【參考指南】化挑戰(zhàn)為機(jī)遇 釋放電子信息制造業(yè)發(fā)展?jié)摿第1頁(yè)
【參考指南】化挑戰(zhàn)為機(jī)遇 釋放電子信息制造業(yè)發(fā)展?jié)摿第2頁(yè)
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化挑戰(zhàn)為機(jī)遇釋放電子信息制造業(yè)發(fā)展?jié)摿?/cn提高電力可靠性、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全、加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理、降低能源成本、提升運(yùn)營(yíng)效率參考指南將通過(guò)具體案例展示半導(dǎo)體制造企業(yè)如何通過(guò)應(yīng)用領(lǐng)先技術(shù)提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)本指南還將逐一分析不同示例中的驅(qū)動(dòng)因素/核心挑戰(zhàn)、將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇的關(guān)鍵在本指南的編寫(xiě)中,施耐德電氣行業(yè)專家付出了寶貴的時(shí)間,提出了重要意見(jiàn)并對(duì)文稿進(jìn)行校讀。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)謹(jǐn)對(duì)下列專家致以感謝:HoffmanPowerConsultingSteveHoffman摘要02實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)04加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理05提高電力供應(yīng)可靠性、電能質(zhì)量和系統(tǒng)韌性06提升運(yùn)營(yíng)效率07優(yōu)化設(shè)備維護(hù)08加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全09吸引/留住高素質(zhì)人才10關(guān)于施耐德電氣首字母縮略詞含義1簡(jiǎn)介編寫(xiě)本指南的目的?闡釋電子廠房應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)并將其轉(zhuǎn)化為商業(yè)機(jī)遇。?通過(guò)具體場(chǎng)景示例,分析助力電子廠房在全球提升競(jìng)爭(zhēng)力的領(lǐng)先實(shí)踐。?為施耐德電氣現(xiàn)有客戶及潛在客戶提供一本實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、提高生產(chǎn)可靠性、降低成本、緩解供應(yīng)鏈問(wèn)題和應(yīng)對(duì)其他挑戰(zhàn)的全面參考。本指南介紹了半導(dǎo)體制造行業(yè)的重要“場(chǎng)景示例”。每一個(gè)示例均可視為企的艱巨挑戰(zhàn),其中許多是由于電子行業(yè)當(dāng)前的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致的。然而,這些轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)遇,積極并高效應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)將助力行業(yè)領(lǐng)先公司進(jìn)一步提升全球?實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)?提高電力供應(yīng)可靠性、電能質(zhì)量和系統(tǒng)韌性?加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全?加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理?降低能源成本?提升運(yùn)營(yíng)效率?優(yōu)化設(shè)備維護(hù)?吸引/留住高素質(zhì)人才本指南逐一分析了以上示例中的驅(qū)動(dòng)因素/核心挑戰(zhàn)、將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇的關(guān)鍵實(shí)踐及案例研究。簡(jiǎn)介基于全生命周期管理提升競(jìng)爭(zhēng)力其中,部分示例與能源的使用、成本、質(zhì)量、可靠性、韌性及可持續(xù)方面的?在項(xiàng)目階段(電子廠房的設(shè)計(jì)和建造),通過(guò)降低總擁有成本、優(yōu)化成本效益等方式應(yīng)對(duì)國(guó)際?在運(yùn)營(yíng)階段(電子廠房的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)),通過(guò)提高系統(tǒng)韌性以保障全天候運(yùn)營(yíng)、確保投資回報(bào)、保持產(chǎn)品的高質(zhì)量和準(zhǔn)時(shí)交付、延長(zhǎng)設(shè)備壽命、保護(hù)品牌聲譽(yù),從而降低運(yùn)營(yíng)支出,提升競(jìng)爭(zhēng)力。本指南全文(包括可持續(xù)性關(guān)鍵領(lǐng)域)主要圍繞以下兩個(gè)主題展開(kāi):?順應(yīng)工業(yè)4.0和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的背景,設(shè)施管理智能化轉(zhuǎn)型的重要性日益提升?電子廠房從上至下對(duì)運(yùn)營(yíng)效率和能源效率的重視與日俱增3簡(jiǎn)介選擇一個(gè)在能源管理、工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及可持續(xù)發(fā)展等領(lǐng)域擁有專長(zhǎng)的合作伙效率的定義本指南將“效率”定義為電子廠房通過(guò)可量化的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)(KPI)或其他指標(biāo)來(lái)衡在本指南中,“效率”是由客戶定義的,因此涵蓋了電子廠房尋求改進(jìn)和提高效率等方這些效率中的每一種形式都可以使用KPI或其他制造廠當(dāng)前使用的指標(biāo)(例如,每單位產(chǎn)品的能源消耗)來(lái)衡量,而非采用外部公司建議的指標(biāo)?,F(xiàn)有的指標(biāo)可應(yīng)用于部門(mén)獨(dú)立推進(jìn)的項(xiàng)目、也適用于跨業(yè)務(wù)部門(mén)間合作的項(xiàng)目,或是與擁有良好業(yè)績(jī)記錄的合作伙伴的聯(lián)合進(jìn)行的創(chuàng)新業(yè)務(wù)。在部分案例中,制造廠需要和外部公司或其他實(shí)體企業(yè)合作,才能達(dá)成目標(biāo),進(jìn)而這又提升了外部公司與制造廠共同創(chuàng)新的商業(yè)效益。以為客戶驅(qū)動(dòng)的過(guò)程包括問(wèn)詢和適用公司目標(biāo)、方案需求、約束條件、KPI等,進(jìn)而將其作為改進(jìn)的起點(diǎn)。這種方法同樣適用于制造廠的設(shè)施側(cè)和制造側(cè)。這種方法同時(shí)適用于電子廠房設(shè)備端和制造端的“效率”評(píng)估。探索電子廠房數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最佳方式是跳出傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)思維,確定未來(lái)3-5年的愿景。數(shù)這種策略能使制造廠決策者的思維暫時(shí)脫離當(dāng)前物理世界(即廠房、資產(chǎn)和設(shè)備)的約和挑戰(zhàn)。因?yàn)橐苍S3-5年后,當(dāng)前的問(wèn)題已不復(fù)存在。上述顧問(wèn)式的方法能夠幫助決策愿景明確之后,需要進(jìn)一步制定實(shí)現(xiàn)它的步驟路線圖。這一路線圖構(gòu)筑了當(dāng)前的制造廠與3-5年后的制造廠之間差距的橋梁,確定了如何沿著一條道路從“A”(今天)走到“B”(未來(lái))。這一過(guò)程可以以設(shè)計(jì)思維工作坊的形式開(kāi)展。在工作坊中,團(tuán)隊(duì)成員可以共建愿景,并以該愿景為背景,將數(shù)字化轉(zhuǎn)型、聯(lián)合共創(chuàng)、人才轉(zhuǎn)型及其他優(yōu)化提升路徑融入其中。簡(jiǎn)介數(shù)字化轉(zhuǎn)型并非是一項(xiàng)技術(shù)性的工作,而是通過(guò)技術(shù)和流程的結(jié)合來(lái)滿足特定的業(yè)務(wù)在為客戶提供解決方案時(shí),傳統(tǒng)的方法是直接向電子廠房負(fù)責(zé)人推薦某些技術(shù),或者詢問(wèn)其所需的技術(shù),進(jìn)而提供技術(shù)。然而,與其詢問(wèn)他們需要什么,不如去了解其背后的原因。通過(guò)詢問(wèn)諸如“為什么貴公司想要這種技術(shù)?”的問(wèn)題,引導(dǎo)公司負(fù)責(zé)人思考并分享其需求、使用某種特定解決方案的原因,并解釋該解決方案將為公司帶來(lái)什么樣的商業(yè)價(jià)值。以這樣的方式與客戶溝通,幫助客戶進(jìn)行深層的思考,引導(dǎo)他們深入分析自身的業(yè)務(wù)需求、限制和目標(biāo),可以避免他們?cè)诓涣私庾陨碓V求的情況下,選擇了不夠適配的產(chǎn)品和解決方案?!岸鄦?wèn)為什么”的顧問(wèn)式咨詢過(guò)程應(yīng)首先著眼于企業(yè)當(dāng)前使用的解決方案,在當(dāng)前解決方案的基礎(chǔ)上改良優(yōu)化,而不是推薦企業(yè)使用完全不同的方案。該策略適用于解決有關(guān)數(shù)據(jù)收集、網(wǎng)絡(luò)安全、保密、隱私、云計(jì)算的使用、共同監(jiān)測(cè)以及其他的潛在問(wèn)題。在咨詢過(guò)程中,需要詢問(wèn)企業(yè)想要使用什么技術(shù),以及目前可以使用什么技術(shù)。這種策略也許能改變企業(yè)與外部公司的合作方式。在此過(guò)程中,解決方案供應(yīng)商需要詢問(wèn)的關(guān)鍵問(wèn)題包括:?您是否需要此項(xiàng)服務(wù)??目前的業(yè)務(wù)痛點(diǎn)是什么??當(dāng)前有哪些策略??為何會(huì)采用這些策略??如果我們可以提供便于您采取實(shí)際行動(dòng)的解決方案,您是否感興趣?