面對2050年淨(jìng)零碳排目標逼近，臺灣以出口導(dǎo)向為主的經(jīng)濟型態(tài)，除了對外有歐盟將自今年10月試行課徵的碳邊境稅；對內(nèi)還有政府要求上市公司須提出永續(xù)報告書、即將出爐的碳費機制等，加上今年四月已先漲一波的工業(yè)電價，都讓臺灣製造業(yè)無論規(guī)模大小，勢必加速導(dǎo)入感測解決方案，以掌握節(jié)能關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
當歐盟即將在2026年正式上路的碳邊境調(diào)整機制（Carbon Border Adjustment Mechanism；CBAM）步步進逼，將在今（2023）年十月起試行。臺灣則除了國發(fā)會已在2022年陸續(xù)提出2050淨(jìng)零排放路徑藍圖與12項關(guān)鍵戰(zhàn)略行動計畫，包含金管會分階段推動實收資本額20億元以下的上市櫃公司，須從2025年起編製永續(xù)報告書，直到2027年完成全體上市櫃公司溫室氣體盤查，以營造永續(xù)發(fā)展（ESG）生態(tài)體系，落實「以大帶小」策略。
且依臺灣綜合研究院2021年統(tǒng)計調(diào)查，汽機車、機械與電機等零組件為碳關(guān)稅貿(mào)易脆弱度前三高產(chǎn)業(yè)，相關(guān)金屬加工及製品、熱處理更屬高碳稅衝擊產(chǎn)業(yè)。工研院智慧感測與系統(tǒng)中心組長蘇中源指出，基於現(xiàn)今綠色智慧製造國際趨勢，供應(yīng)鏈碳排佔跨國企業(yè)碳排73%，78%跨國企業(yè)考慮在2025年前淘汰無法配合減碳供應(yīng)商。如Apple、Meta、Nike等國際大廠已紛紛要求供應(yīng)鏈，須先達成2030年減碳里程碑，而迫使全球製造業(yè)與供應(yīng)鏈加速轉(zhuǎn)型。
包括西門子即引進數(shù)位分身（Digital twins），進行碳足跡估測、減碳製造、綠色能源維運等；DMG MORI推出綠色工具機，既實現(xiàn)自身碳中和原料與低排放之外，也提供客戶所需高能效加工技術(shù)的新能源設(shè)備加工方案；ABB則利用Ability Smart Sensor，降低自家馬達停機時間70%、延長使用壽命30%，並節(jié)省能耗高達10%。臺灣經(jīng)濟因為以出口導(dǎo)向為主，淨(jìng)零碳排不只是刻不容緩的環(huán)保議題，更攸關(guān)產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
另根據(jù)臺灣今年公告施行的《氣候變遷因應(yīng)法》，也授權(quán)環(huán)保署可自2024年開始，率先針對電力及製造業(yè)排碳大戶徵收碳費。以及在前述淨(jìng)零碳排政策生效之前，受到俄烏戰(zhàn)火推升能源價格，臺電自去年下半年開始調(diào)漲工業(yè)用電大戶電費15%、今年四月再漲14%，並針對科技業(yè)所使用的高壓及特高壓電價調(diào)漲至17%，都讓半導(dǎo)體晶圓代工及封測、面板、印刷電路板（PCB）等用電大戶繃緊神經(jīng)。
雖然目前臺灣科技業(yè)用電大戶為了符合上市櫃公司ESG規(guī)範，早已不斷透過內(nèi)部製程設(shè)備升級、改善廠區(qū)照明、空調(diào)，甚至採購、布建再生能源等措施，深化落實節(jié)能減碳策略。但就連臺積電財務(wù)長黃仁昭，也不得不在最新舉行的法說會中坦言，預(yù)估今年四月起高電價對臺積電影響將延續(xù)至下半年，各別削弱今年Q2及全年毛利率約0.6%、0.5%。
| 圖1 : 在前述淨(jìng)零碳排政策生效之前，臺電從去年下半年至今陸續(xù)調(diào)漲工業(yè)用電大戶電費，讓臺灣大小製造業(yè)，都勢必加速導(dǎo)入感測方案，以掌握節(jié)能關(guān)鍵數(shù)據(jù)。（source：臺電） |
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工研院助感測監(jiān)控與優(yōu)化 踏出節(jié)能低碳製程第一步
