從製造工藝到碳補償工具機產業的綠色轉型

文◆國立暨南國際大學新興產業策略與發展博士 陳裕玲

國際經貿局勢瞬息萬變，隨著全球環保意識的提高和各國政府對於減碳政策的強化，科 技日新月異帶動多項新興產業迅速發展，傳統工業面臨前所未有的挑戰，工研院產業科技國際策略發展所經理黃仲宏觀察到，包括半導體設備在內的機械產業，正面臨兩個主要發展動向。首先，產業開始對低碳時代來臨作準備；其次，將生產管理導入精實化及 數位化，並將人工智慧技術與環保節能融入商業模式中。工具機產業作為製造業的重要 基礎，順應潮流進行綠色轉型成為必然趨勢。

工具機產業的現狀與挑戰

工具機產業是製造業的基石，提供各種機械 加工設備，廣泛應用於汽車、航空、電子等領 域。然而，在生產過程中存在大量能源消耗和 廢棄物排放，對環境造成嚴重影響，面對的挑 戰包括了高能耗與高排放、廢棄物管理困難以 及資源利用效率低。

(一)高能耗與高排放

工具機的運行需要大量電力，全球工具機行業每年耗電量約為500太瓦時（TWh），相當於一個中等規模國家的總耗電量，特別是在高精度加工和大規模生產時，能源消耗問題尤為突出。

(二)廢棄物管理困難

根據統計，每年工具機行業產生的金屬廢料超過200萬噸，加工過程中產生的廢料和冷卻液等廢棄物，需要妥善處理以避免污染。

(三)資源利用效率低

傳統製造工藝中，典型的金屬切削加工中，材料利用率僅約30-40%。材料的利用率不高，造成浪費。

綠色製造工藝的實施

綠色製造工藝是工具機產業實現可持續發展的關鍵。以下幾種技術和策略可顯著降低能耗和排放，包括了高效能源管理、先進切削技術、再生能源應用以及廢棄物回收再利用。

(一)高效能源管理

通過智能化控制系統，實時監測和調整機床的能源使用情況，最大化能源利用效率。例如，採用變頻器技術可根據負載調整電機轉速，降低能耗30%以上。

(二)先進切削技術

使用高性能刀具和優化加工路徑，減少切削力和切削熱，從而降低能源消耗。同時，精確控制加工參數，減少材料浪費。

(三)再生能源應用

在生產過程中引入可再生能源，如太陽能和風能，替代部分傳統能源，減少碳排放。例如，一個中型工具機廠引入太陽能光伏系統後，每年可減少約500噸二氧化碳排放。

(四)廢棄物回收再利用

建立廢料回收系統，將加工過程中的金屬屑和冷卻液進行再生利用，不僅能減少環境污染，還能節約資源。

隨著科技的進步和環保意識的提升，工具機產業的綠色轉型將迎來更多機遇。未來，可在以下幾方面進一步發展：

1.深化碳補償策略的應用與整合

1-1.碳補償作為過渡策略的關鍵性：在工具機產業向低碳運營過渡的過程中，碳補償是一個重要的過渡策略。由於該產業的技術更新和工藝改進需要時間和資源，碳補償可以通過支持外部減碳項目來迅速抵消部分碳排放，達成短期內的減碳目標。

1-2.選擇高效的碳補償項目：選擇合適且高效的碳補償項目至關重要。工具機企業應聚焦於 那些既能產生實質性減碳效果，又與企業核心 業務產生協同效應的項目。例如，投資於再生能源項目如風力發電或太陽能農場，既能獲得 穩定的碳補償額度，又能展示企業對可再生能源的承諾，提升企業形象。

1-3.長期碳補償與內部減排相結合：選碳補償應該與企業內部的減排措施相結合，而不是僅作為應對外部壓力的短期手段。企業應該制定長期的碳補償策略，逐步減少對碳補償的依賴， 並加大對內部減排技術的投入，如提高生產效率、優化能源使用、引入再生能源等。

2.結合數位化技術提升碳補償效率

結合數位化技術，特別是物聯網（IoT）、區塊鏈和大數據，可以顯著提升碳補償的透明度 和效率。通過區塊鏈技術，企業可以更透明和 可靠地追蹤碳補償項目的執行情況，確保碳信用的真實性和有效性。此外，大數據分析可以幫助企業選擇和管理最具成本效益的碳補償方 案，從而優化碳補償的投資回報。

3.擴展碳補償的影響力與生態系統

除了推行產品全生命周期管理，從設計、製 造、使用到回收的各個環節，都考慮環保因素，最大限度減少對環境的影響。工具機產業 亦可考慮與其他行業合作，構建跨行業的碳補 償生態系統。這種合作可以包括與再生能源、 森林保護、廢棄物管理等領域的企業或機構合作，共同投資大型碳補償項目，分享風險與收益。這不僅能降低碳補償的成本，還能提升項 目的整體影響力。建立綠色供應鏈管理系統， 與供應商共同推動綠色製造，實現整個產業鏈的協同減碳。除了加速發展綠色機械產品與低碳製造方案，滿足淨零排放市場需求、更協助 機械企業實現淨零排放，滿足供應鏈要求與因 應國際碳費(稅) 徵收、進而促進實現機械產品循環經濟應用與擴大相關生態系。

結論

工具機產業的綠色轉型是應對環境挑戰、實 現可持續發展的必然要求。如同TMBA「工具 機產業因應減碳永續經營參考手冊」於2022年即提出工具機產業因應碳議題的四大策略步驟：(1)知己知彼：碳盤查 (2)無悔對策：節能減碳 (3)綠色韌性：開源節流，探索更多綠色競爭力(4)綠色契機：化危機為轉機，創造綠色新商機；並藉由七大核心主軸推動，包括強 化產品的永續競爭力和生態設計、全產品生命週期的循環經濟規劃、跨產業價值鏈雙贏合作、善用數位技術優化管理和製造、強化產 品的RAMSS（可靠度、可用度、可維修度、安全、資安）、為永續未來設計：導入減碳材 料、技術和設備、與國際工具機產業的淨零排 放規範接軌等，以因應永續經營與環保訴求趨勢。工具產業通過改進製造工藝和結合有效的 碳補償策略，選擇高效的碳補償項目、結合數 位化技術、擴展碳補償的生態系統，以及將碳 補償與ESG戰略深度結合，工具機產業不僅 能在有效減少碳排放的同時，還能提高生產效 率，實現經濟效益與環境效益的雙贏，提升其 全球競爭力，更為可持續發展作出實質性的貢 獻。

隨著科技的進步和政策的支持，工具機產業將在碳補償領域迎來更多機遇，成為實現全球減碳目標的重要力量。未來，工具機產業的綠色轉型將不斷深化，成為實現全球減碳目標的重要力量，為全球的環保事業作出更大的貢獻。