【機電創新】- Building Information Modelling - Asset Management (BIM-AM) 什麼是建築信息模擬及資產管理 ？

Building Information Modelling (BIM) 

The process of generating and managing building data during its design, construction and during the building or assets life cycle. 

Typically, the process uses three-dimensional building modelling software to increase the productivity of consultants and contractors during the whole asset life cycle. The process produces the Building Information Model database, which encompasses building geometry, spatial relationships, geographic information, quantities and properties of building elements. 

It is a new way of working using new technology to facilitate project management, better construction process control, cross-disciplinary collaboration, communication with external stakeholders, decision support and risk management.

建築信息模擬 (Building Information Modelling或簡稱BIM) 是指在建築設計、施工及整個建築或資產生命周期中提供並管理建築資訊的過程。

在一般情況下，該過程使用三維建築模擬軟件，提高顧問和承建商在整個資產生命週期中的生產力。上述流程將建立出一個建築信息模型資料庫，涵蓋建築幾何結構、空間關係、地域性資訊、建築物元件數量及特性等資料。

建築信息模擬技術利用嶄新科技協助項目管理、調控建造程序、跨界別合作、對外溝通、決策支援及風險管理等。

BIM is used for creating and managing data during the design, construction, and operations process. BIM integrates multi-disciplinary data to develop detailed digital representations managed in an open cloud platform for real-time collaboration.

What are the 4 stages of BIM?

The Four Phases of BIM Implementation

1. Evaluation/Assessment.
2. Preparation for the Transition / Project Pre-Planning.
3. Execution of the Plan / Design and Construction.
4. Operations and Maintenance through Experience and Expertise.

Building Information Modelling - Asset Management (BIM-AM) 

建築信息模擬及資產管理  

香港的BIM-AM標準及指引最初由機電工程署制定，旨在為機電系統和資產在交樓階段提供BIM建模標準、編碼標準和信息要求，以符合機電工程署BIM-AM系統的要求。 該部門現在正在製定標準和指南，以便與行業合作夥伴共享。

機電工程署已在多個政府或公營機構管理的場地或建築物實踐應用「建築信息模擬及資產管理」（ BIM-AM ），包括政府辦公室、非政府機構 (NGO) 場地、醫院等。

1. Presentation materials introducing the Updated BIM-AM Standards & Guidelines and New Guidelines for the Handover of E&M Installation to EMSD 

介紹最新 BIM-AM 標準及指引及移交機電工程裝置予機電工程署的新指引的簡介 （PDF檔）【Link】

2. Draft BIM-AM Standards and Guidelines v3.0

BIM-AM 標準和指南草案 v3.0（Zip檔） 【Link】

3. Draft Guidelines for the Handover of E&M Installation to EMSD

機電工程移交機電工程指引草案（Zip檔） 【Link】

機電工程署現有BIM-AM 標準及指引

BIM-AM standard in the whole BIM lifecycle

Reference & Further Reading:

https://www.emsd.gov.hk/en/engineering_services/project_management_consultancy/highlights_of_work/bim_am/

https://www.bim.cic.hk/en/bim_in_hk/what_is_bim

【機電創新】- DfMA - MiMEP 什麼是機電裝備合成法 ？

DfMA - MiMEP

DfMA - Design for Manufacturing and Assembly 可供製造及裝配的設計

MiMEP - Modular Integrated Mechanical, Electrical and Plumbing services 機電裝備合成法

可供製造和裝配的設計 (DfMA)是一種簡化產品製造和提高組裝效率的設計方法。 隨著越來越多工程使用預製模式，建造業已開始採用製造和組裝設計，在設計過程中， 設計出適合於現場安裝的預製組件，再選用具成本效益的材料與加工程序於預製工場內預先製造組件，從而降低成本和減少現場施工程序，為整個工程提升質量，降低成本並同時縮短施工時間。

優點

• 節省施工時間
• 提升成本效益
• 提高質量和可持續性
• 更安全的工作環境

可供製造和裝配的設計重點及難點都在於“設計”二字，如果設計和前期規劃不當，不僅成本和施工時間無法縮小，反而會增加！

Modular construction for buildings has been proven to save time and costs, but its limitation is the inability to fit various building services to the building after assembly. If not planned carefully, the time saved can easily be negated by the time taken to install piping, wiring and equipment after the modular building is joined on site.

The key is to design air-conditioning, plumbing and fire systems so that they can be fitted in each module with minimal external connections. The application of this technology is not new - we can trace its success back to the HSBC headquarters building, completed in the mid-1980s. The landmark serves as a milestone of such technology, even today.