此時看似危機，也可望迎來新一波能源管理商機。如依蘇中源分析現(xiàn)今所稱「綠色製造（Green Manufacturing）」，係以傳統(tǒng)製造技術(shù)為基礎(chǔ)，並綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化製造模式。分別透過綠色設(shè)計、運維、生產(chǎn)、回收利用與物流等五大範疇技術(shù)，使產(chǎn)品在全生命週期中對環(huán)境負面影響最小，包括能源消耗與排放最低、資源利用率最高等，使企業(yè)在經(jīng)濟和社會環(huán)境效益間能相互優(yōu)化協(xié)調(diào)。
目前在製造業(yè)能源消費市場中，又以工業(yè)部門占比56%居冠，約有超過9成用電分佈於設(shè)備、製程、廠務(wù)，而成為主要節(jié)能指標。蘇中源也為此，提出製造業(yè)優(yōu)化能源使用率的關(guān)鍵，便在於針對高效節(jié)能設(shè)備、創(chuàng)新低碳製程及廠務(wù)減廢減排等，導(dǎo)入智慧感測技術(shù)及系統(tǒng)整合應(yīng)用，協(xié)助於其產(chǎn)線設(shè)備導(dǎo)入碳盤查解決方案，分析排碳熱點。
在設(shè)備面讓使用者透過複合感測模組，監(jiān)測金屬切削加工歷程與能耗關(guān)聯(lián)資訊模型即時比對，充份掌握使用設(shè)備及廠務(wù)狀態(tài)可視化，並以數(shù)位化輔助碳足跡追蹤。透過低碳自適性控制技術(shù)，以參數(shù)最佳化模型模擬與執(zhí)行、修正金屬切削製程參數(shù)決策；即時精準估測碳排數(shù)據(jù)，從而成為後續(xù)兼具品質(zhì)與減碳多目標控制的查驗標準，實現(xiàn)低碳製造轉(zhuǎn)型的第一步。
同時針對臺灣塑膠射出成型產(chǎn)業(yè)多品牌、新舊機臺的特性，亟需數(shù)位工具減碳轉(zhuǎn)型，降低全球碳關(guān)稅上路衝擊，發(fā)展通用型低碳製造方案。業(yè)者只要安裝於機側(cè)，即可結(jié)合設(shè)備與模內(nèi)多元感測回饋資訊進行最佳化決策，在調(diào)機、量產(chǎn)及品檢過程中，以改善節(jié)能製程參數(shù)來降低運轉(zhuǎn)能耗。
避免過去開發(fā)新品時，老師傅為了確保射出成型成功，常會採用較高鎖模力保壓，如今則可將感測技術(shù)導(dǎo)入模內(nèi)，即時感測反饋壓力與設(shè)計結(jié)合，以便於試模調(diào)機時，得到壓力、溫度等最佳製程參數(shù)以節(jié)能減碳。
且在利用再生料製程量產(chǎn)時，運用多元製程感測器進行再生料品質(zhì)變異分析與監(jiān)測，穩(wěn)定生產(chǎn)品質(zhì)；再經(jīng)過整合即時感測與人工智慧（AI）技術(shù)，執(zhí)行成型品質(zhì)線上虛擬全檢、主動調(diào)控參數(shù)，避免產(chǎn)出大量廢品。
因應(yīng)終端應(yīng)用的高階產(chǎn)品不斷推陳出新，現(xiàn)今製造業(yè)為了達到硬化、顆粒、析出等材料特性，要求經(jīng)過焠火、退火、回火等多道熱處理製程，約占產(chǎn)線流程能耗超過60%。業(yè)者雖以熱電偶單點量測及人眼判斷色溫觀察加熱狀況，卻無法獲得工件不同位置，表面與核心溫度的全域溫場分布圖。為了確保工件達材料特性目標值，業(yè)者只能調(diào)高設(shè)備加熱功率，以超過實際需求溫度操作，造成能源浪費超過10%。
由工研院推出的「熱處理設(shè)備功率最佳化節(jié)能解決方案」中，則包含「3D熱像形貌溫區(qū)校準感測模組」，係針對熱處理重點溫度區(qū)段，以3D形貌結(jié)合恆溫自校元件，開發(fā)3D溫區(qū)自我校正補償技術(shù)，克服單點與立體形貌距離，造成的溫度感測誤差瓶頸；並建立精準3D形貌溫場分布，空間溫域量測誤差≦5度、熱製程溫度±25度。
