近年來,環(huán)境議題也成為製造業(yè)重視的議題,能源耗竭、氣候變遷、生態(tài)資源枯竭加上環(huán)境污染等問題,已讓全球重新面對一場艱辛的挑戰(zhàn),紛紛採取各類對策,亦衍生出全球標準規(guī)範,包括京都議定書、ISO14064系列等標準,也同時也出現(xiàn)許多新興交易機制,像是碳權(quán)的規(guī)範與買賣、歐盟排放交易制度及碳中和、碳足跡等相關(guān)技術(shù)。
當然,以製造業(yè)起家的臺灣企業(yè),也多已開始透過綠化資訊工作環(huán)境等方式,以最具經(jīng)濟效益的方式,部署所需之資訊系統(tǒng)架構(gòu),設(shè)法讓工廠從代工型態(tài)的營運模式,轉(zhuǎn)型為綠色工廠。
除了與上下游廠商間進行綠化環(huán)保,從資源、材料、設(shè)計、製造、廢棄物回收到再利用處理,以形成綠色產(chǎn)品生命週期管理的循環(huán),更可透過綠色ICT的加值應用,延伸至綠色供應鏈的協(xié)同管理、綠色製程管理與智慧環(huán)境監(jiān)控等,協(xié)助上下游廠商與客戶之間共同創(chuàng)造符合環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
節(jié)能環(huán)保採購 製程、廠房缺一不可
強調(diào)「綠色生產(chǎn)」,產(chǎn)品從設(shè)計、清潔製程、廢水及廢棄物減量、包裝、運輸直到資源回收的全生命周期,都必須「對環(huán)境友善」,並尋求最少資源的最大效能;這個概念繼之以綠色採購、綠色製程、綠色貿(mào)易等一連串綿密並層層節(jié)制的「綠色新政」來落實。
過去幾年來,綠色製程實踐主要是在IT部門,包括整併主機數(shù)量、減少整體機房空間、主機虛擬化等,傳統(tǒng)針對IT部門進行綠色製程的開發(fā),對製造業(yè)而言,其實並不切實際,因為在製造業(yè),IT部門消耗的能源成本,佔機關(guān)總能耗的比例其實並不高。
因此,如何幫助其他部門,尤其是解決工廠能耗問題,企業(yè)IT部門主要做的,仍然是支援的角色。除了與設(shè)備管理團隊建立良好的合作關(guān)係,以便部署相關(guān)管理軟、硬體, IT部門更要對工廠的供水、照明設(shè)施和空調(diào)裝置等設(shè)備,進行遠程監(jiān)測和控制,才能建立綠色智慧工廠,「甚至是原料及產(chǎn)品的運輸過程,通通必須透過系統(tǒng)監(jiān)控,以達成「碳足跡」的管控。
如最耗水的地方,其實並非我們一般以為的浴室和廁所,而是用於空調(diào)冷卻系統(tǒng)的冷卻水。有些工廠採取更有效的方法來監(jiān)控空調(diào)設(shè)備,或是將工廠設(shè)計成能將屋頂上的雨水收集起來,儲存在蓄水池裡,供冷卻系統(tǒng)使用,也是節(jié)省水資源的方式之一。
綠色製程 整體監(jiān)控產(chǎn)品生命週期
如何用數(shù)字來精確量化綠色製造的影響,就是企業(yè)當前的重要任務(wù)之一,像是建立各單位電費分攤模式(chargeback),實際上就是一種強制性變革,事實上,目前已有許多廠商開發(fā)出,利用投資報酬率(ROI)的計算結(jié)果進行評估的軟體,協(xié)助分析綠色解決方案的投資報酬率,瞭解如何縮減能源消耗。
由於企業(yè)目標各不相同,因此,每一企業(yè)所選擇的綠色解決方案,以及所享受到的綠色效益,自然有所差異。一般而言,部署綠色解決方案未必能在第一時間為企業(yè)節(jié)省資訊投資成本,但是若將時間拉長2~5年,企業(yè)因「綠化」而獲得的效益將十分驚人。
如IBM在2009年於美國Raleigh建立的IBM卓越資料中心,多達95%的建築材料都是可回收材料,且應用許多晶片水冷、機櫃水冷、風力發(fā)電、自然冷卻等技術(shù),讓資料中心的能源利用率(Power Usage Effectiveness;PUE)值僅為1.4,比其他資料中心多半需要2.5而言,要低很多。
