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　　近兩年，拜總體經濟復蘇、資通訊技術演進之賜，導致與智能設備、穿戴式產品、物聯網相關之新應用，接續應運而生，連帶促使半導體暨面板產業蓬勃興盛；但展望未來，隨著市場競爭日益激烈，臺灣高科技產業欲維系領先地位，仍有諸多考驗亟待克服。

　　綜觀近年產業動態，這波由行動設備發難，后續由穿戴式設備、物聯網接力上演的嶄新應用風潮，帶出了強勁市場需求，不僅使得全球3C產品供應鏈活絡暢旺，亦為半導體暨面板產業鋪陳一片榮景。

　　據統計，2014年臺灣半導體產業產值攀升至新臺幣2.02兆元，不僅穩居全球第二，其年增率高達12%，亦優于5.3%的全球成長率；這些傲視群倫的佳績，與智慧聯網、行動應用服務浪潮之崛起，實有莫大關聯。

　　然而隨著“餅”愈來愈大，也讓市場競爭一觸即發，尤其大陸政府大力扶植國內電子廠商，轉以當地零組件為采購重心，以致“紅色供應鏈”實力壯大，迫使全球高科技制造產業漸由過往“非臺不可”慣性，步入列強合縱連橫的新局；這股情勢演變，對于臺灣半導體暨面板產業，是一記不小震撼彈。

　　展望今后，半導體暨面板產業的難題尚不僅止于此！舉凡如何改善廠房帶來的環境沖擊，藉由改善過程逐步建立綠色競爭力，乃至于利用新技術實現更高建廠或擴廠的搭建效率，以建筑生命周期角度善加運用資源；種種課題，皆將牽動生產效率、產品品質及企業競爭力之浮沈，亦需嚴肅以對。

　　有鑒于此，在電力及自動化領域服務長達一世紀，并已在臺深耕26年的ABB，邀集臺積電、成功大學等產學界龍頭代表，于日前舉辦“2014半導體暨面板產業小聚”，期盼為各界分享其實戰經驗與趨勢分析。值得一提的，ABB為求聚焦，故而從產業的“競爭力”構圖中，拆解并萃取出“永續節能”、“區域共榮”、“先進制造”等三大關鍵元素，列為產業小聚的焦點議題。

　　ABB臺灣總經理丁家儀表示，根據近期研究報告，在2014年第3季，全球智能手機產量已突破3億臺，而個中的晶片、面板或機殼等關鍵元件，多取材自臺灣產業的智慧結晶，使臺灣半導體暨面板產業得以躋身國際供應鏈并扮演要角。

　　但伴隨產業界競爭態勢愈趨激烈，輔以節能減碳議題持續延燒，可以預見，同為用水用電大戶的半導體暨面板產業，一方面需設法應付列強步步進逼，二方面又需在擴大產能的過程中，思考如何提高能源使用效率，各項壓力紛至沓來，未來考驗勢必不輕，因此ABB舉辦產業小聚，并以永續共榮、先進制造為議題主軸，道理便在于此。

　　透過先進制造  蓄積強大綠色力量

　　臺積電企業環保安全衛生處處長許芳銘指出，2013年臺灣半導體產業挾2兆元歷史新高產值，晉升全球榜眼，亦成為落實各項新資通技術應用之觸媒，此乃因為其能“化土成金”(系指矽、鍺等材料)，從制成晶圓、半導體元件及代工制造、IC設計、封裝測試直至軟體加值的歷程，無疑正是“善用能源富裕文明”的典范。

　　在2013年，臺灣半導體產業藉由2兆元產值，同時創造了9,288億元附加價值(企業盈余＋勞動報酬＋折舊)，占臺灣GDP的6.4%，預期2014年不論在產值或附加價值，都可望創新高。

