智能工廠可以分為三個層次,一層是以自動化及控制為主的設備層解決方案,導入的應用為CNC數控設備,以及PLC、I/O、觸摸板及運動控制產品為主;二層為人機界面和監控系統,導入的應用包括HMI/SCADA、整合監控廠務設備、收集實時及歷史數據及整合分析效能與節能控制;三層為生產管理解決方案,導入的應用為MES/EMI,提供生產線工單、投料、備料全自動信息。
如果從軟件解決方案的角度切入,上層為實時信息入口網站,然后依序為智能工廠性能分析和生產執行、綜合質量管理、資產管理、工廠數據庫、圖形監控設備及底層的編輯與控制,這些作業平臺,智能工廠可以根據需求來建置。
導入智能工廠應用可以帶來的好處,是顯而易見的。以LED燈具生產線為例,每一個LED燈具的工序多達數十個,每一個工序都要做好分配。為了追求生產速度,可能就需要20幾個人來裝配,但導入自動化生產線之后,7秒就可以完成一個LED燈具,而且只需要用到三個人。
但導入自動化之后,生產線的設計也要重新設計,以前述的LED燈具為例,該智能工廠就將生產線做成ㄇ字型,是因為要考慮智能工廠現場的空間,以及倉庫的位置,如何進出料、如何維修等,才能設計出符合實際需求的生產線形狀。
接下來就是進入SCADA,也就是Supervisory Control And Data Acquisition,凡是具有系統監控和數據擷取功能的平臺,要搭配相對應的軟硬件,才能稱之為SCADA。
設置SCADA的目的,是希望透過計算機的實時監控設備,提供系統設備作整體的監視、控制、自動定時紀錄、打印及查詢并提供設備的實時運作狀況。智能工廠可借此建立長期的設備維護數據,有效的運用維護人力資源,提高設備維護質量及設備運轉效率。SCADA可滿足各式各樣的系統設備,如電力監控系統、空調監控系統、消防監控系統、門禁監控系統、制程監控系統等。
另一個攸關智能工廠應用的項目是圖控系統。專家指出,圖控接口要成功,須要先理解,人與設備間的接口,其實存在于控制設備與屏幕圖形之間的對應關系,真實世界的設備、感知器或控制器,轉成計算機屏幕的各種對象時,要能做到完全對應,工程師需要一點美學修養,才能呈現接近真實世界的狀況,讓控制人員能夠藉由屏幕圖形就能顯示設備運作狀況及透過屏幕控制設備的運轉。