因應(yīng)當(dāng)前國(guó)際淨(jìng)零碳排趨勢(shì)，除了在工業(yè)上帶來(lái)龐大節(jié)能省水壓力，未來(lái)還有商業(yè)上智慧城市及建築等應(yīng)用領(lǐng)域，亟待流體機(jī)械設(shè)備廠商支援。除了如國(guó)內(nèi)外泵浦大廠發(fā)表最新產(chǎn)品及解決方案外，也有業(yè)者提供工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)AIoT模組，以協(xié)助傳產(chǎn)業(yè)者延伸價(jià)值鏈。

目前不僅從半導(dǎo)體製造到食品飲料加工等領(lǐng)域的諸多製造業(yè)，在營(yíng)運(yùn)期間都難免會(huì)經(jīng)常需要大量用水與用電，直接或間接造成了大量廢水及排碳。尤其臺(tái)灣又是全球最大半導(dǎo)體製造國(guó)，平均每座半導(dǎo)體工廠每天用水約2萬(wàn)公噸，相當(dāng)於一個(gè)5.8萬(wàn)人口城市的每日用水量，對(duì)於業(yè)界需要穩(wěn)定且大量用水的生產(chǎn)製程，有賴流體機(jī)械業(yè)者提出最有效率的處理方式。

全球水處理解決方案領(lǐng)導(dǎo)廠商葛蘭富（GRUNDFOS）則在近期慶祝該公司全球首款立式多段離心線上型泵浦CR系列問世50週年，其主要用於供水、水處理及幾乎大多數(shù)工業(yè)解決方案，包括高壓、高溫、危險(xiǎn)、易燃和腐蝕性液體等應(yīng)用領(lǐng)域，迄今已在全球售出超過350萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)發(fā)表目前最大尺寸等級(jí)的CR 255機(jī)種，可供應(yīng)400N-m的最大水壓，以及高達(dá)每小時(shí)320m³流量，足以滿足約9,500人的用水所需；在加壓泵浦供應(yīng)等工業(yè)製程上，類似大型葛蘭富CR泵浦的工作效率最多可提高30%，可望將立式多段線上型泵浦的節(jié)能與效能標(biāo)準(zhǔn)提升到新境界，為業(yè)界奠定世界級(jí)的節(jié)能效率里程碑。

圖1 : 葛蘭富近期發(fā)表最大尺寸等級(jí)的CR 255系列立式多段離心線上型泵浦，可供應(yīng)高達(dá)每小時(shí)320m3流量，足以滿足約9,500人的用水所需，最多可提高工作效率30%（source：directsensors.grundfos.com）

新一代葛蘭富CR系列泵浦還強(qiáng)調(diào)更為節(jié)能，從葉輪、導(dǎo)葉到入口、出水口、套筒到擴(kuò)散器的最佳化液壓設(shè)計(jì)，得以發(fā)揮世界級(jí)節(jié)能效益。因?yàn)楹碾姵杀炯s占產(chǎn)品生命週期成本90%，能效更優(yōu)異就代表可以節(jié)省更多成本；CR泵浦又具備體積小巧的優(yōu)勢(shì)，安裝上比起其他泵浦設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，從而提升成本效益。

另受惠於葛蘭富在模擬設(shè)計(jì)、材料、測(cè)試與生產(chǎn)階段採(cǎi)用最先進(jìn)技術(shù)，通過10,000多次成功模擬，以及在投入量產(chǎn)之前進(jìn)行了嚴(yán)格的實(shí)際測(cè)試，比起舊款產(chǎn)品更加可靠耐用之外，還配備了預(yù)測(cè)監(jiān)控功能，得以24小時(shí)全天候追蹤泵浦的運(yùn)作狀況，並在第一時(shí)間提醒使用者可能出現(xiàn)的製程失效，減少代價(jià)高昂又不必要的停機(jī)維修時(shí)間。

進(jìn)而善用在世界級(jí)泵浦系列產(chǎn)品中，模組化程度最高的優(yōu)勢(shì)，增添了更多選配件，光是CR系列就提供了數(shù)百萬(wàn)種相關(guān)選項(xiàng)，方便使用者按照個(gè)人設(shè)計(jì)的獨(dú)特規(guī)格與應(yīng)用需求，建構(gòu)客戶專屬的葛蘭富CR泵浦。

