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環球晶圓

環球晶圓是全球第三大矽晶圓大廠,不僅產值可觀,在生產過程中的耗能更是驚人。在導入ISO 50001能源管理系統後,目前新竹廠及竹南廠每年可節省約1,000萬度用電。為使產業永續發展,環球晶圓更進一步投入資源並精進技術,陸續獲得清潔生產驗證、綠建築黃金級標章,也即將取得綠色工廠的認證,逐步邁向綠色企業。

文╱梁雯晶 圖╱黃建彬

環球晶圓
導入能管一舉數得 進軍國際的備戰秘笈
環球晶圓強化企業體質,朝綠色能源邁進,製造處長曾榮琳(中)與同仁團結一致執行能源管理,為公司省下不必要的能源使用。

半導體產業身為台灣的兆元產業,是重要的經濟成長指標。而在其生產成本中,電費占相當高的比例,如何以能源管理系統與節能技術降低用電,提升營運效能及產品競爭優勢,是近年來的熱門議題。

環球晶圓將能源管理系統開發成一套App,同仁可以用手機直接監控各機器的能耗情形。

環球晶圓股份有限公司為全台最大、全球第三的矽晶圓大廠,體認降低能源耗損,將是企業綠化轉型、強化競爭力的關鍵,因此2017年在經濟部工業局的輔導下,開始建置ISO 50001能源管理系統,全面盤點製程、設備的用電耗能,並積極著手改善,以達成節能減碳、降低生產成本的目標。

2017年開始導入能源管理系統
環球晶圓在廠區設有線上即時監控系統,讓同仁在廠內能隨時查看設備狀況。

矽晶圓製造流程包括長晶、切片、圓磨、拋光,總用電量占生產總成本的5%至7%,夏季則因電費提高會增至8%。進一步換算,每平方英吋的矽晶圓需耗電0.25至0.3度,環球晶圓單是新竹廠和竹南廠的每月用電即約600萬度,等於2萬個家庭的民生用電總和,用電量相當高。

「對產業而言,降低用電量,等於降低生產成本、提升競爭實力,因此當我們了解到建置能源管理系統,能為產業帶來每年節電近2%成本的益處後,集團投入相當大的人力與經費,全力支持能源管理系統建置。」環球晶圓製造處長曾榮琳表示。

2017年,環球晶圓以新竹廠作為中心廠,中美矽晶集團的宜蘭廠、竹南廠為衛星廠,以及關係企業兆遠科技股份有限公司,作為導入能源管理系統的場域。過去,環球晶圓的能源資訊散落在各部門中獨立運作,缺乏系統化的管理機制,因此建立能源管理系統後,環球晶圓便開始盤點生產設備,逐步將各部門的生產資訊彙整,並建立跨部門能源管理團隊,管理生產資訊與用電數據。曾榮琳坦言,在跨部門的整合上也曾遇到阻力,但因有經營管理高層的大力支持,才能在1年內順利更新制度、整合資訊。

更新老舊設備 優化原有製程
企業鼓勵同仁自日常用電即減碳,落實生活環保。
環球晶圓為全球矽晶圓第三大供應商,不僅是在產線上展現製造實力,廠區也同步發展能源管理,凸顯企業優勢。

在能管的助力下,環球晶圓逐步老舊設備,並且優化原有製程。環球晶圓新竹廠建廠於1981年,硬體或軟體設備的建置年代久遠,大多沒有安裝聯網設備。為了得知設備用電數據以進行監控,環球晶圓將設備更新,也把公司原本設有的監控產品品質的模擬團隊,結合能源管理的概念,監測各項設備能耗,以隨時因應調整。「現在除了可以系統化的監控各設備的耗電量,進行能源總量管制,我們也可以調配用電尖峰、離峰時間,或者以變頻方式取代全輸出功率,甚至是動態調整契約容量,達到節能省電的成效。」曾榮琳說道。

導入能源管理對環球晶圓的另一項益處,便是藉此建立公司內部的風險管理機制。曾榮琳說明,在清點老舊設備時,發現新竹廠的冰機已使用22年,不僅能源效率非常差、零件取得困難、維修成本高,且使用的冷煤型號已停產,都在使用庫存冷煤替換,「這台冰機是關鍵製程設備,一旦設備壞掉或者原本的冷煤用完,生產製程就會被迫中斷,影響重大。」

發現這個問題後,環球晶圓花費千萬元汰換老舊冰機,每年可立即節省180萬度用電及數十萬的維修費用;更重要的是,讓公司了解風險管理的重要性,隨時監控生產設備數據,避免生產過程因設備問題造成中斷而損失重大。曾榮琳坦言:「以往都是倚賴經驗傳承進行能源管理,因導入能源管理系統而盤查設備,讓大家意識到這件影響生產至為重要的事。」

此外,環球晶圓也導入空壓節能控制、單晶長晶爐半節能熱場設計、諧波改善、MCZ升級以及圓磨設備產能提升等。在設備製程更新優化後,單一廠1年可節省1,000萬度的電,較之前承諾3年節省1,000萬度電的目標更大幅躍進。曾榮琳笑言:「事實上這也是執行長指示我們的『Must Do』目標。」

備戰國際 提升競爭優勢

建置能源管理系統猶如一個讓環球晶圓邁向永續環保的契機,環球晶圓積極自我要求,進一步落實溫室氣體查核,主動回收製程水、廢水、冷凝水、包材再利用、盤點製程所使用的高污染化學品,以其他替代品取代使用,並將生產矽晶圓的切片製程更換成為廢棄物較少的方式,減少對環境的衝擊。此外,環球晶圓陸續獲得清潔生產認證、綠建築黃金標章等肯定,在2019年10月獲得綠色工廠認證,邁向綠色企業。

曾榮琳表示,公司對於永續環保的目標相當肯定與支持,環球晶圓全力動員投入能源管理系統的建立,以及其他綠色環保項目的改善,全面落實企業社會責任的目標。「事實上,經過近3年的努力,所花費的成本都反映在提升公司競爭優勢上面。」

2018全球碳計畫報告中台灣每單位電所產生的二氧化碳在全世界60幾個納入評比的國家中,排名第56名,名列末段班;且台灣電費低廉、不用繳交碳稅,就競爭力而言,倘若產品銷售到需要繳交碳稅的歐盟國家其實相當不利。「導入能管系統、節能減碳,便是希望降低生產成本以備戰未來,當『碳稅』大趨勢來臨時,環球晶圓已經早一步準備好,顧客也能放心使用我們的產品。」曾榮琳充滿信心的說。