可以用以下這樣的描述來形容,。

　　將工廠內(nèi)的各式設(shè)備連結(jié)在一起,，鋪設(shè)神經(jīng)系統(tǒng),、即時(shí)汲取所有資訊，實(shí)現(xiàn)工廠活動的可視化,，亦即讓所有活動透明可見,。

　　智能工廠就是用網(wǎng)路連結(jié)各處，管理工廠一切大小事

　　這樣的定義乍看之下有些抽象,，以下再講得更具體一些,。

　　所謂的 智能工廠， 就是借助實(shí)現(xiàn)以下兩件事

　　1. 將工廠內(nèi)的各種設(shè)備連結(jié)成網(wǎng)路

　　2. 從各種不同的角度取得與管理點(diǎn)的裝置有關(guān)的數(shù)據(jù)

　　力求

　　1. 工廠內(nèi)部種種活動資訊的可視化

　　2. 資訊與資訊間因果關(guān)系的明確化

　　繼而采取必要的行動,，把諸如此類的事項(xiàng)做得更好 ：

　　提升品質(zhì)管理能力

　　刪減包括間接部門在內(nèi)的管理成本

　　二氧化碳減量／節(jié)能

　　改善現(xiàn)金流量

　　而且是做到超出人類管理能耐的層次,。 就是這樣的一個(gè) 次時(shí)代的工廠經(jīng)營概念 。

　　接下來,，我們一起看看智能工廠的細(xì)部資訊,。

　　既有工廠缺乏資訊整合性、浪費(fèi)時(shí)間資源

　　在既有的工廠里,，工廠內(nèi)的設(shè)備以及 MES 等系統(tǒng),，在功能上都是各自獨(dú)立的系統(tǒng)。由于機(jī)器設(shè)備的供應(yīng)商不同,、負(fù)責(zé)人不同等因素,，無論在技術(shù)上或是在組織上，都沒有整合在一起,。一旦各系統(tǒng)之間需要合作,，或是必須共享超出人員負(fù)責(zé)范疇的資訊時(shí)，只能透過各系統(tǒng)產(chǎn)出的報(bào)告,，以及下載自各系統(tǒng)的數(shù)據(jù),，以實(shí)際經(jīng)由人手轉(zhuǎn)交的實(shí)體形式，滿足系統(tǒng)間合作與分享資訊的需求,。

　　但資訊的共享只要經(jīng)過人的手,，就無可避免會因?yàn)樾枰幚頃r(shí)間而產(chǎn)生時(shí)間落差。傳遞資訊的人員,，被迫有許多后續(xù)作業(yè)必須完成,，而且對提供資訊的一方來說，要是自己得不到好處，他們也不會把資訊丟出來,。

　　這會導(dǎo)致需要資訊的人,，連自己到底有沒有掌握資訊，都搞不清楚,。更別說要借助分享彼此的資訊解決問題，或是設(shè)想出足以提升作業(yè)效率的新手法了,，幾乎無法期待能做到這樣的事,。

　　若以人的身體來比喻，就像是一種手指,、四肢,、眼睛、耳朵,、大腦,，全都只照自己的步調(diào)在運(yùn)作的狀態(tài)。就算大腦想要向右走,，可能得花上好幾天,，腳才會往右移動。就算腳受傷,，可能得花上好幾天,，大腦才知道這件事。就是類似這樣的情形,。

　　智能工廠就像工廠有個(gè)統(tǒng)一大腦,，不會手跟腳得到的資訊不同

　　相較之下，在智能工廠里,，屬于同一階層的部門或設(shè)備之間自不在話下,，就連在分屬于上下階層的狀態(tài)下，依然能夠透過網(wǎng)路,，機(jī)動地交換資訊,。在智能工廠里，完全不存在任何部門之間或設(shè)備供應(yīng)商之間的隔閡,。

　　這和一九九〇年代發(fā)生的企業(yè)資訊系統(tǒng)的開放化,，是一樣的狀況。

　　過去,，不同廠商生產(chǎn)的個(gè)人電腦之間,，無法彼此連接。要讓個(gè)人電腦與商用電腦連線,、合作,，簡直是癡人說夢。但現(xiàn)在辦公室里的 CPU（中央處理器）,，包括影印機(jī)在內(nèi),，彼此連線已經(jīng)是理所當(dāng)然,。同樣的，工廠里的各種設(shè)備,，也將彼此連線,。