對(duì)于上述問(wèn)題,如果回答是肯定的,則推薦做法是向其說(shuō)明此項(xiàng)服務(wù)將需要外部公司和制造廠一起獲得并查看某些信息。并繼續(xù)確認(rèn)企業(yè)內(nèi)部由誰(shuí),或由哪個(gè)部門(mén)負(fù)責(zé)管理此訪問(wèn)權(quán)限,并與負(fù)責(zé)的授權(quán)人員展開(kāi)討論。解決方案提供商需要一同參與討論并對(duì)該方案的應(yīng)用做出解釋,接下來(lái)應(yīng)該了解的問(wèn)題為:您目前使用的是什么方案?之后您想如何做改造?此時(shí),實(shí)際上就已經(jīng)開(kāi)始在設(shè)計(jì)最佳的解決方案了。與外部公司向企業(yè)直接提供產(chǎn)品的常見(jiàn)方法不同,上述方法實(shí)際是在提供一項(xiàng)服務(wù),其目標(biāo)是通過(guò)明確業(yè)務(wù)目標(biāo),收集實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需的信息,利用共同制定的流程收集數(shù)據(jù)并采取行動(dòng),并驗(yàn)證行動(dòng)的結(jié)果。實(shí)際上,過(guò)往常用的直接替換方案(即簡(jiǎn)單地使用輸出信息的產(chǎn)品)并不完美,因?yàn)槟侵皇菫榱颂峁┬畔⒍峁┬畔?。企業(yè)根本不理解信息的真正價(jià)值和作用,無(wú)法理解這些信息能夠如何幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo),也無(wú)法根據(jù)這些信息去采取針對(duì)性的行動(dòng)。6實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)可持續(xù)發(fā)展涉及企業(yè)運(yùn)營(yíng)的方方面面,其實(shí)現(xiàn)也面臨著諸多挑戰(zhàn)。我們需要認(rèn)真以此來(lái)應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的挑戰(zhàn)。因此,我們可以將與可持續(xù)性發(fā)展相關(guān)的挑戰(zhàn)視為企業(yè)實(shí)對(duì)半導(dǎo)體制造業(yè)而言,應(yīng)對(duì)可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的挑戰(zhàn)迫在眉睫,其主要原因如下:?行業(yè)的快速發(fā)展。全球芯片短缺和市場(chǎng)需求激增推動(dòng)著半導(dǎo)體制造業(yè)的快速發(fā)展。然而,行業(yè)的快速發(fā)展卻也導(dǎo)致了溫室氣體排放、能源消耗(可能影響碳排放)以及水資源的消耗成比例增長(zhǎng)(甚至更快)。因此,我們必須采取相應(yīng)的措施來(lái)遏制對(duì)環(huán)境的破壞。半導(dǎo)體制造業(yè)的碳排放量正在逐步逼近傳統(tǒng)意義上被視為碳排放最高1的汽車行業(yè)。此外,半導(dǎo)體制造業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程還會(huì)排放具有高全球變暖潛能值(GWP)的含氟氣體。對(duì)此,本指南將在后文進(jìn)行詳細(xì)闡述。?監(jiān)管力度不斷加大。全球低碳轉(zhuǎn)型的腳步持續(xù)加速,電子制造業(yè)的企業(yè)面臨越來(lái)越多的碳足跡披露和減碳要求。此外,公司的客戶、員工、當(dāng)?shù)乇O(jiān)管機(jī)構(gòu)和金融投資者等利益相關(guān)者也在關(guān)注著企業(yè)碳足跡。隨著公眾對(duì)環(huán)境、社會(huì)責(zé)任及公司治理(ESG)的日益關(guān)注,國(guó)內(nèi)外政府以及相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)都在不斷加強(qiáng)對(duì)半導(dǎo)體制造業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的監(jiān)管力度。?行業(yè)本質(zhì)。從本質(zhì)上看,與其他行業(yè)相比,24/7連續(xù)運(yùn)營(yíng)的半導(dǎo)體制造業(yè)屬于能源密集型和水資源密集型行業(yè)。-隨著先進(jìn)技術(shù)(例如,極紫外光刻技術(shù))的普及,行業(yè)對(duì)能源的依賴性不斷攀升,并且對(duì)能源的消耗預(yù)計(jì)會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)。-過(guò)去幾年,半導(dǎo)體制造業(yè)實(shí)現(xiàn)飛速發(fā)展,最終導(dǎo)致工業(yè)用水量不斷上升(20-30%)。與此同時(shí),日漸嚴(yán)苛的排放法規(guī)、零廢水排放以及水資源回收率等與可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的聯(lián)系也愈發(fā)緊密。為應(yīng)對(duì)上述驅(qū)動(dòng)因素,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的65家企業(yè),共同創(chuàng)建了SEMI全球半導(dǎo)體氣候聯(lián)盟。2Hotcars,PeterEls《那些不為人知的有關(guān)新車碳足跡的真相》,2021年11月9日,網(wǎng)址/the-truth-about-the-carbon-footprint-of-a-new-car-that-no-ones-talking-about/.國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI全球半導(dǎo)體氣候聯(lián)盟,網(wǎng)址/en/industry-groups/semiconductor-climate-consortium實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)對(duì)生產(chǎn)設(shè)施的關(guān)注度不斷上升?制造環(huán)節(jié)依賴于高度自動(dòng)化的半導(dǎo)體制造設(shè)備(SME)。?廠務(wù)部分包括了配電、水、冷卻水、天然氣和化學(xué)品等輔助系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施,以及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(例如數(shù)據(jù)中心)。這些設(shè)施對(duì)生產(chǎn)非常重要,會(huì)直接或間接影響SME的功能和性能。半導(dǎo)體公司對(duì)廠務(wù)設(shè)施數(shù)字化管理的高度關(guān)注將貫穿本指南,尤其是在可持續(xù)發(fā)展的章節(jié)。許多因素共同促進(jìn)了這個(gè)結(jié)果,包括但不限于:?隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,制造廠的能源消耗也在不斷增加(占比高達(dá)電子廠房運(yùn)營(yíng)支出的30%,并且預(yù)計(jì)還會(huì)進(jìn)一步上漲能源成本也隨之上升。?由于制造過(guò)程愈發(fā)復(fù)雜,水資源消耗量不斷上升。大型電子廠房每天的用水量可達(dá)1000萬(wàn)加侖,相當(dāng)于約30萬(wàn)戶家庭的用水量。3目前,半導(dǎo)體制造業(yè)一年的用水量約為2640億加侖,其中主要為工業(yè)用水。4?停電30分鐘可能會(huì)造成高達(dá)4000萬(wàn)美元的損失。因此,優(yōu)化能源選擇、采取彈性配電的趨勢(shì)日益顯著。5目前,電子廠房設(shè)施部分存在著明顯的審查力度不足和設(shè)施優(yōu)化程度較低的問(wèn)題。換言之,這兩個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域仍有較大的改善空間,制造廠可以與合適的合作伙伴一起改進(jìn)優(yōu)化,共同實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。如果想要制定有效的氣候戰(zhàn)略,就必須將脫碳相關(guān)的措施同時(shí)納入業(yè)務(wù)戰(zhàn)略之中。脫碳即通過(guò)減少溫室氣體的排放源,同時(shí)擴(kuò)大累積和儲(chǔ)存溫室氣體的庫(kù)(即“碳匯”)來(lái)降低大氣中溫室氣體的水平。脫碳目標(biāo)可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):?明確愿景:將脫碳目標(biāo)融入公司愿景和戰(zhàn)略;?制定目標(biāo):以明確的目標(biāo)來(lái)規(guī)劃行動(dòng)的優(yōu)先級(jí)順序;?執(zhí)行計(jì)劃:實(shí)施脫碳計(jì)劃并提高績(jī)效;?持續(xù)創(chuàng)新:推進(jìn)創(chuàng)新、結(jié)果評(píng)估和技術(shù)迭代,維持成果并實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)。Gradiant,《水資源短缺問(wèn)題推動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)采用新技術(shù)》《IEEE綜覽》,2022年1月26日,網(wǎng)址WaterScarcityConcernsDriveSemiconductorIndustrytoAdoptNewTechnologies|IEEESpectrum-GradiantC.Jones,《半導(dǎo)體文摘》《半導(dǎo)體行業(yè)的供水挑戰(zhàn)》,2022年10月24日,網(wǎng)址WaterSupplyChallengesfortheSemiconductorIndustry-SemiconductorDigest()TechPowerUp,《停電一分鐘導(dǎo)致三星DRAM和NAND工廠停運(yùn),損失恐達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元》,2020年1月1日,網(wǎng)址Minute-longPowerOutageatSamsungPlantDamagesMillionsWorthDRAMandNAND|TechPowerUp實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)這些措施可將因氣候變化的負(fù)面影響,以及由其所導(dǎo)致的環(huán)境脆弱性降至最低,并充分利用其中的有利機(jī)會(huì)。