跨領域技術整合 創造無人化工廠

工業智慧自動化話題在近年來，都是製造生產業務為主公司的熱門話題，主要原因除了降低公司生產成本之外，更由於各國政府政策的推動，及各產業界龍頭大動作宣示發展智慧自動化工廠。

美國政府也曾宣布高階製造業回流政策，讓各大企業包括福特、蘋果、英特爾等，已逐步將高階製造產線移回美國境內。而台灣某製造業龍頭，更是宣布要部署機器人生產線，發展出可關燈生產的自動化無人工廠。

自動化無人工廠需要整合不同領域的技術，包含了生產製造、保全系統、資訊系統、能源管理等，許多製造業的工廠很早就開始導入了自動化技術，常見有會在工廠製程前端導入可程式控制器整合控制設備、感測器等裝置，後端則會部署具備蒐集資料功能的電腦，而隨著科技的進步，廠商導入越來越多的設備及技術來提高工廠自動化的程度，如人機介面(HMI)、工廠製造資訊系統(MES)、資料蒐集與監控系統(SCADA)、能源管理系統(FEMS)、機器手臂等。

若以人體構造來比喻無人工廠，負責工廠內協調各元件的資訊系統，就如同掌控全身運作的大腦系統，而網路基礎建設就如同傳導訊息的神經，整合了工廠內的不同運作單位，讓各子系統內不再是獨立運作的個體，企業內的資訊系統如企業規劃決策時運用的系統，例如：物料需求規劃(MRP)、製造資源規劃(MRPII)、企業資源規劃(ERP)，這些系統主要功能是提供支援決策的資訊。

再加上執行階層的現場管理系統，例如：製造執行系統(MES)、倉儲管理系統(WMS)、品質確認系統(QAS)，這些系統負責即時的收集工廠資料，並傳遞給規劃階層的系統。以及設施與流程控制系統為：可程式邏輯控制器(PLC)、系統控制與資料收集系統(SCADA)、流程控制資訊系統(PCCS)，這些系統功能主要在於處理製造設備的流程。

由於整合資訊系統會涉及不同的作業系統跟硬體，一旦系統出現問題，很容易就會面臨資訊安全、生產時程延誤、工廠癱瘓等風險。

因此在建置資訊系統時，需要全面性的考量，讓工廠內的每一個子系統，都能夠互相分享資訊，而這就是公司內部建置雲端系統的初衷。此外，由於整合各項子系統內資訊的複雜度相當高，資源虛擬化就成為了降低管理資訊系統的一項解決方案。

虛擬化可將電腦物理資源，如伺服器、網路、記憶體等予以抽象化，轉換後呈現出來，讓使用戶可以用比原本的組態更好的效率來應用這些資源，可協助企業解決過去一些營運上頭痛的問題，例如降低成本。由於虛擬化的分區可以讓一台伺服器如同多台伺服器般運作，使用者在採購初期便可省下添購新伺服器或儲存設備的費用，在相同業務量的情況下，企業可將伺服器數量降為原先的五分之一到十分之一。

而且更可減少用電能源價格，根據統計，這高昂的電費中有55%都是用於空調等環境，剩下的45%電能才是供給資料中心裏伺服器設備使用的。而且一般企業內伺服器的平均使用率竟然只達到20%。虛擬化技術可協助降低CEO「有錢買設備，沒錢用電」的頭痛問題。

而IT資源虛擬化之後，管理資源調度也將更為容易。因此當客戶有任何新需求或任何緊急業務同時出現，系統作業無須等待即可立即彈性分配資源，以應付大量作業需求，讓組織靈活因應新業務需求，且使用虛擬化技術做系統設定極為簡便，增加管理有效性。

德國政府提出的工業4.0計畫，已經描繪出未來工廠的樣貌，工廠將以全新生產流程運作，除可與企業管理流程垂直整合外，亦可透過網路與外部供應鏈水平溝通，完成即時控制從訂單到交貨的連結。讓人們對於未來製造業的樣貌又更為清晰。