Schneider Listrik | Tantangan industri semikonduktor dalam melakukan dekarbonisasi dan memenuhi permintaan chip

Industri semikonduktor adalah bagian penting dari lingkungan kita yang semakin digital. Teknologinya mencakup telepon dan komputer yang kita gunakan untuk berkomunikasi, kendaraan dan pesawat yang memungkinkan kita bertransportasi, perangkat medis yang membantu mendiagnosis dan mengobati penyakit, dan sistem jaringan listrik yang memberi listrik pada kota kita – semuanya penting bagi kehidupan kita sehari-hari. Tidak ada masa depan tanpa semikonduktor, namun meluasnya penggunaan semikonduktor juga membawa tantangan lingkungan yang semakin besar.

1, Biaya lingkungan semikonduktor

Untuk memenuhi permintaan, perusahaan semikonduktor sedang membangun pabrik manufaktur baru (FABS) yang dapat mengonsumsi listrik hingga 100 megawatt-jam per jam, lebih banyak daripada banyak pabrik mobil atau kilang minyak. Konsumsi listrik sebesar itu akan menghasilkan banyak limbah, emisi gas rumah kaca, dan jejak karbon yang besar.

Pada tahun 2020, emisi CO2 industri semikonduktor mencapai angka 41 juta ton, setara dengan emisi tahunan 5 juta rumah. Manufaktur semikonduktor global diperkirakan akan mengonsumsi 237 terawatt jam (TWh) listrik pada tahun 2030, yang kira-kira sama dengan total konsumsi listrik Australia pada tahun 2021.

Dengan semakin pentingnya barang elektronik, produsen harus mengatasi permasalahan seputar konsumsi energi dan keberlanjutan. Penelitian terbaru yang dilakukan McKinsey menemukan bahwa komitmen terbaru perusahaan semikonduktor besar masih belum memenuhi persyaratan Perjanjian Paris 2016.

Oleh karena itu, perusahaan yang gagal beroperasi dengan lebih ramah lingkungan mungkin akan menghadapi pembatasan dan sanksi yang lebih ketat dari pemerintah di masa depan, serta lebih sedikit pesanan dari pelanggan seiring dengan semakin sadarnya mereka terhadap lingkungan. Sebaliknya, perusahaan yang mengoptimalkan efisiensi energi sejak dini akan menghemat sumber daya secara signifikan dan membuka diri terhadap peluang pertumbuhan yang besar. Untuk melindungi masa depan bisnis, produsen harus menetapkan strategi pembangunan berkelanjutan sekarang.

2,Untuk menjaga keberlanjutan pembangunan dengan ketahanan terhadap guncangan

Selain masalah lingkungan, banyak produsen yang masih menghadapi guncangan dan dampak dari krisis semikonduktor global. Sepanjang pandemi ini, sebuah “badai hebat” yang terjadi di tingkat global telah membuat produksi terhenti: lockdown akibat COVID-19 telah mempercepat permintaan barang elektronik konsumen dan menutup pabrik-pabrik yang memproduksi komponen-komponen yang dibutuhkan.

Pada saat yang sama, perang dagang AS-Tiongkok, perang Rusia-Ukraina, peristiwa cuaca buruk, kebakaran di fasilitas produksi, dan ketergantungan pada impor semikonduktor dibandingkan manufaktur dalam negeri juga berkontribusi pada terus berkurangnya pasokan semikonduktor.

Penelitian menunjukkan bahwa pada puncak kekurangan chip, sebanyak 169 perusahaan di seluruh dunia terkena dampaknya. Industri elektronik konsumen dan otomotif menanggung beban terbesar. PlayStation 5 sulit didapat, Apple memangkas target produksi iPhone, Toyota memangkas produksi kendaraan sebesar 40%, dan General Motors menghentikan produksi kendaraan di pabriknya di Amerika Utara.

Secara keseluruhan, kekurangan semikonduktor menyebabkan hilangnya pendapatan industri otomotif hingga $210 miliar pada tahun 2021. Meskipun produsen kini telah beradaptasi dengan ketatnya pasokan semikonduktor, produk yang semakin kompleks, seperti kendaraan listrik dengan sistem keselamatan dan penggerak otonom yang canggih, akan terus meningkat. permintaan semikonduktor dan memicu perubahan besar dalam lanskap manufaktur. Produksi semikonduktor telah terkonsentrasi di Asia selama dekade terakhir, sehingga perusahaan dan negara kini berupaya membangun rantai pasokan yang lebih beragam dan tahan dampak.

Pada bulan Oktober 2022, pemerintah AS memberlakukan aturan kontrol ekspor untuk membatasi produksi chip paling canggih di dunia oleh Tiongkok. Pada saat yang sama, UE bermaksud menjadi pemain penting melalui European Chips Act. Ketika investasi beralih dari Asia Pasifik ke Amerika Utara dan Eropa, produsen harus siap menawarkan layanan rendah karbon agar menonjol dalam persaingan.

3,Rencana tiga langkah untuk mencapai ketahanan dan keberlanjutan

Menentukan dasar lingkungan adalah “jalan wajib” bagi industri chip untuk mencapai dekarbonisasi.

Di Schneider Electric, kami telah mengidentifikasi tiga langkah utama untuk membantu perusahaan semikonduktor dari semua jenis dan ukuran mewujudkan tujuan emisi net-zero yang berkelanjutan ke dalam tindakan.