有時(shí),我們會(huì)將其稱為“韌性”。氣候適應(yīng)可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):?以前瞻性的視角,識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)掘機(jī)遇;?評(píng)估相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的暴露程度、脆弱性和潛在影響;?探尋、調(diào)整并適應(yīng)新的執(zhí)行流程和商業(yè)模式,平穩(wěn)地過(guò)渡到低碳模式,以更好地應(yīng)對(duì)氣候問(wèn)題;?定期進(jìn)行場(chǎng)景映射和壓力測(cè)試,加強(qiáng)氣候適應(yīng)力規(guī)劃;?呼吁更多元體系(例如:當(dāng)?shù)厣鐓^(qū))中的利益相關(guān)者積極參與,并與其建立伙伴關(guān)系;維持并推動(dòng)現(xiàn)有的發(fā)展勢(shì)頭和系統(tǒng)變革。在尋找可持續(xù)發(fā)展合作伙伴時(shí),需要調(diào)查他們?cè)诳沙掷m(xù)發(fā)展方面的表現(xiàn)是否真實(shí)。施耐德電氣建議企業(yè)采取綜合的脫碳策略,以減少以下三類范圍的碳排放:?范圍1排放是指來(lái)自公司控制或其擁有設(shè)備的直接GHG排放(例如與鍋爐、熔爐等設(shè)施的燃料在工廠現(xiàn)場(chǎng)燃燒相關(guān)的氣體,和公司自有車輛的尾氣排放)。此外,在化學(xué)氣相沉積(CVD)機(jī)臺(tái)腔體中蝕刻和等離子清洗的復(fù)雜迭代和過(guò)程中,工廠設(shè)施還會(huì)排放出各種會(huì)提高全球變暖潛能值(GWP)的含氟氣體,包括全氟化碳(比如CF4、C2F6、C3F8和c-C4F8)、氫氟碳化物(比如CHF3)、三氟化氮(NF3以及六氟化硫(SF6)等。這些氣體是電子廠房范圍1排放的重要來(lái)源,并且這些氣體的GWP是二氧化碳的數(shù)千甚至數(shù)萬(wàn)倍。6?范圍2排放是指與購(gòu)買(mǎi)電力、蒸汽、供暖或制冷相關(guān)的間接GHG排放。企業(yè)使用本地電力排放因子計(jì)算本地電網(wǎng)的排放量,并通過(guò)基于售電公司的排放因子與售電公司簽訂合同。前者可反映企業(yè)的實(shí)際排放量,而后者可反映企業(yè)因其采購(gòu)決策產(chǎn)生的排放量。?范圍3排放是指企業(yè)既不擁有也不控制,但是由企業(yè)間接影響的價(jià)值鏈的資產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的排放。半導(dǎo)體制造業(yè)不僅可以減少“需求”側(cè)排放,還可以通過(guò)提高電器與可再生能源發(fā)電之間的轉(zhuǎn)換效率,以及電力輸送應(yīng)用的優(yōu)化,來(lái)減少“供給”側(cè)的排放。聯(lián)合國(guó)氣候技術(shù)中心和網(wǎng)絡(luò)(CTCN),《半導(dǎo)體制造業(yè)的PFC、HFC和SF6排放》,2000年1月1日,網(wǎng)址/resources/pfc-hfc-and-sf6-emissions-semiconductor-manufacturing實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)根據(jù)上述三個(gè)排放范圍,施耐德電氣建議采用下述三步法在整個(gè)工廠生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)(見(jiàn)圖2):?步驟1:戰(zhàn)略階段,側(cè)重于加速可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。具體包括設(shè)立衡量企業(yè)碳排放基線的目標(biāo)(例如,與1.5°C科學(xué)碳目標(biāo)相一致的凈零排放,通過(guò)碳抵消完成碳中和,實(shí)現(xiàn)“氣候正效益”)7、制定脫碳路線圖、構(gòu)建脫碳計(jì)劃和治理體系,以及在企業(yè)和外部利益相關(guān)者之間傳播脫碳計(jì)劃承諾。?步驟2:數(shù)字化階段,以數(shù)字化手段實(shí)現(xiàn)可視化,并指導(dǎo)行動(dòng)。這一階段包括監(jiān)測(cè)資源的使用和排放、尋找節(jié)約資源的可能性,以及報(bào)告和檢測(cè)進(jìn)展。?步驟3:脫碳階段,旨在實(shí)現(xiàn)凈零排放和使用100%可再生能源,減少能源消耗,并優(yōu)化水資源利用。這一階段包括以下四個(gè)脫碳杠桿:電氣化運(yùn)營(yíng)、減少能源使用、能源替代和參與企業(yè)價(jià)值鏈管理。以上三個(gè)階段都必須高度重視網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。三步法持續(xù)發(fā)展目標(biāo)主要步驟?衡量企業(yè)的碳排放基線?尋找節(jié)約資源的可能性?電氣化運(yùn)營(yíng)包括?制定脫碳路線圖?構(gòu)建脫碳計(jì)劃和治理體系?傳達(dá)對(duì)脫碳計(jì)劃的承諾?明確減少資源使用的機(jī)遇?報(bào)告并評(píng)估進(jìn)展?減少能源使用?能源替換?參與價(jià)值鏈管理7科學(xué)碳目標(biāo)倡議(SBTi)是一個(gè)全球性機(jī)構(gòu),協(xié)助企業(yè)根據(jù)氣候科學(xué)設(shè)定減排目標(biāo)(例如,與工業(yè)化前的溫度相比,將全球氣溫升幅控制在1.5°C或2.0°C以下)。氣候正效益和負(fù)碳排互為同義詞,均意為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)之外的進(jìn)一步減排。“正碳排”是一個(gè)極易被混淆的術(shù)語(yǔ),因此不推薦使用。碳中和和凈零排放意義類似,但凈零排放不僅是指碳,而是通常涵蓋更大的范圍(例如,凈零排放是指所有溫室氣體,而不僅僅是二氧化碳)排放桿,采取行動(dòng)落實(shí)脫碳戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)排放桿,采取行動(dòng)落實(shí)脫碳戰(zhàn)略通過(guò)對(duì)脫碳階段相關(guān)概念的仔細(xì)研究,我們可以找出一些易于采取行動(dòng)的方式(見(jiàn)圖3幫助當(dāng)下以及未來(lái)的電子廠房更好地管理能源消耗及生產(chǎn)消耗,提高廠房績(jī)效:?“減少能源使用”,利用數(shù)字化轉(zhuǎn)型優(yōu)化冷水機(jī)組、壓縮機(jī)、空氣處理單元、風(fēng)機(jī)盤(pán)管和排氣扇等主要的能源消耗(SEU)設(shè)施的能源使用。?“清潔能源替代”,通過(guò)實(shí)施戰(zhàn)略性綜合采購(gòu),在考慮綠色溢價(jià)8的前提下,從碳密集型能源轉(zhuǎn)向使用低碳能源,也可采取簽訂可再生能源電力購(gòu)買(mǎi)協(xié)議,以及參與市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)和銷售碳信用(以解決無(wú)法通過(guò)其他方式減少碳排放的問(wèn)題)等方式。?“參與價(jià)值鏈管理”,包括供應(yīng)鏈脫碳、讓供應(yīng)商參與脫碳計(jì)劃、解決循環(huán)問(wèn)題9,以及設(shè)計(jì)和創(chuàng)建可持續(xù)性發(fā)展計(jì)劃等。?“電氣化業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)”,采取優(yōu)化出行(例如電動(dòng)汽車)解決方案、工業(yè)和建筑流程以及微電網(wǎng)解決方案等。請(qǐng)注意,圖3的上半部分主要針對(duì)范圍1和范圍2排放,而下半部分主要針對(duì)范圍3排放。鏈移動(dòng)出行工業(yè)和建筑流程微電網(wǎng)數(shù)字化效率綜合采購(gòu)可再生能源碳信用供應(yīng)鏈脫碳循環(huán)性設(shè)計(jì)和創(chuàng)建可持續(xù)性發(fā)展計(jì)劃范圍1和范圍2排放范圍3排放啟用參與減碳承諾綠色溢價(jià)是指因選擇清潔技術(shù)(而非會(huì)排放更多溫室氣體的技術(shù))而產(chǎn)生的額外成本。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中,產(chǎn)品通常會(huì)采用容易拆卸的制造方式,因此,其中的材料可以被自然分解或用于二次生產(chǎn)。從本質(zhì)上講,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)會(huì)考慮到產(chǎn)品生命周期結(jié)束后的處理方法;產(chǎn)品應(yīng)被重新投入供應(yīng)鏈而不是當(dāng)做垃圾填埋。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)對(duì)于電子廠房而言,水資源管理(供水和廢水處理)是生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的重要組成部分(見(jiàn)圖4)。?供水包括超純水/去離子水(UPW/DIW)的生產(chǎn)和再循環(huán),這部分占到電子廠房用水量的70%(主要用于前端制造)。?廢水處理包括基本水處理、含氮/堿性水處理和酸性水處理。 不符合規(guī)格有效利用水資源和廢水處理是電子廠房實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和減少環(huán)境影響的重要發(fā)力點(diǎn)。電子廠房可以利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)更好地管理水循環(huán)。正如施耐德電氣在其《價(jià)值驅(qū)動(dòng)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理指南》10中所述,數(shù)據(jù)管理是當(dāng)今大多數(shù)電網(wǎng)中復(fù)雜、多面且至關(guān)重要的一部分。就可持續(xù)發(fā)展而言,數(shù)據(jù)管理的一個(gè)重要維度是“數(shù)據(jù)共享”。由于半導(dǎo)體企業(yè)生態(tài)圈內(nèi)外存在廣泛的利益相關(guān)者,因此,對(duì)可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)、風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)遇、解決方案和收益進(jìn)行有效溝通是份十分艱巨的任務(wù)。