面對製造數(shù)位化以及綠色製造趨勢，臺達與廚房衛(wèi)浴設(shè)備金屬壓鑄產(chǎn)品製造商合作，在其大型新建廠區(qū)全面導入自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，實現(xiàn)整體製造、廠務(wù)、能源的可視化監(jiān)控管理，達成綠色智慧工廠、提高企業(yè)的競爭力。

臺達近年來不斷推動綠色智能製造概念，日前與臺灣一家知名的廚房衛(wèi)浴設(shè)備金屬壓鑄產(chǎn)品製造商合作，在其位於臺灣中部的新廠導入工廠設(shè)備與能源監(jiān)控方案。此工廠預估投產(chǎn)後可再增加17%-18％的產(chǎn)能，將成為客戶未來幾年營運成長的動能。

在整個導入的過程中，臺達業(yè)務(wù)工程團隊經(jīng)過多次實地診斷，精準掌握現(xiàn)場情況以及客戶需求：為生產(chǎn)設(shè)備打造視覺化平臺，通過資料收集和分析呈現(xiàn)即時運轉(zhuǎn)狀態(tài)、能耗情況，確保生產(chǎn)正常；針對空調(diào)、照明、電梯等廠務(wù)設(shè)施同步導入節(jié)能、智慧監(jiān)控管理方案，在收集運行資料的同時，也可透過能源資訊分析管理體系，規(guī)範能源使用的行為，降低能源消耗，提高能源使用效率。

對此，臺達階段性導入自動化驅(qū)動、控制、感測、監(jiān)控等設(shè)備於各項廠務(wù)設(shè)備中，再將製程、廠務(wù)設(shè)備串連至中央監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA工業(yè)圖控系統(tǒng)） 以及能源管理系統(tǒng)。通過資料收集和分析，可以即時監(jiān)視廠區(qū)各設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)、耗能狀況，確保生產(chǎn)正常。在雙方的協(xié)同合作之下，一個專屬的綠色智慧工廠逐漸成形。

專案開始實際執(zhí)行時，先依照客戶需求和規(guī)劃，首先進行設(shè)備節(jié)能，將變頻器、電能回饋裝置等提高能源使用效率的產(chǎn)品，導入在如空調(diào)、水處理等高能耗設(shè)備中，打造高效節(jié)能的廠務(wù)系統(tǒng)。其次，針對廠內(nèi)主要的油、電、水、氣等相關(guān)能耗設(shè)施，包括照明、空調(diào)、水處理、電力監(jiān)控等，安裝控制器及智慧電表，進行各項設(shè)備的運作控制、排程、以及用電量監(jiān)測和收集等。這些設(shè)備的導入應用，為下一個階段?設(shè)備資訊與能耗可視化打下重要的基礎(chǔ)。

在專案執(zhí)行的中、後期，大部分的設(shè)備和子系統(tǒng)陸續(xù)開始試運轉(zhuǎn)及試產(chǎn)，客戶希望在試運轉(zhuǎn)的過程就開始針對製程相關(guān)的資訊，進行收集、統(tǒng)籌運用，並可以與各相關(guān)單位（例如生產(chǎn)、製程、財務(wù)等）針對整廠的各項能耗（包括電、水、空壓氣流、天然氣等）提供密度指標，以作為參考基準，藉此調(diào)整/優(yōu)化運作及建立管理模式。

對此，臺達團隊善用在廠務(wù)、能源、視覺化等層面多年導入經(jīng)驗，整合全廠各項設(shè)施能耗密度指標、產(chǎn)能等各項資訊，提供有效資料給相關(guān)單位，為日後管理及建設(shè)改造提供參考依據(jù)。

圖1 : 臺達的綠色智慧工廠解決方案，涵蓋製造、廠務(wù)設(shè)備，實現(xiàn)節(jié)能、可視化效益等。

應用創(chuàng)新性、重點與難點問題及解決思路等分析

整個導入過程，臺達以創(chuàng)新技術(shù)和自動化系統(tǒng)整合方案、產(chǎn)品，為客戶建置完整的監(jiān)視與控制平臺。舉例來說，在工廠管理的部分，為客戶建置一套現(xiàn)場資料存取、製程可視化及製程監(jiān)控軟體平臺，可以精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，並且能夠?qū)ιa(chǎn)事件快速反應，減少原料浪費、提高生產(chǎn)率，從而加快產(chǎn)品對市場反應速度，提高獲利能力。

在導入過程中，從安全性角度來為客戶考慮規(guī)劃，在專案中提供安全系統(tǒng)、電子簽名及記錄等功能，以確保系統(tǒng)的執(zhí)行安全，同時可以快速獲取完整、準確、開放及安全的資料擷取，進而控制整個現(xiàn)場製程。