進而利用全域溫場分布資訊，結(jié)合熱處理環(huán)境條件，包含：加熱係數(shù)、有效厚度、裝設(shè)修正係數(shù)、轉(zhuǎn)化效率、熱損失率、環(huán)境性能曲線；以及製程參數(shù)，包含：加熱通量、輸送速度、氣氛、加熱時間等大數(shù)據(jù)，建立多維度熱場最佳化模型，用來推估工件內(nèi)部核心溫度，即時調(diào)節(jié)熱處理設(shè)備功率最佳化，減少能耗10%。
| 圖2 : 針對臺灣塑膠射出成型產(chǎn)業(yè)多品牌、新舊機臺的特性，工研院協(xié)助發(fā)展通用型低碳製造方案，在調(diào)機、量產(chǎn)及品檢過程中，透過改善節(jié)能製程參數(shù)來降低運轉(zhuǎn)能耗。（攝影：陳念舜） |
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多元能源管理方案林立 聚焦廠務(wù)及設(shè)備節(jié)能
此外，臺灣兩大老牌機電大廠東元、大同集團，也在日前落幕的智慧、淨(jìng)零城市兩大展區(qū)內(nèi)，針對現(xiàn)今節(jié)能減碳的剛性需求，發(fā)表一系列最新解決方案。其中東元集團強調(diào)可協(xié)助不同產(chǎn)業(yè)類別的企業(yè)，依客製化需求提供商辦大樓建築物與製造業(yè)生產(chǎn)、工作等工廠場域最佳的智慧節(jié)能、能源監(jiān)控等解決方案。包含運用AI整合軟硬體，提供主動式管理的「智慧空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)」、高效省能的「冷卻水塔直驅(qū)系統(tǒng)解決方案」，同時達到「節(jié)電」與「舒適」的雙重目標。
進而搭配快速建立完整永續(xù)能力的「ESG-Ready平臺」，以數(shù)據(jù)分析、溫室氣體盤查系統(tǒng)等，來滿足企業(yè)排碳預(yù)測，優(yōu)化減排管理流程，符合ISO 14064的審查需求。目前這套最新一代研發(fā)的節(jié)能解決方案，已經(jīng)導(dǎo)入東元自家工廠使用，節(jié)能效果顯著。
大同公司則整合集團在電力設(shè)備、系統(tǒng)整合、再生能源產(chǎn)業(yè)的服務(wù)與經(jīng)驗，首度以創(chuàng)能、節(jié)能、儲能、用能四大面向秀出「一站式永續(xù)淨(jìng)零能源解決方案」，提供淨(jìng)零方案諮詢、能源應(yīng)用規(guī)劃、節(jié)能設(shè)備替換、政府節(jié)能績效保證計畫補助諮詢等企業(yè)淨(jìng)零轉(zhuǎn)型最佳解方。
針對變壓器、馬達、空調(diào)為工廠、商辦大樓、學(xué)校、醫(yī)院等場域必備的高耗能設(shè)備，大同高效節(jié)能非晶質(zhì)變壓器於待機時可減少約75%耗能，適用於非24小時運轉(zhuǎn)的工廠、太陽能電廠及儲能廠等，排碳量也較傳統(tǒng)變壓器低30%~40%；大同高效IE4馬達搭配變頻器，節(jié)電效益可達20%~40%；大同一級能效商用空調(diào)節(jié)能效率則可提升32.7%。
能耗與碳排數(shù)據(jù)可視化，為淨(jìng)零減排第一步。透過大同智慧電表計量，結(jié)合能源管理系統(tǒng)與ESG零碳管理系統(tǒng)，整合多個場域甚至跨國場域達到遠端管理，即時掌握碳排、能耗、發(fā)電、儲能、溫室氣體等狀況，有利找出耗能、碳排怪獸，擬定淨(jìng)零策略。該ESG零碳管理系統(tǒng)榮獲ASOCIO亞太資通訊科技應(yīng)用獎之ESG永續(xù)獎。
| 圖3 : 東元的智慧空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)運用AI智慧軟硬體的整合，進化到主動式管理的最佳化節(jié)能管理模式。（source：東元） |
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泓格挾物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢 深掘數(shù)據(jù)邁向永續(xù)