數(shù)據(jù)會(huì)以各種形式從大量且不同的端口收集而來(lái),需要整個(gè)企業(yè)內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、共享及評(píng)估。這需要在考慮各相關(guān)方需求的前提下,建立一套具備數(shù)據(jù)開(kāi)放性、可見(jiàn)性和協(xié)作性的合作機(jī)制。還要保障各方的分析、行動(dòng)都是公開(kāi)可見(jiàn)的,并且共同擁有所有權(quán)。因此,各級(jí)管理人員、分析師、工程師和其他人員都有權(quán)參與變革過(guò)程。這會(huì)超出企業(yè)內(nèi)部管理的范疇,將進(jìn)一步涉及到供應(yīng)商、承包商、當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)公司和第三方能源服務(wù)提供商。數(shù)據(jù)共享的另一個(gè)方面是制定可持續(xù)發(fā)展和脫碳關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)(KPI)并嚴(yán)格實(shí)施,企業(yè)中的不同利益相關(guān)者需要理解并使用這些指標(biāo)來(lái)改進(jìn)決策。施耐德電氣,《價(jià)值驅(qū)動(dòng)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理指南》,網(wǎng)址/ww/en/work/campaign/grid-digital-twins-guide/實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)前文提到的通過(guò)全生命周期管理將電子廠房的提升效率的重點(diǎn)從簡(jiǎn)單的“產(chǎn)品性能指標(biāo)”轉(zhuǎn)換至“全生命周期評(píng)估指標(biāo)”。從最高管理層到中層管理人員,再到行動(dòng)執(zhí)行者,每個(gè)人都需要完全理解該指標(biāo)。企業(yè)應(yīng)審慎地制定“全生命周期”評(píng)估指標(biāo),不僅需要考量當(dāng)下面臨的挑戰(zhàn),還需要制定可以對(duì)進(jìn)展進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)、評(píng)估以及反饋的配套方案,以確保行動(dòng)可以不斷優(yōu)化。如果從本地微電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)能源,則可以通過(guò)整合微電網(wǎng)(現(xiàn)有或?qū)?lái)的)中的分布式能源資源(例如太陽(yáng)能、風(fēng)能、儲(chǔ)能和燃料電池)來(lái)支持電子廠房的可持續(xù)發(fā)展踐行。廠房可根據(jù)微電網(wǎng)的電力供應(yīng)可靠性和電能質(zhì)量,評(píng)估這種購(gòu)電方式是否符合其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。當(dāng)微電網(wǎng)處于“孤島”模式時(shí),電能質(zhì)量可能會(huì)下降,廠房應(yīng)將這種潛在的限制納入考量范疇。通常,微電網(wǎng)的系統(tǒng)容量很少會(huì)超過(guò)10MW,而制造廠的峰值需求可能會(huì)是10MW的幾倍,甚至更高。因此,微電網(wǎng)僅能作為本地電源和現(xiàn)場(chǎng)電源的補(bǔ)充電源,只是制造廠能源選擇組合中的一個(gè)附加選擇。在采用微電網(wǎng)前,最好由具有豐富使用經(jīng)驗(yàn)的人員,綜合考慮能源成本、可靠性和電能質(zhì)量后,再評(píng)估是否使用微電網(wǎng)??沙掷m(xù)發(fā)展與電子廠房面臨的絕大部分其他業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)有關(guān)。積極應(yīng)對(duì)?供應(yīng)鏈。從本質(zhì)上講,供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)與范圍3的排放密切相關(guān)。因此,范圍3排放作為可持續(xù)發(fā)展的一部分,制造廠需要重新評(píng)估其與供應(yīng)商的關(guān)系和實(shí)踐,以及長(zhǎng)期的采購(gòu)戰(zhàn)略,并將其納入氣候風(fēng)險(xiǎn)情景規(guī)劃。?能耗成本。通過(guò)提高運(yùn)營(yíng)能效來(lái)削減能源成本,有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。能源使用量降低就意味著排放減少。?電能質(zhì)量和可靠性。確??煽?、優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量,有助于為整個(gè)制造流程提供保障,避免由于良品率低下不必要的碳排放。?設(shè)備維護(hù)。電子廠房應(yīng)延長(zhǎng)設(shè)備壽命,利用可持續(xù)性更高且具備避免意外停機(jī)功能的組件來(lái)替換陳舊設(shè)備。實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)客戶案例研究?在多個(gè)國(guó)家的多個(gè)辦事處進(jìn)行能源審計(jì)?確定執(zhí)行和管理規(guī)劃?共享可再生能源和碳抵消市場(chǎng)信息,并為公司車輛制定了綠色出行策略?共同繪制高效務(wù)實(shí)的碳路線圖,并為路線圖落地做好準(zhǔn)備隨后,施耐德電氣項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)持續(xù)數(shù)年支持、管理該項(xiàng)目,團(tuán)隊(duì)采用了明確愿景、制定目標(biāo)、制定行動(dòng)計(jì)劃和維持結(jié)果的方法;并繪制了強(qiáng)大的碳中和路線圖,可在能源效率、現(xiàn)場(chǎng)光伏(PV)、購(gòu)電協(xié)議、能源屬性證書(shū)和碳抵消領(lǐng)域進(jìn)行部署。降低能源成本電子廠房最大的成本變量即為能源成本。降低能源成本意味著提高能效,這有助于企業(yè)?能源是電子廠房最大的成本變量之一(在總成本中的占比高達(dá)30%)。?大多數(shù)電子廠房能夠通過(guò)提升能效,設(shè)定合理的目標(biāo),將能源成本降低10-15%。?能耗的降低通常意味著碳排放的減少,因此減少能源的使用是脫碳的主要手段。任何化石燃料能源(除核能和可再生能源之外的能源)都會(huì)導(dǎo)致碳排放。電子廠房可以通過(guò)提升能源使用效率來(lái)降低能源消耗和能源成本。為了節(jié)省能源支出,施耐德電氣建議電子廠房部署能源管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以減少直接和間接碳排放,提升同時(shí),施耐德電氣建議采用相關(guān)技術(shù),幫助能源管理、廠務(wù)管理和運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)了解整個(gè)電子廠房的能源使用情況,并追溯能源績(jī)效,從而共同實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。以上建議有四種實(shí)施方法。開(kāi)展能源使用量審計(jì)和分析。持續(xù)收集電表和其他設(shè)備的能源使用數(shù)據(jù),并利用軟件達(dá)成下列目標(biāo):?透視所有工藝流程和各種設(shè)備的能源使用情況(參見(jiàn)圖6)?識(shí)別會(huì)對(duì)能源使用產(chǎn)生影響的變量?檢測(cè)異常的能源消耗?識(shí)別最佳的節(jié)能機(jī)會(huì)進(jìn)行能源績(jī)效分析。測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的能源使用情況,并建立能源KPI的標(biāo)準(zhǔn)值(例如,千瓦時(shí)/片晶圓?將能源視為實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)變量進(jìn)行管理?追蹤真實(shí)的能耗情況?精確地量化評(píng)估節(jié)能減排?根據(jù)能源管理最佳實(shí)踐和ISO5000111進(jìn)行運(yùn)營(yíng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISOISO50001能源管理系統(tǒng)認(rèn)證/iso-50001-energy-management.html降低能源成本用數(shù)據(jù),以揭示各流程和設(shè)備類型的能源使用模式核實(shí)電費(fèi)賬單。使用軟件確認(rèn)每月供電局的電費(fèi)賬單無(wú)誤,以便:?主動(dòng)識(shí)別計(jì)費(fèi)錯(cuò)誤?避免多支付能源費(fèi)用進(jìn)行功率因數(shù)校正。安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備,維持功率因數(shù),以便:?降低每月電費(fèi)?電力系統(tǒng)擴(kuò)容?提高電力效率和設(shè)備性能安裝高效設(shè)備。安裝不間斷電源、變頻器等高效設(shè)備。加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理供應(yīng)鏈管理直接與產(chǎn)品上市周期息息相關(guān)。對(duì)于高增長(zhǎng)領(lǐng)域而言,沒(méi)有什么比上市時(shí)間期要求高等原因,與配電元件相關(guān)的供應(yīng)鏈問(wèn)題凸顯。電子廠房的所有者/運(yùn)營(yíng)商仍在面臨供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)。隨著企業(yè)的快速發(fā)展,這些挑戰(zhàn)的影響愈加凸顯。供應(yīng)鏈問(wèn)題與上市時(shí)間密切相關(guān)——關(guān)鍵電氣設(shè)備延遲交付會(huì)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)生級(jí)一種行之有效的方式是將電力系統(tǒng)或電氣元件的最優(yōu)設(shè)計(jì)或可參考架構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。