台南紡織總經理室特助邵致平

南紡積極打造複合式智慧樓宇新典範

採訪/施鑫澤 文/林裕洋 刊期/2020.03

回顧南紡購物中心建置過程,許多施工業者是從通過驗收而非業主需求角度進行施工,但是台南紡織則是從考量後續的維護與維修及有效管理出發,所以很多部分最終進行重新調整設計。

台南紡織總經理室特助邵致平指出IT部門比較熟悉網路應用程式的設定、操作與資料庫,而OT部門則是重視可靠度、安全、速度與跨系統整合執行力,但是兩單位在共同參與物聯網/工業4.0專案時,最好還是由OT部門領軍較為熟悉需求端整體架構。

台灣過去幾年隨著國際觀光客屢屢突破千萬人次,也帶動各地飯店、購物中心的業績,讓台灣觀光產值連年飆高。尤其台灣中南部為搶攻龐大商機,出現許多大型購物中心,讓當地消費者或觀光客無需到台北,就能購買到各種品牌服飾、國際精品。其中以2014年12月30日試營運、2015年2月11日正式開幕的南紡購物中心為台南之最,深受消費者肯定與喜愛,也是目前台南市東區最大的購物中心。

由台南紡織股份有限公司轉投資的「南紡購物中心」,總樓板面積達到54500坪的複合式商業購物中心,目前已吸引眾多國際品牌進駐。至於商旅部分則交由老爺酒店集團營運,影城部分由威秀影城經營。從開幕至今業績相當亮眼,台南紡織趁勢也在2018年啟動二期擴建計畫,預計在2020年第四季正式營運。

台南紡織總經理室特助邵致平說,南紡購物中心第一期工程建置過程中,公司發現有許多外包廠商,只懂各自所負責領域施作,無法清楚了解商場實際營運使用需求,所以中間花費許多時間重新溝通。經此經驗,台南紡織總裁侯博明特別針對商場的二期擴建計畫成立專案小組,以便與外部專業廠商能充分溝通,確保相關基礎環境能符合南紡購物中心的實際營運需求。

多角化經營、活用資產 首度跨足購物中心

創立於1955年3月21日的台南紡織公司,主要從事各種紡織品之製造加工及販賣有關合成纖維製品之製造及販賣,包含棉紗、聚酯棉、聚酯原絲、聚酯粒、聚酯加工絲、OE紗等等,是台灣最大的聚酯棉與紡紗廠。為維持公司市場競爭力,公司在原有台灣生產據點之外,也配合成衣業者在越南成立生產基地,以便能夠就近供應相關原物料。

隨著全球產業競爭日趨激烈,台南紡織公司持續投入資本支出設備汰舊換新,提升機器運轉效率,並持續推動越南廠區擴大生產規模,期盼藉由深耕關鍵東協國家,強化全球布局。另外,為提高產品多樣性競爭優勢,公司也朝向機能性、差異化開發並調整產品結構,全力拓展市場,強化銷售廣度與深度。此外,由於台南紡織公司成立時間相當早,公司擁有相當多豐厚土地資產,近幾年積極活化土地資產開發,涉足流通事業、也計畫興建高級住宅、商業大樓出租及出售業務,以及成立南紡購物中心,期盼藉由多元布局編織獲利版圖。

邵致平特助指出,台南紡織公司專注本業多年,主要是從事各種紡織品之製造、加工及販賣,以及經營投資有關紡織工業及其他有助於紡織品產銷的業務。在公司成立60週年時,侯 總裁指示營運團隊思考公司長遠發展方向,認為在強化本身的競爭力之外,也應該從活用資產角度著手,所以才會與其他夥伴合作,投入南紡購物中心的投資。不過,前年該購物中心的股權有調整,目前為台南紡織100%獨立營運。

熟悉工控領域 注重維護與維修

在南紡購物中心第一期工程的建置過程中,擁有豐富製造業經驗、且在廠房中負責強弱電維護維修及設計規劃的邵致平,發現許多委外團隊都只強調符合法規及商場營運基本需求,但是實際深入研究之後,卻發現設計與施工過程中,完全沒有考慮到後續業主維運、維修及管理的需求,所以光是此部分溝通變花了許多時間。舉例而言,許多專案的施工業者,是從通過驗收而非業主需求角度進行施工,但是台南紡織在製造業有非常豐富經驗,因此則是從考量後續的維護與維修及有效管理出發,所以很多部分才會重新調整設計。

複合式商場原本就是很複雜的樓宇建築,例如消防設備、鐵捲門、抽煙氣的配置等等,必須要考量分區設計、安裝等工作。因為若真的發生火災時,不可能所有設備同時間打開,否則造成的損失將會很龐大,因此資料傳輸必須快速、及時且準確。以參與南紡購物中心第一期弱電建置工程的知名業者為例,即因對弱電設備監控與回應速度不符合台南紡織的要求,最終除更換許多主設備元件之外,也額外追加驗收後3年的保固,也驚動德國總部親此回應此事件。

邵致平表示,當初我們是要求設備故障時,EMS能源監控系統必須在100ms完成記錄察覺的工作。但是因為該廠商施工時,設備之間串連因採用TCP/IP通訊協定又疊床架屋設計,加上網路拓普圖規模龐大,以至於必須至少要花3-5分鐘才能收集所有設備資料及回饋反應。試想一下,此種情形若發生在有眾多生產機台的產線之中,若發生非預期的意外時,不僅會造成公司重大損失,也會對現場人員安全造成極大危害。所以在當初台灣分公司無法妥善解決之下,我們才會透過台南紡織直接與德國原廠協調,最終讓商場能夠順利開幕營運。

