Schneider Elektrik | Yarı iletken endüstrisinin karbondan arındırma ve çip talebini karşılama zorluğu

Yarı iletken endüstrisi giderek dijitalleşen ortamımızın önemli bir parçasıdır. Teknolojileri arasında iletişim kurmak için kullandığımız telefonlar ve bilgisayarlar, ulaşımımızı sağlayan araçlar ve uçaklar, hastalıkları teşhis ve tedavi etmeye yardımcı olan tıbbi cihazlar ve şehirlerimize güç sağlayan elektrik şebekeleri sistemleri yer alıyor; bunların hepsi günlük yaşamlarımız için hayati önem taşıyor. Yarı iletkenler olmadan bir gelecek olamaz, ancak yarı iletkenlerin yaygın kullanımı aynı zamanda artan çevresel zorlukları da beraberinde getiriyor.

1，Yarı iletkenlerin çevresel maliyeti

Talebi karşılamak için yarı iletken şirketleri, saatte 100 megawatt saate kadar elektrik tüketebilen yeni üretim tesisleri (FABS) inşa ediyor; bu, birçok otomobil fabrikası veya petrol rafinerisinden daha fazla. Bu kadar büyük bir elektrik tüketimi, çok fazla atık, sera gazı emisyonu ve büyük bir karbon ayak izi üretecektir.

2020 yılında yarı iletken endüstrisinin CO2 emisyonları, 5 milyon evin yıllık emisyonuna eşdeğer olan 41 milyon tona ulaştı. Küresel yarı iletken üretiminin 2030 yılına kadar 237 terawatt saat (TWh) elektrik tüketmesi bekleniyor; bu, kabaca Avustralya'nın 2021'deki toplam elektrik tüketimine eşit.

Elektroniğin artan önemiyle birlikte üreticilerin enerji tüketimi ve sürdürülebilirlik ile ilgili sorunları ele alması gerekiyor. McKinsey tarafından yapılan son araştırma, büyük yarı iletken şirketlerinin en son taahhütlerinin hâlâ 2016 Paris Anlaşması'nın gerekliliklerini karşılamadığını ortaya çıkardı.

Bu nedenle, daha çevreci bir şekilde faaliyet gösteremeyen şirketler, gelecekte hükümet tarafından daha sert kısıtlamalar ve yaptırımlarla karşılaşabilecekleri gibi, çevre konusunda daha bilinçli hale geldikçe müşterilerden daha az sipariş alabilirler. Buna karşılık, enerji verimliliğini erkenden optimize eden şirketler, önemli miktarda kaynak tasarrufu sağlayacak ve kendilerini büyük büyüme fırsatlarına açacak. İşin geleceğini korumak için üreticilerin artık sürdürülebilir bir kalkınma stratejisi oluşturması gerekiyor.

2，Şok direnci ile kalkınmanın sürdürülebilirliğini sağlamak

Çevresel kaygılara ek olarak, pek çok üretici hâlâ küresel yarı iletken krizinin yarattığı şok ve etkilerle uğraşmaktadır. Pandemi boyunca, küresel olayların "kusursuz fırtınası" üretimi neredeyse durma noktasına getirdi: COVID-19 karantinası hem tüketici elektroniğine olan talebi hızlandırdı hem de ihtiyaç duyulan bileşenleri üreten fabrikaları kapattı.

Aynı zamanda, ABD-Çin ticaret savaşı, Rusya-Ukrayna savaşı, şiddetli hava olayları, üretim tesislerindeki yangınlar ve yerli üretim yerine genel olarak yarı iletken ithalatına bağımlılık da yarı iletken arzındaki eksikliğin devam etmesine katkıda bulundu.

Araştırmalar, çip kıtlığının zirve yaptığı dönemde dünya çapında 169 kadar şirketin etkilendiğini gösteriyor. Tüketici elektroniği ve otomotiv endüstrileri bu durumun yükünü çekiyor. PlayStation 5'i bulmak zor, Apple iPhone'lar için üretim hedeflerini düşürdü, Toyota araç üretimini %40 oranında azalttı ve General Motors, Kuzey Amerika tesislerinde araç üretimini askıya aldı.

