施耐德電機攜手翊聖打造工廠電力管理 電網監測創造下個20年商機
- 鄭斐文／台北
-
你的公司是否有專責的機電負責人員？工廠是否需要各種能耗報表供不同部門使用？又或是大樓電錶數量超過2,000個，需要專業團隊協助分析電力資訊？這些問題看似不是公司營運最迫切事項，但長遠來看公司每年增加30%能耗，無形中侵蝕公司營運成本而不自知。
對此，全球能源管理業者施耐德電機，推出StruxureWare Power Monitoring Expert電網監測軟體，旨在協助廠務經理在時間、人事成本、系統複雜度、營運成本掌控等面向提供更客製化、人性化的解決方案。台灣翊聖企業自2015年2月開始規劃、設計到年底的測試，2016年第1季StruxureWare Power Monitoring Expert正式在翊聖工廠運轉，翊聖為何選用施耐德電機的電力監測系統？對工廠製程又解決哪些具體問題？
翊聖導入施耐德方案的契機
公司成立超過二十個年頭的翊聖企業，是台灣聚烯薄膜製造領導廠商，其產品橫跨彩藝、膠帶、電子、醫療等業界，聚烯薄膜相關材料主力出口至曰本及歐，美洲市場。
談起與施耐德電機的合作因素，翊聖董事長林仲箎指出背後有兩個層面的訴求，分別為投資面與營運面。翊聖廠房的投資，放眼的是下個20年的商機，藉由階段性投資，提升產品競爭力、打造無塵室廠房、工廠自動化監控等，導入施耐德電力監測系統，等於幫助企業規劃更長遠的投資。
實際營運面，施耐德StruxureWare Power Monitoring Expert扮演台電與翊聖之間的監測橋樑。電力從台電輸出到廠區，廠區內部所有電力管理皆採用施耐德整體解決方案產品，從中壓環路開關(RM6)、搭配保護電驛、電力品質分析電表、空氣斷路器(ACB)到無熔絲斷路器(MCCB)。硬體設備包含在電力機台內裝載無熔絲開關，以及計費電表，全天候監測電力品質及電力諧波數據，用電迴路偵測到機台過熱或當機的情況時，便立即傳送緊急簡訊到特定人士手機示警，同時可藉於系統得知每一個設備或製程花費多少電力成本。
林仲箎進一步提及，電力管理除了做到電力供給平衡外，電力監測的連續數據也能追蹤生產過程中發生的潛在問題。例如模具測試電流的數據，比對實際機台所顯示的指標數據是否相同，利用電流大小判斷機台溫度是否合理，等於在製造端做各種假設基礎的測試。之前翊聖曾遇到情況是設備供應商更換材料供應商，設計圖並未改變，但只是熱膨脹係數不同導致加熱後套筒變形，這就必須透過電表數據回推當時生產的條件係數，才能找到問題發生於哪個生產環節。
降低人力成本，品質追溯，提升成交率
翊聖導入施耐德設備方案後，對工廠整體運轉帶來哪些具體的回饋，林仲箎認為可歸納出5大項目：
1.當機事故做到事前預防：過去曾因午後雷陣雨問題，打雷現象造成工廠設備運作時面臨電壓突降的情況，翊聖的生產設備其壓降限制在10%，當電壓降低超過10%時便會造成當機。而施耐德的電表記錄，明確追蹤壓降時間，當數據超過一定限度便發送警告簡訊，避免當機狀況再度發生，所以在這次事故系統能回追當時當機數據，同時擬定明確的事前預防措施。
2.人員成本降低：過去在翊聖一廠需要每天靠人力抄電表數據，但人力抄寫難免有誤，同時也只能從事後的數據發現問題，而無法做到事前的預防。現在透過數據報表匯出，具體減少2~3員工人力，同時這套網路監管系統未來也能複製到其他廠區，不須龐大人力就能追蹤各區電力運轉情況。
3.做到品質追溯效用：翊聖與許多國際廠商合作，商品主力銷售到海外，林仲箎表示公司之間的合作簽約，有些廠商為了確保產品的品質，不只是看成品驗收還會要求檢視生產設備如何保養、維護，生產過程的電壓、製程週期的穩定性等，這些都需要做到品質追溯功夫，也就是在生產管理端具體做好管控，而施耐德提供的監控電力監測系統，就非常適合台灣中小型工廠規模。