IBM在綠色解決方案的投資,已經(jīng)有明顯成效,從2007到2010年的3年裡,IBM的數(shù)據(jù)中心計算能力擴大了一倍,但卻沒有增加任何能耗或二氧化碳排放量,相當於節(jié)約超過50億度的電力消耗。
國內(nèi)也有些成功的案例。像是友達光電,近年來在智慧廠房上持續(xù)投入能源最佳化方案的研擬設(shè)計,包括透過「數(shù)位電錶與水錶」等創(chuàng)新電子化管理平臺,強化管理水電使用效率;此外依據(jù)機臺不同需求,設(shè)計雙壓力的壓縮空氣系統(tǒng),每年將可比單壓系統(tǒng)省下約4,000萬度電。
系統(tǒng)監(jiān)測 性能預測 從機臺到廠房
要達成這樣的目標,「可監(jiān)測」也是一項重點。尤其在系統(tǒng)維護的監(jiān)測上,更是一個重要的指標項目。
業(yè)界人士指出,系統(tǒng)維護雖然不是產(chǎn)品製造的主軸,但在綠色製程上,仍是重要的一環(huán)。由於故障設(shè)備的突然發(fā)生,不僅會增加企業(yè)的維護成本,更會影響企業(yè)的生產(chǎn)效率,加上料件的損失及破壞,不但造成企業(yè)成本的提升,更因此降低效能,也造成環(huán)境的負擔。
據(jù)調(diào)查,設(shè)備中60%的維護費用,多是由突然的故障停機所引起;即使自動化已發(fā)展多年的美國也無法避免,每年亦支付高達2,000億美金的費用維護設(shè)備。
設(shè)備的故障並非偶發(fā)事件,而是由許多隱藏性的因素,或長時間累積的問題間接造成的,系統(tǒng)維護應隨時監(jiān)控機臺的性能,當系統(tǒng)中某些參數(shù)顯示系統(tǒng)性能已經(jīng)開始下降,就可以直接在故障前進行維修,這種被稱為「性能預測」的做法,成為智慧性系統(tǒng)維護的重要執(zhí)行模式。
智慧維護系統(tǒng),以商品化實際應用在工業(yè)界,工程師可藉由分析實際生產(chǎn)線上的問題,製作客製化的系統(tǒng),隨時監(jiān)控機臺的「健康狀況」,並與遠端的維護系統(tǒng)進行連線,「如何在既有的生產(chǎn)設(shè)備底下,做出最大的產(chǎn)能,即時的維護就成為重要的發(fā)展方向。」
透過類似SCADA等系統(tǒng)利用「資料蒐集」、「分析」生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效能,降低設(shè)備的當機情況,減少廢料、降低備料成本,讓設(shè)備應用更具有效率。
SCADA系統(tǒng)主要的功能在於「監(jiān)視控制」及「資料蒐集分析」,整合了「即時」的監(jiān)視控制與歷史資料的蒐集與分析,SCADA在系統(tǒng)維護上,的確可以扮演重要的角色。
在分析了過去歷史,瞭解設(shè)備損壞或當機的先期「訊號」,當設(shè)備再次發(fā)出類似的訊息時,監(jiān)控系統(tǒng)就可以先期警示控制者與管理者,讓「人」的角色可以直接介入排除,除了及時排除問題,同時針對現(xiàn)況與歷史紀錄,針對機臺的狀況進行分析比對,瞭解機臺系統(tǒng)過去發(fā)生過甚麼樣的問題,未來可以進行如何的後續(xù)改善,分析的目的,就是要做未來的改善。
除了生產(chǎn)線及機臺的監(jiān)控,SCADA也可以應用在廠房的資料蒐集與控制上。包括企業(yè)大樓的節(jié)能控制,像是燈光及空調(diào)運作的規(guī)畫,也可以利用類似的方式來進行即時監(jiān)控與資訊分析,「從生產(chǎn)線到廠房的完整監(jiān)控,都是智慧工廠的發(fā)展趨勢?!?/span>
結(jié)語
「綠色就是王道」已然是救地球的全球共識,各國推動的腳步只會更快,要求也必然更嚴。我們要提醒,這個趨勢不僅攸關(guān)地球能否永續(xù),也攸關(guān)產(chǎn)業(yè)能否存續(xù),臺灣必須趕緊跟上,「不跟上,就等著被淘汰?!?/span>