将工(gōng)廠内的各式設備連結在一(yī)起，鋪設神經系統、即時汲取所有資(zī)訊，實現工(gōng)廠活動的可視化，亦即讓所有活動透明可見。
智能工(gōng)廠就是用網路連結各處，管理工(gōng)廠一(yī)切大(dà)小(xiǎo)事
這樣的定義乍看之下(xià)有些抽象，以下(xià)再講得更具體(tǐ)一(yī)些。
所謂的 智能工(gōng)廠， 就是借助實現以下(xià)兩件事
1. 将工(gōng)廠内的各種設備連結成網路
2. 從各種不同的角度取得與管理點的裝置有關的數據
力求
1. 工(gōng)廠内部種種活動資(zī)訊的可視化
2. 資(zī)訊與資(zī)訊間因果關系的明确化
繼而采取必要的行動，把諸如此類的事項做得更好 ：
提升品質管理能力；删減包括間接部門在内的管理成本；二氧化碳減量／節能；改善現金流量；且是做到超出人類管理能耐的層次。就是這樣的一(yī)個 次時代的工(gōng)廠經營概念 。
接下(xià)來，我(wǒ)(wǒ)們一(yī)起看看智能工(gōng)廠的細部資(zī)訊。
既有工(gōng)廠缺乏資(zī)訊整合性、浪費(fèi)時間資(zī)源
在既有的工(gōng)廠裏，工(gōng)廠内的設備以及 MES 等系統，在功能上都是各自獨立的系統。由于機器設備的供應商(shāng)不同、負責人不同等因素，無論在技術上或是在組織上，都沒有整合在一(yī)起。一(yī)旦各系統之間需要合作，或是必須共享超出人員(yuán)負責範疇的資(zī)訊時，隻能透過各系統産出的報告，以及下(xià)載自各系統的數據，以實際經由人手轉交的實體(tǐ)形式，滿足系統間合作與分(fēn)享資(zī)訊的需求。
但資(zī)訊的共享隻要經過人的手，就無可避免會因爲需要處理時間而産生(shēng)時間落差。傳遞資(zī)訊的人員(yuán)，被迫有許多後續作業必須完成，而且對提供資(zī)訊的一(yī)方來說，要是自己得不到好處，他們也不會把資(zī)訊丢出來。
這會導緻需要資(zī)訊的人，連自己到底有沒有掌握資(zī)訊，都搞不清楚。更别說要借助分(fēn)享彼此的資(zī)訊解決問題，或是設想出足以提升作業效率的新手法了，幾乎無法期待能做到這樣的事。
若以人的身體(tǐ)來比喻，就像是一(yī)種手指、四肢、眼睛、耳朵、大(dà)腦，全都隻照自己的步調在運作的狀态。就算大(dà)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(dà)腦才知(zhī)道這件事。就是類似這樣的情形。
智能工(gōng)廠就像工(gōng)廠有個統一(yī)大(dà)腦，不會手跟腳得到的資(zī)訊不同
相較之下(xià)，在智能工(gōng)廠裏，屬于同一(yī)階層的部門或設備之間自不在話(huà)下(xià)，就連在分(fēn)屬于上下(xià)階層的狀态下(xià)，依然能夠透過網路，機動地交換資(zī)訊。在智能工(gōng)廠裏，完全不存在任何部門之間或設備供應商(shāng)之間的隔閡。
這和一(yī)九九〇年代發生(shēng)的企業資(zī)訊系統的開(kāi)放(fàng)化，是一(yī)樣的狀況。
過去(qù)，不同廠商(shāng)生(shēng)産的個人電腦之間，無法彼此連接。要讓個人電腦與商(shāng)用電腦連線、合作，簡直是癡人說夢。但現在辦公室裏的 CPU（中(zhōng)央處理器），包括影印機在内，彼此連線已經是理所當然。同樣的，工(gōng)廠裏的各種設備，也将彼此連線。
隻要透過網路彼此連線，既能大(dà)幅縮短時間落差，原本必須仰賴工(gōng)作負責人的資(zī)訊共享，以及從組織的角度共享與活用資(zī)訊，都會變得更爲容易。
屆時，大(dà)腦的思考會馬上傳達給四肢，四肢感受到的一(yī)切，也會馬上傳達給大(dà)腦。
怎麽樣才算是一(yī)個智能工(gōng)廠？
智能工(gōng)廠是一(yī)個伴有具體(tǐ)“機制”的概念。此一(yī)“機制”的核心部分(fēn)，主要是以「資(zī)訊系統」的樣貌呈現。
不過，要請各位注意的是，這裏講的“資(zī)訊系統”是一(yī)個新概念，它不同于在制造業已日漸普及的 ERP 類的“資(zī)訊系統”、在制造第一(yī)線活躍的工(gōng)廠自動化設備等“控制系統與機器人”，或者是用于讓全公司溝通的群組軟體(tǐ)等“資(zī)訊系統”。
