能源查核的分析方法更新日期1997/10/14
壹、前言
能源查核的意義是針對能源之供應與使用,加以分析、統計及評估,從中發現能源消費的異常或可以改善之機會,制訂節約能源措施,進而提高能源使用效率,降低能源成本,增加產品競爭能力。工廠在實施能源查核的過程中,首先要蒐集完整的能源耗用資料,再運用統計分析的技巧找出問題發生的原因,針對問題尋求解決的方法並防止異常的再發生,以達到節約能源的目標。
貳、常用的分析方法
一、特性要因圖
能源查核的日常管理,最重要的是防止異常的再發生,為防止異常再發生,必須徹底追究異常原因,加以妥善的處理。企業全體人員必須共同參與,集思廣義,提出改善建議,共同推動節約能源措施,而在進行原因的追究以尋求改善時,可運用特性要因圖。特性要因圖是以圖表來衣達結果與原因的關係,首先確定某項結果,再根據圖上所列之要因,謀求改善對策。
特性要因圖的製作程序:
1.確定特性:
先確定有關探討的特性,在右方框格中寫上此特性,由左而右畫出一條粗線箭箭頭
![]()
2.概略記載各原因:
確定特性後,開始尋找原因,將各原因用簡單的字句記在方格中

3.說明各原因的形成:
列出各原因要點後,再如圖所示,利用細線箭頭引出形成各原因的說明

4.更詳細的解說:
如果程序3.的原因說明還不夠完整﹐可再畫出小支線,作更進一步的說明。

5.圈選出最重要的原因:
造成一結果的原因很多﹐可比較其對特性的影響力,圈出最重要的一項。

6.所根據的條件:
當圖表完成時,在圖的空白處,別忘了填上四個要項:目的、工程、製圖日期、製圖者
特性要因圖的使用時機:
1.提高問題意識時
2.整理原因的要素時
3.探求真正原因時
利用特性要因圖尋求改善的步驟:
1.抓住問題點
2.把握現狀
3.從現狀的解析出發
4.擴大原因的考慮範圍
5.謀求對策
圖一例舉如何利用特性要因圖推行全面節約能源工作

目的:推行全面節約能源工作
工程:工廠全面節約能源
製圖日期:86/7/1
製圖者:王大明
圖一、推行全面節約能源工作之特性要因圖
二、柏拉圖
柏拉圖是解決問題的有效方法,品質管制上常用來找出造成不良的重要原因或現象,也可運用在能源管理上,根據收集的數據,以耗能異常原因、耗能異常狀況、耗能異常發生位置等項目、分類計算出各項目所佔比例,並按照大小排序,再加上累積值的圖形,根據柏拉圖的分析,可以找出耗能異常的重要原因,然後再依據這些原因,依次尋求補救或改善的對策。
柏拉圖的製作程序:
1.確定資料的分類項目:
先將資料分為兩種項目。一為結果的分類項目,一為原因的分類項目。結果的分類項目包括耗能異常的內容、發生場所、時期等。原因的分類項目包括原料、材料、方式、設備、裝置等。
2.決定期限、蒐集資料
蒐集資料時,應採分類項目,並且仔細地記下各項的條件,
3.將資料填在表上:
將資料分門別類處理後,按表一所示,依序逐一記下。算出各項的累積發生次數、比率、累積比率再求其總合。
4.繪一座標軸•橫軸填項目,縱軸填事件發生次數:
在縱軸畫上刻度,左邊表示發生次數,右邊表不累積比例,最上方為100%。原因項日由左至右按照所佔比例大小依序寫下,其它一項記在最右邊
5.將所佔比率用曲線表示:
發生次數用直線表示,累積比率則用曲線表示。
6.記下資料及圖的條件:
將資料的條件、履歷、製表日期、作者等記下,就算大功告成
柏拉圖是將累積比率用曲線表示,由圖上可清楚地分析問題的主因所在,故可對症下藥,謀求處理對策,對問題的解決,有很大的功效。我們尚可利用改善前後的柏拉圖,比較其差異,更可充分把握改善的效果。圖二例舉利用柏拉圖找出耗能異常原因。
項目 |
發生數 |
累積發生數 |
比率% |
累積比率% |
活塞漏了 |
81 |
81 |
47.6 |
47.6 |
水量不足 |
27 |
108 |
15.9 |
63.5 |
活門鬆了 |
22 |
130 |
12.9 |
74.6 |
保溫不良 |
16 |
146 |
9.4 |
85.8 |
氣溫太低 |
9 |
155 |
5.3 |
91.1 |
管路破損 |
3 |
158 |
1.8 |
92.9 |
其他 |
12 |
170 |
7.1 |
100 |
合計 |
170 |
100 |
表一 柏拉圖的資料表