　　但在一片榮景背后，仍夾雜若干令人憂心的因子，以2013年而論，半導體產業共耗用132億度電力，占臺灣工業總用電量10%、全年總用電量5.4%，而用水量占全臺工業總用水量之2%，排碳量占臺灣一年總排放量的0.5%，顯見半導體產業雖對于臺灣GDP貢獻甚高，但亦是單位能耗頗高的產業，持續節能與節水是本產業的責任。

　　臺積電向來高度重視節能減碳，不但積極推動綠色制造、提供綠色產品(例如制程微縮，28奈米產品耗用量僅55奈米之1/3)、建立綠色供應鏈，也開設免費節能課程，向外界分享經驗，藉以履行綠色社會責任。

　　許芳銘強調，追求能源效率最佳化，對于企業已非“Nice to Have”、而是重責大任，因此臺積電不僅借助DOE2/eQUEST專業軟體，對旗下建筑物進行能源模擬，更透過節能監控設備、節能電氣設備的導入，輔以應用綠色能源，因而節省可觀電力；除節能外，其全公司平均制程用水回收率高于86.5%，又如氨氮廢水、顯影液(含TMAH)也積極進行處理與回收。臺積電整而言在于節水、減廢成效卓著。

　　根據WSC 2013年統計，臺灣產出每平方晶圓之用電度數為1.04，優于南韓的1.13、美國的1.71，顯示臺灣生產單位晶圓之用電績效甚高，堪稱全球半導體產業節能模范生。惟許芳銘認為，半導體產業致力追求節能，其意義絕不限于自身營運成本的削減，更在于協助其他產業邁向節能，無論資料中心、家庭用電或智慧電網，都高度仰賴半導體技術而落實節能，終至創利于全民。

　　妙用3D BIM  提升高科技廠房競爭力

　　SEMI國際半導體產業協會高科技廠房委員會副主席高慶揚表示，1975年建筑資訊模型(Building Information Modeling；BIM)問世，后續也由此催生設施資訊模型(Facility Information Modeling；FIM)概念，它們先后現身，無疑是為3D圖賦予生命力，使三維模型得以被附加詳盡的物件屬性、規格資料，利于業主善加運用。

　　高慶揚說，舉凡一個彎頭、一節管路，皆可視為一個個模型，集結不同模型即可拼湊出3D圖，倘若業主能善用相關參數，即可望推展相對成熟的BIM應用。

　　迄至目前，包括臺積電、聯電、英特爾或三星等大型半導體廠，以及工程顧問公司、公共工程業者、協力廠商，都已投入BIM應用，另包括臺大土木系、高雄應用科技大學、中興工程顧問、亞新工程顧問、世曦工程顧問及互助營造等，都已先后成立BIM Center，甚至SEMI Taiwan的高科技廠房設施委員會還特地成立“FIM”工作推動小組，結合相關的產學單位研究此議題。

　　論及BIM應用價值，首先在于具備立體化呈現效果，讓使用者看圖猶如親臨現場，易于解構現場物件的交叉重疊關系，其次可呈現2D圖無法顯示的內容，并有助于滿足特殊場合或工法之施作需求；假設一座管路密布的半導體廠區，藉由3D BIM輔助，即可迅速為新設機臺精準規劃管線路徑。

　　著眼于此，經濟部以科專計畫型式，委由產學界力量挖掘BIM/FIM應用潛力，期望藉由3D CAD模型導入BIM概念，一路推進到4D境界的智慧排程(可縮短建廠時程)，5D境界的自動產出料表，以及6D境界的碰撞檢查，終至到達“ND Applications”愿景，一舉滿足高科技廠房的全生命周期管控需求，范圍涵蓋業主需求端、規劃設計、施工控管、營運監控維護，甚至擴及Phase Out、Recycle等用途。

