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日立能源助半導體大廠打造高可靠、可預測的供電韌性

  • 李佳玲台北

日立永續能源3C暨半導體業務副總經理呂峻誠。日立永續能源
日立永續能源3C暨半導體業務副總經理呂峻誠。日立永續能源

AI、邊緣運算、高效能運算與先進製程快速發展,正推升晶圓廠用電量、負載密度與供電可靠度要求。對半導體業者而言,電力已不只是公用設施成本,而是直接影響產線稼動率、良率、交期承諾與客戶供應鏈穩定的關鍵營運基礎。

整合AI分析、數位監測 降低停機風險並提升產線供電穩定性

首度參加9月2日至4日SEMICON Taiwan的日立永續能源,將展出HMAX Energy、數位化變電站及TVP配電變壓器等一系列解決方案,協助半導體業者強化供配電系統的可靠度、可視化管理與預防性維運能力。誠摯邀請業界先進蒞臨參觀,展出地點:台北南港展覽館2館4樓碳資產管理專區R7704攤位。

日立永續能源3C暨半導體業務副總經理呂峻誠指出,在AI與先進製程快速發展帶動下,半導體產業對電力的需求已從「充足供電」進一步提升至「穩定、潔淨且可預測的供電」。如何協助業者在用電需求持續攀升下,兼顧供電容量、電力品質、設備健康與供電架構韌性,正是日立永續能源此次參展所欲傳達的核心價值。

供電風險牽動良率與產能 數位預測強化設備維運

維持產線穩定運作是半導體廠務與營運團隊的核心任務。晶圓製程設備對電壓驟降、諧波、瞬態過電壓、接地異常與溫度變化高度敏感,即使短時間電力品質波動,也可能造成機台跳脫、製程中斷、晶圓報廢、設備重新校驗與交期延誤。因此,半導體廠的電力需求不僅是「有電可用」,更包含高容量供給、低擾動電力品質、快速異常定位、關鍵設備健康管理,以及可支援擴廠與新製程導入的彈性供電架構。

呂峻誠提到,外部電力供給並非企業能完全掌握,廠區端更需要透過系統優化與風險分層管理,提高既有供電架構的使用效率與抗擾能力。隨著變壓器、開關及配電設備持續增加,人工定期巡檢容易受到人力限制,亦可能錯過早期劣化徵兆。再加上再生能源併網、廠內非線性負載增加與製程設備高頻切換,送入廠區與廠內流動的電力品質更趨複雜;一旦影響關鍵製程設備,就可能牽動良率、產能利用率、維修成本與營運收益。

要降低停機與良率風險,廠務團隊必須從被動告警走向主動預測,持續掌握關鍵電力資產的運轉狀態、負載變化與劣化趨勢。數位化系統可先處理資料蒐集、傳輸與可視化,協助管理者長期追蹤分散於變壓器、開關設備、配電盤與保護裝置的資訊;當資料累積至足夠規模後,即可透過AI分析設備健康、異常趨勢與故障風險。

呂峻誠指出,台灣不少晶圓廠已運轉多年,既有變壓器與開關設備多以穩定供電為設計重點,感測器與數位通訊介面的配置相對有限。廠內SCADA雖能提供即時監看、警報與控制,資料多用於當下異常處置,較少延伸至設備健康、長期劣化、剩餘壽命與維修優先順序分析,定期人工巡檢仍是主要維運方式。

HMAX Energy聚焦預測維運 AI與工程服務支援設備決策

針對上述挑戰,日立永續能源提出HMAX Energy平台,整合設備感測、資料平台、AI分析、專家模型與長期維運服務,協助半導體客戶把電力資產從「設備管理」提升為「營運風險管理」。第一階段To plan先盤點變壓器、開關及供配電資產,建立關鍵設備清冊、負載輪廓與風險基準,並蒐集油溫、氣體壓力、絕緣狀態及運轉資訊,將類比訊號轉成可傳輸的數位資料。

第二階段To predict把現場數據與日立永續能源累積的設備資料、歷史案例及專家模型結合,評估設備健康狀況、異常趨勢、剩餘壽命與對產線的潛在影響,協助廠務團隊設定維修優先順序。第三階段To prevent則由工程師介入,協助評估是否需停機、維修、更換零件、調整保護設定或汰換設備,並綜合考量停機損失、運轉風險、備品週期與資本支出。

呂峻誠表示,HMAX Energy平台架構可概括為「數位化(Digitization)、AI-powered與服務級別協議(Service Level Agreement)的結合」。平台利用AI分析資料、預測風險並評估設備健康狀況,日立永續能源的電力工程師則提供現場判讀、維修規劃、零件更換及停機評估等專業顧問服務,最後仍由業主依產線排程、風險容忍度與營運需求作出決策。

對半導體廠而言,這類服務模式可協助把維修活動從固定週期保養,逐步轉向以風險與資料為基礎的預測維運,降低突發停機機率並提升維修資源配置效率。在資安方面,因應半導體廠對資料主權與營運安全的要求,此平台可採地端、邊緣、私有雲或混合部署,資料存取權限則依客戶政策設定。

電力品質與數位維運並進 強化半導體供電韌性

除了數位維運,日立永續能源在這次SEMICON Taiwan也將展出一系列電力設備,回應半導體廠對供電品質、設備保護、擴廠彈性與永續減碳的需求。新款主動式濾波器可監測負載與波形變化,依狀態補償諧波,協助降低非線性負載與高頻設備對電力品質的影響。

TVP瞬態電壓保護變壓器,則針對開關操作可能產生的瞬態過電壓,透過安裝於變壓器繞組中的壓敏電阻限制電壓峰值,降低繞組與下游敏感製程設備受損風險。日立永續能源也將介紹EconiQ non-SF6氣體絕緣開關設備,以低溫室效應的絕緣介質取代SF6,協助半導體業者在強化供電韌性的同時,回應客戶與供應鏈對減碳及設備永續性的要求。

近年全球電力需求大增,製造業對供電品質更加重視。透過持續蒐集、分析數據並形成維護建議,半導體業者可提早辨識異常、減少巡檢負擔,並縮短事故判斷與反應時間。面對天災或設備異常,廠務人員可依風險等級確認受影響範圍,降低全面停機與逐台檢查造成的產能損失;維修與汰換決策也能建立在資料基礎上。呂峻誠表示,日立能源可協助業者建構兼具可靠度、韌性與永續性的供電架構,穩健因應用電需求攀升、設備規模擴大及電力品質波動帶來的營運壓力。

商情專輯-2026 SEMICON Taiwan