There are many advantages to modular construction for building services.

• First and foremost is the time-saving aspect, as construction activities can be carried out in parallel instead of in series.
• Second, the installation of piping and wiring, which requires much more advanced skills than the routine wet trades of concreting, bricklaying and plastering, can now be done in factories offsite in a controlled environment by applying mass production techniques, facilitating superior quality control and inspection.
• Third, construction waste can be substantially reduced. Pipes and wiring can be cut to the correct length and waste can be collected easily, making the site installation much cleaner.
• Fourth, working from great heights at a site can be greatly reduced, significantly enhancing site safety.
• Fifth, it reduces the need for large numbers of skilled workers on site, resolving the acute skilled labour shortage we are facing right now.

No wonder the Development Bureau is strongly advocating the application of DfMA and MiMEP. To make this successful, we need much more careful planning early on in the activity chain.

「組裝合成」建築法

為支持香港建造業以創新科技發展組裝合成建築法，機電工程署（機電署）致力促成該建築法的推行，並就該建築法如何符合《電力條例》、《氣體安全條例》及《能源效益（產品標籤）條例》的規定，向業界提供意見及指南。

固定電力裝置及家用電氣產品

在組裝合成建築項目中的固定電力裝置，須符合《電力條例》（第 406 章） 的規定，而在香港進行的所有電力工程，均須由註冊電業承辦商進行，要求與常規建築項目一致。就在香港以外工場裝嵌於組裝合成建築組件的電力裝置，我們建議組裝合成建築承辦商應盡早與項目負責人和有關註冊電業承辦商商議，建立和實行品質控制及監督系統，以確保在工場裝嵌、檢查和測試的電力裝置具有良好工藝及使用適當材料。

於組裝合成建築項目供應的家用電氣產品如在香港供應，須受《電力條例》（第 406 章）下的《電氣產品（安全）規例》規管。根據該《規例》，各類人士（包括製造商、進口商、批發商、零售商等）如在香港供應家用電氣產品，均會被視作供應商。如供應家用電氣產品是屬於對任何處所的處置的一部分，或是與該處所的處置相關的，而該處置（包括售出、租出、許可佔用和准許佔用）是在首次佔用該處所前作出的首次處置，則該《規例》同樣適用，因此物業發展商亦可能會被視作供應商。

• 使用組裝合成建築法項目的固定電力裝置指南 （ 2019 年 6 月）
• 使用組裝合成建築法項目的家用電氣產品指南 （ 2019 年 6 月） 

氣體裝置及住宅式氣體用具

在組裝合成建築項目中的氣體裝置，須符合《氣體安全條例》（第 51 章） 的規定，而在香港進行的所有氣體裝置工程，均須由註冊氣體工程承辦商進行，要求與常規建築項目一致。就在香港以外工場裝嵌於組裝合成建築組件的氣體裝置，我們建議組裝合成建築承辦商應盡早與項目負責人、有關註冊氣體工程承辦商和註冊氣體供應公司商議，建立和實行品質控制及監督系統，以確保在工場裝嵌、檢查和測試的氣體裝置具有良好工藝及使用適當材料。

《氣體安全（雜項）規例》（第 51F 章）規定，任何進口以供在香港使用的住宅式氣體用具，必須為已核准類型／型號，並附有GU標誌。組裝合成建築承辦商如欲在合成組件上預先裝嵌住宅式氣體用具，以供運往香港，可委聘已就該住宅式氣體用具所屬的特定品牌及型號獲機電署批准的進口商負責有關用具的進口。另外，組裝合成建築承辦商亦可自行根據《工作守則：氣體應用指南之五—住宅式氣體用具的批准》，向機電署申請批准進口某住宅式氣體用具。

• 氣體供應裝置指南 （ 2020 年 9 月更新）

能源標籤訂明產品

《能源效益（產品標籤）條例》（第 598 章）旨在方便市民挑選具能源效益的器具及提升市民對節約能源的意識。根據條例的規定，在本港供應的訂明產品須貼上能源標籤，讓消費者知悉有關產品的能源效益表現。

組裝合成建築承辦商可向內地／海外供應商或製造商購買訂明產品，以裝嵌於合成組件上。進口及供應裝有訂明產品的合成組件的組裝合成建築承辦商，須向機電署提交有關產品型號的指明資料，以便按其名稱獲編配能源標籤參考編號。另外，組裝合成建築承辦商也可向香港進口商（即其訂明產品已根據《能源效益（產品標籤）條例》獲編配參考編號的指明人士）購買訂明產品，以裝嵌於合成組件上。所有持份者（包括進口商、承辦商、項目代理商、合成組件擁有人、私人發展商等）除非已確保某訂明產品屬表列型號的產品，並附有能源標籤，否則不得供應該產品。