　　高慶揚剖析，BIM/FIM現已實現的具體成效，則包含自動套圖，可預防數千點以上的管線干涉沖突，易于控制真空管管路彎曲角度，有效預留雷射光束(Laser Beam)路徑，以及自動產生料表。若就長遠來看，高科技產業可善用BIM/FIM，形塑“虛擬建廠”利基，針對擴廠、建廠或維護等事項，預先進行可行性設計，藉此降低變更設計成本、縮短現場施工時程，驅使整體建廠成本的下探。

　　目前市面上已經出現具備“3D轉成ISO圖”、“管損管流計算”、“管材管路溫度變形預估”、“電纜架自動布線，自動編號”、“電力系統單復線圖制圖套件”以及“地下電力電纜管溝及人孔的布置”等專用軟體。展望未來，包括“自動造價成本分析”、“AMC氣流分析”、“自動為震動分析”、“虛擬建廠”乃至于“可掌握改變史歷管理用的變更管理”等等功能皆是BIM/FIM可能的發展方向。

　　善盡廠房水資源整合  優化環境績效

　　成功大學工學院工程管理碩專班執行長張行道指出，一座半導體廠耗資2.5億美元建造，其中用于水及廢水系統即占10億美元，比例甚高，只因半導體為高度水密集的產業，制程用水占整廠用水量80～85%，尤其超純水清洗及化學機械研磨最為耗水。

　　值得一提的，耗水與耗電兩者關聯度頗高，如同在美國加州，19%電力使用在于供應水，而在中國大陸，95.6%電力要靠水來產生，顯見節水重要性不亞于節能，而產業界欲落實節水，關鍵策略即是“設計用水少的產品和系統”，譬如透過制程最佳化、節水設施，或廢水管路分配最佳化，以節約用水及減少排放廢水。

　　張行道認為，現今科學園區針對廠房用水所列4個績效評估指標，包括制程回收率(>85%)、全廠回收率(>70%)、全廠排放率(<70%)、排放廢水水質，并不足以了解整體用水或環境績效，建議可參酌并結合全球永續性報告協會(GRI)訂定之5個企業CSR水環境指標，包含EN8“總用水量”、EN9“因取水而嚴重影響的水源”、EN10“回收與再利用水量比率及體積”、EN21“排放水質及目的地之廢污水量”，及EN25“水域及棲息地受廢污水及逕流嚴重影響情況”，俾使績效架構更趨完善。

　　企業思考環境績效，實應針對水資源整合議題，廣泛納入暴雨管理、廠房用水、再生水，建立水資源整合架構，發展水資源指標，評估廠房整合用水績效。

　　至于具體做法，則可先依水平衡圖了解廠房用水、回收、消耗、排放，再參考半導體相關協會標準及園區規定，藉此建立架構與指標，詳加分析用水端水源、廢水流向、分配比例及重要水質項目，妥善評估廠房整體水量、水質、水回收績效。

　　永續共榮，先進制造大步向前

　　ABB集團資深副總裁、北亞區及大陸負責人顧純元解釋，其籌辦半導體暨面板產業小聚的初衷，在于兩大產業具有原理相近的制造流程，亦面對相似的環境挑戰，譬如同為用水用電大戶，亟需基于永續節能而引進新技術解決方案；都面對來自美、中、日、韓等強勁的區域競爭；皆面臨與時間賽跑的制程突破與技術升級壓力，都身陷于一場腦力、財力、集體競爭力的耐力賽。

　　更重要的，半導體暨面板產業皆服務共同的終端客戶群，也都不脫“美國設計、亞太生產、大陸組裝、全球銷售”的全球專業分工布局模式，亦需持續擴大資本支出，競逐次世代先進制程。

　　為此，ABB勾勒永續節能、區域共榮、先進制造等三條軸心議題，針對3個不同環節，盡管各自存在“今日的挑戰”，但也同時擁有“明日的機會”，比方說，企業為克服永續節能挑戰，縱然需設法引進降低環境負面沖擊的技術解決方案，但亦可積極以節能技術，作為企業永續競爭力的全面思考。

