近两年，拜总体经济复苏、资通讯技术演进之赐，导致与智能设备、穿戴式产品、物联网相关之新应用，接续应运而生，连带促使半导体暨面板产业蓬勃兴盛；但展望未来，随着市场竞争日益激烈，台湾高科技产业欲维系领先地位，仍有诸多考验亟待克服。

　　综观近年产业动态，这波由行动设备发难，后续由穿戴式设备、物联网接力上演的崭新应用风潮，带出了强劲市场需求，不仅使得全球3C产品供应链活络畅旺，亦为半导体暨面板产业铺陈一片荣景。

　　据统计，2014年台湾半导体产业产值攀升至新台币2.02兆元，不仅稳居全球第二，其年增率高达12%，亦优于5.3%的全球成长率；这些傲视群伦的佳绩，与智慧联网、行动应用服务浪潮之崛起，实有莫大关联。

　　然而随着“饼”愈来愈大，也让市场竞争一触即发，尤其大陆政府大力扶植国内电子厂商，转以当地零组件为采购重心，以致“红色供应链”实力壮大，迫使全球高科技制造产业渐由过往“非台不可”惯性，步入列强合纵连横的新局；这股情势演变，对于台湾半导体暨面板产业，是一记不小震撼弹。

　　展望今后，半导体暨面板产业的难题尚不仅止于此！举凡如何改善厂房带来的环境冲击，藉由改善过程逐步建立绿色竞争力，乃至于利用新技术实现更高建厂或扩厂的搭建效率，以建筑生命周期角度善加运用资源；种种课题，皆将牵动生产效率、产品品质及企业竞争力之浮沈，亦需严肃以对。

　　有鉴于此，在电力及自动化领域服务长达一世纪，并已在台深耕26年的ABB，邀集台积电、成功大学等产学界龙头代表，于日前举办“2014半导体暨面板产业小聚”，期盼为各界分享其实战经验与趋势分析。值得一提的，ABB为求聚焦，故而从产业的“竞争力”构图中，拆解并萃取出“永续节能”、“区域共荣”、“先进制造”等三大关键元素，列为产业小聚的焦点议题。

　　ABB台湾总经理丁家仪表示，根据近期研究报告，在2014年第3季，全球智能手机产量已突破3亿台，而个中的晶片、面板或机壳等关键元件，多取材自台湾产业的智慧结晶，使台湾半导体暨面板产业得以跻身国际供应链并扮演要角。

　　但伴随产业界竞争态势愈趋激烈，辅以节能减碳议题持续延烧，可以预见，同为用水用电大户的半导体暨面板产业，一方面需设法应付列强步步进逼，二方面又需在扩大产能的过程中，思考如何提高能源使用效率，各项压力纷至沓来，未来考验势必不轻，因此ABB举办产业小聚，并以永续共荣、先进制造为议题主轴，道理便在于此。

　　透过先进制造  蓄积强大绿色力量

　　台积电企业环保安全卫生处处长许芳铭指出，2013年台湾半导体产业挟2兆元历史新高产值，晋升全球榜眼，亦成为落实各项新资通技术应用之触媒，此乃因为其能“化土成金”(系指矽、锗等材料)，从制成晶圆、半导体元件及代工制造、IC设计、封装测试直至软体加值的历程，无疑正是“善用能源富裕文明”的典范。

　　在2013年，台湾半导体产业藉由2兆元产值，同时创造了9,288亿元附加价值(企业盈余＋劳动报酬＋折旧)，占台湾GDP的6.4%，预期2014年不论在产值或附加价值，都可望创新高。

　　但在一片荣景背后，仍夹杂若干令人忧心的因子，以2013年而论，半导体产业共耗用132亿度电力，占台湾工业总用电量10%、全年总用电量5.4%，而用水量占全台工业总用水量之2%，排碳量占台湾一年总排放量的0.5%，显见半导体产业虽对于台湾GDP贡献甚高，但亦是单位能耗颇高的产业，持续节能与节水是本产业的责任。

　　台积电向来高度重视节能减碳，不但积极推动绿色制造、提供绿色产品(例如制程微缩，28奈米产品耗用量仅55奈米之1/3)、建立绿色供应链，也开设免费节能课程，向外界分享经验，藉以履行绿色社会责任。

　　许芳铭强调，追求能源效率最佳化，对于企业已非“Nice to Have”、而是重责大任，因此台积电不仅借助DOE2/eQUEST专业软体，对旗下建筑物进行能源模拟，更透过节能监控设备、节能电气设备的导入，辅以应用绿色能源，因而节省可观电力；除节能外，其全公司平均制程用水回收率高于86.5%，又如氨氮废水、显影液(含TMAH)也积极进行处理与回收。台积电整而言在于节水、减废成效卓着。

