SCADA以往是工厂制程的唯一作业软体，与HMI搭配，成为工厂可视化的最佳软硬体拍档，这两者作为操作者与生产机台的中介桥梁，多年来稳定性都是企业采购的第一要求，相容性只要到一定程度即可，并未多所要求，不过在PC技术大举跨入自动化控制领域后，PC周边成为厂房中轻易可见的设备，相容性逐渐成为人机介面的采购重点之一，而在工业电脑厂商的推波助澜下，开放式架构的SCADA 与HMI已陆续问世，虽然就目前工控市场应用来看，传统式架构仍有绝大部分市场，不过如果将时间拉长，工控PC化将成为主流之一，制程可视化架构走向开放式也在所难免。

HMI推动可视化潮流

从硬体端来看，HMI市场多为传统大厂如西门子、施耐德、富士、三菱等国际大厂所独占，以PC Based控制器进军工控领域的工业电脑厂商，在HMI市场仍不是这些传统大厂的敌手，主要原因就出在稳定性，乘载了庞大产值的生产设备，只要机器一开启，就是庞大成本的开始，让生产设备能够稳定的顺利运作，便成为制造业MIS的最重要课题。

图一

HMI以往多仅作为自动化设备如PLC的控制介面，功能相当简单明确，因此所需规格也不高，处理器以单晶片（SoC）或低阶CPU即可，画面尺寸则在3.5吋～7吋之间，对外连接埠为RS-232等Serial Port，这些技术在IT产业都已相当成熟，在稳定度方面已无问题，对需长时运作的自动化系统来说相当适合，不过在可视化程度快速提升下，过去这些规格逐渐不敷使用，在此情况下，HMI厂商纷纷推出高规格的产品。

HMI的快速整合，不只是硬体，软体端也面临同样趋势，以往的HMI除了做为PLC的控制介面外，顶多就是在加上SCADA的撷取资料显示，但如今SCADA已快速与MES甚或ERP整合，让制程可视化再往前跨进一步。

MES挑起制程可视化重责

MES使用于工厂现场各项生产资讯收集整合的系统，从整体运作来看，它连接于上层之制造业企业资源规划系统（Enterprise Resource Planning，ERP）、供应链管理系统（Supply Chain Management，SCM）和现场作业／生产设备之间，提供即时且准确的实际生产资料来源。

从现场管理来看，它整合了工厂现场各单位（如物料、生管、制造、品管、仓管等）的各项资料，使各单位得以迅速得到作业所需之资讯，以提升生产效率、产品品质与客户满意度。

台湾制造业非常发达，尤其是资讯产业，更是执世界之牛耳; 近十年来，各行业工厂生产规模均大幅扩大，以资讯组装业来看，年营业额超过新台币千亿元者已超过10家。各家厂商为求大量生产，并提高生产效能，不断地投资扩充厂房，架设多条生产线，在生产线增加及客户要求更多更严苛下，若还用早期以人工表单与人员视察对生产现场之管理，势必无法满足。

因此，在即时资讯的需求下，对生产线所面临实际问题与瓶颈排除，可透过导入工厂制造执行系统，借以提升管理效能，针对传统工厂管理所面临的问题，便发展出一套能掌握厂区活动的状态及资讯给管理者，使管理者下达有效命令管控厂区，这套系统就称为工厂制造执行系统，而如果广义定义，SCADA的环境资料撷取功能，也会被归属工厂制造执行系统底下，成为制程可视化的重要软体。

SCADA功能越见完善

在工厂可视化环境中，HMI除了仍负责PLC的操控介面外，与MES、SCADA的链结也成为重要功能之一，这两者的结合，让自动化系统产生了多样附加功能，包括生产追踪管理、品质管理、零配件管理、机台预修保养、物料管理、报表入口网页、载具管理等，除了MES外，SCADA也有不同于以往的设计，让制程可视化功能更加完整，以往SCADA的设计系统，多为单方向作业流程，也就是说使用厂商提出需求，系统整合厂商向原厂下订单购买相关系统，再来撰写、设计程式，这种作法长期为业界采用，优点是作业模式广为各厂商所熟希，缺点则是无法广纳各环节意见，系统设计后必须来回修正，方能切合使用者所需。

现在有厂商采用协同式设计，在系统上建置设计平台，让上下游有权限的厂商都能进入一同设计，如此一来所有的意见都能在网路平台上同时表达，就像在同一部电脑上作业，最后设计出来的结果也就会是客户最能接受的系统，之后系统的修改次数及时间也可降至最低。

除了协同设计之外，现在也有厂商SCADA架构将整合电子地图系统（GIS），SCADA被大量应用在公共建设领域，例如炼油厂、发电厂、自来水厂等，这些厂所占地都十分辽阔，尤其是旗下的各种管线都会有数十甚至数百公里之长，SCADA所侦测的地点也必须随之广布，因此在系统设计时，必须考量地理特性，方能准确掌握施工时的布建规划，SCADA系统整合了GIS之后，在设计布建时，可以先发现哪个布建点可能会有问题，提前准备应对策略，将风险损失降至最低。

这些新功能多是软体厂商所推出的模组，过去这些模组都必须在各节点另行架构一台PC，不过在HMI被重新定义并强化功能后，已开始取代一部份PC功能，让自动化系统的架构逐渐简化，在工厂可视化渐受重视下，未来HMI所担负的功能，还有可能再提升。