繼成功開發業界第一個「冰水系統最佳化節能控制程式」,台積公司再領先導入人工智慧,進一步提升冰水系統節能效率
繼成功開發業界第一個「冰水系統最佳化節能控制程式」,台積公司再領先導入人工智慧,進一步提升冰水系統節能效率
繼成功開發業界第一個「冰水系統最佳化節能控制程式」,台積公司再領先導入人工智慧,進一步提升冰水系統節能效率
案例分享

業界首創人工智慧冰水系統節能手法,年省3,000萬度電

運用機器學習找出最佳節能點,提升整體能源效率
莊哲嘉
2019/06/05
李豐裕
2019/06/05
蔡昆憲
2019/06/05

台積公司守護環境,運用創新實現綠色製造承諾,繼民國106年成功開發業界第一個「冰水系統最佳化節能控制程式」,民國107年領先導入人工智慧,運用機器學習類神經演算法,建立冰水系統最低能耗預測模型,成功創造業界第一個人工智慧冰水控制系統,進一步提升節能效率2%,預估未來每年可節省3,000萬度用電量。

導入人工智慧,解決冰水系統二大效率問題

隨著使用年數增加,冰水系統壓縮機老化及管路結垢摩擦損失變大等問題,亦會陸續發生。民國106年版的冰水系統控制程式,雖已運用傳統效率預測模型強化節能效益,但仍受限預測模型本質,無法精準即時分析上述隨時間變化的折舊因素,進而有效解決,成為冰水系統需處理的第一個效率問題。
此外,冰水系統由冰水主機及冰水泵、冷卻水泵、冷卻水塔、熱回收等附屬設備所組成,各裝置間的耗能會因溫度變化而相互關連,再加上外氣條件等外力因素,影響系統耗能效率的相關參數高達近千個。如此高維度的複雜非線性冰水系統,難以透過工程師經驗或藉由傳統理論性能曲線模型找出「最佳節能點」,這是冰水系統需強化的第二個效率問題。

透過機器學習,即時且精準挖掘最佳能源效率參數

為找出冰水系統最佳能源效率點,台積公司的廠務團隊首先運用「冰水系統最佳化節能控制程式」所產生的巨量運轉資料,透過機器學習的類神經網路演算法建立全新的模型架構,成功自數千個相關參數中,找到對能源效率、用電量具直接影響性的90個關鍵參數。

善用這90個關鍵參數,廠務團隊在為期15個月、共415萬筆數值模型訓練期間,反覆探索參數之間的交互關係與權重,順利納入原先無法解決的機台老化、非線性系統過於複雜所衍生的效率問題,完成打造可根據當下關鍵參數,即時決定最佳節能溫度的新版冰水系統低能耗預測模型;與民國106年節能控制程式相較,節能效益成功再提升2%。

AI-ML 智慧冰水系統節能