　　只要透過網(wǎng)路彼此連線，既能大幅縮短時(shí)間落差,，原本必須仰賴工作負(fù)責(zé)人的資訊共享,，以及從組織的角度共享與活用資訊，都會變得更為容易,。

　　屆時(shí),，大腦的思考會馬上傳達(dá)給四肢，四肢感受到的一切,，也會馬上傳達(dá)給大腦,。

　　怎么樣才算是一個(gè)智能工廠？

　　智能工廠是一個(gè)伴有具體“機(jī)制”的概念,。此一“機(jī)制”的核心部分,，主要是以“資訊系統(tǒng)”的樣貌呈現(xiàn)。

　　不過,，要請各位注意的是,，這里講的“資訊系統(tǒng)”是一個(gè)新概念，它不同于在制造業(yè)已日漸普及的 ERP 類的“資訊系統(tǒng)”,、在制造第一線活躍的工廠自動化設(shè)備等“控制系統(tǒng)與機(jī)器人”,，或者是用于讓全公司溝通的群組軟體等“資訊系統(tǒng)”。

　　那么,，智能工廠的系統(tǒng)究竟必須具備何種特征,，才能成為智能工廠呢？以下我們分別探討,。

　　最頂層是工廠管理系統(tǒng),，這里處理的是工廠經(jīng)營時(shí)需要的資訊。包括財(cái)務(wù)資訊在內(nèi),，有 KPI（Key Performance Indicator,，關(guān)鍵績效指標(biāo)）之稱的經(jīng)營指標(biāo)，乃至于二氧化碳減量等企業(yè)承擔(dān)社會責(zé)任時(shí)必須關(guān)注的指標(biāo),，都?xì)w在這里,。

　　往下一個(gè)階層就是所謂的基礎(chǔ)系統(tǒng)。這些基礎(chǔ)系統(tǒng)是由 ERP 所涵蓋的部分,，以及個(gè)別套裝軟體或各公司獨(dú)自打造的系統(tǒng)等所構(gòu)成的,。

　　智能工廠的系統(tǒng)概要

　　接著在下一層當(dāng)中有 MES，其下層又設(shè)有 SFC。此外,，針對資源（電力,、熱力、水）等基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng),，也力求透過網(wǎng)路收集數(shù)據(jù),。

　　那么，就來詳細(xì)看看各項(xiàng)目,。

　　控制類系統(tǒng)與資訊類系統(tǒng)的合作

　　我再強(qiáng)調(diào)一次,，智能工廠里的大前提是，利用網(wǎng)路,，把現(xiàn)存于工廠的各種工廠自動化機(jī)器,、設(shè)備,、電力等基礎(chǔ)架構(gòu),、單獨(dú)的管理系統(tǒng)等，都串連起來,。而且,，這些資訊不是只用在生產(chǎn)第一線而已，還必須傳輸?shù)揭哉乒苌a(chǎn)資料的 ERP 為首的基礎(chǔ)系統(tǒng),，以及經(jīng)營高層用于做決策的資訊系統(tǒng),，再予以活用。

　　若以專業(yè)術(shù)語來講的話,，其實(shí)就是讓“控制類”的電腦系統(tǒng),，和“資訊類”的系統(tǒng)連上線。那么,，這些以“控制類”稱之的系統(tǒng),，是什么樣的系統(tǒng)呢？

　　所謂“控制類”的系統(tǒng),，正如其名稱所示,，就是“用于控制機(jī)器的電腦”,。代表性的有名為 PLC 的機(jī)器,。

　　PLC 是一種小型電腦，其內(nèi)部裝有微處理器,，這點(diǎn)和一般電腦相同,，但它所使用的語言是把電氣回路符號化而來的，因此 PLC 的程序設(shè)計(jì)必須由擁有特殊知識的電氣技術(shù)人員來做,，一般電腦程序設(shè)計(jì)師是做不來的,。PLC 原本是由過去在汽車制造等自動化系統(tǒng)中使用的“繼電器裝置”發(fā)展而來的。

　　所謂“繼電器裝置”，是一種能因應(yīng)可切換開啟／關(guān)閉之類的動作開關(guān),、裝置實(shí)際處理的數(shù)量,，或者電力機(jī)器等設(shè)備的狀態(tài)，輸出控制用的電氣訊號,，借以控制機(jī)器的裝置,。一臺 PLC，可以代替數(shù)千個(gè)繼電器裝置,。