臺(tái)灣沉水泵大廠跨域合作　佈局智慧城市商機(jī)

此外，基於現(xiàn)今智慧城市課題，未來(lái)將透過大量物聯(lián)網(wǎng)裝置和感測(cè)器，串接實(shí)體並交換資訊，若能讓抽水泵具備智慧監(jiān)控功能，即可轉(zhuǎn)型智慧應(yīng)用。臺(tái)灣沉水泵浦大廠河見電機(jī)也順勢(shì)推出泵浦雲(yún)端智慧售服平臺(tái)，除了在泵浦重要部位加裝馬達(dá)熱保護(hù)器、軸承溫度、進(jìn)水感測(cè)器等，依序落實(shí)第一階段數(shù)位化，導(dǎo)入泵浦智慧監(jiān)控盒；第二階段智慧化，執(zhí)行泵浦異常偵測(cè)；以及第三階段雲(yún)端化，打造泵浦智慧雲(yún)端監(jiān)控系統(tǒng)。

進(jìn)而導(dǎo)入聯(lián)網(wǎng)功能，可使新設(shè)或既設(shè)泵浦快速升級(jí)為工業(yè)4.0設(shè)備，與智慧型手機(jī)等遠(yuǎn)端智慧終端設(shè)備相連互動(dòng)，進(jìn)行遠(yuǎn)距診斷、故障排除建議。藉此於遠(yuǎn)端即時(shí)通報(bào)泵浦內(nèi)部重要元件過熱或進(jìn)水，包含溫度、電流、電壓開關(guān)等運(yùn)轉(zhuǎn)狀況；當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)值超過上限時(shí)，立即示警告知，在驟變值超過上限時(shí)緊急告示。

河見電機(jī)公司總經(jīng)理方柏宜進(jìn)一步指出傳統(tǒng)泵浦營(yíng)運(yùn)的現(xiàn)行作法，都是定期保養(yǎng)，常導(dǎo)致保養(yǎng)時(shí)間未必能與零件真實(shí)消耗情況相吻合，而希望能改為依照泵浦現(xiàn)況，動(dòng)態(tài)調(diào)整保養(yǎng)時(shí)間。倘若人員巡檢過程未能完全掌握，也能讓巡檢過程更聚焦，不要等到故障發(fā)生才維修，恐造成更大損失?，F(xiàn)在只要泵浦一旦發(fā)現(xiàn)異常時(shí)立即檢視，避免損失擴(kuò)大；若無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，或須另外添購(gòu)備品，也能藉此實(shí)現(xiàn)有計(jì)畫性停機(jī)。

進(jìn)而提高妥善率，投入研發(fā)智慧泵浦雲(yún)端架構(gòu)，河見電機(jī)並為此申請(qǐng)傳產(chǎn)技術(shù)開發(fā)CITD輔導(dǎo)案，以協(xié)助傳產(chǎn)轉(zhuǎn)型。利用售服系統(tǒng)加以管理，記錄泵浦的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)值；運(yùn)轉(zhuǎn)資訊透明化，降低售後服務(wù)人員的負(fù)荷；主動(dòng)建議用戶更換零件，避免發(fā)生重大損壞，降低維修成本。

圖2 : 河見電機(jī)最終目的是透過泵浦智慧化結(jié)合雲(yún)端智慧售服平臺(tái)，構(gòu)成完整監(jiān)視檢測(cè)診斷系統(tǒng)暨解決方案，將泵浦使用經(jīng)驗(yàn)升級(jí)，從「製造導(dǎo)向」逐步轉(zhuǎn)型為「服務(wù)導(dǎo)向」角色。（source：i0.wp.com）