Genel olarak, yarı iletken kıtlığı otomotiv endüstrisine 2021'de 210 milyar dolar gelir kaybına neden oldu. Üreticiler artık yarı iletkenlerin sıkı tedarikine uyum sağlarken, gelişmiş güvenlik ve otonom sürüş sistemlerine sahip elektrikli araçlar gibi giderek daha karmaşık hale gelen ürünler hızlanmaya devam edecek. yarı iletken talebini artırıyor ve üretim ortamında büyük değişiklikleri tetikliyor. Yarı iletken üretimi son on yılda Asya'da yoğunlaştı, bu nedenle şirketler ve ülkeler artık daha çeşitli ve darbelere dayanıklı tedarik zincirleri oluşturmanın yollarını arıyor.

Ekim 2022'de ABD hükümeti, Çin'in dünyanın en gelişmiş çip üretimini sınırlamak için ihracat kontrol kuralları uygulamaya koydu. Aynı zamanda AB, Avrupa Çip Yasası aracılığıyla önemli bir oyuncu olmayı amaçlıyor. Yatırımlar Asya Pasifik'ten Kuzey Amerika ve Avrupa'ya kayarken, üreticilerin rekabette öne çıkmak için düşük karbonlu hizmetler sunmaya hazırlıklı olmaları gerekiyor.

3， Dayanıklılık ve sürdürülebilirliğe ulaşmak için üç adımlı bir plan

Çevresel temel çizginin belirlenmesi, çip endüstrisinin karbonsuzlaştırmayı başarması için "zorunlu bir süreçtir".

Schneider Electric olarak, her tür ve boyuttaki yarı iletken şirketinin sürdürülebilir, net sıfır emisyon hedeflerini eyleme dönüştürmesine yardımcı olacak üç temel adım belirledik.

"Strateji oluşturma" adı verilen ilk adım, üreticinin mevcut enerji performansını ve karbon ayak izini ölçmeyi ve ardından somut sonuçlar üretecek net sıfır planı geliştirmeyi içerir. Gerçekte bu, karbon emisyonları için bir temel oluşturmayı, boşlukları belirlemek ve gelecekteki yol haritalarını bilgilendirmek için dijital teknolojileri incelemeyi, eylem önceliklerini belirlemek için teknik ve ekonomik fizibiliteyi değerlendirmeyi ve yol haritaları ve zaman çizelgeleri geliştirmek için bina yenileme senaryolarını simüle etmeyi içerir. Özellikle, yeni FABS güç sisteminin tasarımında ve simülasyonunda elektrikli dijital ikiz teknolojisinin kullanılması, sistemin tasarımını geliştirecek ve ağı, yerel gereklilikleri ve standartları karşılayacak şekilde optimize edecektir.

İkinci adım ise dijitale geçmek. Bu, yarı iletken işletmelerinin enerji ve kaynak kullanımını izleyen ve görselleştiren, liderlerin veriye dayalı sürdürülebilirlik kararları almasına ve belirlenen hedeflere yönelik ilerlemeyi raporlamasına olanak tanıyan bir dijital merkez oluşturmak anlamına gelir. Bu tek gerçek kaynak, karbon implantasyonunun (bina bilgi modellemesi dahil) yanı sıra enerji ve karbon ölçümlerinin (merkezi enerji tedariki ve hizmet verileri dahil) izlenmesine ve bulut tabanlı yapay zeka analitiğinin uygulanmasına yardımcı olur.

Üçüncü adım "karbondan arındırma"dır. Bu adımda, gerçek eylem hayata geçirilecek ve yarı iletken üreticileri, gerçek sürdürülebilirlik iyileştirmeleri elde etmek için "strateji oluşturma" ve "karbondan arındırma" adımlarından elde edilen bilgileri kullanmalıdır.

Spesifik iyileştirmeler bulgularına bağlı olacak ancak örnekler arasında filo araçlarının elektrikli hale getirilmesi, yenilenebilir enerji jeneratörlerinin kurulması, düşük karbonlu veya sıfır karbonlu ürünlerin satın alınması ve sahadaki enerji tüketimini gerçek zamanlı olarak optimize etmek için yapay zekanın kullanılması yer alıyor.

