en-trans/open-energy/1791-0628-open2023enterprise.html