透過跨域合作結(jié)盟神通電腦等4家廠商，將智慧泵浦安裝在國(guó)立科學(xué)工藝博物館建立試驗(yàn)場(chǎng)域，甚至將運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)回傳河見電機(jī)監(jiān)控管理，投入研發(fā)規(guī)劃。期望帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)效益有跨域合作成功，以突破發(fā)展瓶頸，提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；強(qiáng)化產(chǎn)品價(jià)值，透過SI與資訊服務(wù)業(yè)者合作，建構(gòu)售服平臺(tái)，在產(chǎn)品面凸顯其優(yōu)勢(shì)價(jià)值；讓業(yè)者瞭解數(shù)位轉(zhuǎn)型重要性，透過供應(yīng)商逐步影響，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

最終目的是透過泵浦智慧化結(jié)合雲(yún)端智慧售服平臺(tái)，藉由系統(tǒng)即時(shí)管理，當(dāng)泵浦運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，系統(tǒng)具備即時(shí)告警和預(yù)警功能，再結(jié)合告警記錄、維修履歷、操作手冊(cè)與聯(lián)絡(luò)人群組等，構(gòu)成完整監(jiān)視檢測(cè)診斷系統(tǒng)暨解決方案。讓用戶透過物聯(lián)網(wǎng)突破空間限制，達(dá)成最佳調(diào)度，大幅降低非預(yù)期停機(jī)造成的巨大損失，將泵浦使用經(jīng)驗(yàn)升級(jí)，從「製造導(dǎo)向」逐步轉(zhuǎn)型為「服務(wù)導(dǎo)向」角色。

網(wǎng)聯(lián)科技導(dǎo)入AIoT模組　開拓智慧建築及城市應(yīng)用

近年來(lái)從工具機(jī)產(chǎn)業(yè)出身，積極推廣跨域AIoT模組化生態(tài)系平臺(tái)TANGRAM的網(wǎng)聯(lián)科技（NETIGATE）公司執(zhí)行長(zhǎng)林鼎皓也因此積極思考設(shè)備、零組（配）件廠商在邁向工業(yè)4.0方向的加值因應(yīng)之道，並為此成立無(wú)排他性、開放架構(gòu)的TANGRAM物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟。

既對(duì)應(yīng)市面上各式各樣通訊協(xié)定，來(lái)協(xié)助不同產(chǎn)業(yè)的設(shè)備、零組（配）件廠商加速轉(zhuǎn)型升級(jí)。同時(shí)結(jié)合產(chǎn)官學(xué)研等相關(guān)資通訊人才組成團(tuán)隊(duì)，來(lái)解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備製造Maker、系統(tǒng)整合（SI）和使用者End user等跨領(lǐng)域不同階層應(yīng)整合的問題，希望看到的資訊和權(quán)限有別，並快速融入客戶的產(chǎn)品，創(chuàng)造次世代價(jià)值。

尤其是順應(yīng)現(xiàn)今業(yè)界對(duì)於特殊客製化生產(chǎn)線、彈性化速度要求越來(lái)越快，甚至希望以5G無(wú)線設(shè)計(jì)來(lái)取代傳統(tǒng)實(shí)體線路趨勢(shì)。TANGRAM也積極透過軟硬體模組化，讓更多廠商在最短時(shí)間內(nèi)佈建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，以克服目前自動(dòng)化程度越來(lái)越高的產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)狀態(tài)、非預(yù)期性停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)和損失成本，以及須耗費(fèi)大量人力與時(shí)間控管，卻無(wú)法取得現(xiàn)場(chǎng)資料優(yōu)化管理，須備有物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃及研發(fā)人力等難以推動(dòng)的重重門檻。

林鼎皓也在過程中發(fā)現(xiàn)，許多大廠雖然早在5~6年前即投入工業(yè)4.0、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，卻發(fā)現(xiàn)不符投資報(bào)酬率。因此，仍有賴第三方介入提出共通標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)定，以加速設(shè)備廠商或SI系統(tǒng)整合商整合技術(shù)，減少開發(fā)專用感測(cè)器、設(shè)備等成本，提高使用者導(dǎo)入意願(yuàn)?！溉裟苡稍O(shè)備製造廠商來(lái)提出共通標(biāo)準(zhǔn)、定義規(guī)範(fàn)顯得非常重要，才有機(jī)會(huì)打破Domain knowledge界限，越早加入者的話語(yǔ)權(quán)越大，更符合所關(guān)注的重點(diǎn)功能?！?/span>

