從物聯網到智慧工廠
- DIGITIMES企劃
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以WSN(wireless sensor network)、M2M、RFID為核心，結合應用端專業領域知識的物聯網，已成為近期諸多產業發展的關鍵趨勢。尤其是對於需要滿足分散、多點、大範圍的資料收集與運算需求，進一步使「物」變得智慧化的產業或市場，更是物聯網一展身手的所在。而對製造工廠而言，邁向智慧化與資訊化的「智慧工廠」，更是達到增效節能與更安全的途徑。
物聯網的概念最早是由國際研究機構Auto-ID中心於1999年提出，即利用全球統一的物品編碼作為物品標識，通過RFID等資訊傳感技術及設備，透過網際網路連接所有的物品，實現智慧化識別和管理。
物聯網技術目前正逐漸融入到各行各業，從原物料的探勘、生產、物流到送達工廠的整個過程，所有的貨物及裝備都埋有電子標籤，讓不同的裝置可以互相溝通，人和物品以及物品之間都能夠彼此進行交流，成為網路的一部分，包括原物料的採購、庫存、銷售等領域，都可透過完善優化的供應鏈管理體系，進而提高效率，降低成本。
此外，物聯網與工廠生產設備的融合，可以對工廠在生產過程中所產生的各種污染源，進行即時監控。把感應器應用到設備、油氣管道中，可以感知危險環境中工作人員、設備機器、周邊環境等方面的安全狀態資訊等。還可對對危險物品的運輸進行監控，對每一批運輸、每一批物料的特徵進行描述，如此一來，就可以追蹤到每一個貨櫃或散貨中的原物料，提供更多的安全保障。
除了對危化品進行全程跟蹤和監控，工廠在製造過程中，對於水、油、氣的運輸及設備遠端控制的需求，也因為油電雙漲的趨勢，必須變得比過去更加謹慎。而利用RFID可以追蹤和管理油氣資源設施間的輸送環節，提高油氣運輸安全性，並可利用RFID可以遠端遙控油氣管道的閥門開關，平衡油氣流動，進而使設備的管理更加智慧化。
從生產到原物料取得都能產生效益
以美國Valero能源公司為例，Valero的總資產能在10年內由50億美元快速增加至1200億美元，關鍵在就在於透過智慧工廠解決方案，有效的保持管理控制能力，並最大限度發揮出了業務整合力。
Valero首席資訊官Hal Zesch指出，在工廠內有一個數位化大螢幕，螢幕上包含Valero位於三個國家所有工廠的資訊，持續監控著20000個資料流程的情況，並對所有資訊進行即時匯總。螢幕上還有一個即時警告顯示，通過螢幕上的電子儀錶，就可以知道每桶油的能耗是否超過了計畫用量。此外，每名決策人員還可以隨時隨地通過資料終端設備，獲取所需資訊。導入智慧工廠解決方案後，工廠每年可以因此節省1.2億美元到2億美元的成本。
此外，物聯網技術用於製造最上游的原物料採集及探勘，也有相當的成效。以石化產業為例，「數位油田」的推動，就是產業高度關注的方向。數位油田其實就是一種全面資訊化的油田，即以資訊技術為手段，全面實現油田實體和企業的數位化、網路化、智慧化和視覺化。
物聯網在數位油田的核心應用之一，就是油井生產遠端監控系統。該系統可通過感測器、攝像頭等設備，對油氣井生產資料進行採集，並通過傳輸終端把資訊發送至生產管理部門，對資訊進行分析管理，掌握油井生產狀況，進行必要的遠端控制，以實現油田高效開發、降低消耗、安全生產、減輕員工勞動強度、提高工作效率和管理水準等目標。
不論是危化品物流、油氣開發、智慧工廠還是數位油田，物聯網的發展目前已為各行各業資訊化進程，提供前所未有的新機遇。根據研究機構iDate估計，2012年在全球將有1.9億的機器設備會通過物聯網，進行連接和資訊共用。
推進傳統製造業轉型升級
物聯網應用在智慧工廠，具有相當廣泛的應用前景，經濟效益和社會效益明顯。導入物聯網的智慧工廠，至少可以實現以下五個功能，即：電子工單、生產過程透明化、生產過程可控化、產能精確統計、車間電子看板。通過這五大功能，不但可實現製造過程資訊的視覺化，對於生產管理和決策也會產生許多作用。
如計畫與工廠現場資訊共用，可以用更科學的方式排定生產流程；促進生產現場與支持協調同步，減少停機損失；及時發現設備人員等異常，快速做出回應；提高人均效率，減少人工使用；自動採集加工績效，創造公平的勞動環境；資料採擷和利用，支持企業管理層面的科學決策。
導入物聯網技術的智慧工廠，可以將企業資訊化的效能，延伸到生產工廠，直達最底層的生產設備，並透過即時監控和預報警機制，彌補企業管理資源的不足，而詳盡的原始資料，可讓企業了解如何快速、大幅度地降低生產成本，持續地提供管理水準、經營績效和綜合競爭力，推進傳統製造業轉型升級。