那麽，智能工(gōng)廠的系統究竟必須具備何種特征，才能成爲智能工(gōng)廠呢？以下(xià)我(wǒ)(wǒ)們分(fēn)别探讨。
最頂層是工(gōng)廠管理系統，這裏處理的是工(gōng)廠經營時需要的資(zī)訊。包括财務資(zī)訊在内，有 KPI（Key Performance Indicator，關鍵績效指标）之稱的經營指标，乃至于二氧化碳減量等企業承擔社會責任時必須關注的指标，都歸在這裏。
往下(xià)一(yī)個階層就是所謂的基礎系統。這些基礎系統是由 ERP 所涵蓋的部分(fēn)，以及個别套裝軟體(tǐ)或各公司獨自打造的系統等所構成的。
接着在下(xià)一(yī)層當中(zhōng)有 MES，其下(xià)層又(yòu)設有 SFC。此外(wài)，針對資(zī)源（電力、熱力、水）等基礎架構系統，也力求透過網路收集數據。
那麽，就來詳細看看各項目。
控制類系統與資(zī)訊類系統的合作
我(wǒ)(wǒ)再強調一(yī)次，智能工(gōng)廠裏的大(dà)前提是，利用網路，把現存于工(gōng)廠的各種工(gōng)廠自動化機器、設備、電力等基礎架構、單獨的管理系統等，都串連起來。而且，這些資(zī)訊不是隻用在生(shēng)産第一(yī)線而已，還必須傳輸到以掌管生(shēng)産資(zī)料的 ERP 爲首的基礎系統，以及經營高層用于做決策的資(zī)訊系統，再予以活用。
若以專業術語來講的話(huà)，其實就是讓“控制類”的電腦系統，和“資(zī)訊類”的系統連上線。那麽，這些以“控制類”稱之的系統，是什麽樣的系統呢？
所謂“控制類”的系統，正如其名稱所示，就是“用于控制機器的電腦”。代表性的有名爲 PLC 的機器。
PLC 是一(yī)種小(xiǎo)型電腦，其内部裝有微處理器，這點和一(yī)般電腦相同，但它所使用的語言是把電氣回路符号化而來的，因此 PLC 的程序設計必須由擁有特殊知(zhī)識的電氣技術人員(yuán)來做，一(yī)般電腦程序設計師是做不來的。PLC 原本是由過去(qù)在汽車(chē)制造等自動化系統中(zhōng)使用的“繼電器裝置”發展而來的。
所謂“繼電器裝置”，是一(yī)種能因應可切換開(kāi)啓／關閉之類的動作開(kāi)關、裝置實際處理的數量，或者電力機器等設備的狀态，輸出控制用的電氣訊号，借以控制機器的裝置。一(yī)台 PLC，可以代替數千個繼電器裝置。
由于 PLC 是一(yī)個向工(gōng)廠自動化的機器與設備傳達命令的系統，其穩定性與精準性就格外(wài)受到重視。此外(wài)，設備的運轉控制，在安全上極爲重要，因此它必須達到的反應速度，也就是系統的處理時間，遠遠比主要由人類使用的資(zī)訊類系統來得快。
順帶一(yī)提，在作業系統方面也一(yī)樣，PLC 使用的不是一(yī)般用于個人電腦上的那種作業系統，而是名爲“即時作業系統”（RTOS, Real-Time Operating System），可同時處理多項任務，還能夠确保在一(yī)定時間内回應的作業系統。
近年來，導入 MES 系統的企業也變多了。嚴格來說，它雖然不算是“控制類”系統，但可以定義爲，把“資(zī)訊類”與“控制類”系統之間缺少的連系補上的“資(zī)訊系統”。MES 的主要功能在于，把來自于 ERP 的生(shēng)産計畫，轉換爲更符合制造第一(yī)線實際狀況的“制造指示”，并予以管理。
MES 在設計上也有透過 PLC 取得數據、協助品質管理的用意在。但必要數據隻有一(yī)部分(fēn)是以透過網路取得爲前提，其他資(zī)訊則是透過輸入終端，以人工(gōng)手動輸入的方式取得。
綜上所述，在今後的智能工(gōng)廠裏，工(gōng)廠自動化設備主要是透過三種形式與資(zī)訊類系統取得連線。
1. 直接取得 FA 設備的資(zī)訊
2. 收集來自 PLC 的資(zī)訊
3. 收集 MES 的資(zī)訊
這三種無論哪一(yī)種，前提都是實際透過網路的連結自動取得資(zī)訊。相關技術的細節，我(wǒ)(wǒ)會在下(xià)一(yī)項中(zhōng)介紹。
