推動智慧製造　有助降低人員作業風險

幾年前，一場在八仙水上樂園舉行的彩色派對，意外發生粉塵爆炸，因而釀成多人死傷的悲劇，令人備感震驚與不捨；事實上，工廠發生粉塵爆炸事故之例，比起派對活動更加屢見不鮮，如何有效防治，實屬相當重要的課題。

在兩年前，位於大陸江蘇省昆山經濟開發區的中榮金屬，發生極為嚴重的爆炸事故，主要是該廠員工在四號廠房執行輪圈拋光作業時，不慎引發鋁粉塵爆炸，導致多達146人死亡、114人受傷，直接經濟損失超過3.5億人民幣，連帶使得包括董事長、總經理、安全生產主管在內數名台藉幹部遭中國法院判處重刑。

針對前述事件，根據大陸國務院調查報告，認定該事故為「特別重大生產安全責任事故」，主因中榮金屬違法違規組織專案生產，違法違規進行廠房及除塵系統等設計、製造、安裝與改造，車間鋁粉塵集聚嚴重，安全生產管理混亂，再加上安全防護措施不落實所致。

工廠粉塵爆炸　國內外案例不數枚舉

有關工廠發生粉塵爆炸意外，其實中榮金屬並非頭一遭。2008年2月，設置於美國喬治亞州溫特沃斯港的Imperial Sugar糖廠，因為靜電而引發糖粉爆炸，導致14死亡、38人受傷，當時媒體以「麵粉糖粉也會爆炸？！」為角度闡釋此事件的可怕之處，直言粉塵爆炸的可怕，在於它除了會造成傷亡之外，亦由於一般人未曾聽聞、更不瞭解，所以也不知道如何防範。

對於Imperial Sugar糖廠爆炸事件，專家分析，此類從事粉末處理的工廠，由於平時清掃並不徹底，使得廠內四處皆已累積粉末，其中尤以堆積於高處的粉末最危險，一旦遭遇震動，這些高處粉末即會掉落，導致塵煙彌漫，接著就等火花引爆；持平而論，一般粉塵爆炸時，首次爆炸多半是「小爆」，其實並未造成巨大損失，也沒有人因此而受傷，但可怕的是，經由小爆引起震動，遂將高處粉末震下來，從而引發第二次、第三次、第四次爆炸，此時即是足以奪人性命的「大爆」，而第四爆炸處距離初爆處有一百公尺，從初爆到四爆前後歷時5秒以內，舉凡快速連爆、火勢蔓延，在在讓人無從反應，危險程度可見一斑。

而在2003年的1月，位於美國北卡羅萊納州金斯頓的西氏醫藥服務公司(The West Pharmaceutical Service)旗下工廠，發生橡膠粉塵爆炸事故，也奪走6人的寶貴生命。

此外，在距今較近的2011年期間，隸屬於台灣某知名電子代工業者旗下的成都工廠，其拋光車間發生爆炸，造成3人死亡、15人受傷，事發原因為拋光車間收塵風管可燃粉塵意外爆炸；對此專家分析，以往拋光工藝規模較小，故比較容易單獨設置除塵系統，因而分散風險因子，反觀當今則將除塵系統集中化，藉以連接多個拋光工藝單元，以致形成牽一髮動全身效應，使得危害程度不可同日而語。

至於如何避免粉塵爆炸？首先，凡是具有可燃性粉塵爆炸危害疑慮的產業，包括食品業、石化塑膠業、製藥業、紡織業、合成橡膠業、木材業、金屬加工業、傢俱業等等，皆應進行設備粉塵危害評估，只因為任何工業製程當中，如果把可燃性物質、及部份正常狀態下不可燃的物質，縮小到細微的分割狀況，都將存在著火災爆增的潛在可能性。

