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智慧製造、綠能生產與都市生產 形成工業4.0三大核心

  • 廖家宜
隨著環保意識近年受到各國政府重視,綠能生產也為工業4.0必須正視的課題之一。Irekia

「工業4.0」一詞最早由德國提出,隨之便引領全球製造業進入智慧製造時代,並熱切關注各種智慧製造相關議題。但外界似乎對於工業4.0的研究仍多集中在智慧製造,強調如何運用工業物聯網技術提升製造效率與品質。

然而,德國學者呼籲外界應重視,工業4.0的核心價值除了智慧製造外,綠能生產(Green Production)與都市生產(Urban Production)也為其中兩個不可忽視的關鍵。

當外界提起工業4.0,往往容易將其與智慧製造畫上等號,像是工業物聯網(IIoT)、人工智慧(AI)、機器人、大數據等,都是其常見所運用的技術。但德國人工智慧研究中心(DFKI)CEO Wolfgang Wahlster卻指出,事實上工業4.0並非單一指智慧製造此領域,而是應由三大面向組成。

除了智慧製造外,包含綠能生產與都市生產等,也都是工業4.0的核心元素之一,但外界卻容易將此忽略。綜觀工業4.0的發展趨勢,Wolfgang Wahlster認為不應只侷限於強調工廠設備如何實現智慧化生產,也應關注於員工間的交流與互動,創造新的營運模式。

綠能生產與都市生產兩者背後也與智慧工廠密不可分。所謂都市生產強調的是如何讓智慧工廠透過智慧製造技術將其融入到都市環境當中,以便更貼近員工的住家環境。

舉例來說,在過去的既定印象中,工廠較多集中在非都市土地如工業區或科學園區內,但通常這類區域離都市有一段距離,對於部分員工來說,辦公地點與住家環境相隔甚遠,往來十分不便。

員工也是企業的資產之一,因此智慧化除了體現在工廠設備外,針對員工辦公空間的設計也應邁向智慧化的發展。

正因如此,現今許多企業正朝向數位化轉型,國外企業甚至開始紛紛倡導居家辦公(Work From Home),意圖透過數位化的辦公空間與雲端系統,讓工作不受空間與時間限制,亦能讓員工在家庭與工作之間取得平衡。

除了辦公空間的智慧化設計,另一個面向則是透過導入物聯網技術,讓工廠突破與都市的遠距離設限,即便當時員工可能身處離工廠好幾公里外遠的地方,亦能在工廠發生變故的當下即時獲取通報訊息。

一旦有異常情況產生時,不論身在何地,企業員工都能通過各種行動載具掌握即時狀況並採取後續處理,此舉不但提升作業效率,更免於工廠與住家來回奔波。

而隨著環保意識近年受到各國政府重視,綠能生產也為工業4.0必須正視的課題之一。遠東先進纖維營運部協理林偉仁指出,目前對於綠能生產最容易達成的便是節能減碳的目標。過去工廠對於能源管理皆是從工廠總用電量下手,但此舉治標不治本。

林偉仁進一步指出,以台灣傳統產業或電子業來說,目前多數企業對於工廠用電量仍是通過總用電量計算,對於真正耗電源頭反而無法仔細掌握。若欲探究更詳細的用電量,頂多往下再分成十個迴路,大概可以辨識出哪些系統架構的耗電量。

但若要更詳細掌握每個轉動設備的耗電資訊,最直接的方法便是建置智慧電表,將工廠設備透過感測技術即時分析用電量,讓企業端不再只能依靠用電總量,而是從設備用電建立能源管理機制。

雖然智慧電表的初期建置可能會消耗大量成本,但從長遠目標來看,除了耗能資訊更易於掌握之外,將來更能透過用電量進行成本分析,讓工廠不再只是盲目生產而達不到真正的營運效益。