近日,安徽省生态环境厅发布了2024年减污降碳协同创新典型案例,微电子院积极探索减污降碳“3+1”协同管理模式位列其中。
“十四五”以来,安徽北方微电子研究院集团有限公司(以下简称“微电子院”)始终践行绿色发展理念,以高质量绿色发展为目标,以能源管控信息化平台为支撑,聚焦能源管理、生产组织、运行保障3个重点领域,以“一项一策”激励机制为支撑,构建深度融合的企业减污降碳“3+1”协同管理模式,努力实现企业效益、运行效率和绿色指标的协同优化,为微电子生产制造企业实现低碳转型探索出了新路径。
主要做法
依靠数据驱动,构建深度融合的一体化管理模式。微电子院按照“数据挖潜、协同优化,激励牵引”的思路,构建厂务智慧监控平台(iFOMS),建立覆盖全厂的可编程逻辑控制器、数据采集与监视控制等系统,实现从能源数据采集到能源消耗全过程控制,能源消耗分析再到能耗管理全过程的自动化、数字化、信息化智慧管理模式,构建了一套能解决分散控制和集中管理的能源管理系统,通过能源管理系统与全院各种资源信息集成共享,建立能源管理、生产组织、运行保障的深度融合的一体化管理模式,实现企业效益、运行效率和绿色指标的协同优化功能。
推行“三位一体”,实现能源、生产、运维协同管理。针对半导体制造企业动力保障能源消耗占整个企业80%以上的行业特点,微电子院按照“关联+预测+调控”思路,“三位一体”构建能源、生产、运维协同管理模式。其中“关联”是通过能源管理信息化平台数据与生产线制造数据的关联分析,发现隐藏其间的关系,在清洗、分类与集成等制造数据预处理基础上,实现不同制造数据的关联分析,挖掘数据之间的影响规律;“预测”是利用关联分析结果,描述生产线运行过程中能源指标与产线指标内在关系,将生产线性能指标数据化,通过建立模型描述生产线运行过程数据对性能指标数据的影响规律,实现产线性能预测;“调控”是基于生产线性能预测模型,找到生产线运行过程的关键制造参数进行控制,决定调度策略或提前进行设备维护。
实行“一项一策”,推动减污降碳协同治理项目落地。通过定期组织开展能耗评估,微电子院对标行业先进水平,识别企业内部减污降碳改善空间,设定改善目标,创新“一项一策”激励机制,鼓励员工自主实施改善,由参与项目的核心骨干员工等现金出资并签订方案责任书,约定在项目取得阶段性成果时或项目完成取得收益后,按节点考核并给予核心骨干员工等一定的收益分红激励,持续提升企业减污降碳工作活力。“十四五”以来,微电子院重点实施了空调冷凝水回收改造、空调箱反渗透处理水加湿回收、冷冻系统及附属系统变频改造项目。超纯水锅炉单供改造、空压系统数智化节能改造等9项减污降碳协同治理项目,每年发放“一项一策”激励资金120余万元,形成了企业效益与员工收益“双赢”的局面。
亮点成效
减污降碳成效明显,较“十四五”初期,微电子院每年节约水61550吨、天然气47.05万标准立方米、电555.80万千瓦时,减少反渗透浓水排放15866吨,减少碳排4226.65吨,减少能耗1254.41吨标煤,折合节约成本671.14万元。
实现企业效益、运行效率和绿色指标的协同优化,针对半导体制造行业数据本身海量、多源、异构、高噪声、难以深度处理的特点,按照“关联+预测+调控”的思路,构建“三位一体”能源、生产、运维协同管理新模式,有效解决了经营目标和运行管理之间缺乏联动机制、管理层决策对生产执行过程缺乏有效的控制手段、能耗成本居高不下等问题,实现了企业效益、运行效率和绿色指标的协同优化。
部分项目具备较好的行业内适用性、示范性和创新性,如冷冻系统及附属系统变频改造项目通过建立起冷冻系统在不同负荷率及温度条件下系统的不同负荷率及温度条件下系统的采集数据衡量冷冻效能数据库,利用优化控制模型,调节冷冻,冷却水流量和冷却塔风量,提升了系统的运行效率,同时降低系统频繁切换造成的系统风险,提升运行保障稳定性和可靠性,减少能源消耗;超纯水锅炉单供改造项目建立以单供小系统为主大系统为补充的双供热模式,利用PLC采集实施收集原水换热信号,优化单台锅炉和独立输配管道的运行逻辑,减少企业冬季超纯水制备换热的用能量,有效降低天然气使用量。