出身工研院技術(shù)背景的泓格科技公司，最早則從物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領(lǐng)域起家，逐步邁向工業(yè)4.0目標，並在最近2~3年內(nèi)持續(xù)投入智慧工廠及製造發(fā)展，專注在深掘數(shù)據(jù)，以迎合現(xiàn)今許多上市公司，如IC設(shè)計廠商雖非用電排碳大戶，仍須提出ESG永續(xù)報告書需求，而不必再教育、催促業(yè)者重視能源效率。
| 圖4 : 目前泓格主要提供包括電表和集中器等工業(yè)級通訊裝置、系統(tǒng)，分別應(yīng)用於智慧製造、智慧交通、智慧工廠、自然資源管理、能源管理等多機工控領(lǐng)域。（攝影：陳念舜） |
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泓格科技副總經(jīng)理鄭樹發(fā)表示，尤其針對傳統(tǒng)中小型製造業(yè)畢竟不比鋼鐵、水泥、電力等排碳大戶，前者多半只懂得按時繳電費。反觀節(jié)能減碳的首要第一步就是「碳盤查」策略，必須先瞭解電力用於何處？接下來才知道該如何依序節(jié)能，更換設(shè)備、改善製程或人員管理等。
泓格因為推出數(shù)位電表等相關(guān)系列產(chǎn)品已長達10年以上，既實現(xiàn)最基礎(chǔ)的能源可視化，並聚焦空調(diào)、燈光及生產(chǎn)設(shè)備的空壓機，得以協(xié)助提高客戶能源效率，符合ISO 14064系列規(guī)範。目前主要提供所需工業(yè)級通訊、可程式自動化控制器（uPAC/PAC）、PC介面卡、遠程I/O模組等產(chǎn)品，再整合電表和集中器等系統(tǒng)，分別應(yīng)用於智慧製造、智慧交通、智慧工廠、自然資源管理、能源管理等多機工控領(lǐng)域，同時提供客戶ODM/OEM客製化服務(wù)。
鄭樹發(fā)再三強調(diào)，該公司並非採取單一系統(tǒng)、平臺應(yīng)對所有案場，而是針對不同企業(yè)及市場在各階段需求，量身配置相對應(yīng)的設(shè)備和規(guī)劃整體系統(tǒng)，優(yōu)勢在於具備最為廣泛應(yīng)用和開放的通訊協(xié)定，讓傳輸資訊更為快速、可靠，藉以提供企業(yè)深度客製化的能源管理解決方案。方便終端使用者可從雲(yún)端戰(zhàn)情室調(diào)度或網(wǎng)頁監(jiān)控能效，一旦用電量超過契約時卸載、示警。且唯有取得能源相關(guān)數(shù)據(jù)並加以深掘，未來才有可能進一步發(fā)展AI，知道該如何改善製程或預(yù)診設(shè)備，及早更新維運；進而提供客戶、合作夥伴創(chuàng)新加值功能及應(yīng)用，讓能源使用更有效率且安全，妥適照顧員工。
| 圖5 : 泓格科技副總經(jīng)理鄭樹發(fā)強調(diào)，該公司係針對不同企業(yè)及市場在各階段需求，量身配置相對應(yīng)的設(shè)備和規(guī)劃整體系統(tǒng)，以提供企業(yè)深度客製化的能源管理解決方案。（攝影：陳念舜） |
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這兩年來受惠於工廠自動化、ESG需求轉(zhuǎn)強，泓格還推出數(shù)位建築及智慧工廠兩大解決方案，更擴大推動IoT智慧照明應(yīng)用，促使其工控系統(tǒng)通過PC、PAC、TouchPAD等主流控制器及閘道器，能更便捷存取、控制支援DALI數(shù)位化通訊協(xié)議的設(shè)備調(diào)光，以實現(xiàn)燈具的智能化開關(guān)、調(diào)光、色溫調(diào)節(jié)等功能，減少浪費電力能源，尤其適用於辦公室、會議廳、教室和家庭等小範圍靜態(tài)型照明控制。
值得一提的是，過去泓格因長期以來保持較高水位的存貨策略，因掌握零組件情況優(yōu)於國內(nèi)外品牌大廠，I/O相容產(chǎn)品線多且交期快速、品質(zhì)可靠；公司也勇於創(chuàng)新，研發(fā)人員佔比超過3成，持續(xù)推出新產(chǎn)品。因此在這波產(chǎn)業(yè)缺料、交期不穩(wěn)定的市況下突顯公司價值，除了既有客戶加大下單量，也收獲許多新客戶轉(zhuǎn)單，營收、獲利同步創(chuàng)高。
