智能工廠開始能源管理透明化

隨著全球能源成本的節(jié)節(jié)上升，以及臺灣這一波工業(yè)用電的價格調漲幅度預計會高達23%~27%的影響，生產(chǎn)線用電需求量甚大的產(chǎn)業(yè)，如電子、鋼鐵、電器及電力機械、金屬制品制造、紡織等無不感到莫大的壓力，這亦使得與節(jié)能有關的議題，開始益發(fā)受到管理高層所重視。

新一代智能工廠所用的自動化設備，除了要做到生產(chǎn)線制程管理信息化、網(wǎng)絡化、圖象化與遠程監(jiān)控維護能力，使業(yè)者得以透過對于速度/精度的要求，有效提升產(chǎn)品的產(chǎn)量及質量之外，管理人員亦需全力掌握每個設備的耗能狀況，以便后續(xù)據(jù)此進一步做最佳化的調整。

基于能源費用上漲后節(jié)省成本的目的，一般企業(yè)可能由「減少能源的消耗量」及「提高用電的成本效益」兩處著手，進行所謂能源的管理。這表示管理者必須先徹底了解所用能源的成本、計價收費方式、維持每日工廠正常運行所需消耗能量及其流向、哪里些人是主要用電大戶后，才能仔細檢討既有的購電合約，思考可從何處減少不必要的能源開支和成本，并由此規(guī)劃出工廠未來能源需求組合與公司相關用電策略。

這是一套由上而下的整體管理過程，先擬定出公司經(jīng)營策略、能源政策、短/中/長期目標、需求預算、效率提升計畫、控制稽核方式，而后再據(jù)以從技術及法律角度，透過持續(xù)努力，對員工、作業(yè)程序及質量控管進行能源方面的改善。但更大的問題是，要執(zhí)行上述系統(tǒng)性、持續(xù)性的能源管理改善步驟，管理者在計畫、決策及稽核時所需憑借的各項基本狀況資料與回饋機制，究竟要從何而來？能源管理并非只是單純的技術問題，它還涉及到公司如何收集、整理、規(guī)范、管制工廠內的能源耗用狀況，如何進行后續(xù)定義、分析及改善過程，使其在營運過程中就能自然而然地減少不必要的能源浪費并使能源由產(chǎn)生到消費的整個價值鏈都達到最佳化。

新一代的智能工廠會被要求應具備「對設備的能源耗用進行透明描述」的能力，并將能源管理與營運管理、維護管理并列，成為建構完整智能工廠架構的三大主要管理范疇之一。智能工廠的能源管理系統(tǒng)應該會是一項集成性解決方案，藉由營運管理工廠自動化、流程自動化與基礎架構自動化的機制為基礎，與維護管理持續(xù)性績效監(jiān)控、目標設定值與實際達成值的比較學習，以及可基于實際狀況進行維護等功能進行無縫接軌，管理人員就可在單一平臺環(huán)境中完成能源管理循環(huán)的定義(Identify)、評估(Evaluate)與實踐(Realize)，以及能源效率改善建議(Energy efficiency consulting)的各項程序。

由于所有控制系統(tǒng)環(huán)境都是透過標準接口或以太網(wǎng)絡進行集成，也就是說，能源管理所需的采購、規(guī)劃、達成、報告、視覺化、資料壓縮、負載管理、通訊及信息取得等相關作業(yè)，都可在此智能工廠系統(tǒng)的協(xié)助下一一獲得解決。

此外，圖形化的透明能源用量暨成本報告，則可使管理人員快速了解各成本中心的能源費用及其用途分配狀況，以便于逐一進行個別使用者/生產(chǎn)線的比較。「由于各個能源消費單位用電成本都能被詳實歸屬及記載，因此我們便可在不同消費單位之間，依循各種策略、目標、計算模式及不同的作業(yè)需求，發(fā)掘其最佳化的用電水平，以據(jù)此采取必要的相關控制措施與最佳化步驟。

總而言之，智能工廠的能源管理應從用電透明化開始，先透過普設測量據(jù)點收集電力詳細資料，并以圖象化、文件化方式了解工廠內的能源流向，發(fā)掘潛在的使用者；而后是將所發(fā)生的各項能源成本費用，一一對應到各個生產(chǎn)線及使用單位，再視負載狀況定義出各單位可用的能源額度，藉由流程控制系統(tǒng)的資料交換機制，自動調節(jié)其電力負載量，以促使工廠內的能源消耗量及用電效率都能達到優(yōu)化的水平。在此優(yōu)異條件基礎的配合之下，有關工廠對外的能源采購作業(yè)及其產(chǎn)生的總能源成本，自然也能處在最佳的境界。不過他也強調，這并非一蹴可幾的程序，而是要不斷的堅持改善，持續(xù)進行，能源管理才有機會發(fā)揮其應有的功能。