可以用以下這樣的描述來(lái)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(dòng)的可視化,，亦即讓所有活動(dòng)透明可見(jiàn),。

　　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(dòng)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(dòng),，把諸如此類(lèi)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(mén)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(lèi)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(yíng)概念 。

　　接下來(lái),，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(wú)論在技術(shù)上或是在組織上，都沒(méi)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(guò)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(mǎn)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(guò)人的手，就無(wú)可避免會(huì)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(duì)提供資訊的一方來(lái)說(shuō)，要是自己得不到好處,，他們也不會(huì)把資訊丟出來(lái),。

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

　　若以人的身體來(lái)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(huì)往右移動(dòng)。就算腳受傷,，可能得花上好幾天,，大腦才知道這件事。就是類(lèi)似這樣的情形,。

　　智能工廠就像工廠有個(gè)統(tǒng)一大腦,，不會(huì)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(mén)或設(shè)備之間自不在話(huà)下,，就連在分屬于上下階層的狀態(tài)下，依然能夠透過(guò)網(wǎng)路,，機(jī)動(dòng)地交換資訊,。在智能工廠里，完全不存在任何部門(mén)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(kāi)放化,，是一樣的狀況。

　　過(guò)去,，不同廠商生產(chǎn)的個(gè)人電腦之間,，無(wú)法彼此連接,。要讓個(gè)人電腦與商用電腦連線(xiàn)、合作,，簡(jiǎn)直是癡人說(shuō)夢(mèng),。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(xiàn)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(xiàn),。

　　只要透過(guò)網(wǎng)路彼此連線(xiàn)，既能大幅縮短時(shí)間落差,，原本必須仰賴(lài)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(huì)變得更為容易,。

　　屆時(shí),，大腦的思考會(huì)馬上傳達(dá)給四肢，四肢感受到的一切,，也會(huì)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(guò),，要請(qǐng)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(lèi)的“資訊系統(tǒng)”,、在制造第一線(xiàn)活躍的工廠自動(dòng)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(yíng)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(jī)效指標(biāo)）之稱(chēng)的經(jīng)營(yíng)指標(biāo)，乃至于二氧化碳減量等企業(yè)承擔(dān)社會(huì)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(duì)資源（電力、熱力,、水）等基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng),，也力求透過(guò)網(wǎng)路收集數(shù)據(jù)。

　　那么,，就來(lái)詳細(xì)看看各項(xiàng)目,。

　　控制類(lèi)系統(tǒng)與資訊類(lèi)系統(tǒng)的合作

　　我再?gòu)?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(dòng)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(lái),。而且,，這些資訊不是只用在生產(chǎn)第一線(xiàn)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(yíng)高層用于做決策的資訊系統(tǒng),，再予以活用。

　　若以專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)來(lái)講的話(huà),，其實(shí)就是讓“控制類(lèi)”的電腦系統(tǒng),，和“資訊類(lèi)”的系統(tǒng)連上線(xiàn)。那么,，這些以“控制類(lèi)”稱(chēng)之的系統(tǒng),，是什么樣的系統(tǒng)呢？

　　所謂“控制類(lèi)”的系統(tǒng),，正如其名稱(chēng)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(yǔ)言是把電氣回路符號(hào)化而來(lái)的,，因此 PLC 的程序設(shè)計(jì)必須由擁有特殊知識(shí)的電氣技術(shù)人員來(lái)做,，一般電腦程序設(shè)計(jì)師是做不來(lái)的。PLC 原本是由過(guò)去在汽車(chē)制造等自動(dòng)化系統(tǒng)中使用的“繼電器裝置”發(fā)展而來(lái)的,。

　　所謂“繼電器裝置”,，是一種能因應(yīng)可切換開(kāi)啟／關(guān)閉之類(lèi)的動(dòng)作開(kāi)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(hào)，借以控制機(jī)器的裝置,。一臺(tái) 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(dòng)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(lèi)使用的資訊類(lèi)系統(tǒng)來(lái)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(lái)，導(dǎo)入 MES 系統(tǒng)的企業(yè)也變多了,。嚴(yán)格來(lái)說(shuō),，它雖然不算是“控制類(lèi)”系統(tǒng)，但可以定義為,，把“資訊類(lèi)”與“控制類(lèi)”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(lái)自于 ERP 的生產(chǎn)計(jì)畫(huà),，轉(zhuǎn)換為更符合制造第一線(xiàn)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(guò) 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(guò)網(wǎng)路取得為前提，其他資訊則是透過(guò)輸入終端,，以人工手動(dòng)輸入的方式取得,。

