泓格訴諸資訊採集分析 助力打造高效節能工廠

泓格科技計劃處副理 林千博

近年來工業4.0、智慧工廠等議題備受製造業界高度關注，發燒指數不斷挺升，早期以I/O方案起家、身為自動化產業一員的泓格科技，也順應這股趨勢，積極投入研發工業4.0相關解決方案，以協助製造企業，儘速從設備自動化推進到工廠智慧化。

泓格科技計劃處副理林千博表示，儘管工業4.0計畫由德國推動，然而綜觀兩岸華人世界，舉凡生產力4.0、中國製造2025，乃至兩化合一，各項目無論在目標設定、進程規劃上，其實都大同小異。

深究工業4.0的價值，說穿了其實很簡單，即是為了彌補先前工業革命之不足。林千博解釋，早期不管是PLC或機台，普遍缺乏聯網能力，因此工業4.0訴求的重要第一步，便是賦予製造生產機台聯網能力，有了此能量作為基礎，才能接續實現各項遠大目標，包括提升製造的電腦化、數位化、智慧化，促使資訊化與工業化的高度結合，終至建立綠能、智慧、協同的智慧工廠。

藉設備聯網彙集資訊  逐步邁向智慧工廠

簡言之，經由設備聯網整合後所能取得的資訊，就代表實際生產過程或產品資訊，因此隨著整個廠區持續提供相關資訊，便可彙集為大數據，提供廠務工程師、設備工程師、管理者或大老闆，進行分析、管理與決策制定，後續當這些決策方針執行下去，還可沿用先前資料收集模式，再經由整理分析，提供予管理者作為決策調整依據，如此良性循環，有助於讓工廠策略一步步邁向最佳化，實現智慧工廠目標。

有關工業聯網系統架構的建置步驟，將依循資料採集、系統整合(通訊)、資料集中存取、雲端化等先後進程，循序佈建感知層、網路層、應用層。其中感知層內含無線傳感網層、感測器，旨在收集環境、效能、品質、能源等方面的資訊；網路層內含應用閘道器、廣域網路層、傳感閘道層，扮演物聯網資料庫中心、物聯網管理中心等角色定位；至於應用層則內含應用、分析與優化層、服務平台層，藉由資訊開放平台、雲端運算平台、服務支援平台，建構物聯網應用支援機制，因此舉凡SCADA、資料庫與OPC，都位居此一層次。

回過頭來看泓格科技的產品結構，其實也正好散佈在資料獲取、系統整合、集中管理、雲端應用等不同領域，針對感知層部份，擁有各式有線或無線I/O產品，網路層部份則有閘道器、Converter及工業級交換器，應用層部份提供組態軟體、顯示面板。

林千博接著介紹常見的控制方式。首先是簡易型控制方案，由一組PAC/PLC控制器，搭配Sensor、Actuator所組成，舉例來說，若用戶需要做機房的恆溫恆濕管理，此時只要透過控制器收集Sensor資料，進而控制閥或風量即可，便適用這般簡易型控制情境；其次是兩層式架構，在控制器與Sensor/Actuator之間，多了一層遠端I/O，沿用上例，假使企業同樣做恆溫恆濕管理，但需要控制多座機房，即適用此類架構；再者是適用於更複雜案場的三層式架構，不僅需要同時管理其他環境資料，且需要統整不同通訊協定，整合工作相對複雜，此時即可考慮採用圖控軟體來作為整合樞紐。

倘若系統格局更大，有不同廠區需要做整合管理，則可將資訊整合到雲端平台，執行後台的海量資料分析與管理，也可一併開放讓遠端裝置進行瀏覽與監看。

電流通訊監測與I/O並聯  實現設備聯網

林千博剖析現階段工廠面臨的課題，首先是少量多樣，低產品生命週期；其次是製造業人工成本低廉已成為歷史，意謂勞工成本增加；第三是利潤長期在低端徘徊；第四是直接或間接污染正在持續，導致節能環保需求高漲。在此前提下，唯有讓傳統工廠走向智動化應用，方能有效解決前述難題。

著眼於此，泓格科技訴求透過自動化監控方式，協助製造企業打造一個安全環境；促使製程參數數位化，以確保產品的品質；掌握各種能源消耗資訊，藉此降低能源成本；期望藉由自動化與數位化的歷程，幫助用戶增加工作效率，終至提升產能、增加利潤。

迄至目前，泓格科技可提供的設備聯網方案，包括幾個選項，首先藉由電流監測，推動用電分析、用電異常分析；透過通訊監測，強化設備本身的聯網功能；針對還未實現設備聯網的案場，則建議用戶透過I/O並聯監測的土法煉鋼方式，執行I/O接點並聯監測。至於現已累積的具體案例，則含括了工廠變頻器監控、PCB設備聯網、空壓機節能、機台狀態監控(採用與三色燈同步的方式)、面板廠機台產線監控，並曾協助汽車輪圈廠建立即時看板系統，以及同時採用三色燈與無線方式執行機台狀態監控。

另外，泓格科技曾協助食品廠建構生產效能、設備預警、環境監測等管理機制，滿足生產履歷管控需求；同時也透過機台電流檢測，一方面藉以改善用電措拖，二方面更透過智能電錶測量每台機台設備關鍵元件的電量，一旦發生可疑異常，便能適時預警，以利提早預防保養，避免釀成停機風險。