透过将最新技术整合到各种流程和系统中，协助制造业者成功地提高生产力和效率，但更重要的是，可让生产能力变得更加灵活、敏捷，来面对未来的市场挑战。

自动化与机器学习等先进技术的兴起，加速了制造业的数位化转型，带来更智慧、更高效的生产流程。透过将最新技术整合到各种流程和系统中，协助制造业者成功地提高生产力和效率，但更重要的是，可让生产能力变得更加灵活、敏捷，来面对未来的市场挑战。

如今，随着对环境和社会责任的高度关注，智慧制造已转向更绿色、更可永续的实践。面对即将到来的2050年，实现净零排放的时间已经不多了。因此更严格的环境监管、不断增加的投资绿色要求，和不断变化的客户期??等因素，正在把永续发展推向商业模式的首要位置。这意味着有效解决碳足迹的业者将可获得竞争优势。

因此，再生能源的使用是全球工业领域的一个重要项目，透过高科技减少材料浪费变得越来越重要。虽然我们都已经习惯了风力涡轮机和太阳能发电，但制造业在使用可再生能源方面有何突破呢？

绿色生产永续驱动力：洁净技术与先进制造的结合

问题是，应该如何平衡先进制造与永续的方法来延长使用寿命？而且，洁净技术和先进制造如何协同作用以产生更隹的成果？

什麽是洁净技术？

虽然洁净技术没有确切的定义，但它可以被视为利用可再生能源，和生态友好的流程和服务，来避免使用不可再生资源、减少废物产生，并提高环境永续性的技术。因此，研究单位StartUs Insights也归纳了8大洁净技术，包括了：可再生能源、低碳建设、交通新选择、碳捕获和利用、废弃物循环管理、绿色材料、能源消耗管理、永续自动化。

图1 : StartUs Insights归纳了8大洁净技术与投入业者占比。（source：StartUs Insights)

什麽是先进制造？

传统制造是透过机械化方法，将原材料和材料转化为最终产品的过程，而按照Manufacturing.gov的定义，先进制造则是「利用创新技术制造现有产品和新产品」，并且可以包括「依赖资讯、自动化、运算、软体、感测和网路的生产活动」。例如，添加剂制造、自动化、网路一体化机械。

@中标;为什麽智慧生产是可永续的?

从表面上看，先进制造方法和洁净技术可能并不密切相关。然而有人认为，先进智慧的制造技术可以为更乾净、更环保的成果做出重大贡献，而对永续的推动业者开发出更高效、更先进的生产技术。

永续发展作为制造的重要目标，也导致了「绿色智慧」制造概念的出现，也就是环保流程和智慧技术的协同作用，来实现更高的生产力成果，从而将永续发展作为单一目标来实现。

绿色智慧制造的成功仰赖几个关键机制和流程，包括了：

● 氢、生物丁醇和生物乙醇等环境友好类型的可再生资源，可减少碳排放和废物。

● 透过先进的设计工具来促进更智慧化的生产和分配。

● 利用网路来让制造流程最隹化，提供高度整合、数据分析功能和强化监控。

● 人工智慧可取代重复性任务，并提高能源效率。

● 重复利用来延长产品的生命周期，节约能源并减少浪费。

利用AI技术来达到绿色制造转型支援工具

iFORCOM Smart Ecology能源预测系统

目前已出现许多利用AI技术的绿色制造转型（GX）工具来协助进行绿色转型，以达到洁净和智慧化制造的目标。

能源预测系统是由iFORCOM Smart Ecology所开发，是基於15年超过5,000个设施的能源测量和管理记录来设计，借助先进的人工智慧技术，可以准确预测因天气影响、外部因素和周期性波动等各种因素，进而调整对能源的需求与影响。因此该系统不仅是基於人工智慧的数据分析，而是高度专业化的分析。

预测目标主要是对於电力需求和热预测的业者，包括了各种产业或商业类型，例如工厂、办公大楼、教育设施、医疗机构等，都可以预测电力需求，即使一般家庭也可使用此一技术。此外，热预测对於预测区域供热也有相当的帮助，因为它可以支援分析锅炉，和冷水机组/加热器发电机，和天然气与水相关的其他能源需求，也可以进行相关分析。

对於建筑物的部分，也可以用来实现净零能耗建筑，将设施的单次能源消耗降至零，同时保持舒适的室内空间（图2）。

图2 : iFORCOM Smart Ecology借助先进的人工智慧技术，来预测因天气影响、外部因素和周期性波动等各种因素。（source：iFORCOM Smart Ecology）

多场景模拟的ReNom Apps

Grid所开发的ReNom Apps，是一种在虚拟空间中再现客户的需求，并将未来成本和二氧化碳排放量等，各种管理指标转换成可视化的工具。工具中的AI能力，还可以自动分析生成，来制定最隹的二氧化碳减排计划。

在二氧化碳排放模拟中，采用数位分身平台来显示出公司的商业模式，并再现多个场景来模拟未来的二氧化碳排放量。由於场景可以灵活地任意改变，提供管理层更多的选择来作为决策叁考。而AI还可以根据模拟产生的数据，制定最隹化的减排方案，提高运行效率，降低推广绿色转换和制造的成本。