　　由于 PLC 是一個(gè)向工廠自動化的機(jī)器與設(shè)備傳達(dá)命令的系統(tǒng),，其穩(wěn)定性與精準(zhǔn)性就格外受到重視。此外,，設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)控制,，在安全上極為重要，因此它必須達(dá)到的反應(yīng)速度,，也就是系統(tǒng)的處理時(shí)間,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比主要由人類使用的資訊類系統(tǒng)來得快。

　　順帶一提,，在作業(yè)系統(tǒng)方面也一樣，PLC 使用的不是一般用于個(gè)人電腦上的那種作業(yè)系統(tǒng),，而是名為“即時(shí)作業(yè)系統(tǒng)”（RTOS, Real-Time OperaTIng System）,，可同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)，還能夠確保在一定時(shí)間內(nèi)回應(yīng)的作業(yè)系統(tǒng),。

　　近年來,，導(dǎo)入 MES 系統(tǒng)的企業(yè)也變多了,。嚴(yán)格來說，它雖然不算是“控制類”系統(tǒng),，但可以定義為,，把“資訊類”與“控制類”系統(tǒng)之間缺少的連系補(bǔ)上的“資訊系統(tǒng)”。MES 的主要功能在于,，把來自于 ERP 的生產(chǎn)計(jì)畫,，轉(zhuǎn)換為更符合制造第一線實(shí)際狀況的“制造指示”，并予以管理,。

　　MES 在設(shè)計(jì)上也有透過 PLC 取得數(shù)據(jù),、協(xié)助品質(zhì)管理的用意在。但必要數(shù)據(jù)只有一部分是以透過網(wǎng)路取得為前提,，其他資訊則是透過輸入終端,，以人工手動輸入的方式取得,。

　　綜上所述，在今后的智能工廠里,，工廠自動化設(shè)備主要是透過三種形式與資訊類系統(tǒng)取得連線,。

　　1.  直接取得 FA 設(shè)備的資訊

　　2. 收集來自 PLC 的資訊

　　3. 收集 MES 的資訊

　　這三種無論哪一種，前提都是實(shí)際透過網(wǎng)路的連結(jié)自動取得資訊,。相關(guān)技術(shù)的細(xì)節(jié),，我會在下一項(xiàng)中介紹。

　　此外,，雖然 FA 設(shè)備,、基礎(chǔ)系統(tǒng),、工廠管理系統(tǒng)連成了一個(gè)網(wǎng)路,，但還是必須明確區(qū)分是控制類還是資訊類系統(tǒng)，分別予以管理與使用,。若為資訊類系統(tǒng),，就算因?yàn)榫W(wǎng)路的擁塞等因素,，導(dǎo)致資訊延遲若干時(shí)間才收到,，問題也不大,；但如果是控制類系統(tǒng),，資訊的延遲就可能引發(fā)嚴(yán)重問題。

　　標(biāo)準(zhǔn)接口之采用

　　既有的制造設(shè)備,，把大量的系統(tǒng)建構(gòu)工作,，發(fā)包給特定設(shè)備建置供應(yīng)商處理，是一種理所當(dāng)然的做法,。該承包商在建構(gòu)系統(tǒng)時(shí),，采用了自己最熟悉的的 FA 設(shè)備廠商的接口，而變得不容易與采用其他接口的系統(tǒng)合作,。之所以會這樣,，也是因?yàn)楦魇皆O(shè)備的界面沒有標(biāo)準(zhǔn)化，承包的供應(yīng)商很難單憑一己之力,，建構(gòu)出能夠讓不同設(shè)備間交換資訊的功能,。

　　但在智能工廠中，PLC 與 FA 設(shè)備基本上都采用標(biāo)準(zhǔn)接口,。工廠內(nèi)的各式設(shè)備,，就能夠透過網(wǎng)路交換資訊了,。標(biāo)準(zhǔn)接口的采用,，是智能工廠這個(gè)概念的一大原則,。

　　不同設(shè)備各有不同的使用目的，所需要的規(guī)格也很多樣化,，不可能全部都做成通用式的規(guī)格,。不過 PLC 以及組件未來可以想見會急速走向通用化。一旦走上通用化,，建構(gòu)系統(tǒng)的知識技術(shù)就可能標(biāo)準(zhǔn)化,，變得可以分享與再利用。

