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近幾年來，只要是從事制造生產(chǎn)業(yè)務的企業(yè)，都曾聽聞某大電子制造業(yè)龍頭，誓言部署百萬機器人大軍，終至發(fā)展出可關燈生產(chǎn)的無人工廠，隨著此一效應推波助瀾，已迫使由來許久的“自動化”工控年代，處于即將邁向“智能化”工控年代的轉(zhuǎn)折點。
論及智能工廠，暫且撇開其各方對于此一名詞定義之詮釋，是否有所不同，事實上，臺灣絕大多數(shù)的制造業(yè)者，不僅都具備智能工廠的雛型，而且存續(xù)至今的時程，其實相當久遠。
許多工廠，即使被歸類在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其實早在10年、甚至20年之前，就開始導入自動化，普遍常見的景況是，在前端引進PLC集成控制設備、傳感器等裝置，后端則布建了具備資料搜集功能的計算機，再運用諸如“模糊算法(FuzzyControl)”等實時控制方式，借以追求工廠運行之最適化。
透過此類模式，有助于將原本單工型態(tài)的作業(yè)環(huán)境，藉由中斷分時方式，模擬成為多工環(huán)境，藉此達到效能提升的效果，某種程度上，要將之稱為臺灣智能工廠的先驅(qū)，其實并未言過其實。
只不過，若僅借助自動化，多半可使工業(yè)制造流程滿足效率層面的需求，但假使業(yè)者欲隨時因應市場需求，亟盼能彈性調(diào)整產(chǎn)能、促進空間有效利用，并有效降低生產(chǎn)成本，種種愿景，實已進入智能層面的格局，并無法單純倚靠自動化技術來加以實現(xiàn)。在此前提下，如何運用有效的智能化手段，繼而管理自動化設備，已然成為制造企業(yè)不容回避的重大課題，值此盤旋待變的時刻，物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofThings；IoT)技術即顯得相當重要。
究竟一個植基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智能工廠，大抵呈現(xiàn)何等樣貌？首先，在智能工廠環(huán)境內(nèi)部，通常會有一套名為“資料采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)”的系統(tǒng)，旨在作為監(jiān)控及控制所有設備的集中式控制臺，假使沒有此系統(tǒng)，就會有一群分散在特定區(qū)域，并許多系統(tǒng)組合而成的分散式控制系統(tǒng)(DCS)。
在此之中，絕大部分的前端控制，系由遠程終端控制系統(tǒng)(RTU)或PLC負責進行，主系統(tǒng)一般僅肩負系統(tǒng)監(jiān)控層級的控制任務。舉例來說，針對空調(diào)系統(tǒng)，即由PLC負責控制主機及冷卻水塔的容量與流量，至于SCADA系統(tǒng)，則提供一個可供變更設定的操作機制，俾使操作員改變?nèi)萘炕蛄髁康哪繕酥�，一旦將需要告警的條件設定妥善，日后萬一出現(xiàn)水位偏低、流量不足乃至于溫度過高等情況，PLC或RTU就會運用回授控制的方式，借以控制流量或溫度，與此同時，SCADA仍將全程監(jiān)控系統(tǒng)的整體效能。
實現(xiàn)智能感測的必備技術
總括而論，要想建立一個智能工廠情境，先決條件即是讓制造流程具備智能判斷的能力，而此一能量的來源，基本上來自于儀器、儀表、傳感器等控制系統(tǒng)，這些都是不可或缺的基礎構(gòu)成要素。綜觀近幾年來儀器、儀表的智能化發(fā)展，主要是以微處理器及人工智能技術為發(fā)展主軸，主要是藉由神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化計算、混沌控制等智能技術，為儀器與儀表增添了高速、高效、多功能、高機動性、高靈活度等特質(zhì)。
比方說專家控制系統(tǒng)(ECS)，即是一種融合大量專門知識與經(jīng)驗的程序化系統(tǒng)，其透過人工智能與計算機運算技術，足以根據(jù)某領域一或多個專家所提供的知識與經(jīng)驗，從而進行推理判斷，并模擬人類專家的決策過程，以便能解決一些原本需要專家介入的棘手難題。
至于模糊控制器(FC-FuzzyController)，也是智能工廠相關技術當中，另一個值得矚目的焦點。模糊控制技術具有處理不確定性、不精確性及模糊信息的實力，意即面對無法建造數(shù)學模型的被控過程，往往可適時提供有效控制，解決一些常規(guī)控制所鞭長莫及的難題，緣于此故，就工業(yè)控制領域而論，模糊控制確實逐漸獲得廣泛采用。
當然，IoT蘊含了感測、傳輸及應用等三個層次，因此意欲實現(xiàn)智能工廠應用，除了建構(gòu)智能感測機能外，另外也須留意兩個重要趨勢，一是“控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡化”，另一則是“工業(yè)通信的無線化”。首先在于控制系統(tǒng)網(wǎng)絡化部分，不可諱言，伴隨工廠制造流程所連結(jié)的嵌入式設備愈來愈多，以致于最佳的因應之道，就成為透過云端架構(gòu)來部署控制系統(tǒng)，但值得注意的是，肇因于影像與語音等挾帶較大資料量的訊號不斷增加，對于傳輸效率、網(wǎng)絡帶寬的要求，在在都是嚴苛考驗，只因生產(chǎn)流程容錯空間甚小，任何經(jīng)由網(wǎng)絡傳遞的封包信息，實不容許絲毫閃失，在此情況下，哪里些資料理應優(yōu)先傳送(譬如設備故障訊息)，哪里些資料可容后傳送(譬如電子郵件)，勢必都得取決控制系統(tǒng)的智能判斷能力。
有關工業(yè)通信無線化，亦是近幾年來智能工廠領域之中的熱門話題，其之所以備受關注與討論，乃在于無線技術在部署的便利性上，明顯較過往有線技術占有優(yōu)勢，然值得一提的，不管是藍牙、Wi-Fi、GPS、LTE或WiMAX等無線通信標準，無論在于可靠性、確定性、實時性甚或兼容性等方面，其實都還有進步的空間，因此綜觀現(xiàn)今以智能功能為訴求的儀器、儀表或其它自動化設備，在內(nèi)嵌無線傳輸功能之余，仍無法全然切斷其與有線網(wǎng)絡技術的臍帶。
憑借智能感測既興利也可除弊
無論如何，不管透過何種技術建立智能工廠，終極目的皆在于獲得效益，否則臺灣制造業(yè)屹立國際舞臺已非一天兩天之前，過去停留在“自動化”階段，就已能虎虎生風，何必為了“智能化”而多此一舉。
事實上，一些開始導入智能感測技術的制造業(yè)者，已明顯感受到前所未見的好處。例如某家以生產(chǎn)民生用品為主的制造商，即透過布建于生產(chǎn)線前端的傳感器，得以精準掌握其所生產(chǎn)的每一項商品，究竟耗用了多少電、水或糖等資源，從而精準估算各項商品的真實成本，終至反應到訂價策略，在成本與利潤之間找到最佳平衡點，也帶動了營運績效的上揚。
值得一提的，該公司在精確獲悉資源消耗情
