SCADA與HMI是工廠自動化重要工具。SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的簡稱,而HMI為Human Machine Interface的縮寫。從SCADA定義即可知,其功能即是用於”擷取”一工廠不同生產線之數據,並進行遠端設備或生產線”控制”之用,而HMI即是用以控制系統或擷取數據之人機界面(人與機械間圖形界面)。
表一、工廠自動化SCADA、企業經營與專利情報收集之類比關係
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工廠自動化SCADA
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企業經營
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資訊價值
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智慧資源應用
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上層
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電腦
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總經理
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情報
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IRP平台
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中層
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PLC
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廠務主管
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資訊
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企業專利管理與監視平台
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下層
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末端元件
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職員
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資料
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公開資料庫
商業資料庫
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Source: 科技政策研究與資訊中心, STPI, 2007/12.
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圖一、SCADA架構示意圖
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圖二、典型HMI畫面
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SCADA架構分成三部分,如圖一所示。第一部分為上層控制核心,一般為電腦與中央監控系統;第二部分為可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller, PLC),此控制器通常位於工作現場;第三部分為現場實際執行之設備,包括運轉設備、資源(包括液體、氣體與電力等)與承載資源之管材與電線。
從底層架構往上層看,末端元件是實際工作與運作之單元,其工作模式是靠著PLC所規劃與設計方法,例如當溫度或是流量高於某一數值時,哪一個元件啟動或關閉。此外,PLC除了兼具指揮現場末端元件如何工作外,尚包括傳遞下層元件與上層電腦溝通角色。例如電腦可根據現場狀況設計某些條件,之後該條件便透過網路傳遞給PLC,PLC便根據相關指定進行工作安排。如果以一公司做比喻,PLC有點像廠務主管,而電腦就如同公司的經營者,一般職員就像末端的泵浦元件,如表一所示。
為了讓底層運作狀態(Status)(例如設備或資源運作狀態)能夠有效顯示或是上層工作能夠貫徹,便需要一個穩定且簡單的圖形管理界面,讓資訊的收集與命令的傳達能夠完整溝通,如圖二之人機界面(HMI)便因此誕生。圖二包括設備圖形,管線圖形,設備與管線運轉狀態與根據上述資訊所累積而成之表格與圖形,例如趨勢圖等。換言之,人機圖控界面即是電腦(管理者)與末端設備(職員)間的溝通工具。
如果將工廠自動化SCADA概念應用於專利情報收集,我們也需要類似之邏輯架構,方能將現場過多之專利資料(Patent Data)、專利資訊(Patent Information)轉化成有價值專利情報(Patent Intelligence)。並且也需要自動化概念,方能將資料收集與轉換變得有效率,並且減少誤差。如果擴大SCADA概念於智慧資源應用,則下層為公開專利資料庫與商業資料庫、中層為企業專利管理與監視平台、上層為企業智慧資源規劃平台(Intellectual Resources Planning, IRP)平台。
換言之從專利與智慧財產角度出發之IRP,將來有一天需要與企業有形財產之ERP(企業資源規劃)結合,結合成一完整資源規劃平台。如此有形與無形資產方能完整整合應用。
最後,本文談SCADA/HMI對於資訊加值與IRP平台建構之啟示,無非是嘗試建立自動化概念與專利情報收集與IRP運用關係,而上述問題中,最重要者為每一階層間的界面如何處理(上層/中層,中層/下層),與標準溝通模式建立。以後,我們再進一步討論相關議題。 (1187字;表1;圖2)
參考資料:
- http://en.wikipedia.org/wiki/SCADA
- http://en.wikipedia.org/wiki/Human_machine_interface
- 虎與 狐的智慧力-智慧資源規劃九把金鑰, 周延鵬, 天下文化出版社, 2006年3月
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