製造業的淨零碳排數位轉型路徑
摘要：在全球凈零排放以及歐盟碳邊境調整機制（Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM）推動的趨勢下，造就了綠色供應鏈的碳減趨勢。作為產品供應系統的核心，永續性議題對製造業產生了重大影響。製造業在導入不同目的智慧製造服務過程發現也可間接提供了節能的成效，因而製造業轉向尋求以降低碳排為主要目標之解決方案。本文以電線電纜廠案例，透過智慧製造服務平臺的建置，展示了數位化營運如何於提升生產力之外，並為永續經營奠定基礎。
Abstract：Under the trend of international net-zero emissions, and the European Union Carbon Border
Adjustment Mechanism (CBAM) result in the carbon reduction trend of the green supply chain. As a core of the
product provision system, sustainability issues significantly influence manufacturing. While the sustainability
impact has resulted indirectly from smart manufacturing services aimed at different goals, companies are
increasingly focused on measures of carbon abatement. In a case of an electric wire and cable plant, we design
a smart manufacturing service platform and demonstrate how digitally infused operations extend beyond
productivity gains to create a base for sustainable, profitable growth.
關鍵詞：永續製造、淨零碳排、數位轉型
Keywords：Sustainable manufacturing, Net zero CO2 emissions, Digital transformation
前言
隨著世界各國表態支持氣候政策與允諾大幅降低二氧化碳排放量，以及即將實施之歐盟碳邊境調整機制 (Carbon Border Adjustment Mechanism,CBAM)，未來趨勢將以計算包括間接排放，以及政府徵收的外顯碳價 ( 排放交易、碳稅費 ) 為主。
且除了原本的列管業別外，新增有機化學產品及塑膠 ( 及其製品 )，將對臺灣直接或間接出口的產業造成衝擊，進一步影響整體經濟。另一方面，國際大廠減排要求將主導臺灣在國際供應鏈的競爭力，亟需加速協助國內各界產業，以積極回應歐盟碳邊境調整機制衍生之貿易衝擊，建構產業綠色供應鏈。依據經濟部能源局 110 年度臺灣燃料燃燒二氧化碳排放統計與分析 [1]，歷年燃料燃燒 CO2 排放量 ( 含間接排放 ) 佔比由 89 年度之 46.12% 逐年提升，至 110 年度佔比達 50.35%。作為產品供應系統的核心，製造業受到永續問題的影響相對顯著。因此，協助工業部門了解碳排熱點，達到淨零碳排實為迫切目標。
除了發展綠色能源外，循環經濟提供產業一個擺脫經濟成長受制於資源耗損與環境衝擊的方向。歐盟於2020年3月發布「新的循環經濟行動計畫」（New Circular Economy Action Plan - For a cleaner and more competitive Europe），預計在2030 年 之前，提升0.5％ 的 GDP(Gross Domestic Product)，與 70 萬個就業機會。相較於傳統線性經濟「開採－製造－使用後處理與棄置」的模式，循環經濟的目標是在設計階段即能以循環的概念考量整個經濟系統的減廢與減排。循環經濟概念下的物質流（material flows）分為兩種型態：
1. 生物循環（biological cycle）
以生物可分解（biodegradable）的碳化合物「生物養分（biological nutrients）」為原料或產品，在設計階段即考量如何確保生物養分能重回生態系統，重新再利用形成「生物養分－植物－生產－產品－使用－生物分解－生物養分」的生物循環。
2. 業循環（technical cycle）
以人工合成的「工業養分（technical-nutrients）」為原料或產品，在設計階段即考量盡可能避免工業養分進入自然生態系中，因此需有效使其依循「工業養分－生產－產品－使用－回收－拆解－工業養分」的工業循環系統，進行製造、使用、
回收再生與再利用。
為達到工業循環，如圖 1 所示，帕丁 (Potting)[2] 提出了達到工業循環的相關策略。永續生產被定義為滿足製程中不會產生汙染、能節約能源及其他天然資源，並可滿足經濟和安全性需求，可視為達成帕丁策略的一種方法。除了客戶對永續生產的需求外，也有越來越多投資者偏好致力於 ESG(Environment、Social、Governance) 發展的企業。在此趨勢下，企業唯有致力達成永續生產的目標，才能維持競爭力。為達到永續生產，企業必須考量到產品和生產設施生命週期管理的所有面向，在產品生命週期的每個階段「設計、製造、配銷、產品使用、廢棄或回收」都兼顧經濟利益和環保。為了實現這個目標，企業可以使用電腦輔助設計 (Computer Aided Design, CAD)、擴增實境 (Augmented Reality, AR) 軟體、工業物聯網 (Industrial Internet of Things, IIoT) 解決方案和產品生命週期管理 (Product Lifecycle Management,PLM) 軟體等數位工具，以便縮短產品開發時間，並降低產品的間接碳足跡，以數位轉型作為達成永續製造目標的途徑。
圖 1 工業循環策略
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