半導體製造廠急需減少碳排與能耗施耐德電機提供數位科技與端到端策略，協助落實永續

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半導體製造廠急需減少碳排與能耗施耐德電機提供數位科技與端到端策略，協助落實永續

文．圖／張國華 2023-05-04 11:34:43

半導體產業面臨諸多永續發展的挑戰，減少碳足跡是當前重要的課題，然而事實證明這並不容易。半導體製造廠要設法在不影響晶片生產的情況下減少能源消耗，但對許多製程而言，這是相當大的考驗。例如，極紫外光微影系統（Extreme Ultraviolet Lithography Systems, EUVs）所消耗的能量，是前幾代設備的10倍。

為了克服這些永續發展的障礙，半導體製造廠勢必應制訂端到端的永續策略，透過數位技術追蹤碳排放，並進一步管理與優化能源使用。製造廠去碳化（Decarbonize）的唯一途徑，便是根據準確且即時的數據分析，做出減少能耗與碳排的決策。

研究顯示：數位技術與永續發展是公司成長的基石

結合數位技術與永續發展，可使一間公司更強盛、更成功。例如，埃森哲（Accenture）的一項研究指出，將數位化與永續轉型融入營運與價值鏈的公司，成為頂尖企業的機率將高出2.5倍。同時，這些公司也是在為未來成長打下良好的基礎。

協助半導體製造廠達成永續目標的數位工具

可協助永續發展的數位工具，具備以下兩項功能：
● 企業級碳排放追蹤：2020年，半導體產業約產生4100萬噸的二氧化碳，這相當於500萬個家庭一年的排放量。半導體製造廠必須監測並追蹤二氧化碳排放量，清楚地了解碳足跡，並基於數據與分析採取行動，才有可能減少碳排放。透過企業級工具，製造廠能在一個平台上，同時分析永續指標（如碳排）、能源供應數據以及廠房資訊。
● 能源管理：數位技術可分析能源使用效率，提供製造廠改善建議。優化能源使用不只對環境有益，也幫助半導體製造廠降低營運和生產成本。隨著能源價格日漸攀升，這對製造廠而言將是一大福音。

數位工具的主要優勢

● 能耗透明化：半導體製造廠的能源消耗約佔營運成本的15%至30%，唯有清楚了解能源使用，才能制訂策略、減少耗能。企業級的數位技術可收集並分析能源數據，協助製造廠深入了解各個系統、建築以及廠房的耗能情況。
● 透過人工智慧（AI）與分析達成高效的能源管理：進階分析和人工智慧／機器學習（AI/ML）可提供具體數據與相關情境資訊，協助半導體製造廠做出更佳的決策。人工的分析能力有限，但AI能幫助製造廠發現低效率的耗能，以及潛在的節省空間。AI技術可分析歷史數據、建立預測模型、進行模擬，制訂最合適的優化方向。
● 價值鏈透明化：企業若想成功邁向永續，整個組織的目標與價值鏈必須一致，而透明度即為關鍵的要素。數位技術可以是透明化的一大助力，使組織內部合作無間。

實例：IT/OT整合提供即時洞察

跨系統的資訊科技／營運技術（IT/OT）整合可帶來更多的商業價值，包含提供半導體製造廠針對特定KPI的即時洞察。例如，若將監測製造廠耗能的廠房監控系統（OT系統）與生產量（IT系統）做整合，便可達成即時監測，辨識是否有低效率或異常的能源消耗，並立刻通知相關單位採取相應行動。此外，透過共用且可擴展的環境以及集中式的數據管理，存取多個工業物聯網（Industrial IoT），也將助力製造廠：

● 在同一個工業數據模型中，存取並收集邊緣到雲端的營運數據。
● 處理、分析和呈現數據，以進行即時監測，並提供有意義的KPI和剖析。
● 滿足特定的工業需求，提供一系列應用程式套組（如能源效率、二氧化碳排放追蹤），或客製化應用程式。

頂尖半導體廠商如何數位化與去碳化

世界上最大的半導體廠商都致力於數位化與去碳化，目標是2030年製造廠的能耗降低10%。為此，能源管理及自動化領域的數位轉型領導者法商施耐德電機Schneider Electric提供經過概念驗證（Proof of Concept, PoC）的解決方案與應用程式，協助製造廠為永續發展做部署。製造廠若遵循「永續四步驟」，便能獲得可信的能源數據，最大化地節約能源和減少碳排放。這些工具可幫助製造廠：

● 監測多個地點的能源消耗和碳排放量
● 透過洞察發現節能的可能性
● 掌握指標和報告的進度
● 開發和訓練處理模型，進行離線或線上模擬，以確保優化能源使用的方案
● 透過數位化自動節能

制訂永續發展策略

合適的端到端夥伴能協助制訂並執行永續發展策略，包含對解決方案提供諮詢與部署指導。如此一來，能確保製造廠獲得正確的數位解決方案，確實改善碳足跡，並幫助企業成長。

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