談整廠優化 智能自動化工廠趨近難以企及的“完美境界”
- 陳妍蓁
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具前瞻性的製造商力求徹底提高資產利用率、生產力與運轉時間，同時透過整廠優化的方式使這些優勢與企業的其他方面整合。
製造產業有各種不同的目標，但其中一項目標－整廠優化 (PWO)正逐漸落實在許多組織企業之中，透過例如：節能、卓越營運、降低成本及法規遵循等措施，企業開始看見這些項目相互結合，進而實現目標。
PWO具有許多不同面向，並且在企業的不同環節之中具有不同的意義。簡單來說，其主要目的使製造環境中所有環節的運作發揮最大的資產利用率、生產力及運轉時間，並且將這些效益與企業中的所有其他層面完美整合。PWO不只是一項單一步驟的流程，而需要持續性的管理與監控，以協助企業整體在工廠的生命週期中持續改進。
PWO的強大力量有助於提供競爭優勢。自動化是1種獲得快速及顯著競爭優勢的方法，在這幾年，自動化無所不在，隨著自動化普遍，其競爭優勢乍看似乎已經消失，然而，自動化與控制生產製程的系統，對公司的成功具關鍵重要性。現在控制系統就如同是工廠的大腦與神經系統，整廠控制系統實施並且運行良好和管理完善，可以再次成為競爭優勢的來源；帶來巨大的機會，以優化資產利用率、產能、產量以及上市時間。
此外，也能藉由整合式安全與對於異常情況的即時精確警示，為員工提供更安全的工作環境。PWO不僅能管理技術資產，更涵蓋了許多層面。在企業層面，還有許多其他的內部及外部因素也必須列入考量；若未加以考慮，則工廠無法稱得上是真正的優化。
本文中將檢視PWO的各個層面，並討論關鍵的推動者「網路」─以及保持網路安全的重要性。
正確的連線
這些企業層級的問題只有在適切的時間、提供適切的資訊給適切的人員時，才能成功解決問題。有賴於資料的可視性、可擴展性及互用性(均透過共通的乙太網路存取)，藉由將分散的自動化設備與來自製程控制系統及ERP系統的系統資料進行連結與結合，即可實現完美無礙的資訊流。一旦資料備妥之後，就能以最有效的方式投入運用。
任何PWO程式的關鍵元素皆為「骨幹」，其作用不僅是作為資料的渠道，更是用於機器及製程的所有自動化與安全功能。如果具備多個網路、通訊協定及供應商，則瓶頸是不可避免的，因為資料是從某一種格式轉換成另一種，因此對於任何製程都會增加不必要的複雜度與時間延遲。透過使用單一網路，在此情況下，一項標準且未經修改的乙太網路工業通訊協定(Ethernet/IP)網路與就可以協助革新點對點的完美無礙資料傳輸方式，無論是最簡單的組件等級I/O區塊、到總體公司MES系統。
網路融合
製造與企業之間的網路融合，可提高製造資料的存取量，使製造商能夠制定出更完善的商業決策。然而，這種融合會使生產資產(例如，工業電腦和控制器)暴露於傳統的安全性威脅。透過解決內部及外部安全威脅，來協助製造商保護其資產。此種方式在不同的製造階段(例如，工作單元及現場操作)，運用可解決各種威脅類型的原則與程序，採用物理及電子防禦層。「製造商需要一項營運流程，以建立及維護安全性的能力。而此流程包括辨別優先權、資產、潛在的內部及外部威脅與風險。此外，也涉及建立需求、了解所需的能力，以及發展架構與原則，發展一個穩健而安全的網路基礎設施也需要保護控制及資訊資料的完整性、可用性與機密性。在發展網路時，製造商必須確認「網路基礎設施是否具備足夠的彈性來提供資料可用性？」、「資料的一致性如何？是否可靠？」、「資料是如何使用的？其操作運用上是否安全？」
IT責任包括保護公司的資產及智慧財產權，而這必須落實企業安全原則，以保全資料的機密性、完整性和可用性。雖然製造安全性原則的落實存在著相似性，但重點在於使連續生產的運作具有最高的優先權。製造安全性原則的執行，可以保護資料的可用性，完整性及機密性。此外，企業與製造之安全性原則的不同之處，在於如何處理升級。對於商業應用來說，諸如作業系統和應用軟體的修正檔及防毒定義檔更新，商業用戶會盡速進行升級；然而，對於正在運作中用於製造的伺服器而言，則可能會導致營運中斷，並造成生產問題。因此，安全性原則應將升級定義為在生產停機過程中的排程事件。
企業強化
如同工廠、其技術及產業法規的演進一樣，產業製造的世界也在不斷改變－對於PWO的需求亦是如此。選擇可提供最大PWO機會的系統時，所應尋求的重要元素包括可進行跨領域全廠控制的能力，以及在1個單一、開放、安全的網路上進行整合與對控制器進行進階控制的能力。而製造商也將需要可提供可追蹤性、可與業務系統整合、可提供資產管理以及預防性維護的軟體解決方案。(本文由洛克威爾自動化有限公司提供，陳妍蓁整理)