尤其是自工業(yè)4.0落地應(yīng)用近10年以來(lái)，設(shè)備稼動(dòng)率成為王道。林鼎浩認(rèn)為，當(dāng)歐洲大廠已將諸多量產(chǎn)設(shè)備移至亞洲生產(chǎn)，再自行投入開發(fā)高階客製化產(chǎn)品，建立硬體模組；以及2011年再加入軟體模組後，便構(gòu)成引領(lǐng)德國(guó)中小企業(yè)發(fā)展方向的工業(yè)4.0策略，使得收集模組化數(shù)據(jù)成為重點(diǎn)，現(xiàn)今工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)於軟硬體整合格外重視。

TANGRAM也順勢(shì)推出包括SPOT數(shù)位感測(cè)器、移動(dòng)型智慧工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)閘道器、Square One機(jī)邊系統(tǒng)、Gateway機(jī)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)主程式庫(kù)等解決方案。強(qiáng)調(diào)讓客戶不必將所有原始資料（raw data）都上傳雲(yún)端，只要經(jīng)嵌入邊緣運(yùn)算（Edge computing）載具即可得知結(jié)果；同時(shí)融合機(jī)聯(lián)網(wǎng)OT+IT工具，才能真正協(xié)助提升客戶產(chǎn)線價(jià)值鏈，促使製造業(yè)開始積極投入開發(fā)App，整合智慧行動(dòng)裝置隨時(shí)監(jiān)控。

即使客戶不願(yuàn)連網(wǎng)曝露在資安風(fēng)險(xiǎn)下，所有設(shè)備廠商仍可整合邊緣運(yùn)算等資通訊及App，並視客戶需要，隨時(shí)支援資料收集分析雲(yún)端服務(wù)平臺(tái)，提供所需維修服務(wù)。甚至可將資訊回傳設(shè)備廠商，以因應(yīng)次世代設(shè)備製造業(yè)要解決的不只是少量多樣，而是產(chǎn)能過剩問題，必須精準(zhǔn)掌握客戶需求，以預(yù)估最佳產(chǎn)能。」

目前TANGRAM規(guī)劃的雲(yún)端平臺(tái)架構(gòu)包括：IoT+AR簡(jiǎn)易排除故障；IoT+AI瞭解設(shè)備使用狀態(tài)，並導(dǎo)入Machine learning功能，接下來(lái)也會(huì)積極協(xié)助業(yè)界建立共通標(biāo)準(zhǔn)。主要目的係藉此整合IT+OT+CT+DT領(lǐng)域，透過TANGRAM對(duì)應(yīng)感測(cè)器、物聯(lián)網(wǎng)收集（Collect）大量數(shù)據(jù)，再經(jīng)WiFi/BLE/NB-IoT/5G等連結(jié)（Connect）通訊介面，將資料回傳伺服器主機(jī)；透過平臺(tái)工具及各領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)分析（Analyze）並記錄，以提供使用者具價(jià)值性功能。

特別是透過App結(jié)合IT功能模組，以快速建構(gòu)控制器（Controller），進(jìn)行簡(jiǎn)易主動(dòng)控制概念，讓設(shè)備製造廠商不再像過去只能被動(dòng)接受客戶要求改善，將設(shè)備馬達(dá)功率越做越大。直到近幾年來(lái)開始佈建IoT，才發(fā)現(xiàn)是客戶使用習(xí)慣有誤，開始導(dǎo)入AI演算法及邏輯判讀分析結(jié)果，自動(dòng)排除錯(cuò)誤流程；輔以AI建模等工具，快速變更設(shè)計(jì)及生產(chǎn)製程，以符合目前更短的產(chǎn)品生命週期要求。