圖二 耗能異常原因的柏拉圖
三、查檢表
用簡單的數據以容易了解的方式,作成圖形或表格,只要記上檢查記號,並加以統計整理,作為進一步分析或核對檢查之依據。檢查項目可分為:
結果調查用:
現在的狀況如何?有那些缺失?在發生異常的同時可作調查之用
原因調查用:
將異常的原因,在發生的同時,記在記錄欄中。
查檢表的製作程序:。
1.先確定目的所在
2.決定記錄的項目
3.決定記錄的式樣
4.在記錄欄中記錄資料的條件、檢查的場所、工程、時間、日期、記錄人等。
5.在欄外將檢查的方法,記錄的注意事項記下,以便任何人在一目瞭然之餘,也能準確無誤地使用此表,記錄資料。
查檢表的特點
1.登記簡單
2.一目暸然
3.資料不會遺漏
表二例舉製造工場之操作查檢表
場所︰軋鋼工場
工程︰軋鋼工程
時間︰86.7.1
記錄人︰王大明
檢 查部 位 |
正常○ 異常● |
|||||||
1日 |
2日 |
3日 |
4日 |
5日 |
6日 |
7日 |
8日 |
|
| 爐區液壓設備油位 | ○ |
○ |
● |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 前後爐門馬達齒輪箱 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 輸送台主鏈條即提升鏈條 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 抽出器提升輪及冷卻水管 | ○ |
○ |
○ |
● |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 鼓風機前後軸承溫度 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 粗軋區液壓設備油位 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
● |
○ |
| 潤滑系統油位及油溫 | ○ |
○ |
● |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 夾緊及傾轉液壓缸 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 精軋區液壓設備油位 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ | ○ |
○ |
○ |
| 冷卻床踢出位置 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
| 活動檔板 | ○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
○ |
表二 工場操作查檢表
四、直方圖
將所蒐集的數據、特性、或結果值,以一定的範圍在橫軸上區分為數組,把每一組資料次數累積起來,用柱形表示,就稱為直方圖。各種資料分佈也許雜亂無章,但可用直方圖解析出其規則性,可用來瞭解產品在規格標準下,耗能分配的型態、製程耗能的中心值與差異大小等情形。
直方圖的製作程序:
1.蒐集資料並且記錄在表上:
首先利用各種方法蒐集所要的資料,將之逐一記錄在表上,資料的先後次序無所謂,主要在於其統計值。表一是某項產品每噸耗電量測量值。
2.計算數據總數,以N表示
3.定組數:依資料的總數N來決定應分多少組,一般定組數的標準如下
N |
組數 |
50-100 |
6-10 |
100-250 |
10-20 |
250以上 |
10-20 |
4.找出最大值、最小值與全距
在每行中用圈圈表示最大值,用框框表示最小值,然後記錄在每行的底邊,再根據每行的最大值、最小值,找出全體的最大值、最小值。全距為全體最大值及最小值的差
5.定組距:
組距為全距除以組數
6.定組界:
在最大值與最小值之間,按組數及組距由小而大定出每一組的組界,再求每一組之中心值。
7.作次數分配表:
根據所求到之組界及中心值,作成查檢表,求出各組的次數
8.繪直方圖:
橫軸表資料的數值,縱軸表次數,繪成矩形圖。完成後,記上資料蒐集期間、製表日期、製表人、資料數N、全資料平均值X、標準偏差S等
| 512 | 574 | 559 | 547 | 608 | 571 | 614 | 560 | 603 | 537 | |
| 510 | 610 | 526 | 544 | 533 | 579 | 546 | 596 | 565 | 579 | |
| 552 | 552 | 581 | 515 | 600 | 633 | 530 | 563 | 605 | 545 | |
| 560 | 560 | 542 | 555 | 574 | 516 | 564 | 595 | 555 | 573 | |
| 588 | 580 | 548 | 564 | 532 | 595 | 540 | 529 | 583 | 545 | |
| 544 | 544 | 618 | 582 | 581 | 556 | 578 | 614 | 535 | 592 | |
| 593 | 593 | 571 | 583 | 528 | 606 | 592 | 564 | 559 | 562 | |
| 621 | 621 | 531 | 595 | 564 | 582 | 507 | 623 | 573 | 580 | |
| 561 | 561 | 594 | 636 | 547 | 634 | 532 | 550 | 585 | 597 | |
| 556 | 556 | 641 | 614 | 541 | 568 | 602 | 572 | 585 | 554 | |
| 每行最大值 | 621 | 621 | 641 | 636 | 608 | 634 | 614 | 623 | 605 | 597 |
| 每行最小值 | 544 | 544 | 526 | 515 | 528 | 516 | 507 | 529 | 535 | 537 |
| 全體最大值=641全體最小值=507全距=134單位kwh/T | ||||||||||
表三 某產品單位耗電測量值
組號 |
組界 |
中心值 |
次數 |
1 |
500-515 |
507.5 |
3 |
2 |
515-530 |
522.5 |
5 |
3 |
530-545 |
537.5 |
14 |
4 |
545-560 |
552.5 |
16 |
5 |
560-575 |
567.5 |
19 |
6 |
575-590 |
582.5 |
15 |
7 |
590-605 |
597.5 |
13 |
8 |
605-620 |
612.5 |
9 |
9 |
620-635 |
627.5 |
4 |
10 |
635-650 |
642.5 |
2 |
合計 |
100 |
表四 次數分配表的製作