并基于可持續(xù)性、運(yùn)營(yíng)效率、能效、可靠性/韌性(包括網(wǎng)絡(luò)安全)、電能質(zhì)量和可維護(hù)性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),可減少每個(gè)項(xiàng)目所需的工程量,從而減少部署時(shí)間,并提前訂購(gòu)關(guān)鍵電氣元件。為進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn),還可從多貨源處訂購(gòu)關(guān)鍵電氣元件。該方法尤其適用于與新客戶的初次合作。此外,標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)還具備其他優(yōu)勢(shì)。例如,在多個(gè)廠房中實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),使得運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段的技術(shù)支持可以更加集中、更加一致??捎梢恢蛐缘倪\(yùn)營(yíng)維護(hù)團(tuán)隊(duì)來(lái)按需支持各個(gè)工廠,無(wú)需為每個(gè)廠房打造特定的支持團(tuán)隊(duì)。過(guò)去,半導(dǎo)體廠房的設(shè)計(jì)為確保24/7連續(xù)運(yùn)行,通常保留一定的冗余和容錯(cuò)性。如今,利用數(shù)字化工具能更精確地設(shè)計(jì)新工廠的參考架構(gòu),并升級(jí)和增強(qiáng)現(xiàn)有工廠,避免過(guò)度設(shè)計(jì),降低前期成本。也可進(jìn)行仿真模擬,可減少投運(yùn)后的維護(hù)成本。對(duì)于一家在多國(guó)設(shè)有廠房的半導(dǎo)體公司而言,工廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢(shì)更加明顯。一家兼具全球視野和經(jīng)驗(yàn),以及強(qiáng)大的本地資源能力的外部公司,更有可能在標(biāo)準(zhǔn)化方面提供有效的助力。加強(qiáng)供應(yīng)鏈管理一家擁有全球視野和本地資源的公司,最有能力為電子廠房提供標(biāo)準(zhǔn)化工廠設(shè)計(jì)建議并在一系列供應(yīng)鏈緩解措施之中,第一步是進(jìn)行準(zhǔn)確的項(xiàng)目預(yù)測(cè)。為此,公司和供應(yīng)商討論限制條件和風(fēng)險(xiǎn)情況,并針對(duì)已確定的設(shè)備清單訂立制造和交付協(xié)議以限制風(fēng)險(xiǎn)。供應(yīng)商需足夠靈活,在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間制造所需設(shè)備,以便將供應(yīng)鏈中斷的風(fēng)險(xiǎn)降到最小。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備設(shè)計(jì)以及預(yù)先確定的信息和財(cái)務(wù)流程,有助于按計(jì)劃進(jìn)行采購(gòu)。對(duì)于已與供應(yīng)商(施耐德電氣)建立信任伙伴關(guān)系的現(xiàn)有客戶而言,另一個(gè)前沿實(shí)踐是,大量元件下采購(gòu)訂單之前,先采購(gòu)關(guān)鍵組件。當(dāng)已實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和/或項(xiàng)目的第一期或后期階段與項(xiàng)目的第一期相似時(shí),同步采購(gòu)法尤其有用。在這過(guò)程中,客戶和供應(yīng)商從買(mǎi)賣關(guān)系演變?yōu)楹献骰锇殛P(guān)系。利用同步采購(gòu)法,客戶和供應(yīng)商可合作確定關(guān)鍵組件,提前訂購(gòu),做好儲(chǔ)備,或者預(yù)訂制造能力并確保交貨前置時(shí)間。以下為針對(duì)提升供應(yīng)鏈管理能力的建議:?充分溝通:限制條件、延誤等情況以降低對(duì)供應(yīng)鏈的影響。?按照區(qū)域劃分,為每位客戶確定一位第一聯(lián)系人。?確定有效的上報(bào)流程。制定一套可在內(nèi)部快速有效地上報(bào)供應(yīng)鏈問(wèn)題和績(jī)效的有效流程,其中涉及確定一套內(nèi)部流程,讓相關(guān)人員能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間加快處理每項(xiàng)查詢。無(wú)論發(fā)生什么情況,都應(yīng)執(zhí)行已確定的流程。該流程以敏捷為特點(diǎn),讓客戶了解每個(gè)區(qū)域最有效的上報(bào)方式并且指定相關(guān)人士在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間處理問(wèn)題,并不斷對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化。?選擇以“客戶第一”作為企業(yè)指導(dǎo)原則的供應(yīng)商,供應(yīng)商應(yīng)在此原則的指導(dǎo)下制定正式的服務(wù)和支持計(jì)劃,包括全天候解決問(wèn)題,有問(wèn)必答等。客戶案例研究面對(duì)全球供應(yīng)鏈限制,一家大型半導(dǎo)體公司試圖在緊迫的時(shí)間內(nèi)建造一棟新樓。公司需要全面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和支持(例如布局規(guī)劃和系統(tǒng)研究,包括保護(hù)方案和未來(lái)的66-kV轉(zhuǎn)為此,施耐德電氣通過(guò)預(yù)先訂貨,替換核心元件以加快交付速度,并得到產(chǎn)品管理團(tuán)隊(duì)支持,在項(xiàng)目規(guī)定時(shí)間之前交付了一些關(guān)鍵元件。施耐德與該公司還通過(guò)高層接觸,設(shè)計(jì)和技術(shù)支持,以及商業(yè)談判,建立了關(guān)系。提高電力供應(yīng)可靠性、電能質(zhì)量和系統(tǒng)韌性電力可靠性、電能質(zhì)量和系統(tǒng)韌性不足可能降低運(yùn)營(yíng)效率和生產(chǎn)力、增加運(yùn)維成本、損壞設(shè)備并導(dǎo)致成本高昂的意外停機(jī)。廠區(qū)內(nèi)的配電網(wǎng)和電氣系統(tǒng)愈加復(fù)雜。對(duì)于電子廠房而言,這些復(fù)雜性來(lái)自設(shè)備類型增加、數(shù)字化程度升高、信息技術(shù)(IT)和操作技術(shù)(OT)網(wǎng)絡(luò)的融合、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的使用,以及其他終端。但是,這些系統(tǒng)都需要可靠,有彈性的電力。在此背景下,電能質(zhì)量問(wèn)題(如電壓干擾和波動(dòng))變得越來(lái)越頻繁:?電能質(zhì)量問(wèn)題每年給歐洲經(jīng)濟(jì)造成的損失約為1,500億歐元(1,630億美元)。12?每次電壓驟降和停電事故會(huì)給電子廠房造成約10,000至50,000歐元(11,000至54,000美元)的損失。13?30-40%的停機(jī)事件是由電能質(zhì)量問(wèn)題造成的。?超過(guò)15%的設(shè)施在運(yùn)行時(shí)存在電能質(zhì)量問(wèn)題。電子廠房對(duì)這些波動(dòng)很敏感,需要抵御短時(shí)間電能質(zhì)量波動(dòng),以及稍長(zhǎng)時(shí)間的電力中斷。施耐德電氣建議主動(dòng)采取措施,通過(guò)利用適當(dāng)?shù)碾娏ο到y(tǒng)設(shè)計(jì)、適當(dāng)?shù)碾娫凑{(diào)節(jié)設(shè)備、內(nèi)部或第三方電源以及內(nèi)部電源管理系統(tǒng),確保即使在電網(wǎng)停止供電的情況下,也能維持電力供應(yīng)。電子廠房的基礎(chǔ)構(gòu)成要素之一是一套可應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的最佳電力系統(tǒng)。然而,只要在設(shè)計(jì)時(shí)增加了復(fù)雜性,就有可能增加風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)的過(guò)度設(shè)計(jì)以及過(guò)度復(fù)雜可能引入故障點(diǎn)和更多風(fēng)險(xiǎn)。因此,需要達(dá)到一種平衡,讓可靠設(shè)計(jì)在不引入額外未知因素的情況下提供更多可靠性。J.Manson,R.Targosz,《泛歐電能質(zhì)量調(diào)查報(bào)告》,萊昂納多電能質(zhì)量聯(lián)盟(LPQI2007年,https://www.semanticscholar.org/paper/PAN-EUROPEAN-LPQI-POWER-QUALITY-SURVEY-Targosz-Manson/9c8b59b90b1371f0b2fa703841d6d6663cda3ada.電力研究協(xié)會(huì)(EPRI《建筑師和工程師電能質(zhì)量應(yīng)用指南》(TR-113874,PaloAlto,CA1999/research/products/TR-113874提高電力供應(yīng)可靠性、電能質(zhì)量和系統(tǒng)韌性目前,配電架構(gòu)包括配有無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備、UPS、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等的備用電源設(shè)計(jì)。電能質(zhì)量治理方面使用這些電子器件已經(jīng)相當(dāng)成熟。這些電力電子設(shè)備可主動(dòng)、精確、可靠地實(shí)時(shí)抵消波動(dòng)。目前的方法分為三個(gè)層級(jí):?第一級(jí)糾正或“治理”廠房進(jìn)線側(cè)的電能質(zhì)量。?第二級(jí)重要負(fù)荷帶UPS,以確保在限電和停電期間能不間斷供電。?第三級(jí)使用備用電源系統(tǒng),以維持關(guān)鍵負(fù)載的持續(xù)供電(如幾分鐘、幾小時(shí)或幾天)。目前,電能質(zhì)量治理和系統(tǒng)可靠性提升的使命分別由不同的設(shè)備來(lái)承擔(dān)。未來(lái),施耐德電氣將采用一套電源調(diào)節(jié)設(shè)備提升韌性,全面抵御各種干擾(從不到一個(gè)周波的中斷,到幾秒鐘,再到幾分鐘、幾小時(shí)甚至幾天的中斷)。