低碳转型是企业永续发展的关键,台湾工研院4月19日举办第三届「ITRI NET ZERO DAY」论坛,探讨绿色智能制造与循环技术,邀请制造业各企业代表,分享减碳实例与新科技的应用,提升台湾企业在净零时代的竞争力。
AI新科技助力智能制造 打造更高效率低碳生产模式
新科技不仅提升生产效率,同时带来减碳益处。 达明机器人公司机器人产品事业处副处长吴仁琛分享,公司自2014年起设计机器人时,便评估「可自动化设计」DfA(Design for Automation),规划未来走向低碳生产。 由于其机器人产品采模块化设计,更容易导向自动化生产。 随着建置三条自动化生产线,公司已减少15位作业员,最终目标是以「机器人组装机器人」方式实现低碳制造。
再来是将自动化生产线联网,达到智能制造。 达明机器人通过自行开发的系统软件平台,从工作站、生产线、组装到测试,整间工厂流程数据可视化呈现,随时掌握制造过程。
工研院邀请企业代表分享减碳良方,左起为台湾电路板协会顾问张靖霖、复盛新能源事业部总监郭维仁、达明机器人机器人事业处副处长吴仁琛、东元电机综研所所长何昆耀、工研院机械所所长饶达仁。 (摄影:陈又嘉)
此外,为了降低误差,团队首先利用数字模拟软件平台Visual Components(VC)进行动态模拟,经由Omniverse平台拟真渲染模拟,并在模拟平台上进行人工智能训练(AI Training),再将训练结果应用于实际生产,大幅节省产品开发时间。
虽然转型过程曾面临垂直整合能力不足的挑战,包括技术人才难寻,但该公司透过AI Training等新科技来应对,不仅减少人员需求,也达到减碳效果。 吴仁琛初步估算,机器人取代作业员可减少约23%碳排,长期下来效益可观。
数字化为节能减碳第一步 须培养厂内数据分析力
复盛公司新能源事业处总监郭维仁谈到,企业节能通常从设备更新、操作控制和管理优化三方面着手。 设备方面,光是汰换老旧设备即成效显著,但若要进一步提升效率,还须仰赖新技术。 以操控来节能,则须累绩丰富经验,且通常仅针对公用设施来优化。 管理节能最具潜力却也最易被忽视,这能扩及整个厂区,但须搭配适当管理工具,关键就在数字化,这也是实现低碳制造的首要之务。
郭维仁指出,工厂碳排主要来自能源使用,因此可藉数字化收集使用过程数据,再进行管理。 但他强调,单纯数字化还不够,因为这仅是取得数据,重点在于化数据为可用信息。 例如,公司在取得了空压机系统的功耗和流量数据后,还须将两者综合分析,以评估系统效率。 未来更应逐步导入机器学习等AI技术,维持数字化平台的高效率运作。
他观察,企业低碳转型通常面临两大问题。 首先是缺乏信息,许多企业并不了解自身能源使用情况,遑论能耗热点。 其次是技术不足,厂务人员缺乏节能有关知识。 他建议从公用系统、制程设备等着手,加强节能,并培养能源数据管理及分析能力。 企业可善用政府资源,以及工研院等机构提供的课程和辅导。
工研院与中钢合作的「钢化联产」示范场域(图片来源:工研院)
工研院致力研发低碳材料 提供难减排产业新解方
台湾制造业碳排占全台逾50%,主要源自石化及电子产业。 工研院材化所副所长陈建明指出,能源转型已成国际共识,除了加速部署再生能源外,也要积极开发除碳科技。 工研院致力研发低碳材料,跨民生、石化、电子、绿能等多领域。 针对转型难度较高的石化业,工研院钻研碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,以及塑料循环回收再制等,期望以低排放新料源取代石化原料,减少原油依赖。
在碳循环方面,工研院与中钢合作的「钢化联产」实验工场已是全球成功典范。 先捕捉钢厂冶炼产出的CO2和CO,再利用工研院技术纯化分离,转化为甲烷及甲醇,成为石化产业的原料。 陈建明表示,该工场年减碳量已达4,900吨,计划于2040年成立碳循环经济园区,串联中油、中石化等下游工厂,创造永续循环的二氧化碳化学品,待商转量产后,挑战每年减碳290万吨。
材料循环方面,工研院以解聚技术实现废弃PET(聚对苯二甲酸乙二酯)循环再生。 这主要针对废弃宝特瓶,回收后将其熔融抽丝,制成环保织品,提供符合品牌大厂需求的低碳材料。 针对高达75%较难分解的废弃PET,则采化学回收方式解聚、纯化为原生单体,再进行聚合,达到无限循环,同时开创绿色纺织新商机。