台積公司將「iSystem™物聯網智慧節能控制系統」導入非生產區的現址式尾氣處理設備,實現全時段動態節能
台積公司將「iSystem™物聯網智慧節能控制系統」導入非生產區的真空幫浦,實現全時段動態節能

台積公司攜手供應商領先業界打造「iSystem™物聯網智慧節能系統」,年創新台幣8,500萬元節能效益

李珩銘
白峻榮
吳榮泰
蔡釋嚴

台積公司致力實踐綠色製造,持續以創新技術追求能源與資源最佳使用效率,繼引領業界開發世界級半導體綠色機台,更在不影響生產機台效能的前提下,攜手應用材料公司與附屬設備供應商針對非生產區(Sub-fab)的附屬設備打造「iSystem™物聯網智慧節能控制系統」,並已導入晶圓十五B廠80種製程、588台生產機台所屬的2,351台真空幫浦、805台現址式尾氣處理系統,達成年度省電1,340萬度、減少13,800公噸碳排放量,成功創造新台幣8,500萬元的節能效益

依生產機台所需能耗自動調變,實現全時段動態節能

半導體晶圓製造過程中會使用不同的製程氣體,一般位於非生產區的附屬設備皆以固定全載方式運轉,為提高能源使用效率,民國105年,台積公司攜手供應商開發及導入「iSystem™物聯網智慧節能控制系統」,將其做為生產機台與附屬設備之間的對接橋樑,根據半導體設備通訊標準讀取生產機台的ECID/SVID,獲得製程氣體實際使用狀態,再依照附屬設備運轉穩定性去除效率驗證所定義的控制參數,即時對附屬設備下達對應的指令,使其可依生產機台使用的製程氣體,同步自動調變運轉參數與能耗以達成節能效果。

iSystem™物聯網智慧節能控制系統運作原理

除了節能模式,台積公司與供應商依照半導體協會標準,進一步開發附屬設備的睡眠模式(Sleep Mode)與休息模式(Rest Mode),當生產機台於較長時間未運轉時,可節省更多能耗。此外,台積公司並持續依據去除效率驗證結果,優化附屬設備運轉控制層級及其參數,以提升能源使用效率,並降低氮氧化物(NOx)產生,達到節能與環保的雙重效益。

導入ISO 50001能源管理系統+AI技術,能源使用更精準

為更系統化落實節能行動並確保成效,民國109年,台積公司將「ISO 50001(Energy Management System, EnMS)能源管理系統」導入iSystem™,根據iSystem™收集附屬設備的能耗資料,建立能源績效指標(EnPI)與能源基線(EnB),自動計算節能量;同時與內部資訊技術單位合作,開發建置iSystem™異常管理系統與節能報表系統,以利更精準掌握能源使用量,並進一步計畫將能耗資料儲存於雲端,透過AI與機器學習技術自動偵測、即時通報能源使用異常狀況,亦可藉由大數據分析獲得最佳的運轉操作參數,極大化能源使用效率。

iSystem™物聯網智慧節能控制系統持續升級

為更擴大節能效益與使用範圍,台積公司亦尋求與其他半導體設備供應商合作,所有製程及生產機台的附屬設備皆計畫導入智慧節能機制,目前除了晶圓十五B廠持續進行應用開發與建置外,晶圓十八廠亦於民國110年開始導入,並將逐步推展至台灣廠區所有十二吋晶圓廠,預計未來每年可省電8,200萬度、減少84,600公噸碳排放量,創造新台幣5億2,000萬元的能效益,持續朝碳中和淨零碳排放的永續目標邁進。

台積公司智慧節能行動重要期程