系統識別號 | U0002-0607201704304200 |
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DOI | 10.6846/TKU.2017.00191 |
論文名稱(中文) | 六標準差設計於壬基酚製程之研究 |
論文名稱(英文) | The Research of Nonylphenol Process Using Design for Six Sigma |
第三語言論文名稱 | |
校院名稱 | 淡江大學 |
系所名稱(中文) | 管理科學學系碩士班 |
系所名稱(英文) | Master's Program, Department of Management Sciences |
外國學位學校名稱 | |
外國學位學院名稱 | |
外國學位研究所名稱 | |
學年度 | 105 |
學期 | 2 |
出版年 | 106 |
研究生(中文) | 黃彥翔 |
研究生(英文) | Yan-Xiang Huang |
學號 | 604620269 |
學位類別 | 碩士 |
語言別 | 繁體中文 |
第二語言別 | |
口試日期 | 2017-06-02 |
論文頁數 | 55頁 |
口試委員 |
指導教授
-
李旭華
委員 - 林長青 委員 - 陳瑞陽 |
關鍵字(中) |
六標準差設計 程序模擬 壬基酚製程 |
關鍵字(英) |
Design for Six Sigma Nonylphenol Process Process Simulation |
第三語言關鍵字 | |
學科別分類 | |
中文摘要 |
本研究採用六標準差設計ICOV手法結合化工程序模擬,強化壬基酚製程,鑑定階段(Identify)定義品質特性,在明確界定設計之規格後,進入特性化分析階段(Characterize),建立程序流程圖瞭解製程輸入與輸出變數,並以化工程序模擬軟體Aspen Plus建立個案製程模式,藉由二水準全因子實驗,進料比例以及反應器溫度均為關鍵輸入變數,最佳化階段(Optimize)透過反應曲面法分析多個反應曲面後得到製程的最佳參數配製,在驗證階段(Verify)對反應曲面法所獲得的迴歸方程式驗證,並與尚未最佳化的數據進行比較,本研究結果發現最佳參數下,壬基酚產量可提升14%。 |
英文摘要 |
In research, Design for Six Sigma ICOV (Identify-Characterize-Optimize-Verify) approach and chemical process simulation are used to optimize Nonylphenol process. In Identify phase, we define the quality characteristics of products. In Measure phase, chemical process simulation software Aspen Plus is simulated to establish process model. In Characterize phase, design of experiments could be used to find out that the key factors affecting the process is phenol-nonene feed ratio and temperature of the reactor. In Optimize phase, response surface methodology is used to find out a set of optimal parameters. In Verify phase, by comparing with the original process, the yield can be increased by 14%. |
第三語言摘要 | |
論文目次 |
目錄 誌謝 I 中文摘要 II 英文摘要 III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究流程 2 第二章 文獻探討 4 2.1 六標準差介紹 4 2.2 化工程序模擬 12 第三章 研究方法 15 3.1 六標準差設計 15 3.2 個案模式建立 20 第四章 個案分析 23 4.1 壬基酚製程簡介 23 4.2 鑑定階段(Identify) 26 4.3 特性化分析(Characterize) 29 4.4 最佳化設計(Optimize) 34 4.5 設計驗證(Verify) 47 第五章 結論與建議 49 5.1 研究結論 49 5.2 研究限制與建議 50 參考文獻 51 中文文獻 51 英文文獻 52 圖目錄 圖1.1 研究架構圖 3 圖2.1 常態分配與6σ比較圖 4 圖2.2 六標準差方法選擇流程 6 圖3.1 宏觀流程圖 16 圖3.2 細部流程圖 16 圖3.3 反應曲面與等高線圖 18 圖3.4 Aspen Plus操作流程圖 20 圖3.5 模擬規格設置頁面 20 圖3.6 物質選擇頁面 21 圖3.7 典型填充床反應器 22 圖3.8 多段填充床反應器 22 圖4.1 壬基酚製程圖 25 圖4.2 壬基酚製程宏觀流程圖 26 圖4.3 壬基酚製程細部流程圖 27 圖4.4 壬基酚製程關鍵品質要素 28 圖4.5 反應段流程圖 30 圖4.6 第一段反應器(R101)組成分布圖 31 圖4.7 第二段反應器(R102)組成分布圖 31 圖4.8 壬基酚產量主效果圖 33 圖4.9 Y1殘差對配適值 38 圖4.10 Y1常態機率圖 38 圖4.11 Y2殘差對配適值 40 圖4.12 Y2常態機率圖 41 圖4.13 Y3殘差對配適值 43 圖4.14 Y3常態機率圖 43 圖4.15 Y4常態機率圖 45 圖4.16 Y4配適值對殘差 46 圖4.17 反應變數最佳化曲線 47 表目錄 表2.1 六標準差DMAIC常用工具 8 表2.2 六標準差設計ICOV常用工具 10 表3.1 水準設定表 17 表3.2 二水準三變數全因子實驗設計表 17 表4.1 反應器參數設置 30 表4.2 模擬結果比較 31 表4.3 實驗因子水準表 32 表4.4 三因素二水準全因子實驗 33 表4.5 反應變數說明 34 表4.6 實驗因子水準表 35 表4.7 反應曲面法實驗數據 35 表4.8 回歸模式變異數分析表-第一段反應器出口溫度 36 表4.9 第二次歸模式變異數分析表-第一段反應器出口溫度 37 表4.10 回歸模式變異數分析表-第二段反應器出口溫度 39 表4.11 第二次歸模式變異數分析表-第二段反應器出口溫度 40 表4.12 回歸模式變異數分析表-副產物產量 42 表4.13 第二次回歸模式變異數分析表-副產物產量 42 表4.14 回歸模式變異數分析表-壬基酚產量 44 表4.15 二次回歸模式變異數分析表-壬基酚產量 45 表4.16 預測結果驗證 48 表4.17 操作參數與中心點實驗結果比較 48 |
參考文獻 |
