未來工廠的能源中樞：打造可擴充的模組化「能源管理系統EMS」架構

因應擴廠、新製程與新能源整合的核心關鍵

隨著製造業朝向數位轉型與碳中和邁進，能源管理系統（EMS, Energy Management System）已成為未來工廠的中樞神經。

不僅需即時監控與優化能源使用效率，更需具備高度彈性與可擴充性，以因應快速變動的產線需求、擴廠計畫、新能源科技導入等挑戰。

一、EMS從能源監控工具，轉變為智慧決策引擎

傳統的EMS多著重於即時用電監控與歷史數據分析，但隨著製程越來越複雜，工廠需要的不再只是「看到數據」，而是透過數據驅動的「能源最佳化決策」。

未來「能源管理系統EMS」必須做到：

整合多元能源來源：如電力、蒸汽、天然氣、氫能、儲能系統（BESS）等

支援動態負載調整與預測：透過AI與機器學習分析生產排程、天氣預測與能源價格波動

成為OT（Operational Technology）與IT整合的橋梁：與製造執行系統（MES）、建築管理系統（BMS）、SCADA等深度整合

二、模組化架構：打造可擴充的能源管理平台

1.模組化設計理念

為因應未來擴廠與新製程導入，EMS架構需具備高度模組化的設計，具體包括：

●功能模組化：如用電監控、需量反應、碳排分析、儲能管理、預測性維護等，可按需啟用

●通訊協定模組化：支援多種通訊協定（Modbus, OPC UA, BACnet, MQTT等），便於快速對接不同設備

●資料來源模組化：可彈性接入PLC、感測器、雲端API、能源交易平台等資料來源

2.可擴充的系統架構

在系統層面，採用微服務（Microservices）架構或容器化部署（如Kubernetes）將成為主流。

這種架構可支援跨場域擴展、彈性升級與分散式部署，讓EMS不再受限於單一站點或資料庫的瓶頸。

三、從擴廠到新能源導入：EMS的延展性挑戰

1.擴廠需求的EMS策略

當企業面臨新廠建置或產線擴張，EMS系統應具備以下能力：

●快速複製部署模板：透過事先定義好的模組與流程，快速套用於新場域

●跨場域集中管理：多廠能源數據統一平台管理，支持分權授權與報表彈性配置

●資料一致性與版本控制：確保各廠之EMS版本與資料結構同步，以利集團級分析與最佳化

2.新製程或設備整合

隨著製造流程導入更多自動化與智能設備，EMS須具備：

●即插即用的設備對接能力：支援開放式API與低程式碼整合工具

●製程能源指標（EnPI）自動建模：根據設備與流程類型自動計算能效指標

3.新能源與儲能整合

未來的EMS不僅需管理傳統能源，也需能整合：

●太陽能、風能等間歇性再生能源

●儲能系統（BESS）與微電網控制

●車輛到電網（V2G）、氫能系統等新興能源科技

這要求EMS不僅能實時掌控能源流向，更需具備預測性排程與智慧調度演算法，以支援能源自治與彈性調度。

四、EMS未來發展趨勢：走向AI驅動與碳管理整合

AI驅動的智慧能源管理：

●預測模型訓練：根據歷史用電、產線負載與氣候數據進行未來用電趨勢預測

●最佳化建議引擎：主動提供節能或削峰建議，甚至自動執行負載切換

與碳管理系統整合：

未來「能源管理系統EMS」將與企業的「碳排管理平台CMS」深度整合，實現：

●每單位產品的碳足跡計算

●能源來源的碳強度分析

●支援碳交易與再生能源憑證（REC）管理

在邁向淨零與智慧製造的轉型路上，EMS不再只是後勤工具，而是驅動企業能源決策、製程最佳化與永續發展的核心策略平台。

未來工廠的EMS設計，唯有具備模組化、可擴充、可整合的架構，方能因應快速變動的製造環境與新能源科技挑戰，真正實現能源效率與營運彈性的雙重目標。

你的工廠準備好轉型了嗎？

★《百慧科技》陪你邁向永續未來的每一步！

●電話：02-2999-3099

●地址：新北市三重區光復路二段69號15樓