智慧化是制造業近年來的重要趨勢，不過現在的智慧制造議題多以制程改善為主，廠務系統討論度較低，不過智慧廠房也是制造智慧化的一環，而且相對于制程，廠務端的投資回報速度更快，各廠商也早有針對此領域推出多款解決方案。

就目前發展來看，智慧廠房系統的建置目標會以工安與節能為主，透過IT系統的建置，提升安全與能源使用效能，而在其中，安全通常是系統架構的第一步，像是氣體管線監測、消防系統、緊急通報與影像監控等，再來才是節能環保，如水電節能及照明系統等，如果工廠使用的設備，無法滿足前述的要求，就得尋找適當的解決方案來解決。

善用IT架構 打造安全環境

如物聯網已是當前科技的趨勢，而從經營者及管理者的角度，會希望能透過手持裝置隨時掌握生產狀況，配合云端應用，許多工廠的管理者與經營者的想法，也開始有了變化，工廠也開始走向數位化及智慧化。

智慧廠務系統的主要訴求，分別是打造安全環境、確保產品品質、降低能源成本、增加工作效率，進而達到產能提升、利潤增加的目標，但工廠設備攤提多半長達20年，有些設備甚至可能更久，要監測管理這些老舊設備的難度，通常也會比較高，也成為智慧廠務安全管理的困難點。

以整壓站監測為例，由于整壓站主要分布在戶外，使用者會希望在本地端搜集完資料后，本地及遠端都能夠做記錄，因為所有的訊息如果都要先回到中控室才處理，會影響時效性，所以在整壓站就設計有控制器，可以根據搜集到的資訊來回應，以確認管線氣體狀態及系統安全。

類似的設計，也可以應用在火災警報系統，管理人員可以用電腦來監控所有廠房的現場資訊，現場也一樣可以反應。但其實，緊急通報系統不只是搜集現場資訊，或是控制現場開關，還必須加入簡單的邏輯判斷，可以進行簡單的自動控制，這種分散式的安全管控設計，可以在中控室有狀況時，一樣可以緊急處置，減少上位斷線風險，也更可以考量時效性。

廠區安全監控方面，則可以與圖控系統的高度整合，進行整廠監控，配合現場的I/O監控，還可以搜集特定時間及范圍的畫面，減少檢索所需資訊的時間，機臺電流檢測也可用來完善智慧工廠解決方案。由于機臺如果突然壞掉，會造成生產損失，因此必須做到損壞預警。何坤鑫指出，其實只要利用智慧電表來監測，從耗電量變化就可以早期發現機臺是否異常，若機臺耗電狀況出現不穩定或是超過上下限值時，就會提早發出警告，讓管理人員及時處理，而且這種解決方案，即使是很舊的廠房也可以應用，就不用擔心不預期當機而造成的損失。

機臺電力監控方面，只要用小型面板就可以在現場監測，而且可以同時搜集不同協定的資訊，統一在面板上處理，透過觸控介面還可以換頁，處理更多的資訊，免費開發軟體則可以整合及處理客戶所需要的資訊，早期有許多機臺狀態會用3色燈監控，但如果管理者不在現場就看不到，改造的方向，就是可以在中控室監測，還可以透過無線方式來控制機臺狀態。

讓能源使用最佳化

除了電力監控外，節能與綠能也是近年來廠務系統的重點設計，隨著全球能源成本上升，加上臺灣近年工業用電的價格逐漸調漲，對于生產線用電需求量甚大的產業，像是電子、鋼鐵、電器及電力機械、金屬制品制造及紡織等，壓力均相當可觀，這亦使得與節能有關的議題，開始受到管理高層重視。

圖1 : 產業節能需求與生活環境節能的目標設定大不相同，其出發點的確來自於成本考量。(Source: Siemens)

產業節能需求與生活環境節能的目標設定大不相同，其出發點的確來自于成本考量，基于能源費用上漲后節省成本的目的，一般企業可能由「減少能源的消耗量」及「提高用電的成本效益」兩處著手，進行所謂能源的管理。

這表示管理者必須先從能源運用的「可視化」方向著手，而后才能思考可從何處減少不必要的能源開支和成本，并由此規劃出工廠未來能源需求組合，與公司相關用電策略，簡單來說，智慧工廠的「能源管理」，可從用電「透明化」開始，透過感測機制搜集用電詳細資料，并透過清楚的方式了解工廠內能源流向，而后將所發生的能源成本費用對應，再視負載狀況藉由流程控制系統的資料交換，自動調節其電力負載，以優化工廠內的能源消耗量及用電效率。

圖2 : 智慧廠務系統的主要訴求，分別是打造安全環境、確保產品品質、降低能源成本、增加工作效率。(Source: Engineers Journal)

工廠內能源的優化，雖然會依各企業的標準不一而有不同，不過各國政府也有推出制定的節能標準，像是包括歐盟CoC、美國CEC、美國EISA 2007、美國DOE、加拿大NRCan、墨西哥能耗標簽、南韓MEPS、e-Standby、臺灣節能標章及紐澳MEPS等標準，均是以國家為基礎所設定的節能相關規范。

能源管理 讓工廠與環境雙贏

就整體發展來看，現在各國有將節能規范強制化的趨勢，像加拿大與南韓在近幾年規范相關要求，而紐澳等國也頒布了EPS，從各國政府及相關機構均以頒布節能與環境法規，如碳揭露專案、電子產業行為準則，或是像是綠色和平頒布的綠色電子指南等，都從節能議題出發，整合性的探討如何減少溫室氣體的排放，以因應環境變遷。

此一趨勢，也影響到生產管理時的相關標準，由于在生產過程中，能源的消耗是排碳的重要部分，因此在減少排碳得前提下，能源管理也成為一項重要的系統，從節能到環境永續是一條直線道路，但其中仍有許多讓產品應用及生產流程改善的環結，透過如節能標準及碳足跡盤查等作為，整合系統管理技術持續精進，環境得以永續發展，企業也會因節能投入而產生效益。

**刊頭圖(Source: Enterprise IoT Insights)