中文文獻 王立恒 (2014)。壬基酚生產與市場分析,化學工業,32(6),36-39 林新懷 (2014)。應用六標準差設計於3D列印之商品開發,大同大學工業設計所碩士班碩士論文 楊光 (2016)。我國精細化工農藥中間體發展前景廣闊。農藥市場訊息,3,036 歐惠鳳 (2010)。應用TRIZ與DEMATEL探索實驗設計之參數-壬酚製程為例,國立高雄大學亞太工商管理學系碩士班碩士論文 英文文獻 Al-Aomar, R. (2007). Prestigious three: simulation, lean, and Six Sigma ease business process management. Industrial Engineer, 39(12), 39-43. Alfs, H., Steiner, H., Grunheit, K. H., & Bohm, G. (1979). U.S. Patent No. 4,168,390. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office. Al-Malah, K. I. (2016). Aspen Plus: Chemical Engineering Applications. John Wiley & Sons. Baş, D., & Boyacı, İ. H. (2007). Modeling and optimization I: Usability of response surface methodology. Journal of food engineering, 78(3), 836-845. Brewer, P. C. (2004). Six Sigma helps a company create a culture of accountability. Journal of Organizational Excellence, 23(3), 45-59. Buss, P., & Ivey, N. (2001). Dow chemical design for six sigma rail delivery project. In Simulation Conference, 2001. Proceedings of the Winter (Vol. 2, pp. 1248-1251). IEEE. Dean, A., Morris, M., Stufken, J., & Bingham, D. (2015). Handbook of design and analysis of experiments (Vol. 7). CRC Press Gladwin, B. (2003). Six Sigma and Simulation. ProModel Corporation. Hamlin, H. J., Marciano, K., & Downs, C. A. (2015). Migration of nonylphenol from food-grade plastic is toxic to the coral reef fish species Pseudochromis fridmani. Chemosphere, 139, 223-228. Jirasukprasert, P., Arturo Garza-Reyes, J., Kumar, V., & K. Lim, M. (2014). A Six Sigma and DMAIC application for the reduction of defects in a rubber gloves manufacturing process. International Journal of Lean Six Sigma, 5(1), 2-21. Kumar, S., & Sosnoski, M. (2009). Using DMAIC Six Sigma to systematically improve shopfloor production quality and costs. International Journal of Productivity and Performance Management, 58(3), 254-273. Kumar, U. D., Crocker, J., Chitra, T., & Saranga, H. (2006). Reliability and six sigma. Springer Science & Business Media. Li, M. H. C., Al-Refaie, A., & Yang, C. Y. (2008). DMAIC approach to improve the capability of SMT solder printing process. IEEE Transactions on Electronics Packaging Manufacturing, 31(2), 126-133. Mandal, P. (2012). Improving process improvement: executing the analyze and improve phases of DMAIC better. International Journal of Lean Six Sigma, 3(3), 231-250. Mastro, C. A. (1998). Using Six Sigma to optimize a continuous chemical process at AlliedSignal Inc (Doctoral dissertation, Massachusetts Institute of Technology). Salmi, T. O., Mikkola, J. P., & Warna, J. P. (2010). Chemical reaction engineering and reactor technology. CRC Press. Sandler, S. I. (2015). Using Aspen Plus in thermodynamics instruction: a step-by-step guide. John Wiley & Sons.P1-2 Schefflan, R. (2016). Teach yourself the basics of Aspen Plus. John Wiley & Sons.P3-4 Shankar, R. (2009). Process improvement using six sigma: a DMAIC guide. ASQ Quality Press. Soković, M., Jovanović, J., Krivokapić, Z., & Vujović, A. (2009). Basic quality tools in continuous improvement process. Journal of Mechanical Engineering, 55(5), 1-9. Srinivasan, K., Muthu, S., Devadasan, S. R., & Sugumaran, C. (2016). Enhancement of sigma level in the manufacturing of furnace nozzle through DMAIC approach of Six Sigma: a case study. Production Planning & Control, 27(10), 810-822. Verma, A. K. (2014). Process Modelling and Simulation in Chemical, Biochemical and Environmental Engineering. CRC Press.P7-8 Vuchkov, I. N., & Boyadjieva, N. L. (2013). Quality improvement with design of experiments: A response surface approach (Vol. 7). Springer Science & Business Media. Wang, H. M. S., Wang, S. P., & Lee, W. (2014). A case study for reducing client waiting time in a health evaluation center using design for six sigma. Engineering Management Journal, 26(2), 62-73. Yang, K., & El-Haik, B. S. (2003). Design for six sigma (pp. 184-186). New York: McGraw-Hill |
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