智能工厂不只要效率 安全节能更重要

真正的智能工厂，不只是要追求效率，更要重视安全。从工厂、机械和过程自动化到发电、供应和运输等各领域的工业自动化应用中，都需要越来越多的安全设备，尤其在IEC 61508规范已成为安全设备开发、实施和操作的标准后，更让社会各界对如何关注保护工人不受有害环境的侵害，虑在有可能出现危险情况时系统应如何反应等，有更具体的参考。

因此，随着科技日新月异和产品制造的复杂性，如何有效的缩短IEC 61508规范产品的开发时间，降低系统复杂度，减小认证风险，将是工业自动产业发展的重点之一。

只有自动不够安全

制造业的安全可以分为机械安全和过程安全。机械安全主要保障的是人身，目前已经受到了高度重视，安全开关、安全按钮、安全门等，早已成为工厂内的标准配备，但未来会进入智能工厂的安全设备，还包括安全传感器、安全PLC、安全汇流排、安全以太网等产品。

过程安全则是保障生产过程的安全性。如今，许多自动化供应商虽已有能力提供安全解决方案，但安全解决方案最大的挑战，不仅仅只是提供一种或几种安全产品，而是要如何将安全功能嵌入到使用者的机械设备的同时，不会影响生产过程。

由于自动化是让机器或装置，可以在无人干预的情况下，按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程，虽然藉由自动化技术可以将人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，将更多的精神投注在关键工作，极大地提高劳动生产力，但也因为自动化的过程，没有人或较少人的直接参与，一旦现场状况超越事先写好的程序或指令所考虑的范围，自动化过程将会英雄无用武之地。

因此，为了让工厂制造流程包括需求、设计、开发、产品、安装、使用等各生命周期阶段避免失误，业者会在系统设计中采用冗余设计，在要求比较严格的应用情境中，还采用多样性技术，其作用是防止安全系统出现故障时，可以让备用系统马上接手。

此外，当制造流程开始网络化后，信息安全也越来越受到重视。尤其在工业应用环境，恶意软件的入侵，将会造成生产线停顿，导致非常严重的后果。因此，工业网络安全有更高要求，一般办公应用的信息安全解决方案，通常不能满足智能工厂的需求，基于工业防火墙/VPN技术相结合的硬件解决方案，便成为未来的关注焦点。

但工安问题与生产问题最大的差别，在于前者的不可预知性可能更高。因此，工安解决方案对于经由自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制的智能化技术，需求更是殷切，也是相关业者未来必须致力实现的目标。。

节能减碳也需要有智能

瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)大气及气候科学研究中心(Institute for Atmospheric and Climate Science)的罗格吉(Joeri Rogelj)在期刊「自然气候变迁」(Nature Climate Change)的最新研究指出，如要达成2009年哥本哈根协定(Copenhagen Accord)，碳排放量在2020年之前，需较2010年的碳排放标准降低8.5%，并持续减少。

根据2010年国际能源总署《能源技术展望》中推估，2050年全球拟降低480亿吨CO2的关键因素，一是使用端：从能源效率提升占关键的53%；其次是供给端：再生能源占17%，然后是碳捕获与封存。由此可知，提升能源效率并做好能源管理，是达成企业承诺减量目标的重要手段。

智能工厂的发展，自然也难以置身事外。尤其在油电双涨及全球关注碳排放数量的趋势下，企业未来势必要透过节能减碳来增加产品的竞争力。

但未来的节能减碳目标，不只是节省电力或降低排碳量，还需要增加增加二氧化碳、氨氮、氮氧化物等约束性的控制指标，势必也会对工业自动化有着更高的要求。业者除了应该积极地采用先进的节能降耗技术，实现科学的管理理念、模式、流程外，逐步淘汰低效设备和高耗能产品群在企业生产中的应用，对于实现节能减碳更有着重要的推动作用。

成功的能源管理系统要同时用到许多智能管理技术与工具，如节能监控系统、能源知识专家系统、节能改善工具、投资效益分析及厂商改善能源绩效所需要的各种管理系统 工具与技术，这些新的能源管理系统需要产官学研的全力投入一起研发，才能成为节能减碳的有效工具。

如「高效率能源管理」就是要透过一连串生产自动化的管理流程，使单位生产力的能源成本降到最低，以最低的能源成本达到最高的生产效能。西门子台湾分公司(Siemens Limited Taiwan)工业自动化事业部协理Michael Steigberger指出，高效率能源管理可以持续地监控厂房或系统的能源运用，进而减少能源与营运成本，提升企业竞争优势，同时降低对环境的影响，有助投资成本快速回收，提升获利。