資料期間:86年6月1日∼86年6月30日
資料數N=100
製表日期:86年7月5日 平均值X=575
製表人:王大明 標準偏差S=45.41
圖三某產品單位耗電測量值之直方圖
五、管制圖
為了管理而蒐集的資料,經常是零亂不整的,有些只是偶發事故,有些則是經常發生﹐要如何分辨?必需藉助統計方法,將資料分析、統計,找出其間的規則性,作為異常判斷的基準。管制圖便是用來對超出管制範圍的數據加以追查原因,採取適當的措施,用來管制能源耗用量,可發現耗能之異常現象並追蹤原因予以改善
X–R管制圖的的製作程序:
1.一天數次(n),將測定的資料忠實地記錄
2.計算出平均值(X)及範圍(R)
3.計算出總平均(X)及R的平均(R)
4.計算管制線
X管制線
中心線:CL=X
上管制線:CL=X+A2R
下管制線:CL=XA2R
R管制線
中心線:CL=R
上管制線:UCL=D4R
下管制線:LCI=D3R
(LCL不考慮當n低於6時)
n |
A2 |
D4 |
D3 |
2 |
1.88 |
3.27 |
- |
3 |
1.02 |
2.57 |
- |
4 |
0.73 |
2.28 |
- |
5 |
0.58 |
2.11 |
- |
6 |
0.48 |
2.00 |
- |
7 |
0.42 |
1.92 |
0.08 |
X-R管制圖的係數
5.在管制圖上以打點的方式,描出X與R的點,如圖五示將X管制圖與R管制圖,上下畫在同一張圖上,左端縱軸表X、R,記住寫上刻度及單位,橫軸標明日期。記下測定條件及資料數目。
管制圖異常的判定:




參、結論
運用分析技巧做好能源查核,可以降低能源成本,提高能源效率,並使產品維持高度品質,提升產品競爭力,而優良的產品其附加價值也必然增加,因此提高能源生產力,實在是節約能源與創造利潤的不二法寶。