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

　　1.  直接取得 FA 設(shè)備的資訊

　　2. 收集來(lái)自 PLC 的資訊

　　3. 收集 MES 的資訊

　　這三種無(wú)論哪一種,，前提都是實(shí)際透過(guò)網(wǎng)路的連結(jié)自動(dòng)取得資訊。相關(guān)技術(shù)的細(xì)節(jié),，我會(huì)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(lèi)還是資訊類(lèi)系統(tǒng),，分別予以管理與使用。若為資訊類(lèi)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(wèn)題也不大,；但如果是控制類(lèi)系統(tǒng),，資訊的延遲就可能引發(fā)嚴(yán)重問(wèn)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(huì)這樣,，也是因?yàn)楦魇皆O(shè)備的界面沒(méi)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(guò)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(guò) PLC 以及組件未來(lái)可以想見(jiàn)會(huì)急速走向通用化,。一旦走上通用化，建構(gòu)系統(tǒng)的知識(shí)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(hù)在推動(dòng)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)?，這一點(diǎn)正是決定未來(lái)投資績(jī)效好壞的重要因素。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)界面,，后面我會(huì)詳加介紹,。

　　日志數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換為 KPI

　　FA 設(shè)備的數(shù)據(jù)，本來(lái)就是以很精細(xì)的單位在處理與管理的,。不消說(shuō),，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(duì)人類(lèi)（管理者）來(lái)說(shuō),，這么巨細(xì)靡遺的數(shù)據(jù)，還是可以清楚地畫(huà)分為有意義與無(wú)意義兩大類(lèi),。

　　雖然說(shuō)是即時(shí),，但對(duì)于機(jī)器的所有即時(shí)動(dòng)作，管理者并沒(méi)有必要全部掌握,。把控制類(lèi)的數(shù)據(jù)給資訊化的用意,，就是要把原本只是陳列出來(lái)、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(jiǎn)單的例子說(shuō)明好了,。假設(shè)想知道電力消費(fèi)的狀況,，而感測(cè)器是以秒為單位把數(shù)據(jù)傳過(guò)來(lái)的。那么,，如果要問(wèn),，以秒為單位的耗電數(shù)據(jù)，對(duì)管理階層來(lái)說(shuō),，是否有意義,？一般來(lái)說(shuō)，是沒(méi)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(wú)法采取任何行動(dòng)（除非數(shù)字很明顯異常，那就有意義了）,。對(duì)管理階層來(lái)說(shuō),，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(cè)器按秒傳來(lái)的數(shù)據(jù),，不要只是直接儲(chǔ)存起來(lái),，而是要轉(zhuǎn)換為能夠活用的管理資訊，再儲(chǔ)存起來(lái),?；蛘撸部梢园褍?chǔ)存起來(lái)的數(shù)據(jù),，定期透過(guò)批次處理等方式，轉(zhuǎn)換為管理階層需要的形式,，儲(chǔ)存于資料庫(kù)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(chǔ)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(hào)、測(cè)定時(shí)刻等）加進(jìn)來(lái)一并儲(chǔ)存,，好讓?xiě)?yīng)用程序能夠活用這些數(shù)據(jù),。這可說(shuō)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(dòng),，稱(chēng)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(chēng)為“關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)”（KPI）,。從經(jīng)營(yíng)階層到第一線(xiàn)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(lái)成果的驅(qū)動(dòng)指標(biāo)”，管理階層可以透過(guò)監(jiān)測(cè) KPI 得知未來(lái)的成果如何,，并隨時(shí)采取行動(dòng),，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(lái)行動(dòng)的參考數(shù)據(jù)，但是卻無(wú)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(wú)疑問(wèn)會(huì)是最理想的,。