物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0和能源管理齊頭并進 加速產(chǎn)業(yè)智能化升級
在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0和能源管理的趨勢交集后,技術(shù)加上管理優(yōu)化,各方多看好其降低成本,提升績效的潛力。惟相關應用是否契合組織目標,又是否能滿足經(jīng)濟效益,仍得盱衡全局。
常見的狀況是,企業(yè)過早投入尚未熟悉的科技,造成無法善用技術(shù)的成本高過先占優(yōu)勢。具體地說,若以能源成本審視物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0,何種方案較有成本效益?在導入技術(shù)革新的同時,又該如何兼顧財務條件,都是組織經(jīng)營應考慮的關鍵。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進程和必要性有目共睹,SetTIng the Standard for AutomaTIon(ISA)研究預估,至遲2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)設備總數(shù)就會達到500億單位,每人平均約有200項裝置。而專為物聯(lián)網(wǎng)設計的查找引擎Thingful,也應證物聯(lián)網(wǎng)的成長規(guī)模與速率。
盡管物聯(lián)網(wǎng)建構(gòu)了龐大的資料量,但已分析者不過3%;已標記且未受影響者也不過15%。另一方面,無論物聯(lián)網(wǎng)的服務業(yè)者或潛在用戶,都還在思索如何善用物聯(lián)網(wǎng)完善決策,以兼顧效益與投資報酬。
另外,除資料搜集與通訊傳輸設備所費不貲外,物聯(lián)網(wǎng)也潛藏資安與能源負擔。2016年美東的大規(guī)模遭駭事件,便凸顯萬物聯(lián)網(wǎng)的可能風險;而國際能源署(IEA)也預估,至遲2025年,物聯(lián)網(wǎng)相關的能源消耗,就會等同葡萄牙一年的發(fā)電量。
再深入以技術(shù)成熟度評估,盡管物聯(lián)網(wǎng)已邁入「過高期望的膨脹期」(Peak of Inflated ExpectaTIons),但機器學習等配合技術(shù)相對猶新。因此組織最好事先能有明確藍圖,才不致迷失于錯綜的集成脈絡中。
不過支持者認為,能源效率是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0的最大優(yōu)勢,并援引美國能源效率經(jīng)濟委員會(ACEEE)和麥肯錫(McKinsey & Company)的研究數(shù)據(jù)佐證,指出這些科技可促成10~20%的節(jié)能幅度。
其中運輸物流業(yè)可說是物聯(lián)網(wǎng)效益的最大受惠者。如與人工收費站相較,無線射頻識別(RFID)能省下4%的燃料消耗。另外,衛(wèi)星定位與導航也可節(jié)省12~16%的油耗。而且這些物聯(lián)網(wǎng)帶來的好處,尚不包括生產(chǎn)力與團隊管理的優(yōu)化。
在建筑領域,物聯(lián)網(wǎng)也有亮眼表現(xiàn),其中又以空調(diào)、照明和能源管理為最,在主動式能源管理的架構(gòu)下,中型建筑的節(jié)能幅度約為10~25%不等。
一般而言,互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)含元素的連動程度越高,節(jié)能效果越有可能提升。例如根據(jù)負載曲線(load shaping)優(yōu)化的建筑物能源管理系統(tǒng)(BEMS),若能搭配目標鎖定(geofencing)功能,能源效率還可更上層樓。
吊詭的是,盡管能源效率是工業(yè)4.0與物聯(lián)網(wǎng)的一大優(yōu)勢,但卻不是多數(shù)采用者的主要動機。這一方面可能是智能化的各方解讀差異,但也是許多組織本身都還在自我探索,因此礙于不確定風險與財務限制等顧慮而無法貿(mào)然投入。
可以確定的是,組織引進相關技術(shù)后,能源經(jīng)濟效益確實改善。艾默生過程管理(Emerson Process Management)分析師以年產(chǎn)量25萬桶的釀造廠舉例,說明設備穩(wěn)定與能源管理較佳者,年營運成本約比一般同業(yè)低上1,230萬美元左右。
回顧臺廠經(jīng)驗,2017年在經(jīng)濟部工業(yè)局輔導下,盈錫建構(gòu)6個智能廠區(qū),共約150臺機器導入物聯(lián)網(wǎng),此后人均產(chǎn)值提升13.6%、設備稼動率提高20%、產(chǎn)品良率提升7%;而紡織業(yè)者力麗透過智能升級,產(chǎn)值估計增加新臺幣4,000萬元,人工操作時間減少10~15%,加工絲質(zhì)量A級率還增加到96%以上,客訴率降低10%,品牌形象因此看漲。無論工業(yè)4.0或物聯(lián)網(wǎng),數(shù)碼化與信息輔助要帶動產(chǎn)業(yè)升級,首要前提是經(jīng)營者對經(jīng)營生產(chǎn)流程得充分了解,才能厘清能源使用與運轉(zhuǎn)設定等要素間的關系。其次是實時監(jiān)控資料回饋后,有無相應適當?shù)男袆臃桨浮W詈髣t是工業(yè)4.0下的智能生產(chǎn),還須綜觀耗能、產(chǎn)能、閑置時間與適配組合等方案,才能放大實際獲益。
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