　　根据WSC 2013年统计，台湾产出每平方晶圆之用电度数为1.04，优于南韩的1.13、美国的1.71，显示台湾生产单位晶圆之用电绩效甚高，堪称全球半导体产业节能模范生。惟许芳铭认为，半导体产业致力追求节能，其意义绝不限于自身营运成本的削减，更在于协助其他产业迈向节能，无论资料中心、家庭用电或智慧电网，都高度仰赖半导体技术而落实节能，终至创利于全民。

　　妙用3D BIM  提升高科技厂房竞争力

　　SEMI国际半导体产业协会高科技厂房委员会副主席高庆扬表示，1975年建筑资讯模型(Building Information Modeling；BIM)问世，后续也由此催生设施资讯模型(Facility Information Modeling；FIM)概念，它们先后现身，无疑是为3D图赋予生命力，使三维模型得以被附加详尽的物件属性、规格资料，利于业主善加运用。

　　高庆扬说，举凡一个弯头、一节管路，皆可视为一个个模型，集结不同模型即可拼凑出3D图，倘若业主能善用相关参数，即可望推展相对成熟的BIM应用。

　　迄至目前，包括台积电、联电、英特尔或三星等大型半导体厂，以及工程顾问公司、公共工程业者、协力厂商，都已投入BIM应用，另包括台大土木系、高雄应用科技大学、中兴工程顾问、亚新工程顾问、世曦工程顾问及互助营造等，都已先后成立BIM Center，甚至SEMI Taiwan的高科技厂房设施委员会还特地成立“FIM”工作推动小组，结合相关的产学单位研究此议题。

　　论及BIM应用价值，首先在于具备立体化呈现效果，让使用者看图犹如亲临现场，易于解构现场物件的交叉重叠关系，其次可呈现2D图无法显示的内容，并有助于满足特殊场合或工法之施作需求；假设一座管路密布的半导体厂区，藉由3D BIM辅助，即可迅速为新设机台精准规划管线路径。

　　着眼于此，经济部以科专计画型式，委由产学界力量挖掘BIM/FIM应用潜力，期望藉由3D CAD模型导入BIM概念，一路推进到4D境界的智慧排程(可缩短建厂时程)，5D境界的自动产出料表，以及6D境界的碰撞检查，终至到达“ND Applications”愿景，一举满足高科技厂房的全生命周期管控需求，范围涵盖业主需求端、规划设计、施工控管、营运监控维护，甚至扩及Phase Out、Recycle等用途。

　　高庆扬剖析，BIM/FIM现已实现的具体成效，则包含自动套图，可预防数千点以上的管线干涉冲突，易于控制真空管管路弯曲角度，有效预留雷射光束(Laser Beam)路径，以及自动产生料表。若就长远来看，高科技产业可善用BIM/FIM，形塑“虚拟建厂”利基，针对扩厂、建厂或维护等事项，预先进行可行性设计，藉此降低变更设计成本、缩短现场施工时程，驱使整体建厂成本的下探。

　　目前市面上已经出现具备“3D转成ISO图”、“管损管流计算”、“管材管路温度变形预估”、“电缆架自动布线，自动编号”、“电力系统单复线图制图套件”以及“地下电力电缆管沟及人孔的布置”等专用软体。展望未来，包括“自动造价成本分析”、“AMC气流分析”、“自动为震动分析”、“虚拟建厂”乃至于“可掌握改变史历管理用的变更管理”等等功能皆是BIM/FIM可能的发展方向。

　　善尽厂房水资源整合  优化环境绩效

　　成功大学工学院工程管理硕专班执行长张行道指出，一座半导体厂耗资2.5亿美元建造，其中用于水及废水系统即占10亿美元，比例甚高，只因半导体为高度水密集的产业，制程用水占整厂用水量80～85%，尤其超纯水清洗及化学机械研磨最为耗水。

　　值得一提的，耗水与耗电两者关联度颇高，如同在美国加州，19%电力使用在于供应水，而在中国大陆，95.6%电力要靠水来产生，显见节水重要性不亚于节能，而产业界欲落实节水，关键策略即是“设计用水少的产品和系统”，譬如透过制程最佳化、节水设施，或废水管路分配最佳化，以节约用水及减少排放废水。

　　张行道认为，现今科学园区针对厂房用水所列4个绩效评估指标，包括制程回收率(>85%)、全厂回收率(>70%)、全厂排放率(<70%)、排放废水水质，并不足以了解整体用水或环境绩效，建议可参酌并结合全球永续性报告协会(GRI)订定之5个企业CSR水环境指标，包含EN8“总用水量”、EN9“因取水而严重影响的水源”、EN10“回收与再利用水量比率及体积”、EN21“排放水质及目的地之废污水量”，及EN25“水域及栖息地受废污水及迳流严重影响情况”，俾使绩效架构更趋完善。

　　企业思考环境绩效，实应针对水资源整合议题，广泛纳入暴雨管理、厂房用水、再生水，建立水资源整合架构，发展水资源指标，评估厂房整合用水绩效。

　　至于具体做法，则可先依水平衡图了解厂房用水、回收、消耗、排放，再参考半导体相关协会标准及园区规定，藉此建立架构与指标，详加分析用水端水源、废水流向、分配比例及重要水质项目，妥善评估厂房整体水量、水质、水回收绩效。

