帳號:
密碼:
CTIMES / 文章 /   
智慧廠務系統開始啟動
提升工安 節能永續

【作者: 王明德】   2018年03月22日 星期四

瀏覽人次:【2183】
  

智慧化是製造業近年來的重要趨勢,不過現在的智慧製造議題多以製程改善為主,廠務系統討論度較低,不過智慧廠房也是製造智慧化的一環,而且相對於製程,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,配合雲端應用,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,由於整壓站主要分布在戶外,使用者會希望在本地端蒐集完資料後,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,可以根據蒐集到的資訊來回應,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蒐集現場資訊,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,還可以蒐集特定時間及範圍的畫面,減少檢索所需資訊的時間,機台電流檢測也可用來完善智慧工廠解決方案。由於機台如果突然壞掉,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台是否異常,若機台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。


機台電力監控方面,只要用小型面板就可以在現場監測,而且可以同時蒐集不同協定的資訊,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,早期有許多機台狀態會用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台狀態。


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,加上台灣近年工業用電的價格逐漸調漲,對於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、金屬製品製造及紡織等,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)
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,其出發點的確來自於成本考量,基於能源費用上漲後節省成本的目的,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,而後才能思考可從何處減少不必要的能源開支和成本,並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,透過感測機制蒐集用電詳細資料,並透過清楚的方式了解工廠內能源流向,而後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)
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、墨西哥能耗標籤、南韓MEPS、e-Standby、台灣節能標章及紐澳MEPS等標準,均是以國家為基礎所設定的節能相關規範。


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範強制化的趨勢,像加拿大與南韓在近幾年規範相關要求,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,由於在生產過程中,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)


相關文章
智慧製造需求多元 機器視覺設計大不同
機器視覺相機大躍進 廣泛應用於各行業
精確、聯網、高效能 嵌入式系統聯網新革命
物聯當道 嵌入式系統的聯網新價值
日本電信業提供LPWA物聯網通訊服務
comments powered by Disqus
相關討論
  相關新聞
» 台達於紐倫堡國際電氣自動化展 揭示智能製造藍圖
» 台達於2017工博會展智能製造示範線
» 放棄本位主義 智慧家庭才能成功
» 丹麥風電辦公室成立 將培養台灣在地人才
» 2017自動化工業大展: 施耐德電機全系列產品展現卓越戰力
  相關產品
» 宸曜推出工業等級ARM架構的物聯網IoT閘道器
» 達明機器人於漢諾威工業展展示內建視覺辨識技術方案
» 艾訊新款3.5吋嵌入式單板電腦輕鬆建構高階嵌入式系統
» 艾訊推出新款DIN-rail工業物聯網閘道器ICO100-839
» 泓格推出新款1對2埠的EtherCAT節點從站模組

AD


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2018 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29號11樓 / 電話 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw