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    ESG是什麼?如何運用智慧切削達到環境議題中的淨零排放?

    ESG是近幾年來很熱門的議題,不再只是評估企業對社會的貢獻,開始有永續投資策略等目標,各國政府也公布許多相關的永續政策,若不重視環境、能源等社會議題,會讓全球陷入危機,也無法長久經營企業。那我們該從何對每個環節的製造去精實、去進行節能減碳呢?又要如何藉著物聯網的特性與數位轉型降低碳排量,甚至邁向碳中和的目標?

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    ESG是什麼?

    ESG 是 3 個英文單字的縮寫,分別是環境保護(E,environment)、社會責任(S,social)和公司治理(G,governance),聯合國全球契約(UN Global Compact)於 2004 年首次提出 ESG 的概念,被視為評估一間企業經營的指標。


    1. 環境保護(E,environment):溫室氣體排放、水及污水管理、生物多樣性等環境污染防治與控制。
    2. 社會責任(S,social):客戶福利、勞工關係、多樣化與共融等售產業影響之利害關係人等面向。
    3. 公司治理(G,governance):商業倫理、競爭行為、供應鏈管理等與公司穩定度及聲譽相關。


    淨零排放管理

    介紹淨零排放管理前,先來了解一下下方這些相關詞彙的定義:

    淨零排放

    根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC),淨零排放指的是在特定時間內,全球人為產生的溫室氣體(同CH4、O3、N2O、CFCs、PFCs、HFCs、SF6、NF3 等溫室氣體排放皆納入考量)排放量,扣除人為移除的量等於零。

    溫室氣體會從生活與生產活動的過程中,透過能源與資源的使用而排放,因此在進行淨零排放的目標設立時,需要先瞭解排放的來源,做到從源頭減少排放,目前全球排放量有55%來自能源的生產與使用,有45%是來自工業、農業產品製造加工相關,若我們要邁向淨零,需要使用再生能源與提高能源效率,也要從資源端來節能減碳,提高使用效率並降低開採與使用。

    對於製造業來說,要達成淨零排放,需要從減少產品的「製造」開始,使產品、零組件與材料可以循環使用,藉此降低產品與零組件在製造過程中的排放,也能減少原物料開採與加工的排放。


    碳中和

    碳中和與淨零排放相比較專注於控制二氧化碳,指的是企業、組織或政府在一定時間的二氧化碳排放量,並藉由植樹、使用再生能源等方式所累積的減碳量相互抵換,過程中需透過碳盤查掌握碳排放量與碳足跡,進而採取減量或抵換措施,使大氣的碳排放量維持現狀或無增無減,達到平衡的狀態。

    負碳排

    負碳排則是指在特定的衡量期間內,碳清除量遠超過碳排放量,甚至能將超過的量以「碳權」的方式在碳交易市場中進行買賣,從中獲取利潤。

    碳權

    碳權指的就是「排碳的權利」,通常以一公噸的碳排放量作為計算單位,根據產生的方式可分為兩種,一種為政府強制性的總量管制與交易,另一種則是在自願性市場產生,時常會作為企業碳抵換的手段。

    淨零排放管理如何運作?

    在進行淨零排放管理時,企業可以針對環境保護採用ISO14001的標準,才能確保企業或社會團體的所有組織活動、產品或服務是獲得有效地實施與控管,而淨零排放不只是針對碳排放進行控管,除了二氧化碳之外,其他氣體(同CH4、O3、N2O、CFCs、PFCs、HFCs、SF6、NF3 等溫室氣體排放皆納入考量)也會對環境造成影響,因此針對其他溫室氣體也需要進行盤查與計畫,這時就會採用ISO14064標準,找出節能與改善的可能性,並能有效降低對環境的衝擊。而在碳排的部分會根據ISO14067進行碳足跡的盤查,藉此量化、監測、報告與查證溫室氣體的排放,並對碳盤查的結果設立碳中和甚至是負碳排的目標,再來以ISO50001能源管理系統標準,建立能源績效指標與能源基線,使組織能發展、紀錄與維持能源審查,最終達到真正的淨零排放,這樣不只是改善全球的環境問題,也能提升公司的正面形象,獲得雙贏的結果。

    智慧切削如何邁向碳中和目標?

