シュナイダーエレクトリック | 脱炭素化とチップ需要への対応という半導体業界の課題

半導体産業は、デジタル化が進む環境の重要な部分を占めています。 そのテクノロジーには、通信に使用する電話やコンピューター、移動を可能にする車両や飛行機、病気の診断と治療に役立つ医療機器、都市に電力を供給する送電網システムが含まれており、これらはすべて私たちの日常生活に不可欠です。 半導体なくして未来はありませんが、半導体の普及により環境問題も増大しています。

1，半導体の環境コスト

需要に応えるため、半導体企業は、多くの自動車工場や製油所よりも多い、1時間あたり最大100メガワット時の電力を消費できる新しい製造工場（FABS）の建設を進めている。 このような大量の電力消費は、大量の廃棄物、温室効果ガスの排出、そして大きな二酸化炭素排出量を生み出します。

2020年、半導体産業のCO2排出量は4,100万トンという驚異的な量に達し、これは住宅500万戸の年間排出量に相当します。 世界の半導体製造では、2030 年までに 237 テラワット時 (TWh) の電力が消費されると予想されており、これは 2021 年のオーストラリアの総電力消費量とほぼ同じです。

エレクトロニクスの重要性が高まるにつれ、メーカーはエネルギー消費と持続可能性に関する問題に対処する必要があります。 マッキンゼーによる最近の調査では、大手半導体企業による最新の取り組みが依然として2016年のパリ協定の要件を満たしていないことが判明した。

したがって、より環境に配慮した経営を怠った企業は、将来、政府からより厳しい制限や制裁に直面する可能性があり、また、環境意識が高まるにつれて顧客からの注文も減少する可能性があります。 対照的に、早い段階でエネルギー効率を最適化した企業は、大幅なリソースを節約し、大きな成長の機会を得ることができます。 ビジネスの将来を守るために、メーカーは今すぐ持続可能な開発戦略を確立する必要があります。

2，耐衝撃性により開発の持続性を維持する

環境への懸念に加え、多くのメーカーは依然として世界的な半導体危機による衝撃と余波に対処している。 パンデミックの間中、世界的な出来事の「完璧な嵐」は生産をほぼ停止させた。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のロックダウンは家庭用電化製品の需要を加速させ、必要な部品を生産する工場を閉鎖した。

同時に、米中貿易戦争、ロシアとウクライナの戦争、悪天候、生産施設の火災、国内製造ではなく半導体の輸入への一般的な依存も、継続的な半導体供給不足の一因となっている。

調査によると、チップ不足のピーク時には、世界中で 169 社もの企業が影響を受けました。 家電業界と自動車業界がその矢面に立たされている。 プレイステーション5は入手困難で、アップルはiPhoneの生産目標を削減し、トヨタは自動車生産を40％削減し、ゼネラルモーターズは北米工場での自動車生産を停止した。

全体として、半導体不足により、自動車業界は 2021 年に最大 2,100 億ドルの収益損失を被ることになります。メーカーは現在、半導体の供給不足に適応していますが、高度な安全性を備えた電気自動車や自動運転システムなど、ますます複雑な製品は今後も加速し続けるでしょう。半導体の需要が高まり、製造現場に大きな変化を引き起こします。 過去 10 年間、半導体生産はアジアに集中してきたため、企業や国は現在、より多様で衝撃に強いサプライ チェーンの構築を目指しています。

2022年10月、米国政府は中国による世界最先端のチップの生産を制限する輸出管理規則を課した。 同時に、EU は欧州チップ法を通じて重要なプレーヤーになることを目指しています。 投資がアジア太平洋地域から北米やヨーロッパに移る中、メーカーは競争相手に差をつけるために低炭素サービスを提供する準備を整える必要があります。

3，レジリエンスと持続可能性を達成するための 3 段階の計画

環境ベースラインの決定は、チップ業界が脱炭素化を達成するための「必須のコース」です。

シュナイダーエレクトリックでは、あらゆる種類と規模の半導体企業が持続可能なネットゼロエミッション目標を実行に移すのを支援するための 3 つの重要なステップを特定しました。

「戦略化」と呼ばれる最初のステップには、メーカーの現在のエネルギーパフォーマンスと二酸化炭素排出量を測定し、具体的な結果を生み出すネットゼロ計画を策定することが含まれます。 実際には、これには炭素排出量のベースラインの確立、ギャップを特定して将来のロードマップを知らせるためのデジタル技術の調査、行動に優先順位を付けるための技術的および経済的実現可能性の評価、ロードマップとスケジュールを作成するための建物改修シナリオのシミュレーションが含まれます。 特に、新しい FABS 電力システムの設計とシミュレーションに電気デジタル ツイン テクノロジーを使用すると、その設計が改善され、地域の要件と基準を満たすようにネットワークが最適化されます。

