無庸置疑,隨著工業(yè)4.0、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)乃至智能機(jī)械等議題延燒,現(xiàn)今多數(shù)制造企業(yè),都開始嘗試思索、甚至付諸實踐,把傳統(tǒng)工廠導(dǎo)向智動化格局;盡管催生智能工廠的初衷,不外是提升生產(chǎn)力與降低成本,但在營運績效之外,如何借助科技一并強(qiáng)化工業(yè)安全、節(jié)能環(huán)保,在在都是關(guān)鍵課題。
對于制造業(yè)從業(yè)人員,今時今日例如物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、智能工廠、智動化、工業(yè)4.0等等項目,都可謂沸沸揚揚的熱門話題,先前對它們就算再怎么一知半解,如今通過產(chǎn)官學(xué)研、再搭配媒體各界鋪天蓋地的倡導(dǎo),也逐漸能夠掌握要領(lǐng)。
以前述提及的物聯(lián)網(wǎng)而論,顯而易見,不管在工廠邁向自動化或智能化的過程中,著實扮演舉足輕重的角色,可以發(fā)揮的空間相當(dāng)大,包括生產(chǎn)制造過程的檢測、實時參數(shù)的擷取、機(jī)臺設(shè)備與產(chǎn)品的監(jiān)測管理、原物料的耗用監(jiān)測,乃至于生產(chǎn)環(huán)境因子的調(diào)控,一旦善用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),都可望加以實現(xiàn)。
舉例來說,工廠可以利用智能電表模塊,借以監(jiān)測機(jī)臺設(shè)備的電流狀態(tài),只要發(fā)現(xiàn)其耗電量出現(xiàn)異常狀況,不管是逼近、甚或超越正常基準(zhǔn)范圍的上下限,抑或出現(xiàn)異于往常的劇烈高低起伏,都意謂該機(jī)臺設(shè)備的健康狀態(tài)亮起紅燈,管理人員只要實時掌握這個感測信息,便能及早介入處理,提前遏止后續(xù)極可能發(fā)生的不利事件。在以往還出現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時,除非等到機(jī)臺設(shè)備真正失效,業(yè)主或相關(guān)管理人員才會如道原來該設(shè)備如此不健康,但此時它已經(jīng)無預(yù)警停止運轉(zhuǎn),企業(yè)無可避免將承受可觀的產(chǎn)能損失,如今拜物聯(lián)網(wǎng)感測技術(shù)之賜得以及早發(fā)現(xiàn)、及早處理,便能消除這層損失,由此便不難凸顯工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用價值。
打造廠務(wù)環(huán)境監(jiān)控機(jī)制確保工廠環(huán)境質(zhì)量
除了攸關(guān)產(chǎn)能與營運績效的機(jī)臺設(shè)備,確實需要借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)執(zhí)行監(jiān)管外,若談到真正出了事、后果更加嚴(yán)重可怕的工安環(huán)衛(wèi)議題,同樣可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)加以妥善處理。在此前提下,已有愈來愈多制造企業(yè),開始利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立廠務(wù)環(huán)境監(jiān)控機(jī)制,隨時針對工廠粉塵、二氣化碳、天然氣、水、溫濕度及其他有害物質(zhì)進(jìn)行安全監(jiān)測,以期確保工廠環(huán)境質(zhì)量,連帶進(jìn)一步優(yōu)化工廠運作狀況。
事實上,工安環(huán)衛(wèi)議題之所以重要,并不難理解,回顧過往歷史,單單看近幾年一些重大事故,包括2013年的無錫海力士半導(dǎo)體廠失火、青島輸油管線爆炸燃燒事故,2014年的高雄氣爆、蘇州昆山中榮金屬爆炸案,直至2015年的天津爆炸案,每一件都讓人備感傷痛遺憾,細(xì)究這些悲劇的發(fā)生原因,其實都可以歸納為設(shè)計不良、再加上檢查不到位所致;一旦善用物聯(lián)網(wǎng),即能夠?qū)z測機(jī)制由傳統(tǒng)的人工模式轉(zhuǎn)向自動化,如此一來,就可望大幅提升監(jiān)測效率,減少這些遺憾事故發(fā)生的機(jī)率。
妙用物聯(lián)網(wǎng)感測技術(shù)大幅強(qiáng)化工廠環(huán)境安全
天然氣具有易燃、易滲漏等疑慮,為確保運輸安全,目前多數(shù)業(yè)者傾向利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),在管路經(jīng)過之區(qū)域安裝無線傳感器,據(jù)此建立實時監(jiān)測與防堵滲漏的機(jī)制。
如同無錫海力士半導(dǎo)體的意外事件,即是施工人員誤將氫氣管接入氮氣管道所致,才引發(fā)爆炸與燃燒,諸如此類的人為疏失,其實都可以倚靠科技的力量加以避免。
以化工廠為例,為確保管線維持安全健康的狀態(tài),需要定期執(zhí)行管線壁厚度的檢測(業(yè)界稱為『測厚』),不管廠內(nèi)擁有多少類型的管線,都必須每個月至少巡檢一次,甚至針對危險系數(shù)較高的管線,還得提高巡檢的頻率,但此舉不僅徒增人力工時的消耗,也連帶衍生一些問題,包括巡檢者人身安全的隱憂,以及人工巡檢模式是否有所疏漏。
通過無線檢測消除人為失誤疑慮
