文/季平

智慧製造或綠色製造早已不是新聞，全球製造業積極採用製程中不產生污染、節能低碳或使用替代性/再生能源以達永續目標。除了在產品生命週期的各個階段仔細考量經濟效益與永續性，甚至進一步將觸角延伸至與員工、客戶、社群、供應鏈及與消費者有關的綠色經濟與安全需求。

世界自然基金會指出，1970年代開始地球資源急劇耗竭，光是2018年，狀況已經嚴重到一天之內可以耗盡一年內的地球樹、水、土地等資源量。因應此一狀況，國際能源總署在2021年宣布「2050淨零：全球能源部門路徑圖」，台灣也在2022年3月宣布「2050淨零排放路徑及策略」，希望與國際接軌。占全國碳排50%以上的製造業包含水泥、造紙、鋼鐵、石化、紡織等，製造業如何因應碳盤查、制定減碳策略甚至規劃減碳路徑圖，成為業者亟需面對的課題。

化工業占全球工業碳排量約18%，不少業者的減碳策略包含使用再生能源、發展新製程技術、使用生質原料取代石化原料，或者透過改善工廠製程、回收副產品等方式減少碳排。鋼鐵業占全球約7-9%的溫室氣體排放量，多數業者積極開發關鍵低碳排技術，如使用綠氫生產還原鐵（DRI），或致力於碳捕捉、碳封存等技術。

電子業占全球碳排量約2%，有業者透過替換高溫室潛勢氣體、安裝製程尾氣處理設備、製程氣體用量最佳化等方式找出新的製程氣體，如台灣的半導體龍頭台積電與聯電已朝此方向努力。事實上，台灣的電子業碳排比逾10%，除了導入新技術，業者也朝外購綠電、改善製程、循環再利用材料或提升原料利用率等方向努力。

值得一提的是，製造業歷經3年疫情，除了積極數位轉型，減少碳排及落實ESG永續目標也成為新的里程碑，而製造業永續轉型的關鍵推力之一是IT。近年來，不少製造業者在技術轉型方面向加速雲原生布局、部署多雲混合雲架構靠攏，內部應用系統上雲和容器化的比例也明顯提升。

由於台灣部分大型企業自今年6月起必須依法於年報中揭露碳盤查資訊，直接影響對永續科技的採購金額，用於碳盤查及碳足跡系統化、建置碳足跡儀表板及供應鏈碳排數據蒐集等需求，甚至因此需要調整及強化內部ERP系統。

從燈塔工廠看綠色製造進程

提出減碳藍圖，同時維持企業競爭力，是製造業不得不面對的新課題。在這波綠色轉型的過程中，除了自動化、數位轉型，越來越多業者善用「智慧化」或「智動化」能量，推出更具永續性、高附加價值產品以提升營運績效，同時達到減少能耗、降低成本的目的，影響所及，供應鏈、庫存管理乃至於現場機台/機械設備的效率掌控都與綠色/永續連結。

隨著科技與AI技術日趨成熟，這些先進技術也成為推動綠色製造的助力，比方遠端作業、虛擬實境或模擬運作的應用，不少業者導入電腦輔助設計(CAD)、擴增實境(AR)軟體、3D列印、數位孿生(Digital Twin)、工業物聯網(IIoT)解決方案及產品生命週期管理 (PLM)軟體等工具，或者採用低碳機具設計、低碳包材或強化循環經濟商業模式，達成改善生產流程與監控整體製造環境，進一步落實永續製造的目標。

2018年起，世界經濟論壇（World Economic Forum；WEF）與麥肯錫公司正式啟動全球「燈塔工廠網路專案」(Light house Network)，遴選永續燈塔工廠（Sustainability Lighthouses），評選標準包含自動化、數位化、大數據分析、5G、工業物聯網等數位建置以及科技運用成熟度，入選名單最能看出綠色製造與工業4.0的發展趨勢。不少業者已能將自動化、數位化、感測器、物聯網(IoT)與智慧聯網（AI+IoT）等技術運用自如，同時也能運用數位軟體系統或平台轉化數據，即時取得有利的改善方案。

以2022年入選的威騰電子（Western Digital）、施耐德電機（Schneider Electric）為例，已走向數位分身(Digital Twin)無人工廠，透過IIoT即時能源管控系統、AI流程管理等工具提升整體效率。威騰電子採用「熄燈（Lights-out）製造」策略，透過生產與物流自動化，縮減工廠成本約32%；智能計畫系統轉向接單生產模式，工廠產品庫存及訂單交貨時間均減少約50%。

全球能源管理及自動化大廠施耐德電機主要提供與工業控制、基礎設施、大樓自動化、資料中心及網路相關的解決方案，該公司透過能源管理與自動化解決方案面對永續挑戰，比方透過「工業擴增實境(AR)顧問」技術解決方案（EcoStruxure Augmented Operator Advisor），結合生產環境情境與即時動態資訊，提供實體環境與虛擬物件結合的行動體驗，減少停機時間與人為錯誤，由此提高工廠營運效率。AR技術有助操作員加速操作，生產率從2%提升至7%，並能節省30%以上的能耗。(Learn More)(圖/施耐德EcoStruxure工業擴增實境顧問。source：Schneider Electric)