工廠內部的自動化軟體相當多，從最底層的自動化設備（如PLC）的控制，到最上層的企業資源規劃（ERP），都可算是自動化平台的一環，如果以資訊接觸層面的多寡來區分，工廠的自動化平台大致可分為4層，由上而下依序是ERP、MES、SCADA、PLC等，這4個層次的平台彼此間互相緊密鏈結，資訊依序傳遞，架構起工廠自動化系統。

圖一

這4個自動化產品，各自有其專用領域，PLC為單純的自動化控制，SCADA為環境監測與分析、MES以排程控管為主、ERP則是整合企業所有資源，做出最佳規劃，以往這4個平台各行其是，但近年來，資源整合概念逐漸吹起，企業資源的使用被要求達到最大化，以增加其效益，因此這4個平台開始被要求必須具備與其他平台鏈結的功能。

OPC已成業界標準

在PLC方面，過去PLC都為國際大廠如西門子、洛克威爾、三菱所壟斷，這些大廠各自發展技術，因此規格相當封閉，光是通訊網路規格就有DeviceNet、Profibus、CC-Link等十餘種，這些無法相容的工業網路技術，工廠自動化環境產生一定程度的封閉性，為了解決這個問題，工業自動化廠商在1996年成立了OPC Foundation，推動自動化標準介面。

OPC的全文是OLE for Process Control，其主要作用是讓一般電腦內最常用的微軟Windows系統與工業網路系統得以鏈接， OPC的作法就像微軟的驅動程式（Driver），過去PC技術尚未成熟時，周邊設備並沒有一套可以完全相容的程式產生，終端的設備要與工業網路互連，就必須針對該網路開發對應的驅動程式，而工業網路規格眾多，再加上SCADA與程式語言太多，要逐一開發太過曠日廢時，如果使用OPC標準，就可以讓所有支援OPC的自動化設備，在同一部伺服器互連，打破以往的封閉的通訊環境。

不同規格工業軟體的輕易整合特色，讓OPC逐漸成為自動化系統中的主要規格之一，不過有人認為，OCX或是Library也可以完成類似的功能，那麼為什麼要使用OPC？其實OCX與Library雖然也可整合，不過OPC由於有OPC Foundation推動，十多年來已經有數以萬計的自控業界廠商透過OPC的介面開發出相關軟體，而會制定整合標準的原因，無非是如何讓程式設計師快速的設計出所需的程式而且可以達到整合的境界，所以許多的廠商開發出各式設備的OPC Server，也有許多廠商開發出OPC Client軟體，例如全系列圖控軟體都支援OPC但是對OCX 或是Library的支援就沒有那麼完整，所以在企業永續經營的思維下，跟隨主流，研發單位所花費的時間會縮短，否則程式常常必須重新設計。

鏈結異系統 中介軟體成要角

OPC主要將PLC與Windows based的PC Client連結，至於SCADA、MES、ERP等平台，目前則多已採用Windows技術，因此所採用的連結方式差異不大，這3者系統分屬不同的作業平台，基於資料的安全性與保密性，以及異質系統相互溝通的問題，並不建議相互直接讀寫對方資料庫，以免影響另一系統之正常運作，況且，產生之責任也難以釐清，甚至造成使用者對系統不信任，增加導入困難度，在此狀況下，異系統之間的中介軟體選擇就顯的相當重要。

目前市場上的中介軟體依架構不同可分為4種，包括獨立中介軟體（Stand along Middleware）、ERP系統模組（ERP System Middleware module）、中介軟體核心模組（Core ready Middleware）、自行開發（Home made Middleware），這4種軟體開發方式，以獨立中介軟體出現最早。

在e化技術中，SCADA雖然發展歷史悠久，但由於過去多被用在大型公共設備的監控，如水、油、電等，因此向來因此一般製造業者並不熟悉，開發商必須「獨力」研發中介軟體，在無法與其他系統結合之下，該軟體也就「獨立」於其他MES等應用軟體之外，然而作為工廠自動化平台的重要架構之一，SCADA終究必須與MES、ERP整合，建立介面來連結資訊，因此市場上也開始出現SCADA的中介軟體。

MES與ERP的連接問題

至於在MES與ERP這端較常出問題的部份，則在於資料的交換出問題，在接單生產時，如果ERP系統接到訂單後計畫要生產的數量無法下傳至MES系統，或MES系統生產完成後出貨數量未能上傳給ERP系統，各自運作下，則會產生兩邊多項數字不一問題，特別是最重要的生產數量；再來就是最常見的效率弊病，業者常以人工方式將資料鍵入另一個系統，而非將資料透過介面自動交換。

常用的MES與ERP系統資料連線方式有兩種，一種是使用在市面上銷售之中介軟體MQ（Message Queue）方式交換；另一種是使用文字檔案（Txt File）方式交換，先看使用MQ中介軟體方式，運用MQ中介軟體可以解決異質系統相互傳遞資料問題，確保資料傳遞正確性，提高工作效率並減少系統整合之複雜度。

使用MQ中介軟體作為MES與ERP系統資料連線可以達到4個目的：1.資料傳遞可確保不會遺漏。2.能作MES與ERP系統不同平台間之整合。3.能作中文資料轉碼。4.能作網路異常狀況之處理以及斷線之自動回覆。5.對大量資料傳遞效率很高。6.能支援MES以及ERP系統前端開發環境。

MQ中介軟體可支援非常多種不同平台的整合解決方案，其支援範圍包括大型主機、開放系統及個人電腦工作站等平台，前端開發工具可用Java、VB等。因此透過MQ中介軟體，在任何平台的應用程式都能以簡便的方式，快速的程式設計速度，穩定的傳遞品質達到與其他應用程式溝通之目的。

因此，使用MQ中介軟體建置MES與ERP系統整合，確實可提供一個確保資料傳遞成功、簡易程式設計、能作中文轉碼的中介軟體環境，達到應用程式之需求，並且為日後與其他系統的整合，建立一個穩固的基礎和方便的環境。

充分考慮連接介面

另一種使用文字檔案（Txt File）的資料交換方式，其作法是先使用一台Server作為MES與ERP系統之中介Server，在此中介Server上建立共享目錄，提供MES與ERP系統作資料交換。

接下來將MES與ERP系統以文字檔案作為溝通介面，經由MES 轉檔模組剖析，由ERP轉出的檔案資料，將需要的資料寫入MES系統資料庫中，供MES運作，最後ERP也會經由中介Server讀取MES上傳之資料。

在此可以看出這兩種資料交換方式各有優缺點，使用MQ中介軟體方式可以保證資料一定會讓對方收到，但是購買MQ中介軟體需要花費額外軟體費用；另一種使用文字檔案交換方式不需花費額外軟體費用，但是，會有資料遺漏的風險。因此要採用何種方式需考慮預算、產能大小，以及是否能容忍資料漏失等因素再作決定。

現在自動化已經成為製造業最重要的生產架構之一，而自動化軟體直接牽涉到機、電兩者的整合，而當企業考慮導入不同系統時，不管何者先導入，建議在導入第2個系統時應將兩者連結介面考慮進去，才能發揮較大的功能。