工業(yè)4.0被譽為繼自動化技術後，最重要的工業(yè)革命，作為全球製造重鎮(zhèn)，臺灣一直以來在製造領域投注了龐大心力，在此波浪潮衝，新政府也在2016年開始推動智慧機械，為讓臺灣製造業(yè)者更深入了解工業(yè)4.0與智慧製造概念，全球自動化大廠法商施耐德電機在3月中旬，特於臺北與高雄舉辦「從概念到實踐–施耐德工業(yè)4.0智慧製造論壇」，有別於一般工業(yè)4.0多介紹概念、趨勢，這次的論壇以大量的實務為主，為與會者深入剖析新世代智慧製造系統(tǒng)的建置要點。

智慧化翻轉製造思維

對於這一波巨大的的製造革命，工研院資通所智能製造服務系統(tǒng)組副組長張維仁在「工業(yè)4.0風潮下製造廠應有的策略思維」議題中，提出一系列看法，他指出，工業(yè)4.0不再是未來趨勢，現在已經成為製造業(yè)者的研發(fā)與策略核心，根據研究單位預測，在2020年，全球的數位化企業(yè)將超過72%，現在已有47%的製造商，期待強化產品的數位化，並藉此提升每年2.9%的額外營收。

圖一 : 工研院資通所智能製造服務系統(tǒng)組副組長張維仁表示，工業(yè)4.0不再是未來趨勢，現在已經成為製造業(yè)者的研發(fā)與策略核心。(攝影／林鼎浩)

他指出，目前多數製造業(yè)者並不具備資料分析能力，而此一能力是製造業(yè)降低成本、提高獲利的根本條件，因此他認為此能力的提升刻不容緩，尤其製造業(yè)是臺灣的經濟命脈，臺灣業(yè)界應快速加強這方面的能力，以因應未來的智慧製造浪潮。

對於工業(yè)4.0的發(fā)展，施耐德工業(yè)暨機械自動化事業(yè)部總經理李乾瑋指出，施耐德長期深耕業(yè)自動化，每年提撥營收5%投入技術研發(fā)，累積了相當豐碩的基礎，這些技術都已深入應用於各製造領域，隨著工業(yè)4.0與智慧製造趨勢來臨，施耐德將這些已獲市場實際驗證的技術，加上近年來研發(fā)有成的連網、管理、分析等技術，推出EcoStruxure平臺。

李乾瑋表示，生產設備是製造業(yè)的營運主系統(tǒng)，所有的設計不但必須根基於實用性，也需為企業(yè)未來的擴展做準備，因此工業(yè)物聯(lián)網平臺除完整準確的提供底層感測數據，這些數據也要成為企業(yè)主決策時的基準資訊，面臨競爭激烈的全球市場，工業(yè)4.0已成為製造業(yè)未來必然趨勢，李乾瑋建議製造業(yè)者，未來在建置製造系統(tǒng)時，將智慧化納入系統(tǒng)重點，而智慧化須完整貼合業(yè)者的製程，因此眼下的實用性與未來的前瞻性必須並重，以強化競爭力，站穩(wěn)市場商機。

圖二 : 施耐德工業(yè)暨機械自動化事業(yè)部總經理李乾瑋指出，施耐德推出的EcoStruxure平臺，將可協(xié)助製造業(yè)者快速建構完整個工業(yè)4.0系統(tǒng)。

新世代製造設備現身

在新世代的控制器部分，施耐德業(yè)務經理謝昀哲則介紹了施耐德的Modicon M580，他指出Modicon是全球自動化業(yè)界首款PLC產品，其品質經過長時間淬鍊，已獲市場肯定，M580則為施耐德近期推出的PAC控制器，其功能再次進化，除了性能與可用性都大幅提升外，其漸進式無痛升級Quantum與Premium I/O模組，可讓導入企業(yè)不需一次性大量投入設備置換成本。

