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                                                                                                                59
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                                                                                                                                                                                                ASRS+DHL系統運轉啟用至今。透過分析DHL運轉
                                                                                                                                          自動÷系統全自動 ③online÷人員介入處理中，需人為下
                                                                                                                                                                                            KPI，找出關鍵警報，如 表2，並逐一克服改善前6大問題
                                                                                                                                          指令，無法全自動運轉。初期人員維護系統時復歸時皆未
                                                                                                                                                                                            ，有效的將異常發生率從運轉初期的11.4%降至1%，MTTR
                                                                                                                                          切至正確之自動狀態，故與廠商討論將online狀態改成異
                                                                                                                                                                                            從2.5降至0.21hrs/次，MTBF也從51提升至224hrs，有效提
                                                                                                                                          常狀態，並發出警報，以提醒管理者系統已進入異常處理
                                                                                                                                                                                            升了系統可靠度。
                                                                                                                                          模式。
                                                                                                                                                                                                此外，透過大數據分析，也能看出自動倉儲對於桶裝
                                                                                                                                                                                            化學品進料到退桶所節省的工時，如 表3，自動倉儲不僅
                                                                                                                                                                                            大幅節省了庫房操作員入庫/出庫/領料的動作，從ASRS直
                                                                                                                                                                                            接將桶裝化學品傳輸進入DRU的工作，也讓棧板工作時間
                                                                                                                                                                                            從原本60分鐘大幅降低至只需要花費20分鐘，整體傳輸時
                                                                                                                                                                                            間節省了67%。
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 2.  文獻探討  法需仰賴酸劑及氧化劑進行反應，缺點是要定期補充更換  300nm波長下有明顯吸收峰，如 表3所示，而且是自來水    背景建立             數據收集             改善分析   79                         70  ASRS系統狀態可分3種：①手動÷由人員手動操作 ②                    4.  結果與分析
                                                                                                                                          ，用以推估水中TOC及COD之濃度。以下將針對吸收光譜
 。燃燒氧化法則是透過加熱方式來氧化，燃燒過程產生的  和廢水中的主體有機物，然而目前對於非雙鍵的有機物部               水質特性分析           吸光數據收集           干擾因子分析                              影響因子、降低干擾方法驗證結果；以及水樣經稀釋與過