　　永续共荣，先进制造大步向前

　　ABB集团资深副总裁、北亚区及大陆负责人顾纯元解释，其筹办半导体暨面板产业小聚的初衷，在于两大产业具有原理相近的制造流程，亦面对相似的环境挑战，譬如同为用水用电大户，亟需基于永续节能而引进新技术解决方案；都面对来自美、中、日、韩等强劲的区域竞争；皆面临与时间赛跑的制程突破与技术升级压力，都身陷于一场脑力、财力、集体竞争力的耐力赛。

　　更重要的，半导体暨面板产业皆服务共同的终端客户群，也都不脱“美国设计、亚太生产、大陆组装、全球销售”的全球专业分工布局模式，亦需持续扩大资本支出，竞逐次世代先进制程。

　　为此，ABB勾勒永续节能、区域共荣、先进制造等三条轴心议题，针对3个不同环节，尽管各自存在“今日的挑战”，但也同时拥有“明日的机会”，比方说，企业为克服永续节能挑战，纵然需设法引进降低环境负面冲击的技术解决方案，但亦可积极以节能技术，作为企业永续竞争力的全面思考。

　　另外，随着终端产品生命周期缩短，固然迫使企业需寻求少量多样的弹性生产模式，然一旦借助智慧工厂与3C产品的自动化组装应用，便可从中建立工业4.0概念所需智能，有效串起人、物、服务的三角关系，产生更大应用综效。

　　举例来说，ABB曾于2011年期间协助位在南科的触控面板厂，借助单一资讯平台，监控无尘室、机电配管系统与厂区电力系统，乃至准确监控特殊气体供应、化学药剂供应、超纯水与废水处理…等等各个次系统，由监控点自动回馈资讯，减少人员出入危险区域机会，大幅提高人员安全性。

　　论及下一步自动化的愿景与方向，顾纯元则援引福特T型车生产流程，阐述离散自动化生产之重要性，意即藉由零组件标准化与模组化，及拆解既有人工工序，重新设计成为从机器生产来思考的组装流程；换言之，高科技制造产业将面临人机协同工作时代之降临，ABB已为此推出YuMi双臂机器人，作为实现人机协同互动工作的新一代技术方案。

　　充实技术能量  为耐力竞赛取胜之道

　　另值得一提，来自ABB北亚区的半导体产业代表野口达也，连同顾纯元博士，及成功大学张行道、SEMI国际半导体产业协会高庆扬，共同参与本次产业小聚的综合座谈。

　　野口达也预期，台湾半导体产值可望在未来攀升至全球第一，但在维持领先地位的过程中，仍将面对莫大挑战，如同早年日本亦曾位居龙头，但现今则优势不再，其由盛而衰的历程，颇值得台湾半导体产业借镜，避免重蹈覆辙。

　　环顾半导体产业，未来最值得留意的技术趋势，野口达也则看好物联网(IoT)，只因其可帮助业主连结工厂内外物与服务，驱使产品设计、生产制造直到配送运输，全面走向自动化，终至牵动整体价值链的巨大变革，后势不容小觑。另外，ABB因应本次产业小聚，特别选定产业发烧议题，悉心规划与之高度相关的六大技术主题，并举行产业面对面交流讲座。

　　此系列讲座主题，包含了“电力设备的全产品生命周期预知保养服务”，阐明如何规划预保时程、进厂维修保养时程等配套措施，佐以远端监控与即时排除风险的技术方案，确保电力设备之长期恒常运行；“低压隔离开关于高科技厂房的应用”，分析比较低压隔离开关与空气断路器之间的差异与应用场合，力求将意外灾害带来的损失减至最低；“半导体水质与气体分析的革新技术”，介绍ABB之于此议题的新选择、技术规格、导入配套与产业应用实绩，并在现场展示酸硷氧化还原分析仪、Aztec系列矽土检测分析仪。

　　其余3个技术主题，依序为“气体绝缘开关部分放电线上监测系统”，针对ABB客制化设计的超高频部分放电监测系统(PDM)，分享其技术资讯与应用之道，以协助用户避免因绝缘能力衰退而酿成意外灾害，确保运转中电力设备的可靠度与安全；“高科技厂房的最佳电力保全－不断电系统”，阐述如何善用模组化UPS，便于依厂房空间、用电需求进行弹性扩充升级，并坐收维修简便、安装容易等效果；“实现IEC61850核心价值的变电站自动化控制系统”，分析IEC61850标准对传统变电站系统架构的影响，并藉由ABB MicroSCADA电力监控系统应用案例的铺陈，阐述如何克服相关技术挑战、获致应用效益。

　　总括而论，ABB企盼透过产学界菁英的交流激荡，针对永续节能、区域共荣、先进制造等三大议题抽丝剥茧，厘清产业大步向前的方向指引，期使台湾高科技业能昂然因应大陆“红色供应链”等强大竞争外力，时时掌握致胜先机。