臺達智能解決方案部系統(tǒng)整合專案經(jīng)理吳仲祥表示，為了協(xié)助客戶迅速掌握智慧工廠管理趨勢，並解決廠務(wù)難解的問題，製程參數(shù)、產(chǎn)能、良率、設(shè)備等資訊的透明化是維持設(shè)備高效率生產(chǎn)運作的關(guān)鍵，也是確保人員、設(shè)備安全、以及提升事故災害應變能力的重要防線。因此，導入DIAView工業(yè)圖控系統(tǒng)，能針對上述的製程、廠務(wù)設(shè)備進行全面的監(jiān)控和分析，解決最根本的整廠運作可視化問題。

圖2 : DIAView工業(yè)圖控系統(tǒng)針對製程、廠務(wù)設(shè)備，進行全面的監(jiān)控和分析，實現(xiàn)整廠可視化管理。

節(jié)能和能源管理是此專案的一大重點，臺達針對「設(shè)備節(jié)能」以及「能源可視化管理」兩大關(guān)鍵點著手。其中，空調(diào)、空壓、排氣、排水等一般常見的廠務(wù)設(shè)備，皆通過可程式控制器搭配電表，進行排程式控制和能耗資訊收集。此外，為解決部份裝設(shè)於特殊場域、拉線不易的用電設(shè)備，也協(xié)助安裝無線傳輸型的電表，通過無線工業(yè)乙太網(wǎng)路交換機，可遠端將用電資訊回傳至DIAEnergie能源管理系統(tǒng)，確保各項設(shè)備用電資訊皆可完整收集。

圖3 : DIAEnergie能源管理系統(tǒng)從各個設(shè)備的電表收集能耗資料，即時分析、視覺化呈現(xiàn)、發(fā)送異常警報，提供即時、及時的全方位用電資料，進而調(diào)整、改善能源策略。

能源視覺化管理

另一項值得一提的創(chuàng)意節(jié)能設(shè)計，是臺達應用在客戶電梯系統(tǒng)中的電能回饋方案。

一般的電梯系統(tǒng)對於電梯運行時，啟停、特定移動過程中產(chǎn)生的位能，主要是採用?車電阻將其轉(zhuǎn)換為熱能並散發(fā)抵消，以免因系統(tǒng)過熱、故障而給搭乘人員帶來危險。臺達為了實現(xiàn)電梯節(jié)能，導入電能回饋單元REG2000系列，能夠?qū)⑵鹬貦C、電梯等上下運行設(shè)備產(chǎn)生的位能，轉(zhuǎn)換為可利用電能，直接提供工廠或建築中當下的用電。

此方案應用在該廠區(qū)的三臺電梯中，再搭配控制器將用電資訊回饋給管理平臺，優(yōu)化電梯的用電效率，實現(xiàn)節(jié)約用電的目的。同時，通過電表將電梯的用電資訊上傳至能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)即時能耗可視化、再加上長時間的資料分析統(tǒng)計，可根據(jù)不同的時段、區(qū)間分析電梯系統(tǒng)的使用和能耗情況具體呈現(xiàn)，並進行調(diào)整及改善，真正達到「能源視覺化管理」。

實現(xiàn)效益分析

談到效益的實現(xiàn)，在此專案中，客戶的目標是在建廠同時，實踐智慧、科技、節(jié)能、環(huán)保等理念，並符合安全指標。因此，臺達針對此目標建置SCADA工業(yè)圖控系統(tǒng)（DIAView）和工業(yè)能源管理系統(tǒng)（DIAEnergie）。當建置完成後，實際運作效益主要為：

1.創(chuàng)新高效自動化設(shè)備，打造綠色智慧廠務(wù)設(shè)備

臺達針對多項高能耗廠務(wù)設(shè)備，如水處理、電力、氣體、化學品、空調(diào)、照明等，提供高能源使用效率的產(chǎn)品，以及節(jié)能和能源回饋方案，並通過控制器的排程功能，讓整體設(shè)備運作更加自動化、有效率，並且可進行運行資料的收集。

智慧電表的導入，更可以使所有設(shè)備的用電資訊完全透明化，進而通過資料分析掌握關(guān)鍵因素、改善能源策略。以空調(diào)和空壓系統(tǒng)為例，通過高效省能的自動化產(chǎn)品導入，搭配優(yōu)化運轉(zhuǎn)模式，可達到節(jié)能成效22%，顯著降低工廠日常用電費用。

2.廠務(wù)設(shè)備資訊自動即時搜集，快速掌握設(shè)備運轉(zhuǎn)動態(tài)和長期資訊

提供即時資料以及歷史資料。即時資料可迅速提供異常追蹤、協(xié)助現(xiàn)場快速排除異常；而長期保留的歷史資料可供分析比對，從而找出設(shè)備運作問題和盲點，進而提高設(shè)備管理效率，延長設(shè)備壽命。