　　企業(yè)用戶在推動智能工廠時(shí),，必須充分探討要如何制定自己公司的標(biāo)準(zhǔn)化方針,。因?yàn)椋@一點(diǎn)正是決定未來投資績效好壞的重要因素,。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)界面,，后面我會詳加介紹。

　　日志數(shù)據(jù)的儲存與轉(zhuǎn)換為 KPI

　　FA 設(shè)備的數(shù)據(jù),，本來就是以很精細(xì)的單位在處理與管理的,。不消說，在短短的一秒鐘時(shí)間里,，機(jī)器就已經(jīng)下了好幾個(gè)判斷,，處理了好幾件事。但就算把 FA 設(shè)備連成網(wǎng)路,，將這樣的數(shù)據(jù)抓到資訊系統(tǒng)里,，對人類（管理者）來說，這么巨細(xì)靡遺的數(shù)據(jù),，還是可以清楚地畫分為有意義與無意義兩大類,。

　　雖然說是即時(shí)，但對于機(jī)器的所有即時(shí)動作,，管理者并沒有必要全部掌握,。把控制類的數(shù)據(jù)給資訊化的用意，就是要把原本只是陳列出來,、不具任何意義的數(shù)字,，轉(zhuǎn)換為具有意義的切入角度或是單位，再予以管理,。

　　舉個(gè)簡單的例子說明好了,。假設(shè)想知道電力消費(fèi)的狀況，而感測器是以秒為單位把數(shù)據(jù)傳過來的,。那么,，如果要問，以秒為單位的耗電數(shù)據(jù),，對管理階層來說,，是否有意義,？一般來說，是沒有意義的,。就算看再多以秒為單位的數(shù)據(jù),，一方面很難判斷數(shù)據(jù)好壞，也無法采取任何行動（除非數(shù)字很明顯異常,，那就有意義了）,。對管理階層來說，需要的應(yīng)該是“生產(chǎn)一件或一個(gè)批量的特定產(chǎn)品,，需要耗費(fèi)多少電力”,，或是“待機(jī)時(shí)與高峰時(shí)耗費(fèi)的電力”吧。

　　總之,，感測器按秒傳來的數(shù)據(jù),，不要只是直接儲存起來，而是要轉(zhuǎn)換為能夠活用的管理資訊,，再儲存起來,。或者,，也可以把儲存起來的數(shù)據(jù),，定期透過批次處理等方式，轉(zhuǎn)換為管理階層需要的形式,，儲存于資料庫中,。

　　更重要的事情是，不要把每種數(shù)據(jù)當(dāng)成單項(xiàng)數(shù)據(jù)（像是各設(shè)備耗費(fèi)的電力）儲存,，應(yīng)該要根據(jù)預(yù)先定義好的資料模式,，把相關(guān)數(shù)據(jù)（制造訂單編號,、測定時(shí)刻等）加進(jìn)來一并儲存,，好讓應(yīng)用程序能夠活用這些數(shù)據(jù)。這可說正是智能工廠的精髓所在,。

　　讓事業(yè)能夠成功的重要企業(yè)活動,，稱為“關(guān)鍵成功因素”（KSF）；實(shí)際用于管理 KSF 的數(shù)字指標(biāo),，稱為“關(guān)鍵績效指標(biāo)”（KPI）,。從經(jīng)營階層到第一線為止，都可以定義 KPI,。名為“指標(biāo)”,，因此多半是結(jié)果的數(shù)字，但制定 KPI 原本的用意其實(shí)是“希望以數(shù)字呈現(xiàn)出能夠帶來成果的驅(qū)動指標(biāo)”,，管理階層可以透過監(jiān)測 KPI 得知未來的成果如何,，并隨時(shí)采取行動,，藉以提升成果的水準(zhǔn)。這才是 KPI 原本的正確使用方法,。

　　假如果只是結(jié)果的數(shù)字,，那么再怎么管理，或許可以成為有助于未來行動的參考數(shù)據(jù),，但是卻無法改變已經(jīng)出現(xiàn)的結(jié)果（雖然這也是理所當(dāng)然的）,。在結(jié)果出現(xiàn)之前，掌握其預(yù)兆,，事前采取因應(yīng)的措施,，以創(chuàng)造出正確的結(jié)果，能夠以這種形式活用 KPI,，毫無疑問會是最理想的,。