• 在組裝合成建築項目供應能源標籤訂明產品的指南 （ 2019 年 6 月發出） 

Reference:

https://www.thestandard.com.hk/column-news/1064/Modular-construction-designed-for-the-future

https://www.emsd.gov.hk/en/supporting_government_initiatives/mic/

Driving DfMA Adoption in the Hong Kong Construction Industry by AECOM

https://www.cic.hk/files/page/10325/201015-03-ACMHK.pdf

Adopting Multi-trade Integrated MEP (MiMEP) From the Government’s Perspective by ArchSD

https://mic.cic.hk/files/Education/5/File/Adopting_MiMEP_%E2%80%93_From_the_Government%E2%80%99s_Perspective.pdf

【機電創新】- Government-Wide IoT Network (GWIN) 什麼是政府物聯通 (GWIN) ？

Government-Wide IoT Network 政府物聯通 (GWIN)

簡介

為了協助E＆M設備的數碼化，機電工程署在香港各區建立一個政府專用的無線電傳感器網絡，並且構建各種高智能的應用來提升公共服務的質量。

在傳統的應用中，每個傳感器都需要透過流動網絡才能連接到中央伺服器。而在GWIN網絡中，傳感器通過低功耗和專用的LoRa（遠程）網絡連接至基站，並提供了以下的好處。

• 低功耗的網絡大大降低了安裝傳感器的成本和複雜性

• 無需使用第三方網絡，提高了系統和數據的安全性

GWIN網絡的應用

GWIN的基礎架構與應用

• 改善建築物機電設備的維護和修理

機電工程署總部已經安裝了LoRa基站和傳感器，包括溫度、濕度和振動傳感器，為升降機，自動扶梯，太陽能板和冷卻器等設備提供運行的數據。應用服務站將密切監視這些設備的狀態，並透過基站收集傳感器所傳送的數據，最後傳送至網絡服務站進行遙距監控和分析，從而實現故障警報，遠程診斷和預測性維護。

• 管理公共設施的使用率

為實現在線設施預訂和更好的資源管理，機電工程署將在政府各部門的會議室和停車場的停車位中安裝傳感器，並通過智能系統報告這些設施的使用情況，從而實現更好的資源分配。

• 洪水監測和地下管道洩漏分析

- 其洪水監測系統已經安裝在城門河，大埔河和杏花村等地點，監察系統通過連接到LoRa基站的超聲波水位傳感器，可以即時遙距監測水位的異常變動，方便相關部門迅速部署。

- 地下管道流量計裝有LoRa模塊，可通過傳感器提供水流數據以識別漏水的位置。

GWIN的基礎架構與應用介紹 (英文)

>> GWIN_Introduction.pdf [PDF format]

GWIN上的應用簡介 - 影片

>> 防洪監測

>> 智慧洗手間

>> 診所機電設備數碼化

>> 智慧停車場

>> 行山安全試驗計劃 - 試行項目: 民安隊少年團野外定向比賽2021

GWIN的要求和準則

GWIN基本要求 (英文)

>> 1. General Requirements of EMSD GWIN Sensor Devices v3.pdf [PDF format]

>> 5. General Requirements of EMSD GWIN Gateway Devices v1.1.pdf [PDF format]

LoRaWAN的設備選項模板 (英文)

>> 2. Schedule XX - Factsheet of Proposed LoRaWAN Device v1.pdf [PDF format]

GWIN通用基站安裝要求 (英文)

>> 3. EMSD GWIN General Gateway Installation Requirements v1.pdf [PDF format]

物聯網的協調方案及技術準則 (第一階段)

>> 4. EMSD Technical Guideline - IoT Network Deployment - Phase 1.pdf [PDF format]

Reference:

https://www.emsd.gov.hk/tc/engineering_services/project_management_consultancy/highlights_of_work/gwin/index.html

【機電創新】- Internet-of-Things (IoT) 什麼是物聯網？

Internet-of-Things (IoT)

The Internet of things (IoT) describes physical objects (or groups of such objects) with sensors, processing ability, software, and other technologies that connect and exchange data with other devices and systems over the Internet or other communications networks.