　　另外，隨著終端產品生命周期縮短，固然迫使企業需尋求少量多樣的彈性生產模式，然一旦借助智慧工廠與3C產品的自動化組裝應用，便可從中建立工業4.0概念所需智能，有效串起人、物、服務的三角關系，產生更大應用綜效。

　　舉例來說，ABB曾于2011年期間協助位在南科的觸控面板廠，借助單一資訊平臺，監控無塵室、機電配管系統與廠區電力系統，乃至準確監控特殊氣體供應、化學藥劑供應、超純水與廢水處理…等等各個次系統，由監控點自動回饋資訊，減少人員出入危險區域機會，大幅提高人員安全性。

　　論及下一步自動化的愿景與方向，顧純元則援引福特T型車生產流程，闡述離散自動化生產之重要性，意即藉由零組件標準化與模組化，及拆解既有人工工序，重新設計成為從機器生產來思考的組裝流程；換言之，高科技制造產業將面臨人機協同工作時代之降臨，ABB已為此推出YuMi雙臂機器人，作為實現人機協同互動工作的新一代技術方案。

　　充實技術能量  為耐力競賽取勝之道

　　另值得一提，來自ABB北亞區的半導體產業代表野口達也，連同顧純元博士，及成功大學張行道、SEMI國際半導體產業協會高慶揚，共同參與本次產業小聚的綜合座談。

　　野口達也預期，臺灣半導體產值可望在未來攀升至全球第一，但在維持領先地位的過程中，仍將面對莫大挑戰，如同早年日本亦曾位居龍頭，但現今則優勢不再，其由盛而衰的歷程，頗值得臺灣半導體產業借鏡，避免重蹈覆轍。

　　環顧半導體產業，未來最值得留意的技術趨勢，野口達也則看好物聯網(IoT)，只因其可幫助業主連結工廠內外物與服務，驅使產品設計、生產制造直到配送運輸，全面走向自動化，終至牽動整體價值鏈的巨大變革，后勢不容小覷。另外，ABB因應本次產業小聚，特別選定產業發燒議題，悉心規劃與之高度相關的六大技術主題，并舉行產業面對面交流講座。

　　此系列講座主題，包含了“電力設備的全產品生命周期預知保養服務”，闡明如何規劃預保時程、進廠維修保養時程等配套措施，佐以遠端監控與即時排除風險的技術方案，確保電力設備之長期恒常運行；“低壓隔離開關于高科技廠房的應用”，分析比較低壓隔離開關與空氣斷路器之間的差異與應用場合，力求將意外災害帶來的損失減至最低；“半導體水質與氣體分析的革新技術”，介紹ABB之于此議題的新選擇、技術規格、導入配套與產業應用實績，并在現場展示酸鹼氧化還原分析儀、Aztec系列矽土檢測分析儀。

　　其余3個技術主題，依序為“氣體絕緣開關部分放電線上監測系統”，針對ABB客制化設計的超高頻部分放電監測系統(PDM)，分享其技術資訊與應用之道，以協助用戶避免因絕緣能力衰退而釀成意外災害，確保運轉中電力設備的可靠度與安全；“高科技廠房的最佳電力保全－不斷電系統”，闡述如何善用模組化UPS，便于依廠房空間、用電需求進行彈性擴充升級，并坐收維修簡便、安裝容易等效果；“實現IEC61850核心價值的變電站自動化控制系統”，分析IEC61850標準對傳統變電站系統架構的影響，并藉由ABB MicroSCADA電力監控系統應用案例的鋪陳，闡述如何克服相關技術挑戰、獲致應用效益。

　　總括而論，ABB企盼透過產學界菁英的交流激蕩，針對永續節能、區域共榮、先進制造等三大議題抽絲剝繭，厘清產業大步向前的方向指引，期使臺灣高科技業能昂然因應大陸“紅色供應鏈”等強大競爭外力，時時掌握致勝先機。