 2.1  水質分析方法與發展現況
 副產物可能會干擾偵測。相較於以上三種分析方式，吸收  分，應用於生物處理系統的試驗結果亦準確，因此UV 可              吸光機制整理             迴歸分析           光譜量測比對                              濾之前處理程序前後所建立的濃度模式驗證結果進行討論
                                                            254
 有機污染物含量的綜合指標主要包括COD和TOC。  光譜法操作條件最為簡單，分析時間短且無藥劑需求，如   作為反映有機物含量的替代指標。                                                                    ，探討經前處理程序後是否能將濃度推估模式於驗證上有
 COD為目前用於評估水中遭受有機物污染的程度，分析方  表2所示。                                                  圖1、研究流程說明                                             更精確的結果。
                           表3、芳香族於紫外光的最大吸收波長         [3]
 式主要可歸納成氧化法及吸收光譜法兩大類。其中氧化法
 2.2  光譜技術應用於水質量測                                                  3.1  背景建立                                                              4.1  瓶杯實驗
 分為重鉻酸鉀氧化法、高錳酸鉀氧化法、臭氧/紫外光氧化  化合物                λ max 最大吸收波長(nm)
                  Benzene 苯        C H 6              256
                                    6
 法以及高溫燃燒法，重鉻酸鉀氧化法與科管局現行測量方  2.2.1  UV 的定義  Toluene 甲苯  C H -CH 3  261  本研究利用吸收光譜進行分析，故先對光譜量測上產                                                將半導體廠區自來水與放流廢水分別以吸收光譜與傳
                                      5
 254
                                    6
 法相同，但藥劑使用量過大及分析時間長為難以克服的障  m-xylene 間二甲苯  C H (CH ) 3 2  263      生影響之因子進行分析，包括水中的成分與水質特性。實                                              統量測方法(詳見 表4)比對TOC及COD濃度，並以不同倍
                                      4
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 礙。高錳酸鉀氧化法原理與重鉻酸鉀氧化法類似，差別在  UV 是指在254nm波長，單位比色皿光程下的紫外光  Chlorobenzene 氯苯  C H Cl  265  驗將以半導體廠區自來水及放流水進行，由於水中為多種                          率稀釋水樣後記錄量測數據，圖2為自來水TOC-UV 不同
 254
                                   C H OH
                                                      270
                  Phenol 酚
                                                                                                                                                                                   254
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 於使用高錳酸鉀作為氧化劑，但其氧化力較弱，可能影響  吸收值。關係式如下 :   Phenolate ion 酚離子  C H O -  287  成分混合之水樣，水中含有許多顆粒、有機物、無機物及                                      濃度下關係圖，圖3為放流廢水COD-UV 不同濃度下關
                                    6
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 分析準確性。臭氧/紫外光氧化法使用臭氧與紫外光，將水  UV =[A/b]×D  Aniline 苯胺  C H NH 2 3 +  280  各種金屬離子等，當該成分對光會產生吸收、散射、反射                                        係圖，經由線性迴歸，我們可以得到254nm波長吸收光譜
 254
                                                      254
                  Anilinium ion 苯胺離子
                                   C H NH
                                    6
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 -1
 中有機物氧化成二氧化碳後換算成COD值，但設備成本過  UV  : UV值(m )  Thiophenol 硫酚  C H SH  269  等作用就可利用光譜測得。此外水中存在的顆粒性物質，                                         對於COD與TOC濃度的關係式，並從判定係數(R )了解推
 254
                                                                                                                                                                                2
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 高為其最大缺點。高溫燃燒法則是加熱至600℃~900℃將  b : 比色皿光程  Naphthalene 萘  C H 8  286  因散射作用使照射光之能量產生衰減，於光譜量測上造成                                            估模型的適配度(R >0.9)，依據所選用的光徑長度(path
                                    10
                                                                                                                                                        2
                                   C H CH=CH
                                                      282
                  Styrene 苯乙烯
 有機物氧化成二氧化碳濃度後換算成COD值，但因其耗能  A : 實測吸光度  6  5  2                    吸光度的提升；物質因結構、鍵結與呈現顏色的關係，將                                              length)不同，UV 對應區間為0.01-3000m ，由此驗證
                                                                                                                                                                            -1