這一領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步將為電子廠房提供持續(xù)穩(wěn)定,清潔的電力,使其免受電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響。這些設(shè)計(jì)將即時(shí)減輕短期停電、長(zhǎng)期停電,以及電能質(zhì)量問(wèn)題對(duì)制造廠帶來(lái)的影響。大多數(shù)情況下,功率緩解裝置會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。但是,電子廠房如何才能了解其在以下兩個(gè)時(shí)間維度上面臨的風(fēng)險(xiǎn):1)實(shí)時(shí)風(fēng)險(xiǎn),2)隨著時(shí)間推移而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。因此,需要通過(guò)定期的數(shù)據(jù)采集,收集特定時(shí)間內(nèi)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù),并使用人工智能(AI)分析現(xiàn)場(chǎng)電氣系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的潛在原因和根本原因。?實(shí)時(shí)監(jiān)控。根據(jù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵指標(biāo)實(shí)時(shí)趨勢(shì),確保廠房處于低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。電力相關(guān)事件可能會(huì)發(fā)生得很突然,很迅速,且有可能造成災(zāi)難性的后果。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收集與這些事件有關(guān)的信息,有助于快速診斷、有效應(yīng)急響應(yīng),以及快速地進(jìn)行事件恢復(fù)。生產(chǎn)時(shí)間減少就意味著收入損失,加速恢復(fù)電力對(duì)于電子廠房而言至關(guān)重要。?電氣資產(chǎn)生命周期管理。電力相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)會(huì)隨著時(shí)間的推移而老化,而電氣資產(chǎn)生命周期管理對(duì)于這些設(shè)備的監(jiān)控而言,至關(guān)重要。不斷變化且緩慢發(fā)生的慢性變化可能引起與電力有關(guān)的問(wèn)題,導(dǎo)致韌性降低。進(jìn)行電氣資產(chǎn)生命周期管理,制造廠可依據(jù)指標(biāo)檢查趨勢(shì),了解使用過(guò)程中發(fā)生的變化,以確保電力的可持續(xù)性和韌性。還可以采集相關(guān)信息,以支持運(yùn)營(yíng)維護(hù)和廠房改擴(kuò)建等決策。提高電能可靠性、質(zhì)量和韌性,另一種有效的方法是開(kāi)發(fā)和利用電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生。數(shù)字孿生是指模擬真實(shí)世界系統(tǒng)的形態(tài)和其運(yùn)行狀態(tài)的任何軟件或模型,旨在通過(guò)仿真分析,來(lái)提升決策效率和質(zhì)量,優(yōu)化組織的運(yùn)營(yíng)、規(guī)劃、人員培訓(xùn)并實(shí)現(xiàn)其他功能。第3步第2步第第3步第2步第1步電子廠房應(yīng)特別關(guān)注配電系統(tǒng)的數(shù)字孿生(“電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生”因?yàn)閿?shù)字孿生可解決電子廠房整個(gè)生命周期(設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)、維護(hù))內(nèi)的電力供應(yīng)可靠性、電能質(zhì)量和系統(tǒng)韌性問(wèn)題,并協(xié)助緩解其他業(yè)務(wù)挑戰(zhàn),包括:?通過(guò)仿真改善人員培訓(xùn)的效果?訪問(wèn)唯一可信數(shù)據(jù)源來(lái)輔助運(yùn)維,并加速故障溯源?模擬配電系統(tǒng)設(shè)計(jì),加快廠房建設(shè)和產(chǎn)品上市?讓運(yùn)維人員根據(jù)工廠真是負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行“假設(shè)性”預(yù)警模擬,從而在故障事件真正發(fā)生時(shí)快速采取必要行動(dòng)施耐德電氣建議通過(guò)以下三步來(lái)開(kāi)發(fā)并實(shí)施電子廠房的電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生(請(qǐng)參見(jiàn)圖12)。配電系統(tǒng)數(shù)字孿生的推薦利用數(shù)字孿生來(lái)提高效率、彈性、可持續(xù)性確立并穩(wěn)固基礎(chǔ),確保合規(guī)安全第1步:開(kāi)發(fā)工廠電氣系統(tǒng)的數(shù)字孿生:建立穩(wěn)固的基礎(chǔ),確保合規(guī)安全。?該步驟需要?jiǎng)?chuàng)建工廠配電系統(tǒng)圖的數(shù)字化文檔,可將紙質(zhì)圖紙或AutoCAD格式文檔轉(zhuǎn)化為完整電力系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生。?電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生將成為工廠全生命周期電氣設(shè)計(jì)的唯一數(shù)據(jù)源。企業(yè)管理人員、設(shè)計(jì)工程師、操作人員、規(guī)劃工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程師、維護(hù)人員、自動(dòng)化工程師、控制和審批人員以及分析工程師都可以訪問(wèn)該模型。圖13展示了電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生可實(shí)現(xiàn)的功能。電子廠房配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功電子廠房配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能促進(jìn)電子廠房配電系統(tǒng)進(jìn)行的分析接到電子廠房配電系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)能力解鎖所有利益相關(guān)者共同的數(shù)字未來(lái)維護(hù)規(guī)劃之用減少工程、數(shù)據(jù)收集、停機(jī)成本等方面的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用安全可靠安全可靠節(jié)約運(yùn)營(yíng)支出合規(guī)有機(jī)會(huì)加強(qiáng)連接通過(guò)施耐德電氣的遠(yuǎn)程模型更新協(xié)第2步:進(jìn)行電氣研究和設(shè)計(jì):利用數(shù)字孿生來(lái)提高效率、韌性、可持續(xù)性和可靠性。圖14闡述了電氣系統(tǒng)數(shù)字孿生可優(yōu)化的數(shù)據(jù)分析。確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)的安全性,具體措施為運(yùn)行靜態(tài)、保護(hù)和動(dòng)態(tài)分析;致力于踐行工廠經(jīng)營(yíng)理念致力于新架構(gòu)并確定現(xiàn)有資產(chǎn)所需的改造,具體措施為模擬新流程、可再生能源、存儲(chǔ)和電動(dòng)汽車移動(dòng)電源 開(kāi)展安全性研究,以符合電弧閃光的要求并界定個(gè)人防護(hù)裝備檢查設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)國(guó)際規(guī)范(如IEC、ANSI、GOST、BS等)進(jìn)行檢查第3步:模擬電力系統(tǒng):實(shí)時(shí)優(yōu)化和保障運(yùn)維。本步需將數(shù)字孿生連接至實(shí)時(shí)測(cè)量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以評(píng)估實(shí)際系統(tǒng)對(duì)操作人員操作的響應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)仿真(“假設(shè)”場(chǎng)景)、操作人員培訓(xùn)仿真和“操作前驗(yàn)證”功能。圖15所示為電氣數(shù)字孿生的其他使用方法。具體措施為根據(jù)實(shí)時(shí)工廠負(fù)荷情況進(jìn)行“假設(shè)”分析優(yōu)化工廠現(xiàn)代化,具體措施為基源集成備壽命快速分析根本原因,具體措施為收集歷史程序數(shù)據(jù),開(kāi)展事件回放和取證分析從而確保資產(chǎn)的當(dāng)前使用情況正諧波突發(fā)事件提高電力供應(yīng)可靠性、電能質(zhì)量和系統(tǒng)韌性客戶案例研究一家大型半導(dǎo)體芯片制造商需要維持潔凈廠房的24/7連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),同時(shí)應(yīng)用大量工藝機(jī)臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。該公司力求確保電力系統(tǒng)的可用性和可靠性,并盡可能降低電為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),施耐德電氣為客戶定制了表計(jì)解決方案、使用UPS確保電力安全、使用邊緣控制層的監(jiān)測(cè)軟件并提供各種咨詢服務(wù)。這些工具可實(shí)現(xiàn):?提供詳細(xì)的分析報(bào)告,以改善工廠電能質(zhì)量;?迅速發(fā)現(xiàn)異常并通過(guò)電子郵件通知指定人員;?導(dǎo)出能源賬單,并將其發(fā)送給會(huì)計(jì)或財(cái)務(wù)系統(tǒng);?協(xié)助確保電能質(zhì)量合規(guī);?協(xié)助提高電力系統(tǒng)的安全性、可靠性和效率。