务实面对净零碳排的挑战 逐步打造永续工厂

碳排范畴分类。DIGITIMES摄

2023年对制造业的永续经营来说，绝对是关键的一年。首先，欧盟将在2023年10月试行碳边境调整机制（Carbon Border Adjustment Mechanism；CBAM），虽然初期仅针对五大高碳排产业：水泥、电力、肥料、钢铁、铝业执行，但在全球减碳以及2050净零碳排的大目标下，影响的范围肯定会愈来愈广。再加上台湾也在2023年通过气候变迁因应法，代表制造业必须承担碳排的成本，并计算碳费对经营与竞争力的直接影响。过去仅是环保议题的减碳，现在已经变成直接影响制造业竞争力的重要关键之一了。

在进一步讨论碳排与永续工厂的规划之前，要先理解的是，产生『碳排』的来源，一般会分成三大范畴（请参阅附图）。台湾制造业首先要关注的就是范畴一和范畴二，最后才是范畴三。这是因为范畴一、二是制造商自己比较可以掌握，且以台湾制造业来说，范畴一二应该会占大部分的碳排来源。在面对国际大厂要求2030年要减少50%或以上的碳排时，这是最好的优先着力点。

那实际上，该怎麽逐步执行减碳以达到永续工厂这个目标呢？本文建议应该先从最基本的『制造工具的改善』开始做起，然后逐步建立管理系统，最后才是进行供应链上下游的整合。其中，最基础但却也是最重要的就是自动化设备的改善。

从关灯工厂、效率至上  演变为人机协作、透明第一

过往智能制造的导入上，『关灯工厂』曾经是一个圣杯，有财力物力的大公司，大多会追求部分产线或产品以这样的形式生产，宣告他们的智能制造的程度，并且以全自动化的设计方式，让产线持续不断的大量产出，使整体生产效益达到最大化。但现在，虽然关灯工厂在工程技术上不是遥不可及的梦想，但为了达到所谓的『关灯』付出的代价远比想像中的还要多。在减碳的大趋势下，自动化现在更大的趋势是人机协作。让人员在某些关键制程中，和机器手臂（或其他自动化设备共同协作，让人员的灵活性与弹性与设备的稳定性与自动量产的优势互相搭配，以相对较低的成本，达到更好的生产效益。

自动化设备导入与规划时，另外一个重点就是所有信息的掌握度与透明度。工厂生产用的自动化设备或厂务设备在规划时，往往可能为了尽可能的降低成本，同样功能的零组件，都会倾向选择成本较低、功能可用就好。但这样做，最常被牺牲的就是生产信息的蒐集能力。例如，一个具备电源监控、回报功能的电源供应方案，可能比传统型的电源供应器方案30% ~ 50%。在基础功能基本相同的情况下，就会在成本考量下，采用传统型的电源供应方案。

这样导致的结果，就是生产信息的蒐集变的不完整，也会造成后续进行碳盘查时的困扰。

因此，在考量要面对减碳的议题并打造永续工厂时，最重要的第一步就是数据蒐集以及生产信息的透明化。这是最基础、最重要，却往往是最难跨出的一步。因为这会直接牵涉到产线自动化时的成本，也会直接造成生产成本的增加。但请从未来要达到减碳甚至是净零碳排的角度来思考这个问题，如果现在不愿意多投入一点成本在基础的生产设备上，未来面对政府规范、客户要求或是产业竞争者的挑战时，损失的商业利益可能会更大。

以自动化为基础 产品为单位 逐步展开

除信息透明度的考量之外，制造业在考量导入的优先顺序时，也不能没有思考逻辑地导入。过往制造业在导入自动化时，往往会使用『水平』的方式导入，举例来说，很多工厂会优先考量在所有产品的品检站导入自动化AOI检测设备。而这个导入方式的主要考量可能是因为品检站耗费大量人力，且自动化检测的成熟度高、导入的难度较低，最容易马上看到效益。因此，会优先把所有产品或产线的品检站导入自动化设备。

但这样做的问题在于，未来要进行碳盘查或是产品碳足迹的追踪时，会发现没有一个产品可以完整地由自动化设备产出相关数据，变成所有产品都还是要人工计算、评估。结果花了成本导入的自动化设备，却没办法更好地协助数据的产出与整合。

根据BCG在「2021全球企业碳盘查调查」发现，有高达86%企业仍使用手动记录和揭露排放，这样做不但无法因应多变的经营环境，也不利于后续的供应链系统整合。

因此，建议的做法应该是，以产品为单位，逐步地导入自动化设备，先让某一个产品所有制程均能达到高度的自动化（再次强调，非100%的自动化），这样当这项产品需要进行碳盘查或是产品碳足迹的追踪时，就能明显的看出数据透明化与自动化设备的整体效益。

产品低碳化 供应链系统整合 为最终目标

在完成工厂的生产信息透明化、以及自动化完整的信息蒐集后，接下来就能将所有的信息系统化地汇整起来，并与供应链上的合作夥伴一起合作（假设夥伴们也已经做好自己的基础工作），打造完整的碳排信息，建立起完整的产品碳足迹信息。

除此之外，完整的生产信息更可以进一步回馈到产品设计或研发阶段，导入数码双生（Digital Twin）方案，让产品本身开始透过材料、生产流程或设计方式的改善，降低碳排。

最终，希望透过整个供应链与产业的努力，从生产设备、能源运用一直到产品设计都融入低碳排的目标，达成所谓的绿色供应链生态系。

了解碳排的来源 才能进一步谈减碳

低碳、减碳一直到净零碳排，在全面讲求生产效益的中小型制造业，一直是个不敢触碰却又不能回避的议题。唯有一步一步、有目标、有秩序地导入相关设备或解决方案，先了解碳排的来源，从范畴一二开始逐步盘点，才不至于让这个议题变成整个制造体系的灾难。台湾一向是全球制造体系中非常重要的一环，如果不能尽快积极面对低碳与永续工厂的议题，等到面对2030年国际各大厂的压力时，要在短时间转型，可能就会更慌张不知所措。