但林鼎皓強(qiáng)調(diào)，TANGRAM的IIoT產(chǎn)業(yè)架構(gòu)核心並非PLC、SMB，而是在OT端零組（配）件結(jié)合感測(cè)器，再透過行動(dòng)裝置App掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。倘若客戶允許，就能隨時(shí)利用CT連上雲(yún)端。他認(rèn)為：「物聯(lián)網(wǎng)其實(shí)不難，重點(diǎn)在於建立生態(tài)系，串聯(lián)跨領(lǐng)域和不同階層Information model，還涉及權(quán)限問題，而影響客戶使用體驗(yàn)?！宫F(xiàn)已導(dǎo)入眾多工商業(yè)設(shè)備零組件應(yīng)用，包含商用濾水器、環(huán)控系統(tǒng)、智慧建築大樓水泵系統(tǒng)等，藉著TANGRAM建置IoT功能，使得模組化變得相當(dāng)重要。

TANGRAM則包括13種物理量感測(cè)器、27種應(yīng)用功能模組，可以串聯(lián)泛工業(yè)領(lǐng)域不同機(jī)臺(tái)，成為設(shè)備優(yōu)化最佳夥伴。再透過手機(jī)App及雲(yún)端平臺(tái)作為串連客戶、產(chǎn)品使用TANGRAM的最重要載具及入口；提供加工現(xiàn)場(chǎng)慣用殺手級(jí)應(yīng)用功能模組，建立設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)資料收集和分析平臺(tái)、示警通知，優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)加工製程；且所有智慧物聯(lián)網(wǎng)都可OTA，每當(dāng)有新功能模組或演算閥值上架，即可快速部署到相關(guān)加工設(shè)施及零部件裝置上，更新韌體和參數(shù)。

尤其是儀表板（Dashboard）模組功能非常重要，讓客戶可以自行挑選設(shè)備、感測(cè)器並排版，進(jìn)而指定要檢視的相關(guān)連設(shè)備資訊，一旦定義完成Information model，就能一次串連設(shè)定、出貨所有零組件資訊，而不必任何編程；再透過WIDGET快速整合成油壓?jiǎn)卧瑢⑺匈Y訊回傳，教導(dǎo)如何維修；未來(lái)還可望加入QR-code支援智慧物流，用來(lái)判讀對(duì)應(yīng)的SOP資訊。

至於AR則是客戶直接從TANGRAM平臺(tái)下載，不必透過App，只要隨時(shí)隨地執(zhí)行更新流程，全世界客戶都能得到最新保修SOP。當(dāng)IoT Cloud與AR、AI整合，就能從傳統(tǒng)週期性保養(yǎng)改為條件式＋預(yù)測(cè)性設(shè)備維護(hù)，量化資訊及傳承經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造製造現(xiàn)場(chǎng)無(wú)限可能。

總結(jié)

圖3 : TANGRAM的IIoT產(chǎn)業(yè)架構(gòu)核心並非PLC、SMB，而是在OT端零組（配）件結(jié)合感測(cè)器，再透過行動(dòng)裝置App掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，現(xiàn)也導(dǎo)入智慧建築大樓水泵系統(tǒng)。（攝影：陳念舜）

目前物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)該解決的是傳統(tǒng)零組件出售後，往往就像斷線風(fēng)箏的問題，若能透過TANGRAM技術(shù)蒐集並提出保養(yǎng)建議，利用零組件廠商更能掌握真實(shí)壽命及性能的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步確認(rèn)機(jī)臺(tái)穩(wěn)定性；並將相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到雲(yún)端平臺(tái)分析，讓設(shè)備廠商可進(jìn)行跨領(lǐng)域、不同階層整合Information model、AR，對(duì)使用者也能避免自動(dòng)化產(chǎn)線停機(jī)。

「重點(diǎn)並非加裝感測(cè)器，而是要真正瞭解客戶對(duì)於設(shè)備的痛點(diǎn)，從問題的現(xiàn)象逆推回去解決，可見raw data對(duì)於AI演算法的重要性?！谷缤囉捅砭褪且环N感測(cè)器，但客戶最關(guān)心的其實(shí)是剩餘公里數(shù)，過去工業(yè)設(shè)備及零組件通常以運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)來(lái)評(píng)估使用壽命，未來(lái)也應(yīng)該比照現(xiàn)今汽車原廠保修的服務(wù)，提前預(yù)告何時(shí)該更換新品，而非等壞了才修！

*刊頭圖（source：smbsector.com）