Modicon M580的另一個特點為豐富的通訊功能，可直接整合網路交換器、路由器、光纖轉換器、Wi-Fi無線模組、序列埠、CANopen模組等，使用者可大量減少電源供應器同時簡化配線，同步提升設備的效能與穩(wěn)定度。

HMI部分，施耐德產品應用經理詹泰一則剖析了智慧機械的人機介面，他指出，過去HMI只單純作為人與機械的溝通媒介，不過隨著製造系統(tǒng)漸趨智慧化，機械不但仍須與操作者溝通，還需與周邊機械設備、上層系統(tǒng)等軟硬體鏈接，尤其是在工業(yè)物聯(lián)網的體系下，單純的資訊顯示與功能操作已不敷使用，未來的HMI必須負責監(jiān)控系統(tǒng)設備的所有狀態(tài)，在節(jié)能概念中，HMI將記錄電壓、電流、功率、頻率等數據，在設備自我診斷功能中，HMI則可儲存設備的各種數值，例如透過馬達的震動紀錄，判斷其老化程度，在故障發(fā)生前即可維修或替換，詹泰一指出，施耐德旗下的HMI品牌Proface在市場行銷多年，已獲業(yè)界口碑，目前Proface的HMI都以有雲端功能，可無縫納入工業(yè)物聯(lián)網系統(tǒng)，讓製造設備更具智慧化。

節(jié)能一直是製造業(yè)者營運策略中極重要的一環(huán)，尤其近年來環(huán)保意識高漲，此議題更成為建置新世代製造系統(tǒng)時，必須正視的課題，施耐德產品經理陳建皓在「變頻器在工業(yè)程序的應用重點」中指出，製造業(yè)者有責任將能源設備高效化，就目前趨勢來看，未來IT與OT系統(tǒng)的整合已為勢然，所有設備的用電資訊都必須可由工業(yè)網路系統(tǒng)獲得，從而優(yōu)化能源使用量與工業(yè)製程。

就目前能源使用狀況來看，電磁馬達佔了全球45%的耗電量，此外製造業(yè)的耗電則站60%，因此若能在電力節(jié)能部分有所成，企業(yè)與國家都可減少高額負擔，施耐德長期深耕電能領域，在馬達部分，提供了完整的解決方案，包括各種管理軟體、分析平臺、啟動器、變頻器…等，陳建皓表示，在競爭激烈的環(huán)境中，節(jié)能系統(tǒng)可有效降低營業(yè)費用，同時提升製程效率，不過前提是該系統(tǒng)本身必須具有良好品質，否則將有可產生更大的能源耗損，同時造成資源的浪擲。

聰明掌握用電資訊

對於廠房的用電策略，施耐德產品應用經理王盈翔在「從廠房到產線的智慧電力管理」議題中直指電力的重要性，他表示工廠在建構廠房的電力系統(tǒng)時，必須注意三個部分，包括電力穩(wěn)定性、電力成本、資產管理，穩(wěn)定供應高品質的電力，將可確保製程良率與操作者的人身安全，成本部分，目前臺灣尚稱電力充沛，不過電力公司都已有多種計價方式，採用已量計價的方式計費，廠商必衝充分了解本身的用電資訊，方能制定出最佳化用電策略，依產管理則是透過用電資訊，掌握資產設備的狀況。

在施耐德的ECO Structure架構中，已有提供用智能配電/控制架構，透過相關設計，管理者可有效管理廠內設備的用電資訊，用以調整行為，讓製程效能與成本運用同時達到最佳化。

對於電力管理，施耐德亞太區(qū)能源管理系統(tǒng)行銷經理陳如芃也提出相關看法，在「能源管理系統(tǒng)在工業(yè)4.0概念下的功能需求」議題中，他先以人力銀行中，某大半導體設備廠對廠務人員的條件需求為例，點出目前市場對電力設備需要的相關功能，延續(xù)王盈翔對於電力品質是製程良率重大決定因素的看法，陳如芃指出，目前製造業(yè)的IT與OT系統(tǒng)都已臻完善，不過兩套系統(tǒng)都有其專業(yè)，而未來IT與OT系統(tǒng)的整併勢在必行，兩邊的負責人員能否無障礙的密切溝通，將決定未來廠務電力策略的落實程度。

