Mise en contexte

NXP Semiconductor est un important fabricant de microsystèmes électromécaniques, de microcontrôleurs, d'émetteurs-récepteurs de radiofréquence et d'amplificateurs. Sur son site d'Austin, au Texas, l'usine dispose d'une tour de refroidissement dans un système central de services publics, qui offre une alimentation de soutien aux refroidisseurs qui fournissent l'eau de refroidissement pour la fabrication à l'usine. Comme la plupart des fabricants de semi-conducteurs, NXP est fermement engagée à protéger l'environnement et les intérêts des communautés locales.

Le plus grand défi de l'usine a été de trouver un moyen de réduire la consommation d'eau et les rejets sans mettre en péril les fonctions de soutien des services publics.

Une option évidente consistait à récupérer l'eau des processus de l'usine pour l'utiliser dans les tours de refroidissement du système central de services publics. Toutefois, cela ne pouvait fonctionner que si des protections contre les contaminants présents dans l'eau de traitement recyclée de l'usine étaient mises en place. Ces contaminants, à savoir les phosphates, les fluorures, les sulfates, les chlorures, l'ammoniac et la silice, ainsi que les ions naturellement présents dans l'eau dure (calcium et magnésium), peuvent accroître le risque de corrosion, de flore microbienne et de tartre dans le système d'eau de refroidissement. Un programme de traitement de l'eau adaptable était essentiel pour gérer ces risques et optimiser les conditions mécaniques, chimiques et opérationnelles connexes.

Solution

En discutant en détail avec le personnel de NXP, l'équipe de Nalco Water a acquis une solide compréhension des flux d'eau recyclée de l'usine.​​​​​​​ En réponse, Nalco Water a proposé la technologie 3D TRASAR pour l'eau de refroidissement, un programme qui utilise trois innovations majeures pour fournir un contrôle flexible aux fabricants de microélectronique :

• Une surveillance et un contrôle de la corrosion en temps réel​​​​​​​.
• Des produits chimiques plus performants que les inhibiteurs de corrosion et de tartre traditionnels à base de polyphosphate.
• Des polymères fluorescents marqués et inertes qui permettent au programme chimique de s'adapter en temps réel aux changements de stress.​​​​​​​

En plus du programme 3D TRASAR, NXP et Nalco Water ont instauré un processus comprenant une mise à niveau complète des systèmes d'automatisation.

Systèmes de distribution et de stockage de produits chimiques

Le système PORTA-FEED™ de Nalco Water a permis de réduire considérablement le nombre de barils de produits chimiques sur le site, diminuant du même coup la manipulation des barils effectuée par le personnel de NXP.​​​​​​​

Nouveau programme d'automatisation du traitement chimique

L'équipement utilisé dans le cadre du programme 3D TRASAR pour l'eau de refroidissement occupe un espace physique nettement inférieur à celui de l'ancien système d'automatisation et d'alimentation des produits chimiques de NXP.​​​​​​​ Ce gain d'espace a permis d'améliorer l'apparence et de réduire l'encombrement de cette zone de l'usine.​​​​​​​

Résultats

Après le passage au programme 3D TRASAR, le taux de corrosion a été réduit de 93 % et des données en temps réel sur la corrosion sont désormais fournies.​​​​​​​

The 3D TRASAR program includes support from the Ecolab Global Intelligence Center (EGIC), which monitors performance trends, reviews alarms and troubleshoots systems 24/7. The EGIC can contact local Nalco Water personnel or fab staff to initiate corrective action before a small problem becomes a large incident.

La capacité du programme 3D TRASAR à tolérer une qualité d'eau variable a permis à l'usine d'augmenter le nombre de cycles de concentration dans la tour de refroidissement de 7 à 15. Le programme a également permis à NXP d'utiliser davantage d'eau recyclée.​​​​​​​

La consommation d'eau municipale a été réduite de 7,2 millions de gallons (27 250 m³) par an, ce qui a permis de réaliser des économies de 23 680 $.

Les rejets d'eaux usées ont été réduits de 8,5 millions de gallons (32 180 m³) par an, ce qui a permis de réaliser des économies supplémentaires de 47 185 $.

La main-d'œuvre nécessaire au fonctionnement du programme a également été optimisée, ce qui a permis d'économiser 30 000 $ et de permettre au personnel d'exploitation de se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée. Les coûts globaux du programme ont également été réduits de 14 000 $. Enfin, le projet a été réalisé en dessous du budget, avant la date prévue et a dépassé les objectifs d'économies.

Dans l'ensemble, les avantages substantiels du programme 3D TRASAR pour l'eau de refroidissement sont évalués à 114 865 $ par an.