智慧工廠安全管理解決方案

泓格科技研發一處副處長何坤鑫。

如何讓傳統工廠走向智動化的應用，已經成為製造業最重要的課題。泓格科技研發一處副處長何坤鑫指出，智能工廠管理首先要注意工業安全，如氣體管線監測、消防系統、緊急通報與影像監控等，其次是生產過程，如掌握工廠設備的稼動率，最後是節能環保，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。

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。

何坤鑫指出，智慧工廠的主要訴求，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。但何坤鑫也強調，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，也成為智慧工廠安全管理的困難點。

至於實際案例方面，何坤鑫以整壓站監測為例指出，由於整壓站主要分布在戶外，客戶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，所以在減壓站就設計有控制器，可以根據蒐集到的資訊來回應，以確管線氣體狀態及系統安全。

類似的設計，也可以應用在火災報警系統，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，何坤鑫指出，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，其實只要利用智能電表來監測，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。

何坤鑫指出，無線控制技術建議主推ZigBee，因為有些工廠又不准穿牆打洞，障礙物又多，ZigBee訊號會自動繞道，比較不用擔心Wi-Fi或藍牙訊號會被樑柱或牆擋住的問題，加上ZigBee傳輸距離可達700公尺，更適合工廠使用。

其他用於智慧工廠的解決方案，如面板廠機台產線監控，採用分散式的分層控制，可以解決訊號傳遞的瓶頸，來滿足需求；即時看板系統則是可以用無線方式傳遞資訊，還可以跟生產狀態採集器連線，提供即時生產的數據。

由於許多製程都跟溫度有關，因此智慧工廠也必須要能做到生產及儲存監控。何坤鑫指出，現在的客戶會希望能將生產資訊記錄下來，未來如果碰到產品有問題時，就可以追溯了解該如何調整，如食品廠填充程序紀錄，跟溫度、濕度情況是否良好也有關係，才能管控產品品質。

在節能環保方面，智慧工廠的水資源監測，可以讓管理人員在後台做分析，尤其是許多抽水站都是無人機房，由於資料量並不大，可以用3G將現場資訊傳出來，維護人員就不用疲於奔命，也不用專線，還得派人時時巡查。

在電力監控方面，由於工廠現場迴路複雜，可能要裝設很多顆智慧電表，但只要做一個集中器，就可以整合處理資料，還可以透過Web介面來管理，除了本地端外，遠端還有備援處理，只要能了解用電狀況，就能夠規劃節電措施。

何坤鑫指出，以前這種電表集中器很貴，但現在設備因為小型化，經濟效益相對提升，而且透過Web介面顯示資訊，不用另外寫軟體，也不用動到原來的配線，評估的成本及技術壓力都比較小。

再以無塵室照明監控為例，以前用傳統開關，因為進出需要穿防塵衣，室內開關會很難處理，如果在外面另設一組開關，可能會導致線路過於複雜。何坤鑫指出，其實只要用配線串起電燈開關，在無塵室外面放一個小型控制器，管理人員就可在辦公室或無塵室外面，連接控制器控制電燈開關。

何坤鑫最後總結與未來趨勢，工廠面臨數位化與資訊的普及，廠區、生產設備、生產流程，都需要迎接物聯網的時代，做好自動化與資訊採集的動作，必須打造一個安全、效率、節能的工作環境。