陳如芃接著表示，過去電力監(jiān)測僅是廠務人員工作中的一小部分，不過隨著智慧製造時代的到來，未來這部分的工作將會變得更加繁複，包括從營運目標與效果檢驗、整體策略發(fā)展、預知未來能源用量與費用到與各層級的工作人員溝通等，都將是廠務人員的工作內容，因此完善的電力監(jiān)控軟體會是未來必備的廠務系統(tǒng)之一，她以施耐德電力監(jiān)控軟體PME為例，此平臺經過多年發(fā)展，內建的功能都經過市場認可，其可視化介面，可讓廠務人員輕鬆管理廠內設備的用電資訊。

電力監(jiān)控是工業(yè)4.0架構中的一環(huán)，就整體系統(tǒng)來看，目前製造設備仍有許多資訊尚未被擷取、蒐集、儲存，科勝科技副工程師吳昱賢針對「如何建構一個工業(yè)4.0的資訊整合平臺」提出相關看法，他指出工業(yè)4.0最主要精神是透過資訊的善用，達到製程智慧化目標，而要達到此願景，製造上必須盤點自己的7大能力，包括智慧智慧製造與營運、產品開發(fā)與軟體工程、供應鏈透明化、設備聯(lián)網與系統(tǒng)整合、能源優(yōu)化、創(chuàng)新商業(yè)模式、資訊安全等，例如在智慧製程能力，包括可預測製程、原物料與成本的潛在問題，提前預警並即時優(yōu)化，減少停機與廢料成本，這些能力並沒有一致性的內容與做法，而是端視各廠房、製程的不同，審視本身需求，方能有所解答。

打造智慧、高效產線

在實際應用部分，施耐德技術顧問賴一寬博士，以化工業(yè)的智慧製造為例，提出相關看法，他指出，在2009年金融海嘯之後，一路攀升的原油價格，衝擊了各國的石化工業(yè)，面對市場的嚴峻挑戰(zhàn)，以智慧製造提升本身競爭力，已成為化工業(yè)者的必然之路，而化工製造的規(guī)模龐大、產線複雜，在建置前必須有審慎的考量評估，透過精準的模擬平臺，將可讓化工業(yè)者確實掌握未來生產狀況。

他以英維思(Invensys)的OTS (Operator training system, Dynsim)與RTO(Real Time Optimization)兩套系統(tǒng)為例指出，這兩套系統(tǒng)都經過長時間的市場驗證，可針對化工業(yè)不同時期的產線設計，計算出最佳化條件，其中OTS經過高精度的計算，可協(xié)助操作人員進行精確的模擬訓練，RTO則透過龐大完整的韓式庫與數據資料，並佐以友善的圖形化介面，協(xié)助管理人員，讓製程最佳化。

在系統(tǒng)上線後，後續(xù)的維修服務也相當重要，施耐德服務事業(yè)部技術顧問吳享倫以「善用服務打造穩(wěn)定製造系統(tǒng)」為題，介紹施耐地的產品服務機制，他指出，隨著機臺的使用日久，維修成為必然，但維修有多種方式，一種是緊急維修，也就是發(fā)生故障才作，這類型作法無法預期的停機時間，難以掌握損失成本，第2種是預防性保養(yǎng)，一般是1~2年進行定期保養(yǎng)，依時間週期更換零件，可增加設備的生命週期，第3種是預測性維護，管理者根據實際情況，進行維護，可讓時間排程更有效益，同時讓備品管理更高效。

就上述3種方式來看，預測性維護無疑是最佳做法，不過這種作法需要相當高的專業(yè)，若企業(yè)的體系不大、資源有限，最佳的作法仍是尋求協(xié)助，針對設備的後續(xù)維護，施耐德提供了專業(yè)的軟硬體服務，可讓廠商減少相關人員的成本開支，同時保障自己的設備投資效益。

**刊頭圖:(攝影／林鼎浩)