此外，还可开发出业务系统串联机制，达到内部系统与人工智慧运算的减排计划联动，无论是各种产业或业务类型，都可以利用这样的机制平台达到绿色制造转型的目标。

微软Azure云端二氧化碳排放量计算

云端平台业者也开始注意到绿色转型和二氧化碳排放量这个问题，例如微软的Azure云端平台，现在就提供了Microsoft Sustainability Calculator的服务。这个工具可以帮助用户来计算二氧化碳排放量，不过到目前为止，微软并未提供有关如何减少排放量的任何建议。有用户表示，为了鼓励开发人员和系统管理员更主动地使用这些工具，微软应该将此一平台发展成为主动运作且更智慧化的工具（图3）。

图3 : Azure云端平台可以帮助用户计算二氧化碳排放量。（source：微软）

全球大厂正积极导入绿色电源计画

打造绿电超级工厂的特斯拉

电动车厂特斯拉曾经誓言到2019年底，将透过100%可再生能源为其「超级工厂」提供电力。这个自给自足的计画结合了风力机、屋顶太阳能和特斯拉自己的能源储存动力组，而这座超级工厂坐落於内华达州的Gigafactory 1占地1500万平方英尺（比美国中央公园大3倍），当时被称为界上占地面积最大的建筑。

但时至今日，所完成的厂房规模仅有最初计划规模的30%左右，焦点也由100%可再生能源转向优化产能，不过最近有消息称，特斯拉将再次寻求扩建工厂，致力扩建电池制造的「C」部分。此次扩建是为了支持特斯拉未来电动汽车的生产。

虽是如此，特斯拉仍旧完成了当初利用再生能源来提供电力的规划承诺，目前这座超级工厂使用100%的洁净能源来发电，主要技术是太阳能，另外也有一些风能发电。

宝洁在北美达成购买100%再生能源

以生产消费性产品为主的企业宝洁（Procter & Gamble），也在前些年计划为其北美生产工厂与所有设施提供100%风力发电，因此购入了德州库克县风力电场80%的电力，并已在2020年实现了在加拿大和美国购买100%可再生能源的目标。

宝洁更进一步规划，将在2030年在全球范围内购买100%可再生能源。同时，宝洁也和ENGIE北美公司合作，计划在2040年时实现温室气体净零排放。这项合作将使ENGIE每年向宝洁公司提供超过53万MWh的可再生能源，消除电网中的二氧化碳排放。

英特尔计划2030年在美实现100%使用再生能源

英特尔更早就投入改善电力供应结构的研究。2015年，他们从生物质和太阳能等多种来源，购买了34亿KWh的可再生能源，实现美国制造业100%使用可再生能源的目标。目前，英特尔计划到2030年，将在全球范围内的所有制造业务实现100%可再生能源，以实现其2030 RISE永续发展目标。

到目前为止，英特尔在减少废料、用水、能源使用和促进循环经济等领域，已经达到了高环境标准。

日产汽车致力推动绿色转型

日产汽车支持日本经济产业省倡导的「GX联盟基本理念」，以达到2050年实现碳中和目标，该公司计划在2030年所发表新车都将采电力驱动，为此日产汽车正积极发展电气化能力和生产技术的创新。

另外，日产汽车还制定了2030年长期愿景「Nissan Ambition 2030」，计划未来五年内在电气化方面投资2万亿日元，以加强尖端技术。未来也计划与其他业者合作，叁与GX系统的创建。

三菱化学控股的KAITEKI Vision 30零排放策略

三菱化学控股在2020年2月，制定了名为「KAITEKI Vision 30」的中长期经营策略，计画在2050年实现碳中和。这个策略有两个目标：到2030年将全球温室气体排放量减少29%（与2019年相比）；到2050年实现碳中和和温室气体（GHG）零排放。为了实现这一目标，公司不仅在公司内部，而且在整个价值链中全力的推动。

再生能源与地缘政治

根据国际能源署估计，到2030年，再生能源制造业的就业机会将增加一倍多，从600万个增至近1400万个。而到本世纪末，全球关键大规模制造技术（包括太阳能电池板、风力涡轮机、电动汽车电池、热泵和氢电解槽）的市场价值每年将达到约6500亿美元。这一数字比目前水平高出三倍多，但前提是各国充分履行其能源和气候承诺。

另外麦肯锡的研究显示，2021年至2030年间，全球已承诺的太阳能以及陆上和海上风电项目（不包括中国）的发电量将增加两倍以上，从125GW增至459GW(图4)。

图4 : 2021年至2030年间，全球太阳能以及风电的发电量将增加两倍以上。（source：Mckinsey；作者整理）

而随着各国寻求将可再生能源，纳入其解决当前地缘政治能源危机战略的一部分，这种情况可能会进一步加速。例如，欧盟委员会最近的REPowerEU提案，期??到2030年将欧洲大陆再生能源发电的比例提高到45%（原先的目标为40%）；美国「通货膨胀削减法案」为再生能源发展提供了全面的财政激励措施，也刺激额外的风能和太阳能发电能力。

结语

虽然洁净技术和先进制造可以将智慧制造和可持续发展目标结合起来，使整个产业受益，但企业在有效衡量和改进永续发展工作，来满足不断变化的消费者需求方面仍然面临挑战。这就是使用基准测试工具下，使企业受益匪浅的地方，导引出最隹化的机会，并为客户提供更大的业务工作透明度。业者不仅可以节省成本、环境效益和提高生产力，从长远来看，还可以强化面对未来的能力并提高敏捷性。