感測層 - 網絡層 - 應用層

短距離無線

藍牙網狀網絡（Bluetooth mesh networking）– 規範採用藍牙技術的網狀網絡，可增加節點數，並提供標準化的應用層。

光照上網技術（Li-Fi）– 與Wi-Fi標準相似的無線通信技術，但使用可見光通訊以增加頻寬。

近場通訊（Near-field communication，NFC）– 使兩個電子裝置能夠在4公分範圍內進行通訊的通訊協定。

無線射頻辨識（Radio-frequency identification，RFID）– 使用電磁場存取無線射頻辨識（RFID）標籤中數據的技術。

Wi-Fi – 基於IEEE 802.11標準的無線區域網絡技術。

ZigBee – 基於IEEE 802.15.4標準的個人區域網路通訊協定，具有低功耗，低數據速率，低成本的特性。

Z-Wave – 主要應用於智能家庭和安全應用的無線通訊協定。

中距離無線

進階長期演進技術（LTE-Advanced）– 高速蜂巢式網絡的通信規範。通過擴展的覆蓋範圍，提供更高的數據傳輸量和更低的延遲。

5G - 新一代流動通訊技術，提供高資料速率、減少延遲、節省能源、提高系統容量和大規模裝置連接。

長距離無線

低功率廣域網路（Low-Power Wide-Area Network，LPWAN）– 提供低資料速率與遠程通訊，降低功耗和傳輸成本。可用的LPWAN技術和協定分為使用授權頻段的NB-IoT，以及使用非授權頻段的LoRa、Sigfox、Weightless、Random Phase Multiple Access（RPMA）、IEEE 802.11ah等。

甚小孔徑終端（Very Small Aperture Terminal, VSAT）– 使用小型碟型天線，透過人造衛星傳輸之通訊技術。

有線

乙太網路（Ethernet）– 基於IEEE 802.3標準的技術，可使用雙絞線、光纖連接至集線器或網絡交換器f。

電力線通信（Power Line Communication，PLC）– 以電纜傳輸電力和數據的通訊技術，有HomePlug或G.hn等標準。

智能物聯網（AIoT）

智能物聯網（AIoT）為物聯網與人工智能的結合，以實現更高效率的物聯網運作，改善人機交流、增強數據管理和分析。人工智能可用於將物聯網數據轉化為有用的資訊，以改善決策流程，從而為「物聯網資料即服務」（IoT Data as a Service，IoTDaaS）的模式奠定基礎。

消費者應用

有越來越多的物聯網裝置可供消費者選用，包括聯網的車輛、家庭自動化、聯網的可穿戴裝置、聯網的健康監控裝置，以及遠程監控裝置。

Google Nest的自動調溫器，可報告能源使用和當地天氣情況;

August Home公司的智能門鎖，支援HomeKit、Google個人助理、Amazon Alexa等多平台

LG的智能冰箱Internet Digital DIOS

蘋果公司的HomeKit為該公司之智能家庭平台，用戶可以透過iPhone、iPad、Apple Watch等裝置的APP介面，或是由Siri語音控制支援Apple HomeKit標準的家用裝置，如電視、電燈、空調、水龍頭等，目前支援28類裝置。其他類似、但功能與範圍不盡相同的產品包括Google的Google Nest與Google個人助理、Amazon的Amazon Echo與Amazon Alexa、三星的SmartThings、小米的小愛同學、聯想的Lenovo Smart Assistant等。另外還有一些開放平臺如OpenHAB、Domoticz等。

另一項主要的應用為輔助老年人與殘疾人士，例如語音控制可以幫助行動不便人士，警報系統可以連接至聽障人士的人工耳蝸，另外還有監視跌倒或癲癇等緊急情況的感測器，這些智能家庭技術可以提供用戶更多的自由和更高的生活質素

工業應用

物聯網在工業的應用稱為工業物聯網（Industrial internet of things，IIoT）。工業物聯網專注於機器對機器（Machine to Machine，M2M）的通訊，利用大數據、人工智能、雲端運算等技術，讓工業運作有更高的效率和可靠度。工業物聯網涵蓋了整個工業應用，包括了機械人、醫療裝置和軟件定義生產流程等，為第四次工業革命中，產業轉型至工業4.0中不可或缺的一部分。

大數據分析在生產裝置的預防性維護中扮演關鍵角色，其核心為網宇實體系統。可透過5C「連接（Connection）、轉換（Conversion）、聯網（Cyber），認知（Cognition）、組態（Configuration）」之架構來設計網宇實體系統，將收集來的數據轉化為有用的資料，並藉以優化生產流程。

農業應用

物聯網在農業中的應用包括收集溫度、降水、濕度、風速、病蟲害和土壤成分的數據，並加以分析與運用。這樣的方式稱為精準農業，其利用決策支援系統，將收集來的數據做出精準分析，藉以提高產出的質素和數量，並減少浪費。

