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工具機業減碳 數位化扮要角

提要

借助能源管理軟體、AI等新興技術 優化製程與良率 實現淨零排放 減少碳關稅壓力

台灣工具機產值全球第七、出口值全球第五,為出口導向產業,出口值占我國產值七成以上。(本報系資料庫)
台灣工具機產值全球第七、出口值全球第五,為出口導向產業,出口值占我國產值七成以上。(本報系資料庫)

本文共1572字

經濟日報 陳侑成

全球持續溫室氣體排放,已顯著影響全球氣候與環境,並導致近年來極端氣候頻繁出現,造成嚴重災害。如何減少溫室氣體排放量、減緩氣候變遷,已成為全球關注重要議題。於2050年前達到淨零排放,已成為許多國家中長期發展政策。國發會在2022年3月公布「台灣2050淨零排放路徑及策略」,作為後續政府與各界推動淨零排放的重要依據。

台灣工具機產值全球第七、出口值全球第五,為出口導向產業,出口值占我國產值七成以上。2022年1至11月台灣工具機出口前十大國家排序為中國大陸、美國、土耳其、越南、荷蘭、義大利、俄羅斯、印度、泰國、德國,其中美國及歐洲國家就占一半,美歐也是近年在淨零排放與循環經濟兩大議題上積極主導及布局的市場。未來我國工具機若想持續外銷至這些市場,減少產品製造與使用時所產生碳排放,將是業者面對的挑戰。

目前業者可朝遵循「碳盤查-ISO 14064-1」及「碳足跡-ISO 14067」兩大規範,作為企業減碳目標。工具機產業可分為整機業者及零組件業者,由於生產製造特性的差異,彼此要訂定的減碳目標也有所不同。

以「碳盤查-ISO 14064-1」為例,盤點的是企業營運生產所有相關耗能,零組件業者相對上就需承擔較大的製程段用電、耗材的碳排壓力,因為零組件業者的碳排放大多來自於範疇一(製程的直接碳排)與範疇二(能源使用的間接碳排);而整機業者主要碳排可能是來自範疇三(供應鏈與產品生命周期的間接碳排)。目前國內許多零組件業者大力推廣智慧化模組或系統級產品,除希望客戶能導入整機應用中,同時也可協助降低本身的製程碳排放問題。

從產品(工具機)全生命周期進行碳排放分析,分別會在生產製造、運輸、使用、除役回收過程產生碳排放。而目前典型工具機產品,在長達十至20年使用期間所產生的碳排放,大約占全生命周期的97%。因此對工具機業者來說,如何減少產品運作過程的能源消耗,就是降低全產品生命周期碳排放關鍵。具體方法包括降低運動件重量,使用更節能的馬達及驅動器、冷卻器,以及透過數位化、智慧化工具,協助工具機使用者提高生產效能、良率,避免不必要的能源消耗。

經濟部技術處已攜手產研界,協助製造業與機械業降低碳排放。例如以科技專案支持工研院發展「智慧製造永續管理解決方案」,開發公版聯網平台(NIP)與永續製造套件,在原有的公版聯網平台導入電力、能源、碳排放等即時監控軟硬體設備,協助國內製造業找出碳排放熱點並實現第一級數據品質盤查。其主要的碳排追蹤區塊包含「廠區碳排放管理」、「產品碳排放管理」、「供應鏈碳排放管理」等三大應用,串接碳足跡範疇一到範疇三。

「廠區碳排放管理」可彙整企業內各廠區、子公司的產線能耗、原料、用水及廢料等碳排放資訊,提供即時的碳排監控。「產品碳排放管理」則進一步整合產品物料清單(BOM表)、製造執行系統(MES)、企業資源規畫(ERP),從訂單投產到產品產出的過程,完整記錄產品在各階段的碳排及比例,可提供客戶綠色產品證明文件。「供應鏈碳排放管理」可整合異質系統/網路,透過應用程式開發介面(API)與上下游廠商平台串接,取得原物料編號、數量與碳足跡,建立完整的綠色生態系。

推動淨零排放已成為工具機與其他製造業要面對的挑戰。無論是第一批面臨衝擊的高耗能產業,還是其他製造業,從上市櫃公司到中小企業,都需要面對這波低碳革命浪潮。企業需要持續投資發展相應技術方案,以實現淨零排放目標,而數位化是減碳的重要路徑與關鍵成功要素。

從掌握機台/產線能耗、產品製程碳足跡,到找出改善能耗方向等一系列過程,都可借助能源管理軟體、雲端平台、人工智慧(AI)、擴增實境(AR)/虛擬實境(VR)、數位分身等新興技術來優化製程與良率,進而降低碳排放量、減少碳關稅壓力,並讓我國工具機能保有持續性競爭優勢。

(作者是經濟部技術處產業技術基磐研究與知識服務計畫成員)

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