Шнайдер Электрик | Задача полупроводниковой промышленности по обезуглероживанию и удовлетворению спроса на чипы

Полупроводниковая промышленность является важной частью нашей все более цифровой среды. Ее технологии включают в себя телефоны и компьютеры, которые мы используем для общения, транспортные средства и самолеты, которые позволяют нам передвигаться, медицинские устройства, помогающие диагностировать и лечить болезни, а также системы электросетей, питающие наши города – все это необходимо для нашей повседневной жизни. Без полупроводников нет будущего, но широкое использование полупроводников также приводит к растущим экологическим проблемам.

1. Экологическая стоимость полупроводников.

Чтобы удовлетворить спрос, компании-производители полупроводников строят новые производственные предприятия (FABS), которые могут потреблять до 100 мегаватт-часов электроэнергии в час, что больше, чем многие автомобильные заводы или нефтеперерабатывающие заводы. Такое большое потребление электроэнергии приведет к образованию большого количества отходов, выбросов парниковых газов и большого углеродного следа.

В 2020 году выбросы CO2 в полупроводниковой промышленности достигли ошеломляющих 41 миллиона тонн, что эквивалентно годовым выбросам 5 миллионов домов. Ожидается, что к 2030 году мировое производство полупроводников будет потреблять 237 тераватт-часов (ТВтч) электроэнергии, что примерно равно общему потреблению электроэнергии в Австралии в 2021 году.

С растущей важностью электроники производители должны решать вопросы, связанные с потреблением энергии и устойчивым развитием. Недавнее исследование McKinsey показало, что последние обязательства крупнейших полупроводниковых компаний по-прежнему не соответствуют требованиям Парижского соглашения 2016 года.

Таким образом, компании, которые не могут работать более экологично, могут столкнуться с более жесткими ограничениями и санкциями со стороны правительства в будущем, а также с меньшим количеством заказов от клиентов, поскольку они становятся более экологически сознательными. Напротив, те компании, которые оптимизируют энергоэффективность на раннем этапе, сэкономят значительные ресурсы и откроют себе огромные возможности роста. Чтобы защитить будущее бизнеса, производители должны уже сейчас разработать стратегию устойчивого развития.

2，Поддерживать устойчивость развития с устойчивостью к ударам.

Помимо экологических проблем, многие производители все еще сталкиваются с шоком и последствиями глобального полупроводникового кризиса. На протяжении всей пандемии «идеальный шторм» глобальных событий практически остановил производство: карантин из-за COVID-19 одновременно увеличил спрос на бытовую электронику и закрыл заводы, производящие необходимые компоненты.

В то же время торговая война между США и Китаем, война между Россией и Украиной, суровые погодные явления, пожары на производственных объектах и ​​общая зависимость от импорта полупроводников, а не от внутреннего производства, также способствовали продолжающемуся отсутствию поставок полупроводников.

Исследования показывают, что на пике дефицита чипов пострадали 169 компаний по всему миру. Основная тяжесть приходится на бытовую электронику и автомобильную промышленность. PlayStation 5 трудно найти, Apple сократила объемы производства iPhone, Toyota сократила производство автомобилей на 40%, а General Motors приостановила производство автомобилей на своих заводах в Северной Америке.

В целом, нехватка полупроводников обойдется автомобильной промышленности в 210 миллиардов долларов упущенной выгоды в 2021 году. Хотя производители уже адаптировались к ограниченным поставкам полупроводников, производство все более сложных продуктов, таких как электромобили с повышенной безопасностью и системами автономного вождения, будет продолжать ускоряться. спрос на полупроводники и вызовет серьезные изменения в производственном ландшафте. В последнее десятилетие производство полупроводников было сконцентрировано в Азии, поэтому компании и страны теперь стремятся построить более разнообразные и устойчивые к воздействиям цепочки поставок.

В октябре 2022 года правительство США ввело правила экспортного контроля, чтобы ограничить производство в Китае самых передовых в мире чипов. В то же время ЕС намерен стать важным игроком благодаря Закону о европейских чипсах. Поскольку инвестиции перемещаются из Азиатско-Тихоокеанского региона в Северную Америку и Европу, производители должны быть готовы предлагать низкоуглеродные услуги, чтобы выделиться среди конкурентов.

3. Трехэтапный план для достижения устойчивости и устойчивости.

Определение экологического базового уровня является «необходимым курсом» для индустрии чипов для достижения декарбонизации.

В Schneider Electric мы определили три ключевых шага, которые помогут полупроводниковым компаниям всех типов и размеров воплотить в жизнь цели устойчивого развития и нулевых выбросов.