    經濟部政策-淨零排放 3大面向 11項措施

    經濟部制定的三大面向包含製程改善、能源轉換與循環經濟,其中製程改善提及設備汰舊更新、智慧節能管理、氫氣技術開發以及含氟氣體削減,而智慧切削就是為製造業導入智慧化,用監控刀具壽命的方式,達到智慧製程管理,不只是為企業省下許多成本,也能從中減少碳排量。

    各項目優化後節省之金額

    案例分享-導入智慧切削後的生產效益

    • 部件數量:6,000,000件/年 ; 500,000件/月均

    • 機器總數:91台 (不停機為90台)

    • 每300件加工即損壞刀具,每支刀具均成本1,050 NTD

    • 每支刀把組裝的新刀均成本2,800 NTD

    • 刀盤加工每3,000件更換切削刀片1,050 NTD


    製程優化前後對比圖

    上述為汽車廠導入智慧切削後獲得的效益,其中時間、能源與廢品是與碳排放最相關的項目,當製程中的時間縮短、能源使用降低以及廢品產生的機率降低,能有效的降低二氧化碳的產生,而下方為生產計算的公式:

    世界銀行所統計的各地碳定價

    <生產數量目標>

    • 生產部件數量:6,000,000件/年
    • 生產設備總數:90台


    <刀具稼動成本>

    • 每產300件即損壞刀片刃, 換面均成本為1,050 NTD
    • 每支刀把組裝新的刀片含稼動均成本為2,800 NTD
    • 監控優化後加工每3,000件更換切削刀片1,050 NTD
    • 單次換刀時間為5min
    • 設備小時費率為2625NTD(可依各種機型而定)
    • 數量/刀具壽命=更換次數
    • 更改次數X更改時間=總停機時間
    • 6000000件/90台/300換刀次 x (5/60)小時=18.52
    • 傳統換刀停機時間共為18.52 hours/year
    • 6000000件/90台/3000換刀次 x (5/60)小時=1.85
    • 監控優化刀具壽命後換刀停機時間1.85 hours/year
    • 每小時工件生產數量12.63 件/小時


    <生產優化>

    • 60/12.63 x 0.005=Δt=0.5%=0.02375min
    • 6000000件 x 0.02375min / 60 = Δt =2375h = 98.96d
    • 2375h x 2,625 NTD = 6,234,375 NTD/年省
    • 18kW/h x 2375h x 0.18EUR x 35= 269,325 NTD/年省(EU)
    • 18kW/h x 2375h x 2.5NTD = 106,875 NTD/年省(TW)
    • 18kW/h x 2375h x 0.510kg/kWh = 21,802.5 kgCO2e/年省(EU)
    • 18kW/h x 2375h x 0.502kg/kWh = 21,460.5 kgCO2e/年省(TW)


    *Base load + process load = total load 18 kW/h

      Energy costs 0,18 EUR/ kWh(EU)

      Energy costs 2.5 NTD/ kWh(TW)

      CO2-Emission 510g/kWh - EU

      CO2-Emission 502g/kWh – TW(110/9-能源局)

    結論

    對於ESG中的環境保護議題,是需要政府、企業與人民共同努力才能達到節能減碳的目標,其中製造業的碳排是影響環境的因素之一,因此企業需要進行淨零排放管理,並針對製程進行優化,才能降低溫室氣體的排放,而智慧切削就能為企業改善這個問題,不只是省下大量成本,也從中讓碳排量降低,創造雙贏的局面。


    主圖photo by AdobeStock

    參考資料 BSI

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