2番目のステップはデジタル化です。 これは、半導体ビジネスのエネルギーとリソースの使用状況を監視および視覚化するデジタルハブを構築し、リーダーがデータに基づいて持続可能性に関する意思決定を行い、設定された目標に向けた進捗状況を報告できるようにすることを意味します。 この単一の信頼できる情報源は、炭素注入 (建物情報モデリングを含む) だけでなく、エネルギーと炭素の測定 (一元化されたエネルギー供給および公共事業データを含む) を追跡し、クラウドベースの AI 分析を実装するのに役立ちます。

3番目のステップは「脱炭素化」です。 このステップでは実際の行動が開始され、半導体メーカーは「戦略化」と「脱炭素化」のステップから得た洞察を活用して、真の持続可能性の向上を達成する必要があります。

具体的なアップグレードは調査結果によって異なりますが、例としては、車両の電動化、再生可能エネルギー発電機の設置、低炭素または無炭素製品の購入、人工知能を使用して現場のエネルギー消費をリアルタイムで最適化することが挙げられます。

4，信頼できるコンサルタントと専門パートナーと協力する

「戦略化」、「デジタル化」、「脱炭素化」という 3 段階のプロセスに加えて、コラボレーションとパートナーシップも半導体業界の持続可能性における成功の鍵となります。 長期的な持続可能性には、さまざまな分野の専門知識とサポートが必要であるため、メーカーは、一企業だけでこれを達成することはできないことを認識する必要があります。 代わりに、半導体メーカーとサプライヤーは協力して外部の専門知識やテクノロジーを活用する必要があります。

シュナイダーエレクトリックは、半導体企業が持続可能性と脱炭素化の課題に対処できるよう支援する上で、長年にわたり重要な役割を果たしてきました。 たとえば、同社は最近、世界有数の半導体設計および製造会社の 1 つである Intel および世界最大の半導体およびディスプレイ装置会社である Applied Materials と提携して、「Catalyze」イニシアチブを開始しました。これは、使用を加速するための新しい共同イニシアチブです。世界の半導体バリューチェーン全体に再生可能エネルギーを導入します。 Catalyze プログラムの助けを借りて、半導体業界のリーダーは、以下を含むさまざまな持続可能性と耐衝撃性の目標を達成できるようになります。

◎半導体バリューチェーン全体でエネルギー購買力を統合し、再生可能エネルギープロジェクトの展開を加速

◎電力会社規模の電力買取契約市場への参入

◎ ネットゼロエネルギー目標のギャップを埋めるためのサプライチェーン計画の運用モデルを開発する

◎半導体バリューチェーンが展開されている世界の特定地域において、再生可能エネルギーの利用可能性についての意識を高める

◎ 半導体業界をリードして明確な次のステップを推進

5，半導体製造における持続可能な電力

最終的には、積極的な持続可能性対策は地球環境目標と一致するだけでなく、半導体製造工場の収益にとっても意味があります。

研究によると、持続可能性戦略を導入するとコストが削減され、営業利益に最大 60% のプラスの影響を与えることが示されています。 さらに、持続可能な慣行を採用することで長期的なリスクが軽減され、新しい市場での機会が開かれます。

半導体危機から脱したように見える現在、メーカーは長期的な改善を通じて大きな成長を遂げる可能性を秘めています。 コストを大幅に節約できるだけでなく、エネルギー効率の大きな可能性も開きます。 そして一番いいところは？ これを行うためのツールは私たちの目の前にあります。 知識豊富なパートナーのネットワークの助けを借りて、半導体企業は脱炭素化、デジタル化、戦略化を学ばなければなりません。

ファウンチル テクノロジーズ PTE. 株式会社当社はシンガポールに拠点を置き、10年以上にわたり半導体分野における精密セラミック部品の研究開発、製造および技術サービスに注力してきました。 当社の主力製品はセラミック真空チャック（ピンチャック、溝チャック、多孔質チャック、静電チャック）、セラミックエンドエフェクター、セラミックプランジャー、セラミックビーム＆ガイドであり、各種セラミックス（多孔質セラミックス、アルミナ、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素）を生産しています。 、窒化アルミニウム、マイクロ波誘電体セラミックおよびその他の高度なセラミック）部品。