提升運(yùn)營(yíng)效率電子廠房提升運(yùn)營(yíng)效率的需求源自三個(gè)驅(qū)動(dòng)因素,?供應(yīng)鏈。為應(yīng)對(duì)電子產(chǎn)業(yè)來(lái)自供應(yīng)鏈的挑戰(zhàn),電子廠房期望隨著廠房的新建及現(xiàn)有廠房的擴(kuò)建,不斷提升自身應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的靈活性。?區(qū)域化。電子廠房中出現(xiàn)了一個(gè)新趨勢(shì)——扎根各個(gè)區(qū)域,實(shí)現(xiàn)制造本地化,該舉措不僅可以減輕地緣政治影響,還可享受本地政府的激勵(lì)政策。?人才轉(zhuǎn)型。從全球范圍來(lái)看,半導(dǎo)體行業(yè)缺乏經(jīng)驗(yàn)豐富的人才,行業(yè)存在較大的人才缺口。因此,需要利用新方法來(lái)吸引、留住和培訓(xùn)具有多種技能的人才。人才轉(zhuǎn)型與運(yùn)營(yíng)效率密切相關(guān)。對(duì)于半導(dǎo)體制造商而言,“數(shù)字化轉(zhuǎn)型”意味著什么?數(shù)字化轉(zhuǎn)型的一個(gè)表現(xiàn)是智能芯片的崛起,其處理能力跟隨消費(fèi)終端和工業(yè)終端不斷升級(jí),與此同時(shí),電子廠房的復(fù)雜性也隨之增加。面對(duì)這些挑戰(zhàn),電子廠房需全面考慮進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。這種演變還意味著,僅優(yōu)化電子廠房的單個(gè)元件是不夠的。除了進(jìn)行點(diǎn)狀的元件優(yōu)化,還需要一套的數(shù)字化管理流程,將所有單獨(dú)的優(yōu)化點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)。施耐德電氣建議,電子廠房應(yīng)實(shí)施一體化互聯(lián)運(yùn)營(yíng)方案。這種一體化運(yùn)營(yíng)實(shí)踐將在未來(lái)為電子廠房帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為此,電子廠房設(shè)施團(tuán)隊(duì)、施工團(tuán)隊(duì)和運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該積極協(xié)作。電子廠房運(yùn)營(yíng)所需的廠務(wù)設(shè)施包括配電系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、供暖和制冷系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、天然氣系統(tǒng)、化學(xué)品系統(tǒng)等。電子廠房的廠務(wù)管理團(tuán)隊(duì)通常由電氣團(tuán)隊(duì)和儀表和控制(I&C)團(tuán)隊(duì)組成。這些系統(tǒng)的日常運(yùn)維、管理和協(xié)調(diào)需要具備跨領(lǐng)域技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的資深員工來(lái)進(jìn)行。如果能通過(guò)軟件助力整個(gè)團(tuán)隊(duì)的管理,團(tuán)隊(duì)的凝聚力更強(qiáng),配合也會(huì)更加緊密。遠(yuǎn)程專家支持可以幫助運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)處理實(shí)時(shí)報(bào)警。特別是在工廠完成調(diào)試,投入運(yùn)營(yíng)的初期,運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)將需要處理很多報(bào)警(包括許多假報(bào)警)。但是,由于運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)才開(kāi)始接觸工廠運(yùn)營(yíng),很難準(zhǔn)確地識(shí)別出警報(bào)的真?zhèn)?。同時(shí),由于工程階段存在變更,初始模型可能會(huì)與實(shí)際運(yùn)營(yíng)存在偏差。通過(guò)總包商與機(jī)臺(tái)設(shè)備商協(xié)作是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程。另外,有些企業(yè)可能沒(méi)有直接讓總包商把施工中的設(shè)計(jì)偏差反饋給設(shè)備制造商、運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)或支持人員,這會(huì)進(jìn)一步增加協(xié)作難度。提升運(yùn)營(yíng)效率聘請(qǐng)遠(yuǎn)程專家支持團(tuán)隊(duì)是一種領(lǐng)先的實(shí)踐,可在新站點(diǎn)投入使用的最初90天,為操作人員提供支持。遠(yuǎn)程專家支持團(tuán)隊(duì)可通過(guò)共同管理報(bào)警,共享事件處理經(jīng)驗(yàn)來(lái)協(xié)助工廠運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)。如果沒(méi)有遠(yuǎn)程專家支持團(tuán)隊(duì),公司在工廠投入使用時(shí),可能需要更多的操作人員。而遠(yuǎn)程專家支持團(tuán)隊(duì)可以降低這種需求和對(duì)應(yīng)的支出。此外,及時(shí)存檔和促進(jìn)內(nèi)部分享交流對(duì)于加速該階段也非常重要。遠(yuǎn)程專家支持對(duì)于已建成的廠房也非常重要。當(dāng)出現(xiàn)意外或緊急問(wèn)題時(shí),通過(guò)場(chǎng)外支持就可遠(yuǎn)程快速處理。當(dāng)然,這需要專家具有極高的專業(yè)水平。此外,遠(yuǎn)程專家支持還適用于新員工缺乏經(jīng)驗(yàn)背景的情況。遠(yuǎn)程支持專家可通過(guò)實(shí)時(shí)對(duì)話和其他形式的溝通,在線指導(dǎo)這些新員工邊做邊練,順利完成工作??蛻舭咐芯恳患翌I(lǐng)先的半導(dǎo)體公司希望找到協(xié)助其現(xiàn)場(chǎng)操作人員完成日常工作。該公司擁有多家電月后擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。該平臺(tái)包括特定電力設(shè)備和其他資產(chǎn)(如泵和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備)的三維?可讓現(xiàn)場(chǎng)操作人員輕松訪問(wèn)最新的全流程數(shù)據(jù)(包括實(shí)時(shí)流程數(shù)據(jù)、設(shè)備文檔和已確定的特定興趣點(diǎn)從而更快地做出適當(dāng)?shù)臎Q策?消除與設(shè)備的直接接觸,有助于提高工作環(huán)境的安全性?加強(qiáng)數(shù)字化運(yùn)維程序管理,有助于避免人為錯(cuò)誤?可為使用該平臺(tái)的遠(yuǎn)程專家支持奠定基礎(chǔ),有可能縮短響應(yīng)時(shí)間優(yōu)化設(shè)備維護(hù)遠(yuǎn)程專家支持、預(yù)測(cè)性分析和運(yùn)維數(shù)據(jù)分析可減少維護(hù)成本、延長(zhǎng)設(shè)備壽命、最大限度?設(shè)備穩(wěn)定、可靠,保障工廠運(yùn)轉(zhuǎn)?在電氣設(shè)備發(fā)生故障之前進(jìn)行預(yù)測(cè),最大限度減少停機(jī)時(shí)間?避免大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間的電氣設(shè)備(如電力變壓器)故障?最大限度減少電氣設(shè)備的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),最大限度地提高人員安全,保護(hù)整個(gè)工廠半導(dǎo)體行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈,降低運(yùn)維成本可提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。傳統(tǒng)定期維護(hù)的效率不高,被動(dòng)的維護(hù)方法又存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前,依托數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的電氣維護(hù)方式已經(jīng)有了很大改變。采用現(xiàn)代化的、主動(dòng)的、基于實(shí)際條件的維護(hù)方法,企業(yè)可大幅降低維護(hù)成本,減少因設(shè)備維護(hù)造成的中斷次數(shù)。具體實(shí)現(xiàn)方法有下列兩種:電氣資產(chǎn)性能監(jiān)測(cè)施耐德電氣建議部署智能配電系統(tǒng),將內(nèi)置在線診斷功能的傳感器和智能設(shè)備連接到電能管理系統(tǒng),并開(kāi)展數(shù)字化的服務(wù),以實(shí)現(xiàn):?對(duì)于變壓器、斷路器、發(fā)電機(jī)組、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、UPS和電容器組等關(guān)鍵資產(chǎn),從被動(dòng)維護(hù)策略轉(zhuǎn)向更有針對(duì)性的維護(hù)策略?實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)資產(chǎn)健康狀況,出現(xiàn)任何異?;驖撛诠收?,及時(shí)發(fā)出通知?通過(guò)數(shù)字化服務(wù),以專業(yè)知識(shí)提升維護(hù)能力,只在必要時(shí)進(jìn)行精確維護(hù)電氣資產(chǎn)全生命周期管理施耐德電氣建議,將電氣資產(chǎn)數(shù)據(jù)接入兼具下列功能的專業(yè)軟件:?輕松訪問(wèn)資產(chǎn)信息以及設(shè)定維護(hù)計(jì)劃?可接收定期維護(hù)通知,以便更好地進(jìn)行計(jì)劃并避免意外故障?根據(jù)指示獲取任務(wù),并指派給對(duì)應(yīng)的工程師優(yōu)化設(shè)備維護(hù)?自動(dòng)生成事件日志和資產(chǎn)維護(hù)報(bào)告?