3.維持設(shè)備最佳運轉(zhuǎn)狀態(tài)

通過即時監(jiān)控和預警機制，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，減少設(shè)備停機時間，降低工廠管理成本並提升設(shè)備使用率。例如工廠的排水系統(tǒng)，通過監(jiān)控設(shè)備以及平臺，即時監(jiān)視全廠給排水水泵運轉(zhuǎn)狀況及水槽液位高度警報，藉此判斷水泵運作是否正常，避免水位溢出或供水不足的狀況發(fā)生。

4.詳盡的設(shè)備資訊，可供企業(yè)管理者隨時查閱

比較各設(shè)備溫度、流量、壓力、振動、電流性能趨勢等資訊，持續(xù)優(yōu)化操作條件。以客戶工廠中的空壓設(shè)備為例，人員可通過DIAView工業(yè)圖控系統(tǒng)，即時監(jiān)視全廠空壓出氣狀況，並依據(jù)現(xiàn)場需求調(diào)整出氣壓力設(shè)定值，也可遠端控制空壓機、乾燥機等設(shè)備啟停，取得能耗與生產(chǎn)條件的平衡。

由於DIAView工業(yè)圖控系統(tǒng)支持Web瀏覽器瀏覽，使用者只需上線輸入網(wǎng)址後即能立刻登入系統(tǒng)，獲得詳細設(shè)備狀況和即時能耗資料；同時提供適用於智慧型可攜裝置的操作系統(tǒng)，提供管理人員隨時隨地掌握能源最新資訊與異常狀況。

5.即時警報系統(tǒng)，快速排除異常

廠區(qū)所有系統(tǒng)警報儲存於警報資料庫，通過警報發(fā)佈管理平臺將警報通過電子郵件、手機簡訊通知值班或管理人員；值班或管理人員得以瞭解異常設(shè)備最新狀態(tài)，並快速處理、減少損失，也方便後續(xù)調(diào)查和追蹤。

6.掌握完整能耗資訊、擬定優(yōu)化能源策略

以DIAEnergie能源管理系統(tǒng)搭配電表資訊收集，監(jiān)看多廠區(qū)的用水、電力、空壓氣體、天然氣等四大能源消耗狀況，長時間的記錄分析各迴路用電資訊，有助於提供系統(tǒng)涵蓋需量控制所需的電力量測、需量預測。同時可根據(jù)各迴路用電狀況，進行用電需量預測，當發(fā)覺超過預設(shè)目標時即發(fā)出警報信號，為值班主管提供卸載參考依據(jù)。

此外，DIAEnergie能源管理系統(tǒng)還能分析各設(shè)備、各時段、各季節(jié)能源的消耗資料。一旦發(fā)現(xiàn)能源不合理使用狀況，可進行有效的管理和電力調(diào)配，提高系統(tǒng)效率及節(jié)省能源費用。

案例意義概述

除了導入廠務(wù)監(jiān)控和能源管理方案，臺達也協(xié)助客戶建置監(jiān)控中心，針對客戶日常運作需求呈現(xiàn)專屬的資訊頁面。對於客戶來說，臺達提供完整的一站式專屬服務(wù)，從開始的現(xiàn)場診斷、設(shè)備／平臺導入及設(shè)定、系統(tǒng)的測試運行與驗收、後續(xù)的維護和技術(shù)支援，臺達專業(yè)的服務(wù)團隊在耗時2年的過程中全程參與、?明並提供專業(yè)的技術(shù)支援，為客戶解決問題並創(chuàng)造價值、打造最切合需求的綠色智造工廠方案。

圖4 : 臺達一站式服務(wù)，從現(xiàn)場診斷、方案規(guī)劃／設(shè)計、施工／調(diào)試，到售後的保養(yǎng)／維護、教育訓練等服務(wù)皆一手包辦，打造專屬的綠色智造工廠方案，同時節(jié)省客戶開發(fā)、建置時間。

此外，整體方案效益高，除了空調(diào)系統(tǒng)和空壓系統(tǒng)節(jié)能達22％、降低用電成本外，最重要的是在導入智慧廠務(wù)系統(tǒng)後，各項資料獲得自動、即時的監(jiān)測、分析，使廠務(wù)管理人力得以彈性運用。同時，系統(tǒng)提供了對於人員安全、設(shè)備安全保護的機制，使產(chǎn)線生產(chǎn)順利，異常發(fā)生時可迅速掌握狀況，大幅減少停線時間。

在管理方面，也可每日自動產(chǎn)出相關(guān)報表，管理效率提升30%以上。整體系統(tǒng)靈活度高、擴充性佳，後續(xù)如果客戶要擴充廠區(qū)或調(diào)整配置，亦可無縫整合、迅速完成，提高整體方案的附加價值。