2021-03-23
隨著全球能源成本的節(jié)節(jié)上升，以及臺(tái)灣這一波工業(yè)用電的價(jià)格調(diào)漲幅度預(yù)計(jì)會(huì)高達(dá)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(jī)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(guān)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(dòng)化設(shè)備，除了要做到生產(chǎn)線制程管理信息化、網(wǎng)絡(luò)化、圖象化與遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)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(zhì)量之外，管理人員亦需全力掌握每個(gè)設(shè)備的耗能狀況，以便后續(xù)據(jù)此進(jìn)一步做最佳化的調(diào)整。
基于能源費(fèi)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(jìn)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(jì)價(jià)收費(fèi)方式、維持每日工廠正常運(yùn)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(xì)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(guān)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(biāo)、需求預(yù)算、效率提升計(jì)畫、控制稽核方式，而后再據(jù)以從技術(shù)及法律角度，透過持續(xù)努力，對員工、作業(yè)程序及質(zhì)量控管進(jìn)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(jì)畫、決策及稽核時(shí)所需憑借的各項(xiàng)基本狀況資料與回饋機(jī)制，究竟要從何而來？能源管理并非只是單純的技術(shù)問題，它還涉及到公司如何收集、整理、規(guī)范、管制工廠內(nèi)的能源耗用狀況，如何進(jìn)行后續(xù)定義、分析及改善過程，使其在營運(yùn)過程中就能自然而然地減少不必要的能源浪費(fèi)并使能源由產(chǎn)生到消費(fèi)的整個(gè)價(jià)值鏈都達(dá)到最佳化。
新一代的智能工廠會(huì)被要求應(yīng)具備「對設(shè)備的能源耗用進(jìn)行透明描述」的能力，并將能源管理與營運(yùn)管理、維護(hù)管理并列，成為建構(gòu)完整智能工廠架構(gòu)的三大主要管理范疇之一。智能工廠的能源管理系統(tǒng)應(yīng)該會(huì)是一項(xiàng)集成性解決方案，藉由營運(yùn)管理工廠自動(dòng)化、流程自動(dòng)化與基礎(chǔ)架構(gòu)自動(dòng)化的機(jī)制為基礎(chǔ)，與維護(hù)管理持續(xù)性績效監(jiān)控、目標(biāo)設(shè)定值與實(shí)際達(dá)成值的比較學(xué)習(xí)，以及可基于實(shí)際狀況進(jìn)行維護(hù)等功能進(jìn)行無縫接軌，管理人員就可在單一平臺(tái)環(huán)境中完成能源管理循環(huán)的定義(Identify)、評估(Evaluate)與實(shí)踐(Realize)，以及能源效率改善建議(Energy efficiency consulting)的各項(xiàng)程序。
由于所有控制系統(tǒng)環(huán)境都是透過標(biāo)準(zhǔn)接口或以太網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集成，也就是說，能源管理所需的采購、規(guī)劃、達(dá)成、報(bào)告、視覺化、資料壓縮、負(fù)載管理、通訊及信息取得等相關(guān)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(bào)告，則可使管理人員快速了解各成本中心的能源費(fèi)用及其用途分配狀況，以便于逐一進(jìn)行個(gè)別使用者/生產(chǎn)線的比較。「由于各個(gè)能源消費(fèi)單位用電成本都能被詳實(shí)歸屬及記載，因此我們便可在不同消費(fèi)單位之間，依循各種策略、目標(biāo)、計(jì)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(guān)控制措施與最佳化步驟。
總而言之，智能工廠的能源管理應(yīng)從用電透明化開始，先透過普設(shè)測量據(jù)點(diǎn)收集電力詳細(xì)資料，并以圖象化、文件化方式了解工廠內(nèi)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(xiàng)能源成本費(fèi)用，一一對應(yīng)到各個(gè)生產(chǎn)線及使用單位，再視負(fù)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(jī)制，自動(dòng)調(diào)節(jié)其電力負(fù)載量，以促使工廠內(nèi)的能源消耗量及用電效率都能達(dá)到優(yōu)化的水平。在此優(yōu)異條件基礎(chǔ)的配合之下，有關(guān)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(qiáng)調(diào)，這并非一蹴可幾的程序，而是要不斷的堅(jiān)持改善，持續(xù)進(jìn)行，能源管理才有機(jī)會(huì)發(fā)揮其應(yīng)有的功能。
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