4.大數據應用：透過StruxureWare Power Monitoring Expert軟體，翊聖能在平台上抓取各項電力資訊，再把數據應用到生產管理、原料管理。例如當出貨後發現產品有一批有瑕疵問題，不一定能在檢驗端發現，但若透過產品批號、生產時間再搭配電力數據，就能追蹤設備製造過程是台電供電問題，還是製造設備的問題。因此可藉由大數據的追溯，來掌握品質；並維持客戶關係。
5.電力環境管理：工廠供電不穩定的問題，原因可能來自變頻設備在電力傳輸過程中發生問題。施耐德設備可提供電力諧波管理的功能，減少諧波污染所造成的能源消耗。對翊聖來說，當電力環境雜訊過高容易造成轉速不穩，就會衍生出產品膜度不均、溫度落差、校正數錶不準確，甚至影響機台壽命等問題，所以電力品質維護的預防作業更顯重要。工廠管理不僅遵守製程的標準作業流程(SOP)，還要讓管理者隨時掌握電力即時狀況。
即時電力管理，維運工廠製程好放心
電力管理除了廠房內部的應用，對辦公型大樓或其他產業的機台，同樣能提供其他方面的效益。施耐德StruxureWare Power Monitoring Expert這套軟體能協助業者做到電力管理的四大協助：電力穩定性及可靠性、成本控管、能源效率、配電監測。
電力可靠性的關鍵在於主動強化配電網路，同時監測斷路器狀態、跳電次數、即時電壓、變壓器、自動切換開關(ATS)、發電機、電容器組及分接頭切換器等設備。而在成本分配面向，這套系統能自動收集能耗計算資料(AMR)，根據分段費率、用電需量、時間電價(TOU)、功因獎懲、稅費等，計算能源成本(WAGES)用量。所以在帳務上能收集、計算有關建築物、部門、製程、輪班、線路及設備的成本。
能源效率端，找出不良功率因數的設備或區域，並提出功率因數改善措施。確認電力品質，審查歷史模式藉此建立高效的用電計劃。配電監測則是善用現有的用電設備容量，避免設計過度的基礎架構，透過檢測過往及目前的負載模式和隱藏的容量，找到最適合的配電方案。
客製化監測電量，數據報告一把抓
翊聖廠房引進電力監控為的是布局下個20年的投資，施耐德代表指出，沒有監測及維護計劃，每年能耗至少增加8%；缺乏監控管理及系統控制，每年能耗的損失高達至少12%，透過能源永續性分段效率計劃，少量投資，最快2年內就能回收投資報酬。
對台灣中小企業而言，要馬上更新整套的電力監測系統會有成本上的考量，而Power Monitoring Expert便為客戶提供逐步投資的設計。而在相容性方面， 採用ODBC、OPC、XML、Modbus、OPC伺服器、OPC用戶端等標準架構，與協力廠商之系統監控及資料擷取系統(SCADA)、自動化、樓宇管理、會計系統等公用資料達到開放標準架構的相容性。
當數據得以整合後，如何匯出並製作成可讀性的資料至關重要。Power Monitoring Expert協助製作電力品質分析，包含全系統的事件、波形繪圖、諧波、k因數、峰值因數、對稱分量等電力數據，還能診斷電力品質問題，並以圖像快速顯示ITIC曲線上的電力品質事件。
相關數據匯集後並製作成全方位報告，目前Power Monitoring Expert配備16個預先設定報告範本，同時可選擇客製化的報告，經由電子郵件或網路的手動、排程、警報事件即時傳送分析報告，解決廠區現場問題。
從翊聖的案例，導入電力管理除了追蹤電力、延長設備效能獲得實質幫助，同時電力追蹤更能進一步掌握塑膜製程穩定度，維持產品高品質，供應商/客戶的雙贏合作模式，不僅對地球能源、環境永續貢獻心力，同時在企業經營也能讓品牌更上層樓。
