【日月光智慧水務應用實例】一滴水重複用4.18次！日月光如何靠IT實現超高回收水再利用率

「一滴水可用4.18次。」這是日月光水資源管理去年的新進展。

日月光的一滴水旅程，從自來水進廠區開始，經過製程使用，再經中水回收廠回收後再運用，整個過程每滴水可重覆循環使用4.18次後才放流，離開工廠。這個數字顯示出日月光在水資源運用高效率，背後的關鍵是IT的運用。

水在半導體製程中非常重要，不論是在切割和研磨製程中，都需要大量的純水，進行清洗和冷卻，日月光工廠每天所需的水量非常龐大，因此，如何節水和改善水質，來減少廢水排放、降低環境衝擊，是日月光在水資源永續發展中的重要目標。

自2018年起，日月光將數位科技融入永續轉型，也應用於水資源管理，透過這些措施提升用水效率，降低水資源的耗用，達到更高效的水資源管理。

在廢水回收再利用方面，除了各廠自行循環用水之外，日月光還透過一座大型中水回收廠，將製程廢水進一步淨化過濾，再回送產線使用。這座廢水回收廠中結合了許多數位科技、AI技術，持續提升其回水再利用效率。從這座中水廠能一窺日月光運用IT提高中水回收效率的做法。

半導體製程所用的純水，水質純淨度得達到4個9，才能避免雜質影響到製程。所以，水廠中的每一滴水，皆需經過多道過濾機制，包括多層過濾系統（MMF），超濾膜系統（UF），以及逆滲透系統(RO)等，才能將淨化後的回收水再利用於製程中。

流程上，當製程廢水進入回收廠後，首先經過底層的生物池降解，再進到上一層的MMF，去除水中的顆粒物質，接著經由UF進一步濾除細小顆粒及膠態物質，最後進到RO除去剩餘顆粒雜質。經過層層過濾處理後，水質才可達到幾乎99.99%的純淨度，最後再回送至產線製程使用。這些關鍵設施的處理效率，都會直接影響最後計算出來的每滴水再利用次數。

為了提高回收利用率，日月光中水廠中設有多道機制來記錄和追蹤每一層過濾和處理過程，中水廠甚至設立了一個專人即時監控的中控室，所有數據最後會集中到廠房三樓的中控室進行管理和監控。管理人員可即時從螢幕上查看並分析這些數據，確保水資源的高效利用，一旦回收系統出狀況，也能第一時間介入處理，避免影響到後續的製程。

搭配控制中心，日月光有一套監控及資料擷取系統，全程監控廢水處理過程中的各項指數，同時搭配排水監測系統，持續監控放流水的品質。

日月光的一滴水旅程，從自來水進廠區開始，經過製程使用，再經中水回收廠回收後再運用，整個過程每滴水可重覆循環使用4.18次後才放流，中水回收廠回收率可達75％，等於廠區每送出1,000噸製程廢水，經日月光中水回收廠處理後平均可釋出750噸中水再運用。圖片來源／日月光

監控用水數據確保水質與跨廠調度

除了監控廢水處理狀況外，日月光中水回收廠兼具有調度中心功能，可以隨時掌握各廠的水使用狀況，以便在水情吃緊時，可以透過廠內水網絡支援。

日月光過去已有建立一套水資源管理e化平臺，可搭配用水/ 回收水資料庫、各廠區水平衡圖等資料，監看每日水情資訊。

去年，日月光導入一套水情燈號預警系統，不僅能夠監控外部水源供應資訊，還能即時掌握每棟工廠的用水及蓄水量資訊，強化供水調配支援能力，此外，還結合行動化應用，一旦發生停水和水情異動，相關人員可透過手機查看，以便迅速應對處理。

值得一提的是，在這套系統中，日月光還建立廠區缺水韌性機制，利用AI模型分析工廠每天的用水量和現有儲水量，推估每間工廠的水存量可使用時間，以便提前調度水網進行支援。這些措施讓日月光可以智慧化地管理水資源風險，應對氣候異常帶來的水資源不足的挑戰。

日月光去年導入一套水情燈號預警系統，不僅能夠監控外部水源供應資訊，還能即時掌握每棟工廠的用水及蓄水量資訊，包括中水回收的數據，強化供水調配支援能力，此外，還結合行動化應用，一旦發生停水和水情異動，相關人員可透過手機查看，以便迅速應對處理。圖片來源／日月光

結合AI提高回水廠回水利用和管理效率

隨著日月光永續計畫開始引進AI，這幾年，日月光也用AI來提高回水廠水資源利用和管理效率。像是用來輔助回收廠設備的維修，如決定何時替UF設備清洗，這類作業過去往往需要現場檢查，以確認是否存在堵塞情況，若是沒有即時清洗，就會影響流速，一段時間後，也會導致出現UF設備堵塞情況，而影響回水再利用效率。

可是，在中水廠廠內很多套UF設備，人員常常需要花很多時間逐一檢查，也較缺乏效率。為了改善這個問題，他們開始結合數據分析與數位圖表工具，將水壓力變化等資訊視覺化，協助人員可以更容易地掌握每天這些數據的趨勢變化，了解各設備的堵塞情況，而不需要到現場查看，也減輕人員負擔，甚至他們也開始用AI輔助進行預警，透過這樣的方式，來預防堵塞，提升回水再利用效率。不過，即使借助AI判斷，最後也都會由人工確認才會展開行動。

不只設備維修，在回收流程中也用AI來優化。例如在廢水處理上，日月光自行開發了一款AI廢水智能化加藥控制模組，掌握廢水廠水質狀況，並且可預測放流水水質，提前預警水質異常，縮短異常應變反應時間。導入 AI 模組後，日月光表示，廢水系統加藥量降低30%，污泥也減量35%。

又如日月光廠區會用離子交換樹脂（2B3T）來吸附流水中的離子，提升中水的純淨度，後來，日月光也用AI模型計算2B3T再生時間，取代傳統人工定時操作，不只減少人為失誤風險，也達到最佳產水能力，他們評估，每年可減少工廠自來水使用水量560萬噸。

這座中水廠全天運作，控制中心採24小時，兩班制輪班，為提升作業便利性，在中水廠中導入了行動平板，便於人員巡視可以記錄與查看設施運作狀況。

日月光持續擴充中水廠的硬體設施與優化系統，目前每日可以處理多達3萬噸的水，都是靠數位科技和AI來提高回收效率。從2015年啟用，統計至2023年3月，累計已回收的生產用水達3千萬噸，相當於省下高雄市民約一個半月的用水量。

光是在2023年，這座中水回收廠一年就提供了日月光高雄廠，約561萬噸的回收水，回收率達75%。

 相關報導