                                                                                                                                                        254
 造成運轉成本較大。相較於以上四種分析方法，吸收光譜  D : 稀釋因子(最終水樣量/初始水樣量)  2.2.3  UV 於水質量測的應用  對光將產生吸收作用，具有吸光效應，於光譜量測上形成                                          254nm吸收光譜應用於量測TOC及COD濃度的可行性。
                         254
 法操作條件最為簡單，分析時間短且無藥劑需求，如 表1                                        吸收波峰。利於本研究後續階段干擾因子的辨別。
 5.  結論  15P7成功導入了ASRS+DHL模式，改變了半導體廠化  2.2.2  UV 作為有機物含量替代指標  William曾指出溶解性物質在水中以分子形態存在，特
 254
 所示。
 學品物流運作邏輯，大幅減少了人力輸送所需的時間。目  定波長的能量通過分子時會改變其鍵結電子的能階，光能              3.2  數據收集
 經過一年多的努力，廠務終於建構出ASRS+DHL化學  TOC代表了水體中全部有機物的含量，傳統測定原理  UV 是衡量水中有機物指標的一項重要控制參數，水
 254
 前各式酸、鹼類化學品已經完全導入此系統，惟有機化學  因此被吸收，在光譜上即形成吸收峰。以有機物而言，吸
 品物流新標準。廠務在最先進的N5/N7新廠區藉由收集安  是基於把不同形式的有機碳(OC)通過氧化轉化為易定量測  中有機污染物在254nm波長下具有吸收峰，透過量測主體
 品(solvent) 礙於系統防爆設計規畫及法規檢討尚未完成，  收峰多半在紅外光區及紫外光區，紅外光區的吸收與鍵結            本研究針對以半導體廠區自來水及放流水進行分析，
 裝/試車/運轉，各個階段的使用者經驗，得出許多寶貴的  定的CO ，利用CO 與TOC之間碳含量的對應關係，從而  有機物的紫外光吸收值，可以反映有機物成分變化。因
 2
 2
 仍需人力搬運上機。未來展望繼續開發防爆型ASRS，期望  之共振有關，而紫外光區之吸收則與其官能基有關 。光            首先以批次方式採集自來水及放流水，藉由實驗室儀器off-
                                                         [4]
 智慧結晶。整理如下：   對水溶液中TOC進行定量測定，主要分為電導法、過氧焦  UV 並非針對單一有機物進行測定，而是反映多種有機物
 254
 有朝一日有機化學品也能達成全自動化倉儲。本專案歸功  譜早期應用於水質檢測的方法較簡單，Dobbs曾發表以             line方式分析水質特性，分析項目包含COD、TOC以及吸
 硫酸鹽氧化法及燃燒氧化法。電導法及過氧焦硫酸鹽氧化  的濃度變化，其中含共軛雙鍵或苯環的有機物在250~
 ① 系統安裝：  於廠區的即時回饋和設計部的快速反應，讓問題迎刃而解  254nm的波長進行廢水的TOC量測 ；Mrkva也發表過以  收光譜等，量測水質之設備有TOC分析儀以及分光光度計
                                             [5]
   •  與DHL傳輸的RGV馬達傳送速度改為5m/min  ，也讓新廠區來得及站在巨人的肩膀上，避免重蹈覆轍。  254nm的波長比對經過濾的飲用水、廢水的COD 。綜合  ，本研究水質特性分析項目、方法與分析設備，如 表4所
                                                        [6]
 期許這些經驗傳承，能讓既有廠區降低轉型所需面對的未  前人的研究成果，我們希望以補償的方式去除待測物干擾              示，均符合環檢所公告標準方法。利用線性迴歸建立254
   •  DHL與RGV距離增加free roller使距離小於30cm
 知風險，建立信心開始發展新世代的桶裝化學品高速物流  ，運用UV 獲得各種水質的特徵參數，建立相關預測模型             nm波長吸收光譜對於COD與TOC濃度的推估模式。
                         254
   •  對照式sensor安裝  系統。  ，利用數學方法取得水質參數的相對關係，實現快速量測
                                                                              表4、水質特性分析項目與檢測方法
   •  帶狀式leak sensor  未知水樣的TOC或COD等需求。
                                                                    分析項目           分析方法或設備
   •  manual port自動門安裝  參考文獻                                        COD            重鉻酸鉀氧化法(NIEA W515.55A)
                  3.  研究方法                                          TOC            膜電導法(NIEA W534.50C)
 ② 試車階段 : 增加測試棧板種類與數量，及早發現運轉問  [1]    呂明山(2018)。工業4.0時代來臨∶機械工業4.0。科技大觀園
 。2018年10月1日，取自https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s                  吸收光譜           分光光度計(254nm)
 題，及早調整。  gTm.htm    本研究依據Beer-Lambert吸收光譜原理，利用紫外線
 [2]    自動化立體倉儲的優越性-MBA智库百科，http://wiki.mbal
 ③ 運轉階段 : 共有6項改善，皆已列入標準設計。  ib.com/zh-tw/自動化立體倉儲的優越性。  /可見光吸收光譜分析方法，探討水中TOC及COD濃度與  3.3  改善分析
 [3]    智慧物流與倉儲專輯-RFID讓倉儲系統全面透明化，DIGITIMES  吸收光譜間之關係。本研究將以半導體廠區自來水及放流
   •  運轉資訊不足 : 建立運轉KPI  企劃2013。                                        本研究依據Beer-Lambert吸收光譜原理，利用吸光度
                  水進行數據收集，迴歸分析找出濃度與吸光度的關係，探
   •  定位sensor調整÷提早於試車階段驗證  討影響吸收光譜分析準確性的可能原因，進而建立量測               與有機物濃度呈現良好的線性關係作為推估模式建立之基
   •  定位sensor誤作動÷增加集光罩  TOC及COD的分析模式。                             礎。除有機物因素外，其餘影響顯著者則視為本研究量測
                     本研究架構將分成三大階段，如 圖1所示，第一階段                      上之干擾因子，進而進行干擾因子的排除與改善驗證。透
   •  DRU棧板傳送卡板÷DRU改雙動力滾輪                                          過兩種水樣前處理方法，分別為稀釋及過濾，驗證前處理
                  為背景建立，包括對於水質特性分析、吸收光譜原理機制
   •  棧板膠膜干擾÷增設異常警報延時  、水中物質吸光作用機制之瞭解；第二階段為數據收集，                   是否能達到干擾去除或干擾降低之目標。
   •  ASRS系統online狀態下異常無警報÷增設異常警報  包括水中TOC及COD濃度的量測與吸光度的比對；第三階
                                                                   4.  結果與分析
 ，提醒管理者已進入半自動操作   段為改善分析，包括干擾因子之驗證與改善。
                                                                       本研究嘗試以吸收光譜建立TOC與COD濃度之量測方
                                                                   法，直接採用半導體廠區自來水及放流廢水建立量測數據
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