此外(wài)，雖然 FA 設備、基礎系統、工(gōng)廠管理系統連成了一(yī)個網路，但還是必須明确區分(fēn)是控制類還是資(zī)訊類系統，分(fēn)别予以管理與使用。若爲資(zī)訊類系統，就算因爲網路的擁塞等因素，導緻資(zī)訊延遲若幹時間才收到，問題也不大(dà)；但如果是控制類系統，資(zī)訊的延遲就可能引發嚴重問題。
标準接口之采用
既有的制造設備，把大(dà)量的系統建構工(gōng)作，發包給特定設備建置供應商(shāng)處理，是一(yī)種理所當然的做法。該承包商(shāng)在建構系統時，采用了自己最熟悉的的 FA 設備廠商(shāng)的接口，而變得不容易與采用其他接口的系統合作。之所以會這樣，也是因爲各式設備的界面沒有标準化，承包的供應商(shāng)很難單憑一(yī)己之力，建構出能夠讓不同設備間交換資(zī)訊的功能。
但在智能工(gōng)廠中(zhōng)，PLC 與 FA 設備基本上都采用标準接口。工(gōng)廠内的各式設備，就能夠透過網路交換資(zī)訊了。标準接口的采用，是智能工(gōng)廠這個概念的一(yī)大(dà)原則。
不同設備各有不同的使用目的，所需要的規格也很多樣化，不可能全部都做成通用式的規格。不過 PLC 以及組件未來可以想見會急速走向通用化。一(yī)旦走上通用化，建構系統的知(zhī)識技術就可能标準化，變得可以分(fēn)享與再利用。
企業用戶在推動智能工(gōng)廠時，必須充分(fēn)探讨要如何制定自己公司的标準化方針。因爲，這一(yī)點正是決定未來投資(zī)績效好壞的重要因素。關于标準界面，後面我(wǒ)(wǒ)會詳加介紹。
日志(zhì)數據的儲存與轉換爲 KPI
FA 設備的數據，本來就是以很精細的單位在處理與管理的。不消說，在短短的一(yī)秒鍾時間裏，機器就已經下(xià)了好幾個判斷，處理了好幾件事。但就算把 FA 設備連成網路，将這樣的數據抓到資(zī)訊系統裏，對人類（管理者）來說，這麽巨細靡遺的數據，還是可以清楚地畫分(fēn)爲有意義與無意義兩大(dà)類。
雖然說是即時，但對于機器的所有即時動作，管理者并沒有必要全部掌握。把控制類的數據給資(zī)訊化的用意，就是要把原本隻是陳列出來、不具任何意義的數字，轉換爲具有意義的切入角度或是單位，再予以管理。
舉個簡單的例子說明好了。假設想知(zhī)道電力消費(fèi)的狀況，而感測器是以秒爲單位把數據傳過來的。那麽，如果要問，以秒爲單位的耗電數據，對管理階層來說，是否有意義？一(yī)般來說，是沒有意義的。就算看再多以秒爲單位的數據，一(yī)方面很難判斷數據好壞，也無法采取任何行動（除非數字很明顯異常，那就有意義了）。對管理階層來說，需要的應該是“生(shēng)産一(yī)件或一(yī)個批量的特定産品，需要耗費(fèi)多少電力”，或是“待機時與高峰時耗費(fèi)的電力”吧。
總之，感測器按秒傳來的數據，不要隻是直接儲存起來，而是要轉換爲能夠活用的管理資(zī)訊，再儲存起來。或者，也可以把儲存起來的數據，定期透過批次處理等方式，轉換爲管理階層需要的形式，儲存于資(zī)料庫中(zhōng)。
更重要的事情是，不要把每種數據當成單項數據（像是各設備耗費(fèi)的電力）儲存，應該要根據預先定義好的資(zī)料模式，把相關數據（制造訂單編号、測定時刻等）加進來一(yī)并儲存，好讓應用程序能夠活用這些數據。這可說正是智能工(gōng)廠的精髓所在。
讓事業能夠成功的重要企業活動，稱爲「關鍵成功因素」（KSF）；實際用于管理 KSF 的數字指标，稱爲「關鍵績效指标」（KPI）。從經營階層到第一(yī)線爲止，都可以定義 KPI。名爲「指标」，因此多半是結果的數字，但制定 KPI 原本的用意其實是「希望以數字呈現出能夠帶來成果的驅動指标」，管理階層可以透過監測 KPI 得知(zhī)未來的成果如何，并随時采取行動，藉以提升成果的水準。這才是 KPI 原本的正确使用方法。
假如果隻是結果的數字，那麽再怎麽管理，或許可以成爲有助于未來行動的參考數據，但是卻無法改變已經出現的結果（雖然這也是理所當然的）。在結果出現之前，掌握其預兆，事前采取因應的措施，以創造出正确的結果，能夠以這種形式活用 KPI，毫無疑問會是最理想的。