借重VOCs/TICs氣體監測　降低營運風險

其次，為了評估設備發生粉塵爆炸的潛在機率，業主應詳加辨識幾個重要項目，包括了涉及可燃性粉塵使用、消耗或生產之製程，可燃性粉塵可能擴散的開放區域，可燃性粉塵可能累積的隱蔽區域，粉塵可能被散佈在空氣之中的方法與途徑，以及潛在的點火源。最終則擬定粉塵控制策略，例如設法降低粉塵從製程設備或通風系統逸散出來的機率，採用集塵系統或濾網，使用不會產生粉塵氣雲的清潔方式(倘若有點火源存在的前提下)，定期檢查開放及隱蔽區域是否有殘留粉塵，抑或將釋壓閥的位置，設置於遠離粉塵危害區域之處。

歸納這幾起讓人遺憾的工傷意外事件，主要原因不外有兩大項，其一是工廠累積粉塵濃度量過高，另一則現場人員出現操作失誤所致；著眼於此，當各國政府致力推動智慧製造計畫時，不僅意在提振生產效能，也期盼借重自動化安全管理設備，有效提升整體工廠營運品質，降低從業人員的工作風險。

最明顯的例子，即發生在不久前的台南大地震，當時有不少半導體廠房礙於劇烈搖晃，致使生產設備隨之停機，然而在此同時，幸而機台設備本身配置了專屬偵測與感測系統，能夠在工業用氣體或工業用水等外洩之際，發揮十足保護功效，故而並未發生化學物質外洩，此即為藉助資通訊科技強化職災防護的理想實例之一。

更有甚者，假使業主亟欲將營運風險降到最低，除了借重生產設備內建的保護機制外，另可選擇在適當的位置或區域，比方說製程區、桶槽區或排放區，安裝可偵測各種氣體濃度的設備，據以監測廠內的有機性氣體(VOCs)、總碳氫化合物(TICs)。

以前述VOCs空氣汙染監測為例，基於偵測標的不同，通常大致可分為酸？鹹性物質、凝縮性物質與重金屬等不同型態，如果從比較值得關注的技術角度出發，則在酸？鹹氣體方面，目前已有國人憑藉創意巧思開發出PPWD與PM2.5 Semi-Dry EC採樣分析系統，以及結合FAIMS與DMS技術的全新第三代離子電泳分析儀(IMS)。

至於製程或特殊VOCs/TICs氣體分析部份，現今市場上已有可以在40ms內一次分析逾8種氣體的四極柱式質譜儀，及強調能有效監測離子、並提高解析度的離子阱質譜監測儀，而在此之中，兼具離心力＋電暈放電、間歇式注水、智能化化學成分監測等技術原理的PM 2.5 半乾式靜電旋風集塵器，由於能夠同步分析氣體、懸浮微粒，可謂極具突破性。

而在VOCs氣體偵測的過程，不管透過何種技術角度，一旦發現有害氣體外洩，相關系統都會在第一時間發出告警，俾使管理階層得以從容疏散人員，並即時展開對應的處理措施，如此一來，便可望將營運風險降至最低。

導入FA Safety設備　確保安全機制恆常運轉

另一方面，專家提出建議，企業主若能在設置廠房與生產線的同時，導入工廠自動化安全機制(FA Safety)，並且引進符合各國安規標準的自動化製造設備，亦有助於消弭營運風險。

綜觀目前與FA設備相關的安規標準，大致可區分為ISO、EN兩大類型，以後者而論，即含括了EN 954、EN 62061、ISO 61508、ISO 13849等認證項目，並且逐漸調合衍生出EN954-1、EN ISO 13849-1等新規格標準，這些標準已在2012年起全面適用，旨在確保安全信號從輸入端感測器到輸出端的致動器，皆能全面符合安規需求，避免因感測器異常而影響正常運作；除此之外，當出現危險時，FA設備便可與其他元件聯動，或者立即中止系統運轉，以免釀成更大危機。

值得一提的，過往的工安防護概念，相當強調「零災害」，較著重於災害事件的即時處理，而疏於從流程源頭進行預防性管控，如今進入智慧製造時代，工安防護重點逐漸轉向「零風險」，藉由有效的風險管控手段，打造層層節制的生產流程，以避免出現人為疏失，與此同時，也在機台設備設置感測網路，發揮自我診斷功能，雙管齊下提升工安水平。