Первый шаг, называемый «разработкой стратегии», включает в себя измерение текущих энергетических показателей производителя и его углеродного следа, а затем разработку плана «чистого нуля», который даст ощутимые результаты. На самом деле это включает в себя определение базового уровня выбросов углекислого газа, изучение цифровых технологий для выявления пробелов и информирования будущих дорожных карт, оценку технической и экономической осуществимости для определения приоритетности действий, а также моделирование сценариев реконструкции зданий для разработки дорожных карт и сроков. В частности, использование технологии электрических цифровых двойников при проектировании и моделировании новой энергосистемы FABS улучшит ее конструкцию и оптимизирует сеть в соответствии с местными требованиями и стандартами.

Второй шаг — переход на цифровые технологии. Это означает создание цифрового центра, который отслеживает и визуализирует использование энергии и ресурсов полупроводниковым бизнесом, позволяя руководителям принимать решения об устойчивом развитии на основе данных и сообщать о прогрессе в достижении поставленных целей. Этот единый источник достоверных данных помогает отслеживать внедрение углерода (включая информационное моделирование зданий), а также измерения энергии и выбросов углерода (включая данные о централизованном энергоснабжении и коммунальных услугах), а также внедрять облачную аналитику ИИ.

Третий шаг – «декарбонизация». На этом этапе будут реализованы реальные действия, и производители полупроводников должны использовать идеи, полученные в результате шагов по «разработке стратегии» и «декарбонизации», для достижения реальных улучшений в области устойчивого развития.

Конкретные обновления будут зависеть от их выводов, но примеры включают электрификацию парка транспортных средств, установку генераторов возобновляемой энергии, закупку продуктов с низким или нулевым выбросом углерода, а также использование искусственного интеллекта для оптимизации потребления энергии на месте в режиме реального времени.

4，Работа с надежными консультантами и профессиональными партнерами.

Помимо трехэтапного процесса «выработки стратегии», «оцифровки» и «декарбонизации», сотрудничество и партнерство также являются ключом к успеху полупроводниковой промышленности в обеспечении устойчивости. Долгосрочная устойчивость требует различных областей знаний и поддержки, поэтому производители должны признать, что ни одна компания не может достичь этого в одиночку. Вместо этого производители и поставщики полупроводников должны работать вместе, чтобы воспользоваться преимуществами внешнего опыта и технологий.

Schneider Electric уже давно играет важную роль, помогая полупроводниковым компаниям решать проблемы устойчивого развития и декарбонизации. Например, недавно компания заключила партнерское соглашение с Intel, одной из ведущих в мире компаний по разработке и производству полупроводников, и Applied Materials, крупнейшей в мире компанией по производству полупроводников и дисплейного оборудования, чтобы запустить инициативу «Catalyze»: новую совместную инициативу, направленную на ускорение использования возобновляемых источников энергии в глобальной цепочке создания стоимости полупроводников. С помощью программы Catalyze лидеры полупроводниковой отрасли смогут достичь ряда целей устойчивого развития и устойчивости к воздействиям, в том числе:

◎ Интеграция покупательной способности энергии в цепочке создания стоимости полупроводников для ускорения внедрения проектов возобновляемой энергетики.

◎ Участие в рынке договоров о покупке электроэнергии для коммунальных предприятий.

◎ Разработать операционные модели для планирования цепочки поставок, чтобы устранить целевой дефицит чистой нулевой энергии.

◎ в конкретных регионах мира, где работает цепочка создания стоимости полупроводников, повышение осведомленности о доступности возобновляемых источников энергии

◎ Лидерство в полупроводниковой промышленности для четкого определения следующих шагов

5. Устойчивая энергетика в производстве полупроводников.

В конечном счете, активные меры устойчивого развития не только соответствуют глобальным экологическим целям, но и имеют смысл для прибыли заводов по производству полупроводников.

Исследования показали, что реализация стратегий устойчивого развития может снизить затраты и оказать положительное влияние на операционную прибыль до 60%. Кроме того, внедрение устойчивых практик снижает долгосрочные риски и открывает возможности на новых рынках.

Теперь, когда мы, кажется, вышли из полупроводникового кризиса, у производителей есть потенциал для достижения огромного роста за счет долгосрочных улучшений. Они не только экономят много денег, но и открывают огромные возможности для повышения энергоэффективности. И лучшая часть? Инструменты для этого находятся прямо перед нами. С помощью сети знающих партнеров полупроводниковые компании теперь должны научиться декарбонизировать, цифровизировать и разрабатывать стратегии.

ФОНТИЛ ТЕХНОЛОДЖИЗ ПТЕ. ООО. расположена в Сингапуре, мы более 10 лет занимаемся исследованиями, разработками, производством и техническим обслуживанием прецизионных керамических деталей в области полупроводников. Нашей основной продукцией являются керамические вакуумные патроны (штыревые патроны, патроны с пазами, пористые патроны и электростатические патроны), керамический концевой эффектор, керамический плунжер, керамическая балка и направляющая, а также производят различные виды керамики (пористая керамика, оксид алюминия, диоксид циркония, нитрид кремния, карбид кремния). , нитрид алюминия и микроволновая диэлектрическая керамика и другие современные керамические детали).