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研究生: 林秀親
Lin, Hsiu-Chin
論文名稱: 電力活動的產品碳足跡建構與碳減量模型
An Electricity Activity Based Model of Constructing Product Carbon Footprint and Carbon Reduction
指導教授: 邵揮洲
Shaw, Heiu-Jou
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程管理碩士在職專班
Engineering Management Graduate Program(on-the-job class)
論文出版年: 2025
畢業學年度: 113
語文別: 中文
論文頁數: 78
中文關鍵詞: 產品碳足跡電力活動數據萃智理論ISO 50001能源管理系統
外文關鍵詞: Product Carbon Footprint, Electrical Activity Data, TRIZ Theory, Digitalization, ISO 50001 Energy Management System
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  • 2015年《巴黎氣候協定》提出將全球升溫控制在1.5度以內的目標,但全球暖化問題仍在惡化。歐盟氣候監測機構「哥白尼氣候變化服務」於2024年3月報告顯示,該月為有記錄以來最熱的3月,且連續第10個月刷新高溫紀錄,海面溫度亦達新高。全球電子產業,特別是供應鏈碳排放占比超過四分之三的半導體製造廠,2030年的市場規模預計將翻倍成長,所以在減碳行動是屬於重要角色。半導體產業作為推動全球技術進步的核心產業之一,其減碳努力不僅是自身使命,更可透過技術與方法的創新,為其他產業提供減碳解決方案,助力全球實現碳減排目標並推動跨產業可持續發展。
    半導體產業的主要碳排放來源為電力消耗,但現有產品碳足跡計算方法存在許多不確定性,特別是在無塵室環境及製程機台的電力活動數據收集與分配方面,這直接影響碳足跡管理的精確性與減碳措施的有效性。本研究針對此問題,運用特性要因分析法進行問題診斷,並透過萃智理論提出創新解決方案,包括在廠務設備系統及製程機台安裝智慧監控裝置,定期收集並數位化處理相關數據,以提升數據管理效率。
    本研究建議企業導入ISO 50001能源管理系統,將廠務設備與製程機台的用電數據分開管理,並結合生產管理系統數據,建構精準的電力活動數據模型。此系統可自動計算各產品的電力活動數據,迅速識別生產過程中的用電熱點並進行改進。同時,可靠的數據亦可用於制定自主減量計畫的目標,並作為年度目標達成查核的依據。透過上述措施,企業在追求經濟效益的同時,亦能履行環境與社會責任。

    The 2015 Paris Agreement set a goal to limit global warming to within 1.5°C, yet the issue of global warming continues to worsen. According to the European Union's Copernicus Climate Change Service, March 2024 was reported as the hottest March on record, marking the 10th consecutive month of record-breaking high temperatures, with sea surface temperatures reaching new highs. The global electronics industry, particularly semiconductor manufacturers, faces increasing pressure to reduce their product carbon footprint, as supply chain emissions account for over three-quarters of the sector's carbon footprint. With over one-third of the semiconductor market concentrated in East Asia and its market size expected to double by 2030, reducing carbon emissions in this sector is essential.
    The primary challenge lies in accurately measuring and managing electrical activity data in semiconductor manufacturing facilities. Current product carbon footprint calculation methods face significant uncertainties, particularly in collecting and allocating electricity consumption data from cleanroom environments and manufacturing equipment. To address these challenges, this study employs TRIZ theory to develop innovative solutions for more precise carbon footprint measurement and management.
    The implementation of digitalization processes, including smart monitoring devices on facility systems and manufacturing equipment, enables periodic collection and processing of relevant data, thereby enhancing data management efficiency. Furthermore, this study recommends that enterprises implement the ISO 50001 Energy Management System to effectively separate and monitor electricity data between facility systems and manufacturing equipment. By integrating production management system data, organizations can establish precise electricity activity data models that automatically calculate product-specific energy consumption and quickly identify areas for improvement in the production process.
    This comprehensive approach enables enterprises to establish reliable data for voluntary reduction targets and annual achievement audits, ultimately allowing them to achieve economic benefits while fulfilling their environmental and social responsibilities. As a key driver of global technological progress, the semiconductor industry's commitment to carbon reduction serves as both a critical responsibility and an opportunity to develop innovative solutions that can be adopted across various sectors, contributing to global carbon reduction goals and promoting sustainable development.

    摘要 I Extended Abstract II 致謝 VIII 目錄 IX 表目錄 XI 圖目錄 XII 英文全名對照表 XIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 3 1.3 研究範圍 3 1.4 研究步驟與流程 4 第二章 電力活動數據計算方式探討 6 2.1 溫室氣體排放量盤查 7 2.2 產品碳足跡盤查 8 2.3 IC封裝和測試生產耗能盤查 11 第三章 研究方法 14 3.1特性要因分析法 14 3.2萃智理論 16 3.2.1萃智解決問題模式 17 3.2.2 萃智39項工程參數轉換 18 3.2.3萃智理論矛盾矩陣 21 第四章 研究結果與分析 24 4.1研究問題描述 24 4.2電力活動數據分配不確定性之要因分析 24 4.3 萃智理論分析結果 29 4.3.1 關鍵問題參數轉換 29 4.3.2 矛盾矩陣分析 29 4.4 萃智創新方法效果確認 30 4.4.1 數據不準確改善 30 4.4.2 設備變異改善 32 4.4.3 無塵室變異改善 34 4.4.4 生產產品變異改善 37 4.4.5 模型不確定性改善 39 4.4.6 改善對策總結 41 第五章 結論與建議 44 5.1結論 44 5.2未來研究建議 45 參考文獻 46 附錄一 39項工程參數 49 附錄二 39×39矛盾矩陣表 52 附錄三 40項創新發明原則 59

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    [22]漢克林企業有限公司,了解無塵室中三個主要空調設備 MAU、DCC、FFU 。取自https://www.hencolin.com/air-filter-articles-in-focus/understanding-the-three-major-ventilation-units-in-a-clean-room-mau-dcc-ffu/。最後瀏覽日:2024/11/15。

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