4，Güvenilir danışmanlar ve profesyonel ortaklarla çalışın

Üç aşamalı "strateji oluşturma", "dijitalleştirme" ve "karbondan arındırma" sürecine ek olarak işbirliği ve ortaklıklar da yarı iletken endüstrisinin sürdürülebilirlikteki başarısının anahtarıdır. Uzun vadeli sürdürülebilirlik, farklı uzmanlık ve destek alanları gerektirir; bu nedenle üreticiler, hiçbir şirketin bunu tek başına başaramayacağını kabul etmelidir. Bunun yerine yarı iletken üreticileri ve tedarikçileri, dış uzmanlık ve teknolojiden yararlanmak için birlikte çalışmalıdır.

Schneider Electric, yarı iletken şirketlerinin sürdürülebilirlik ve karbondan arındırma zorluklarını aşmalarına yardımcı olma konusunda uzun süredir önemli bir rol oynuyor. Örneğin şirket yakın zamanda dünyanın önde gelen yarı iletken tasarım ve üretim şirketlerinden biri olan Intel ve dünyanın en büyük yarı iletken ve ekran ekipmanı şirketi Applied Materials ile "Catalyze" girişimini başlatmak için ortaklık kurdu: kullanımı hızlandıracak yeni bir işbirlikçi girişim. Küresel yarı iletken değer zincirinde yenilenebilir enerjinin Catalyze programının yardımıyla yarı iletken endüstrisi liderleri, aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi sürdürülebilirlik ve darbe direnci hedeflerine ulaşabilecek:

◎ Yenilenebilir enerji projelerinin dağıtımını hızlandırmak için enerji satın alma gücünü yarı iletken değer zincirine entegre edin

◎ Şebeke ölçeğinde enerji satın alma anlaşması pazarına katılın

◎ Net sıfır enerji hedefi açığını kapatmak amacıyla tedarik zinciri planlamasına yönelik operasyonel modeller geliştirmek

◎ Dünyanın yarı iletken değer zincirinin faaliyet gösterdiği belirli bölgelerinde, Yenilenebilir enerji bulunabilirliğine ilişkin farkındalığın artırılması

◎ Sonraki adımları net bir şekilde yönlendirmek için yarı iletken endüstrisine liderlik etmek

5，Yarı iletken üretiminde sürdürülebilir güç

Sonuçta proaktif sürdürülebilirlik önlemleri yalnızca küresel çevre hedefleriyle tutarlı olmakla kalmıyor, aynı zamanda yarı iletken üretim tesislerinin kârlılığı açısından da anlamlı.

Araştırmalar, sürdürülebilirlik stratejilerinin uygulanmasının maliyetleri azaltabileceğini ve işletme karları üzerinde %60'a kadar olumlu bir etki yaratabileceğini göstermiştir. Ayrıca sürdürülebilir uygulamaların benimsenmesi uzun vadeli riskleri azaltır ve yeni pazarlarda fırsatlar yaratır.

Artık yarı iletken krizinden çıkmış gibi göründüğümüze göre, üreticiler uzun vadeli iyileştirmeler yoluyla muazzam bir büyüme elde etme potansiyeline sahipler. Sadece çok fazla para tasarrufu sağlamakla kalmıyorlar, aynı zamanda enerji verimliliği açısından da büyük olanakların önünü açıyorlar. Ve en iyi kısmı? Bunu yapabilecek araçlar tam önümüzde. Bilgili ortaklardan oluşan bir ağ yardımıyla yarı iletken şirketlerinin artık karbondan arındırmayı, dijitalleştirmeyi ve strateji oluşturmayı öğrenmesi gerekiyor.

FOUNTYL TEKNOLOJİLERİ PTE. LTD. Singapur merkezli olarak 10 yılı aşkın bir süredir yarı iletken alanında hassas seramik parçaların araştırma ve geliştirmesine, üretimine ve teknik hizmetlerine odaklanıyoruz. Ana ürünümüz seramik vakum aynası (pim aynası, oluk aynası, gözenekli ayna ve elektrostatik ayna), seramik uç efektör, seramik piston ve seramik kiriş ve kılavuzdur ve çeşitli seramikler (gözenekli seramik, alümina, zirkonya, silisyum nitrür, silisyum karbür) üretir. , alüminyum nitrür ve mikrodalga dielektrik seramikler ve diğer gelişmiş seramik) parçalar.