跨领域技术整合 创造无人化工厂

工业智能自动化话题在近年来，都是制造生产业务为主公司的热门话题，主要原因除了降低公司生产成本之外，更由于各国政府政策的推动，及各产业界龙头大动作宣示发展智能自动化工厂。

美国政府也曾宣布高端制造业回流政策，让各大企业包括福特、苹果、英特尔等，已逐步将高端制造产线移回美国境内。而台湾某制造业龙头，更是宣布要部署机器人生产线，发展出可关灯生产的自动化无人工厂。

自动化无人工厂需要整合不同领域的技术，包含了生产制造、保全系统、信息系统、能源管理等，许多制造业的工厂很早就开始导入了自动化技术，常见有会在工厂制程前端导入可程序控制器整合控制设备、传感器等装置，后端则会部署具备蒐集数据功能的电脑，而随着科技的进步，厂商导入越来越多的设备及技术来提高工厂自动化的程度，如人机界面(HMI)、工厂制造信息系统(MES)、数据蒐集与监控系统(SCADA)、能源管理系统(FEMS)、机器手臂等。

若以人体构造来比喻无人工厂，负责工厂内协调各元件的信息系统，就如同掌控全身运作的大脑系统，而网络基础建设就如同传导信息的神经，整合了工厂内的不同运作单位，让各子系统内不再是独立运作的个体，企业内的信息系统如企业规划决策时运用的系统，例如：物料需求规划(MRP)、制造资源规划(MRPII)、企业资源规划(ERP)，这些系统主要功能是提供支持决策的信息。

再加上执行阶层的现场管理系统，例如：制造执行系统(MES)、仓储管理系统(WMS)、品质确认系统(QAS)，这些系统负责实时的收集工厂数据，并传递给规划阶层的系统。以及设施与流程控制系统为：可程序逻辑控制器(PLC)、系统控制与数据收集系统(SCADA)、流程控制信息系统(PCCS)，这些系统功能主要在于处理制造设备的流程。

由于整合信息系统会涉及不同的操作系统跟硬件，一旦系统出现问题，很容易就会面临信息安全、生产时程延误、工厂瘫痪等风险。

因此在建置信息系统时，需要全面性的考量，让工厂内的每一个子系统，都能够互相分享信息，而这就是公司内部建置云端系统的初衷。此外，由于整合各项子系统内信息的复杂度相当高，资源虚拟化就成为了降低管理信息系统的一项解决方案。

虚拟化可将电脑物理资源，如服务器、网络、存储器等予以抽象化，转换后呈现出来，让使用户可以用比原本的组态更好的效率来应用这些资源，可协助企业解决过去一些营运上头痛的问题，例如降低成本。由于虚拟化的分区可以让一台服务器如同多台服务器般运作，使用者在采购初期便可省下添购新服务器或储存设备的费用，在相同业务量的情况下，企业可将服务器数量降为原先的五分之一到十分之一。

而且更可减少用电能源价格，根据统计，这高昂的电费中有55%都是用于空调等环境，剩下的45%电能才是供给数据中心里服务器设备使用的。而且一般企业内服务器的平均使用率竟然只达到20%。虚拟化技术可协助降低CEO「有钱买设备，没钱用电」的头痛问题。

而IT资源虚拟化之后，管理资源调度也将更为容易。因此当客户有任何新需求或任何紧急业务同时出现，系统作业无须等待即可立即弹性分配资源，以应付大量作业需求，让组织灵活因应新业务需求，且使用虚拟化技术做系统设定极为简便，增加管理有效性。

德国政府提出的工业4.0计划，已经描绘出未来工厂的样貌，工厂将以全新生产流程运作，除可与企业管理流程垂直整合外，亦可透过网络与外部供应链水平沟通，完成实时控制从订单到交货的连结。让人们对于未来制造业的样貌又更为清晰。