TCP/IP通訊技術問題多 IT人員無力解決

在半導體製程持續進化下,帶動感測元件快速價格下滑,帶動各種智慧樓宇、智慧工廠快速出現,只是背後仍然使用TCP/IP技術,也讓工廠與樓宇管理隱藏極大風險。問世多年的TCP/IP通訊技術,是時下網際網路環境與企業內網常用的通訊標準,提供點對點的連結機制,以及網路封包在封裝、定址、傳輸、路由,以及目的地接受的方式。現今此種通訊傳輸機制泰半搭配乙太網路使用,傳輸介面則為常見的Cat.6或Cat.6e,理想傳輸距離雖然為120公尺,但是在考量網路傳輸效能下,線材實際可用距離通常約100公尺。因此,少部分需要長距離傳輸或高品質的應用服務,會選擇使用價格較昂貴的光纖網路。

在資訊產業界,物聯網設備使用TCP/IP搭配Cat.6網路線,似乎成為業界的標準,但是當應用在購物中心或工廠時,卻會面臨傳輸距離不夠長、延遲高,以及設備維護成本過高的問題。以南紡購物中心的建置案,台南紡織團隊發現在建築工法進步下,室內管道間與管道間之間的拉線距離可能會超過100公尺,但傳統IT人員在佈線時,直覺想法是在中間增加交換器或強化中繼器,但是卻沒想到日後設備需要維護或更換時難度極高且高風險高成本。

邵致平指出,其次,在TCP/IP通訊的傳輸封包中,僅有約略30%為真正資料,其餘都是用於描述表頭、IP位址、設備等訊息。若要改善資料資料傳輸速度,IT人員常見作法就是運用1GbE或10GbE網路線與網路設備,只是此舉又會增加建置成本。但是對熟悉工控設備的台南紡織而言,前述兩大問題其實只需要改用RTU通訊協定就可,首先可讓Cat6e傳輸距離延伸到1.5~2公里,可避免安裝過多交換器,降低後續維護成本支出與難度。其次,RTU通訊協定的資料傳輸量高達90%,無形中也增加資料傳輸的速度。

OT部門實作能力強 適合主導物聯網專案

進入物聯網時代後,原本負責公司資訊系統設計的IT部門,負責生產線的OT部門,常常需要針對特定專案攜手合作,如智慧工廠等專案。邵致平認為兩部門處各有擅長,IT部門比較熟悉網路應用程式的設定、操作與資料庫,而OT部門則是重視可靠度、安全、速度與跨系統整合執行力,但是兩單位在共同參與物聯網專案時,最好還是由OT部門領導較為合適。

如台灣電力公司在全台灣用電尖峰時間,有時會導致電壓降的供電狀況。或因3相5線式電力設計,N相因不平衡電能回收導致電壓突昇。在弱電/儀控設備原本輸出的110V電壓,會變成不足工作電壓供電。面對此種狀況,電源中繼站設計與對地/干擾部署就變得很重要,然多數IT人員根本沒有處理此種狀況的經驗,若欠缺OT人員協助,很可能會影響到基礎架構的穩定性。其次,多數資訊設備在100V狀況以下,雖然硬體設備本身仍然持續運作,但是其實資料傳輸、收集等相關功能已經失效,若電源動態平衡穩定沒有做好,就會影響到設備的正常運作造成龐大營運損失。

「其次,當設備因為電源降壓/干擾問題無法正常運作時,設備本身並不會有記錄,事後自然也不可能透過收集Log資訊方式進行分析。」邵致平解釋:「但是電源降壓/干擾事件,在工廠環境中並不少見,多數高階OT人員早有處理經驗,因此自然是帶領IOT專案團隊的最佳選擇。」

網路應用日益複雜 仰賴OT經驗與技術

綜觀現今物聯網專案中的網路設備供應商,其實同樣也對工控環境不了解,自然也無力解決網路頻寬/資料衝突問題。以南紡購物中心為例,內部有三大整合系統需要使用到網路架構,首先是有大量資料傳輸的網路監視CCTV設備,與商場安全息息相關的工控IOT設備如HVAC、EMS、BA…,但資料回饋需求應低於100ms。最後,則是商店支付端的金流相關設備,通常是使用Port80與信用卡業者進行資訊安全認證。

前述三種應用性有極大差異,網路監視設備傳輸錄影資料時,絕對是消耗大量頻寬,但其實錄影資料每秒遺失1-2張畫面卻影響不大。反觀工控IOT設備傳送的資料不大,但是對資料回饋/反映要求卻極高,因為此些設備攸關安全。至於金流/OA系統要求就是資訊流安全,不能遭受駭客入侵。

邵致平指出,若從IT角度來看,在考量資料安全、系統穩定性的選擇下,泰半會建議我們部署三套獨立架構網路系統,但是此種做法不僅部署成本相當高,後續維護也會變得非常麻煩。不過,針對前述智慧樓宇常見的問題,由於高階OT人員有撰寫韌體/低階語言能力,所以要解決此問題難度並不高,我們也已經有解決辦法,目前正與合作業者持續溝通配合中。

無論是智慧樓宇或相關物聯網/工業4.0專案,都必須歷經需求設計、功能規劃、系統整合及 成本考量、安全有效率…等多階段,其中又以跨系統整合/安全有效率階段的難度最高,一旦沒有順利完成,可能會影響後續專案效益。邵致平建議資訊長最好找有OT經驗的成員加入,藉由不同維度角度思考,才能達成專案預定效益。