更新數(shù)字孿生,確保以最新的狀態(tài)持續(xù)進(jìn)行資產(chǎn)管理在供應(yīng)鏈問(wèn)題長(zhǎng)期存在的背景下,電子廠房需具備檢測(cè)并預(yù)警電氣設(shè)備潛在故障的能力,以搶占市場(chǎng)先機(jī)。通過(guò)提前預(yù)警,可以妥善計(jì)劃維護(hù)工作。計(jì)劃維護(hù)工作包括預(yù)估需求及匹配合適的工作人員、備件和專業(yè)知識(shí),以及遠(yuǎn)程支持。許多電子企業(yè)普遍認(rèn)為,將數(shù)據(jù)(包括電氣設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù))存儲(chǔ)在共享云或公共云中存在網(wǎng)絡(luò)安全隱患。即使這種存儲(chǔ)方式的優(yōu)勢(shì)非常明顯,但組織通常會(huì)放大決策結(jié)果的不確定性和錯(cuò)誤決策后果的嚴(yán)重性。因此,有必要加強(qiáng)公眾對(duì)于云計(jì)算的優(yōu)勢(shì),以及各類云中網(wǎng)絡(luò)安全措施穩(wěn)健性的認(rèn)識(shí)。在這一領(lǐng)域中,阻礙其發(fā)展的原因之一是云端信息管理(IT)的所有權(quán)與設(shè)施和運(yùn)營(yíng)(OT)管理的所有權(quán)分離。因此,這兩個(gè)部門(mén)(IT和OT)需要進(jìn)行緊密合作?;谠谠擃I(lǐng)域的長(zhǎng)期實(shí)踐,施耐德電氣洞察到,跨部門(mén)數(shù)據(jù)孤島是當(dāng)今半導(dǎo)體公司高管人員在戰(zhàn)略層面所面臨的最緊迫的挑戰(zhàn)。此外,電子廠房還期望盡可能消除技術(shù)維護(hù)對(duì)工廠關(guān)鍵電氣設(shè)備運(yùn)行的干擾,減少外部人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的次數(shù)。由于設(shè)施的高安全性,這種訪問(wèn)會(huì)帶來(lái)復(fù)雜性,從而導(dǎo)致難以為外部人員安排時(shí)間,以及存在人員安全問(wèn)題(例如,暴露于高壓或中壓設(shè)備,以及可能出現(xiàn)弧閃事件)。因此,電子廠房亟需一套解決方案,在不干預(yù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下了解其內(nèi)部情況,并進(jìn)行組件檢查。遠(yuǎn)程技術(shù)專家能夠很好地滿足半導(dǎo)體廠房的此類需求。在這樣的部署下,外部公司和電子廠房人員都可以共享電氣設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遙信不遙控。優(yōu)化設(shè)備維護(hù)客戶案例研究施耐德電氣為一家大型半導(dǎo)體公司的兩座廠房提供了電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)解決方案。該公司曾加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全在當(dāng)今互聯(lián)互通的工業(yè)世界里,網(wǎng)絡(luò)安全是業(yè)務(wù)韌性的基礎(chǔ)?避免運(yùn)營(yíng)中斷。網(wǎng)絡(luò)安全攻擊造成的生產(chǎn)損失意味著收入損失。如果OT系統(tǒng)沒(méi)有良好的針對(duì)攻擊的網(wǎng)絡(luò)安全防御部署,則可能造成電力監(jiān)控系統(tǒng)和工業(yè)控制系統(tǒng)中斷,生產(chǎn)車間停止生產(chǎn)。?減少信息安全漏洞。數(shù)字設(shè)備(包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT的互聯(lián)互通增加了網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。?降低網(wǎng)絡(luò)漏洞的影響。除此之外,網(wǎng)絡(luò)漏洞還會(huì)有形和無(wú)形地造成收入、聲譽(yù)、市場(chǎng)信心和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的損失,這些影響不僅是短時(shí)的,通常會(huì)引發(fā)長(zhǎng)尾效應(yīng)。?監(jiān)管合規(guī)和ESG。世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF)已將網(wǎng)絡(luò)安全列為一種環(huán)境、社會(huì)和治理(ESG)問(wèn)題;并將網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)描述為當(dāng)今組織面臨的最直接的,以及最有可能導(dǎo)致持續(xù)性財(cái)務(wù)問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)。14監(jiān)管機(jī)構(gòu)、客戶、股東、投資者、供應(yīng)商和其他利益相關(guān)者越來(lái)越希望能通過(guò)一套經(jīng)過(guò)驗(yàn)證且可行的、強(qiáng)健的網(wǎng)絡(luò)安全框架,來(lái)有效管理網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。?人員。多數(shù)情況下,人員是第一道也是最后一道防線。這一領(lǐng)域的關(guān)鍵要素是在業(yè)務(wù)范圍內(nèi)培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)安全文化,持續(xù)向員工和供應(yīng)鏈從業(yè)者普及安全意識(shí)。?流程。為了識(shí)別和管理網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn),半導(dǎo)體公司需要建立和執(zhí)行一套強(qiáng)大且便于操作的流程框架。公司可以先評(píng)估自身風(fēng)險(xiǎn)和威脅,再參考行業(yè)領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)和最佳實(shí)踐方案制定流程框架,并結(jié)合實(shí)際情況應(yīng)用框架。流程技術(shù)流程術(shù),并貫穿整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全防御線的領(lǐng)先實(shí)踐A.Sarnek,世界經(jīng)濟(jì)論壇(WEF《為什么網(wǎng)絡(luò)安全是一個(gè)環(huán)境、社會(huì)和治理問(wèn)題》2022年3月1日,/agenda/2022/03/three-reasons-why-cybersecurity-is-a-critical-component-of-esg/.加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全?技術(shù)。利用專門(mén)的技術(shù)來(lái)保護(hù)數(shù)字和物理環(huán)境。組織可以利用有效管理的技術(shù)來(lái)保護(hù)電子廠房及其設(shè)備系統(tǒng)和數(shù)字知識(shí)產(chǎn)權(quán),以及與其供應(yīng)商相關(guān)的技術(shù)和信息。使用全球網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。施耐德電氣建議,應(yīng)用ISA/IEC62443系列標(biāo)準(zhǔn)和NIST網(wǎng)絡(luò)安全框架等全球標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)最佳實(shí)踐。ISA/IEC62443系列標(biāo)準(zhǔn)是全球最廣為接受并應(yīng)用的、面向自動(dòng)化和控制系統(tǒng)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)。其特?解決和緩解當(dāng)前和未來(lái)安全漏洞的靈活框架?確定了實(shí)施安全系統(tǒng)的要求和程序?利用了一種整體方法來(lái)彌合OT和IT之間,以及安全和網(wǎng)絡(luò)安全之間的差距。NIST網(wǎng)絡(luò)安全框架是基于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)、指導(dǎo)方針和實(shí)踐之上的,可幫助企業(yè)更好地管理和降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn),促進(jìn)組織內(nèi)部和外部利益相關(guān)者之間的風(fēng)險(xiǎn)和網(wǎng)絡(luò)安全管理溝通。16全生命周期的網(wǎng)絡(luò)安全。施耐德電氣建議在整個(gè)電子廠房的運(yùn)營(yíng)生命周期中踐行網(wǎng)絡(luò)安全要素:?評(píng)估:針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行差距分析和信息安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,找到現(xiàn)狀與企業(yè)信息安全目標(biāo)之間的差?設(shè)計(jì):根據(jù)評(píng)估的結(jié)果,以縱深防御為理念,對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)工控系統(tǒng)的關(guān)鍵資產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)可用性、以及業(yè)務(wù)連續(xù)性進(jìn)行防護(hù)和保障。?實(shí)施:根據(jù)設(shè)計(jì)的結(jié)果,對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的信息安全防護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的軟硬件部署,從而達(dá)到企業(yè)信息?監(jiān)視:針對(duì)外部威脅情報(bào)和內(nèi)部工業(yè)控制系統(tǒng)安全運(yùn)營(yíng)進(jìn)行監(jiān)視,對(duì)信息安全事件或風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和預(yù)判,通過(guò)預(yù)防性維護(hù)降低企業(yè)信息安全風(fēng)險(xiǎn)。?維

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