返回首页
当前位置: CompoTech China > 专题 >

工业4.0盲点三:投资不当,效益难估

时间:2018-12-24 08:01来源:Compotech 作者:任苙萍 点击:
从能源出发,智慧工厂步步为营
去年从资策会衍生创业 (Spin off) 出来,由光宝科技、研扬科技、国发基金、资鼎公司所投资的思纳捷科技 (InSynerger) 认为,"能源管理"是发展工业 4.0 与智慧工厂的骨干,"设备与机台管理"是神经,而"智慧分析"则是实现智慧工厂的中心枢纽 (就连飞机引擎供货商劳斯莱斯都转型卖飞行时数)。但因智慧分析需基于能源、设备与机台长期监测的数据收集才能进行,不如先从企业主在意的能源效率 (Energy Efficiency, EE) 着手。总经理庄棨椉表示,除了厂务节能,制造工序也有节能空间,例如,利用电能与频谱分析并优化控制加热设备。
 

照片人物:思纳捷总经理庄棨椉
 
庄棨椉援引 PWC 研究表示,成功实现工业 4.0 所面临的最大挑战不是技术面,而是"不易理解经济效益,担忧过度投资",建议将"能源管理"作为前奏曲,其后先水平展开 (快速设备整合)、再垂直深化 (大数据分析优化),依次导入异质联网、虚实整合、诊断预测,阶段性任务分别为:电能管理、工业联网、信息可视化、数据分析、智能管理;而将异质机台联网结合能源系统是很好的突破口,后续就资料可视化、分析、诊断、预测循序渐进。

智慧工厂三部曲:节能、效能、产能
挟着台湾资策会八年专研能源与物联网 (IoT) 核心技术的实作练兵经验,自诩为"云端AI 总管"的思纳捷观察到:水、电、油、气、热等能源设施管理是有力的敲门砖,其次是公用设备 (如变压器、变频器等) 及机台的管理,最后才是大数据分析强化产能。"借由跨厂、跨设备的信号转换可看出一些异常事件",庄棨椉说。他同样强调领域知识的不可或缺,因为问题的产生不会是单一事件、而是诸多因素的集合,故必须与客户深度合作。例如,以无线射频辨识 (RFID) 追踪纺织品瑕疵成因,发现染料酸碱值 (pH) 是相当重要的变量。
 

 图1:"能源"是智慧工厂的基础
资料来源:思纳捷科技提供
 
思纳捷针对工厂基础的能源管理,提供出水质、电能、再生能源、用电安全、智慧巡检、空压、空调等管理方案。例如,透过水质监测管理的导入,污水处理厂若能控制水质的悬浮粒子、化学需氧量 (COD) 和酸碱值等,能让水中的微生物菌种存活较久,加速处理速度并延长设备寿命;全时自动监测污废水排放,可确保水处理符合法规标准、降低加药和维护人力等运营成本。在用电方面,可用智能电表监测电力使用状况,检测是否有电力质量异常的问题;还能在不影响正常运作下,结合高能耗设备做"需量控制",以避免用电超约,同时可随时掌握电费、了解耗电来源及管理多场域,取代传统人工抄表的不足并提高管理效率。
 
庄棨椉指出,除工厂内的电能管理,位于户外的太阳能、风力等"再生能源"发电设备尤需智能监控,以确保再生能源的发电效率维持在最佳状态。工厂用电安全亦是近年制造业相当重视的议题,过去工厂火灾往往是因为配电盘温度过高所造成,而思纳捷用电安全方案,以红外线温度传感器量测配电盘温度,透过直觉化的颜色显示,即可判断温度是否异常,如有异常系统将自动告警,通知人员做必要调整,以避免灾害发生。此外,针对工厂内定时、定点的巡检,亦是管理上的一项负担,而思纳捷提供智能巡检,让巡检员以手机或平板定位,并以拍照上传代手抄,有效提高巡检效率与数据正确性。庄棨椉表示,空压系统也是节能要项,若能避免漏气、减少空压系统数量,每年可省下可观电费!
 

图2:工业 4.0 不宜躁进,应阶段性推动
资料来源:思纳捷科技提供
 
"战情室"为企业运营、品牌形象&国际竞争力加分
透过电力需量可视化、实时预测告警,提供用电最佳调度决策及契约容量,可协助企业有效管控电费。然而,因工厂环境嘈杂、难以察觉漏气异状,改由外部感测是否有压力不足现象是可行方案。简言之,智慧工厂的公用设备聚焦于远程监测及预知保养,而生产机台的重点是可视化和稼动率。庄棨椉举例,变压器须从转换效率、振动、温度、气体等面向探究,而有些机台会与环境连动,例如,大气湿度会影响布料吸水性、染整作业时间长短与水质和温度有关……;借助收集工序数据和建立虚拟模型做预测诊断,可降低设备故障率、提升运转效率。
 
完整的数据搜集,也是 ISO 14064、ISO 50001 认证及撰写进阶企业社会责任 (CSR) 的基础。思纳捷与许多传感器和通信厂商密切合作,已整合多种通信接口、转换器及上百种认证联网装置——包括:网关、量测仪表、传感器、控制器及周边元器件等,可支持各式传统设备快速联网。思纳捷还提供应用程序编程接口 (API) 让熟悉分析工具、但数据取得不易的学术单位自行介接。上述丰沛资源对身为解决方案提供者的思纳捷来说,的确是一大竞争优势,且已在机械、纺织、金属加工、化工等产业取得具体成果。
 

图3:"虚实整合系统"(CPS) 是智能工厂的关键词
资料来源:思纳捷科技提供
 
庄棨椉十分赞同"战情室"概念,对于跨部门、连锁运营、品牌形象、乃至国际竞争力具加分作用;但碍于经费,不太可能一次投入巨资,故建议厂商先装总表、从用电量大的设备先切入,气体环境安全管理作为第二顺位,其后才是空压监测、机台智能联网、太阳能监测管理、全厂监控、智慧化跨国云端总管。先讲节能——用电监测、控制、改善,后谈提升管理效能,对于企业主较有说服力。他透露,东南亚地区由于电力质量不够稳定,让有心南向发展的厂商对于智慧工厂的需求更为强劲,以达到设备零故障与运作零中断为目标。
(责任编辑:helen)
(0)
0%
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名:密码: 验证码:点击我更换图片