近年來，環境議題也成為製造業重視的議題。能源耗竭、氣候變遷、生態資源枯竭，加上環境污染等問題，已讓全球重新面對一場艱辛的挑戰，紛紛採取各類對策，亦衍生出全球標準規範，包括京都議定書、ISO14064系列等標準，同時也出現許多新興交易機制，像是碳權的規範與買賣、歐盟排放交易制度及碳中和、碳足跡等相關技術。

當然，以製造業起家的台灣企業，也多已開始透過綠化資訊工作環境等方式，以最具經濟效益的方式，部署所需之資訊系統架構，設法讓工廠從代工型態的營運模式，轉型為綠色工廠。

除了與上下游廠商間進行綠化環保，從資源、材料、設計、製造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產品生命週期管理的循環，更可透過綠色ICT的加值應用，延伸至綠色供應鏈的協同管理、綠色製程管理與智慧環境監控等，協助上下游廠商與客戶之間共同創造符合環保的綠色產品，1992年里約人類環境會議召開，確認地球暖化愈發嚴重後，「對地球友善」即是歐盟等已開發國家積極推動的工作。

節能環保採購 製程、廠房缺一不可

強調「綠色生產」，產品從設計、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、綠色貿易等一連串綿密並層層節制的「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，包括整併主機數量、減少整體機房空間、主機虛擬化等，企業IT部門主要做的，仍然是支援的角色。除了與設備管理團隊建立良好的合作關係，傳統針對IT部門進行綠色製程的開發，對製造業而言，並不切實際，主因在於製造業中，IT部門消耗的能源成本，佔機關總能耗的比例其實並不高。

圖1 : 如何用數字精確量化綠色製造的影響，是企業當前的重要任務之一。（Source:E3-Fabrik）

因此對於工廠能耗的問題解決，製造業IT部門仍以支援為主，除了與設備管理團隊建立良好的合作關係，以便部署相關管理軟、硬體，IT部門更要對工廠的供水、照明設施和空調裝置等設備，進行遠程監測和控制，才能建立綠色智慧工廠。

例如工廠水資源消耗最大之處，是用於空調冷卻系統的冷卻水，部分工廠採取更有效的方法來監控空調設備，或是將工廠設計成能將屋頂上的雨水收集起來，儲存在蓄水池裡，供冷卻系統使用，也是節省水資源的方式之一。

除了建築之外，也可透過製程綠色化達成環保的目的，這部分可從產品生命週期到原物料、製造、使用、運輸及廢棄等5大階段進行碳足跡盤查，完整製程直接與間接所產生的二氧化碳排放量，但即便如此，綠色製程的推廣之路，仍然還是充滿了阻力，如許多企業雖然都將電腦電源管理保持為省電裝置，內政部營建署資訊室就指出，約70%的員工會把這項設置關閉。

如何用數字精確量化綠色製造的影響，就是企業當前的重要任務之一，建立各單位電費分攤模式（chargeback），實際上就是一種強制性變革，目前已有許多廠商開發出，利用投資報酬率（ROI）的計算結果進行評估的軟體，協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。

由於企業目標各不相同，因此，每一企業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節省資訊投資成本，但是若將時間拉長2～5年，企業因「綠化」而獲得的效益將十分驚人。

如IBM之前在美國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、風力發電、自然冷卻等技術，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。

台灣也有些成功的案例，像是友達光電，近年來在智慧廠房上持續投入能源最佳化方案的研擬設計，包括透過「數位電錶與水錶」等創新電子化管理平台，強化管理水電使用效率；此外依據機台不同需求，設計雙壓力的壓縮空氣系統，每年將可比單壓系統省下約4,000萬度電。

全面可視化 精準掌握廠房數據

要達成這樣的目標，「可視化」也是一項重點。尤其在系統維護的監測上，更是重要指標，系統維護雖然不是產品製造的主軸，但在綠色製程上，仍是重要的一環。由於故障設備的突然發生，不僅會增加企業的維護成本，更會影響企業的生產效率，加上料件的損失及破壞，不但造成企業成本的提升，更因此降低效能，也造成環境的負擔。

圖2 : 整合了「即時」的監視控制與歷史資料的蒐集與分析，SCADA在系統維護上，將扮演重要的角色。（Source:Engineer News Network）

據調查，設備中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備。設備的故障並非偶發事件，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，系統維護應隨時監控機台的性能，當系統中某些參數顯示系統性能已經開始下降，就可以直接在故障前進行維修，這種預知診斷已成為智慧工廠系統的重要功能設計。

預知診斷目前已商品化實際應用在工廠製程，工程師可藉由分析實際生產線上的問題，製作客製化的系統，隨時監控機台的「健康狀況」，並與遠端的維護系統進行連線，在既有的生產設備底下，讓產能最大化。

透過類SCADA等系統利用「資料蒐集」、「分析」生產設備的生產效能，降低設備的當機情況，減少廢料、降低備料成本，讓設備應用更具有效率。SCADA系統主要的功能在於「監視控制」及「資料蒐集分析」，整合了「即時」的監視控制與歷史資料的蒐集與分析，SCADA在系統維護上將扮演重要的角色。

分析機台過去的歷史，掌握設備損壞或當機的先期訊號，當設備再次發出類似的訊息時，監控系統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，同時針對現況與歷史紀錄，針對機台的狀況進行分析比對，瞭解機台系統過去發生過什麼樣的問題，未來可以如何改善。

除了生產線及機台的監控，SCADA也可以應用在廠房的資料蒐集與控制上，包括企業大樓的節能控制，像是燈光及空調運作的規畫，也可以利用類似的方式來進行即時監控與資訊分析，完整監控生產線與廠房，落實智慧工廠願景。

**刊頭圖（Source: Halaman）