前面的例子,如果將人工巡檢,改為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無線測厚設(shè)備,便能顯著降低監(jiān)測作業(yè)負(fù)荷,并大幅提高監(jiān)測的準(zhǔn)確度,意即促使漏測或測不準(zhǔn)的發(fā)生機(jī)率降到最低,順勢消除種種潛在的安全隱患。
此外對于不管是石化業(yè),或是必須在生產(chǎn)制造過程采用危害性化學(xué)品的高風(fēng)險產(chǎn)業(yè)而言,都務(wù)必針對危險區(qū)域的有毒氣體善盡檢測責(zé)任,且須定期實施風(fēng)險評估,以避免發(fā)生諸如火災(zāi)、爆炸、中毒或崩塌等意外事故,否則只要不幸出了狀況,遭主管機(jī)關(guān)罰款不說,更嚴(yán)重的則是造成生命或財產(chǎn)無可挽救的損失。
關(guān)于有毒氣體檢測,自然也是相當(dāng)適用采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用情境之一,業(yè)主可以在危險區(qū)域裝設(shè)傳感器,一方面監(jiān)測有毒氣體的濃度是否逾越正常標(biāo)準(zhǔn),二方面只要監(jiān)測到超標(biāo)情事,即需在第一時間連動其他設(shè)動發(fā)出告警,避免不知情的作業(yè)人員誤入該區(qū)域,再者通過這般高效率的監(jiān)測機(jī)制,亦可協(xié)助業(yè)者大幅提高業(yè)者對于問題反應(yīng)與處理的速度,爭取時效解決問題,避免釀成大規(guī)模的環(huán)境污染。
一位對石化產(chǎn)業(yè)素有研究的專家指出,其實當(dāng)各方熱烈探討如何把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)導(dǎo)入生產(chǎn)制造環(huán)境的過程,環(huán)顧各行各業(yè),石化業(yè)要算是其中相當(dāng)早期的實踐者,只因為石化產(chǎn)品往往需要在高溫、高壓、高噪音,甚至有機(jī)揮發(fā)物濃度偏高的環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)制造,每小時產(chǎn)出的化學(xué)品,少則數(shù)十噸、多則上百噸,整個過程中如果稍有控制不慎,皆可能導(dǎo)致原物料、甚至現(xiàn)場操作人員的嚴(yán)重?fù)p失,因此石化業(yè)很早開始便思考如何營造一個不需人力介入的全自動化操作控制環(huán)境。
善用溫度傳感器對火災(zāi)加以事前防范
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加持,現(xiàn)今不管是石化或化工廠,都可以借助全自動化方式,檢測生產(chǎn)制造過程,監(jiān)控與管理生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)品,同時也能實時采集參數(shù)數(shù)據(jù),俾使操作人員能夠?qū)崟r掌控各個產(chǎn)品生產(chǎn)過程的溫度、壓力、酸堿度等等參數(shù),而這些參數(shù)數(shù)據(jù)也將一并經(jīng)由程序包計算,接著回饋到生產(chǎn)制程的控制中心,以利于管理者在必要時對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整控制,借以實現(xiàn)精準(zhǔn)控制產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)流程等雙重效益。
事實上,石化業(yè)對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容,除了在生產(chǎn)制造過程中,利用傳感器監(jiān)測環(huán)境變化外,其余包括原料的運輸、倉儲等相關(guān)管理,甚至于節(jié)能減碳等方面的需求,都可利用無線監(jiān)測技術(shù)加以滿足;以原料運輸而論,石化業(yè)往往需要通過管線輸送原油、乙烯、丙烯、丁二烯、天然氣、蒸氣、氫氣等種種原料,而這些原料都含有非常特殊的性質(zhì),所以業(yè)者必須借重監(jiān)測系統(tǒng),借以確保運輸經(jīng)過地區(qū)的安全性,例如針對具有易燃、易滲漏疑慮的天然氣運輸,即需妥善建立滲漏的實時監(jiān)測與防堵機(jī)制。
跳出石化業(yè)領(lǐng)域,針對不分類型的各個制造企業(yè)而言,最感到恐懼的標(biāo)的,非火災(zāi)莫屬。綜觀目前制造環(huán)境的防火機(jī)制,主要是由溫度與煙霧監(jiān)測器所共同組成,其運作原理是,當(dāng)傳感器監(jiān)測到溫度過高、或煙霧過濃的現(xiàn)象,便立即啟動警報與撒水系統(tǒng),只不過,此類機(jī)制側(cè)重于事后的救災(zāi),當(dāng)這些系統(tǒng)開始啟動之際,其實就意謂工廠的人、物會受到一定程度的損耗,因此現(xiàn)在業(yè)者必須運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮事先防范功效,譬如針對馬達(dá)或鍋爐等容易產(chǎn)生高溫的設(shè)備裝設(shè)溫度傳感器,并建立傳感器與后臺管理系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)環(huán)境,幫助工廠管理者隨時掌握各處設(shè)備的溫度。
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