Langkah pertama, yang disebut “strategi,” melibatkan pengukuran kinerja energi dan jejak karbon pabrikan saat ini, dan kemudian mengembangkan rencana net-zero yang akan membuahkan hasil nyata. Pada kenyataannya, hal ini termasuk menetapkan dasar emisi karbon, mengkaji teknologi digital untuk mengidentifikasi kesenjangan dan menginformasikan peta jalan masa depan, menilai kelayakan teknis dan ekonomi untuk memprioritaskan tindakan, dan melakukan simulasi skenario renovasi bangunan untuk mengembangkan peta jalan dan jadwal. Secara khusus, penggunaan teknologi kembar digital listrik dalam desain dan simulasi sistem tenaga FABS baru akan meningkatkan desainnya dan mengoptimalkan jaringan untuk memenuhi persyaratan dan standar lokal.

Langkah kedua adalah beralih ke digital. Hal ini berarti menciptakan pusat digital yang memantau dan memvisualisasikan penggunaan energi dan sumber daya oleh bisnis semikonduktor, sehingga memungkinkan para pemimpin untuk membuat keputusan keberlanjutan berbasis data dan melaporkan kemajuan menuju tujuan yang telah ditetapkan. Sumber kebenaran tunggal ini membantu melacak implantasi karbon (termasuk pemodelan informasi bangunan), serta pengukuran energi dan karbon (termasuk data pasokan dan utilitas energi terpusat), dan menerapkan analisis AI berbasis cloud.

Langkah ketiga adalah “dekarbonisasi”. Pada langkah ini, tindakan nyata akan dilaksanakan dan produsen semikonduktor harus menggunakan wawasan yang diperoleh dari langkah-langkah “strategi” dan “dekarbonisasi” untuk mencapai peningkatan keberlanjutan yang nyata.

Peningkatan spesifik akan bergantung pada temuan mereka, namun contohnya termasuk menyetrum kendaraan armada, memasang generator energi terbarukan, membeli produk rendah atau tanpa karbon, dan menggunakan kecerdasan buatan untuk mengoptimalkan konsumsi energi di lokasi secara real time.

4,Bekerja dengan konsultan yang andal dan mitra profesional

Selain proses tiga langkah yaitu "strategi", "digitalisasi", dan "dekarbonisasi", kolaborasi dan kemitraan juga merupakan kunci keberhasilan industri semikonduktor dalam keberlanjutan. Keberlanjutan jangka panjang memerlukan keahlian dan dukungan yang berbeda-beda, sehingga produsen harus menyadari bahwa tidak ada satu perusahaan pun yang dapat mencapai hal ini sendirian. Sebaliknya, produsen dan pemasok semikonduktor harus bekerja sama untuk memanfaatkan keahlian dan teknologi eksternal.

Schneider Electric telah lama berperan penting dalam membantu perusahaan semikonduktor menghadapi tantangan keberlanjutan dan dekarbonisasi. Misalnya, perusahaan baru-baru ini bermitra dengan Intel, salah satu perusahaan desain dan manufaktur semikonduktor terkemuka di dunia, dan Applied Materials, perusahaan semikonduktor dan peralatan tampilan terbesar di dunia, untuk meluncurkan inisiatif "Catalyze": sebuah inisiatif kolaboratif baru untuk mempercepat penggunaan energi terbarukan di seluruh rantai nilai semikonduktor global. Dengan bantuan program Catalyze, para pemimpin industri semikonduktor akan mampu mencapai serangkaian tujuan keberlanjutan dan ketahanan dampak, termasuk:

◎ Mengintegrasikan daya beli energi di seluruh rantai nilai semikonduktor untuk mempercepat penerapan proyek energi terbarukan

◎ Berpartisipasi dalam pasar perjanjian jual beli listrik skala utilitas

◎ Mengembangkan model operasional untuk perencanaan rantai pasokan guna menutup kesenjangan target energi nol bersih

◎ di wilayah tertentu di dunia tempat rantai nilai semikonduktor beroperasi, Meningkatkan kesadaran akan ketersediaan energi terbarukan

◎ Memimpin industri semikonduktor untuk mendorong langkah selanjutnya yang jelas

5, Tenaga berkelanjutan dalam manufaktur semikonduktor

Pada akhirnya, langkah-langkah keberlanjutan yang proaktif tidak hanya konsisten dengan tujuan lingkungan hidup global, namun juga masuk akal bagi keuntungan pabrik manufaktur semikonduktor.

Penelitian menunjukkan bahwa penerapan strategi keberlanjutan dapat mengurangi biaya dan memberikan dampak positif terhadap laba operasional hingga 60%. Selain itu, penerapan praktik berkelanjutan mengurangi risiko jangka panjang dan membuka peluang di pasar baru.

Kini setelah kita keluar dari krisis semikonduktor, produsen memiliki potensi untuk mencapai pertumbuhan luar biasa melalui perbaikan jangka panjang. Tidak hanya menghemat banyak uang, namun juga membuka kemungkinan besar untuk efisiensi energi. Dan bagian terbaiknya? Alat untuk melakukan hal ini ada di depan kita. Dengan bantuan jaringan mitra yang berpengetahuan luas, perusahaan semikonduktor kini harus belajar melakukan dekarbonisasi, digitalisasi, dan menyusun strategi.

TEKNOLOGI FOUNTYL PTE. LTD. berlokasi di Singapura, kami fokus pada penelitian dan pengembangan, pembuatan dan layanan teknis suku cadang keramik presisi di bidang semikonduktor selama lebih dari 10 tahun. produk utama kami adalah chuck vakum keramik (pin chuck, alur chuck, chuck berpori dan chuck elektrostatik), efektor ujung keramik, pendorong keramik dan balok & pemandu keramik dan memproduksi berbagai macam keramik (keramik berpori, alumina, zirkonia, silikon nitrida, silikon karbida , aluminium nitrida dan keramik dielektrik gelombang mikro dan bagian keramik canggih lainnya.