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Tech
Notes
技術專文

Artificial

Intelligence of

Energy Saving

Deployment in

Chiller

System

人工智慧應用於

冰水系統節能技術探討

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文│莊哲嘉 蔡昆憲 │ 竹科廠務三部 製造技術中心│

前言

中科十五廠冰水系統 攝影、繪圖 / 洪湘寧 半導體廠利用冰水系統將運作中的工廠降溫，相對地，系統能源效率
管理卻已是現今半導體廠最艱難的挑戰之一。在同樣的情況下，不斷
台積電運用人工智慧和大數據分析將製程最佳化，應用此精神追求冰水系統效能最佳化。2017 年應用大
Abstract 數據分析及結合冰水系統找到全系統最佳效能運轉機制，成功開發業界第一個冰水系統最佳化節能控制 承擔更多的社會責任。根據“台積電能耗報表系統”，冰水系統用電
增加的能源成本使台積電公司面臨著提高運營效率的壓力之外更需要
系統 ( 正負 2 度 C)，但因機台管路老化等因素，使得理論與實際運轉存在差異誤差。2018 年運用了 AI-
量佔整廠區的20％~25%，除了去年我們成功開發冰水系統最佳化節
ML( 人工智慧 - 機器學習 ) 的技術，以大量歷史資料透過類神經網路的結構和功能所產生的數學模型，藉
能控制系統(正負2℃)，節省了8~17%的冰水系統能耗，但由於正負
由不斷學習來修正並精進既有正負 2 度 C 以理論為基礎的冰水系統最佳化模型，精確且即時的預測目前
2℃是運用冰機、泵浦及冷卻水塔之性能曲線推導出變溫時各設備相
的耗能狀態，並且可以快速得到一組最佳的節能溫度設定值輸出給系統，將理論與實際差距最小化，整體
能源效率再提升。此 AI 節能控制程式推行至 12 吋晶圓廠共 15 座廠執行，節能效益與 2017 年正負 2 度
C 冰水系統最佳化節能控制系統相較，成功再提升 1.9%，每年節省 3,400 萬度用電量。 莊 學歷：台北科技大學機械系；台北科技大學所冷凍空調所。 學歷：中正大學物理學系 ; 交通大學物理研究所 ;
哲 嘉 經歷：聯華電子；友達光電；井昇；台積電。 昆 憲
關鍵詞 / 人工智慧、冰機、冰水系統節能、最佳化、自動變溫控制 C.C. Chuang 交通大學電子物理系博士。
Keywords/ Artificial Intelligence, Chiller、Energy saving of Chilled water system, Optimization, Automatically 專長：冷凍空調設計、冰水系統節能設計規劃。 蔡 Kun-Hsien Tsai 經歷：交大、中央研究院博士後研究員 ; 台積電。
change the temperature control 證照：冷凍空調技師高考及格。 專長：機器學習、資料探勘與分析。

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