2018年8月，豐田通商與微軟、近畿大學水產研究所合作，利用Microsoft Azure的物聯網應用套件，開發出於水產養殖輔助系統。水產養殖為勞力密集的工作，魚苗必須由人工進行分類，以確保每條魚的大小適當且無畸形。藉由輔助系統的匯入，可以大幅減輕人力負擔，將有經驗的人移至更高附加價值的工作。

商業應用

醫療保健

醫療物聯網（Internet of Medical Things，IoMT）為物聯網應用於醫療保健，包括數據收集、分析、研究與監控方面的應用，用以建立數碼化的醫療保健系統。物聯網裝置可用於啟用遠程健康監控和緊急情況通知系統，包括簡易的設施如血壓計、可攜式生理監視器，至可監測植入人體的裝置，如心律調節器、人工耳蝸等。世界衛生組織規劃利用流動裝置收集醫療保健數據，並進行統計、分析，建立「m-health」體系。

由於塑料與電子紡織品製造技術的進步，使得一次性使用的IoMT感測器已達到相當低的成本。對於即時醫療診斷應用的建立，可攜性與低系統複雜性是不可或缺的要素。物聯網在醫療保健的應用，於監測慢性病、以及疾病的預防和控制中產生很大的功用，透過遠端監控，醫院與衛生相關機構可以獲得患者的數據，並可做進一步分析。

交通

物聯網可以幫助整合通訊、控制與資訊處理。物聯網的應用可以擴展至運輸系統個層面，包括載具、基礎設施，以及駕駛人。物聯網組件之間的資訊傳遞，使得載具內以及不同載具之間可以互相通訊，達成智能交通燈號、智能停車、電子道路收費系統、物流和車隊管理、主動巡航控制系統，以及安全和道路輔助等應用。

例如，在物流和車隊管理中，物聯網平台可以通過無線感測器持續監視貨物和資產的位置和狀況，並在發生異常事件（延遲、損壞、失竊等）時發送特定警報。這必須藉助物聯網與裝置之間的無縫連接才可能實現。利用GPS、濕度、溫度等感測器將數據傳送至物聯網平台，隨後對數據進行分析，並將結果傳送給用戶。如此，用戶可以跟蹤載具的即時狀態，並做出適當的處置。如果與機器學習結合，還可以進行駕駛睡意偵測，以及提供自動駕駛汽車等來幫助減少交通事故。

基礎設施應用

物聯網在基礎設施的運用主要在監視與控制各類基礎設施，例如鐵軌、橋樑，海上與陸上的風力發電廠、廢棄物管理等。透過監視任何事件或結構狀況的變化，以便高效地安排維修和保養活動。

目前全球有數個大規模部署的案例正在進行中，例如韓國松島國際都市。這是一座裝置齊全的智慧城市，對於能源使用、交通流量進行精密的控制，各家戶垃圾透過管道集中至廢物處理中心，然後在這裏進行自動分類，與再回收利用。截至2018年6月約70％的商業區已竣工。

西班牙桑坦德為另一個應用案例。這一座人口約18萬的都市，安裝了超過兩萬個感測器，主要應用於三方面：(1) 交通：透過手機APP可以即時獲得停車位資訊，並引導至該處停車；(2) H2O 2.0：可即時獲得用水資訊；(3) 公園智能空間：可隨溫度、濕度調整灑水系統，並檢查公園內垃圾桶的垃圾量。

安全性

安全性是物聯網應用受到各界質疑的主要因素，質疑之處在於物聯網技術正在快速發展中，但其中涉及的安全性挑戰，與可能需要的法規變更等，目前均相當欠缺。

物聯網面對的大多數技術安全問題類似於一般伺服器、工作站與智能手機，包括密碼太短、忘記更改密碼的預設值、裝置之間傳輸採用未加密訊號、SQL注入、未將軟件更新至最新版本等。另外，由於多數物聯網裝置計算能力相當有限，無法使用常見的安全措施例如防火牆、或是高強度的密碼；許多物聯網裝置因為價格低廉，因此無法有人力與經費支援，將軟件更新至最新版本。

平台分散

物聯網的一大問題為平台分散、跨平台之可操作性低，以及欠缺通用技術標準。物聯網裝置種類繁多，以及硬件與在其上運作的軟件之間的差異，使得開發系統時，各應用程式保持一致變得很困難。

物聯網無定形（amorphous）的計算特性往往會造成安全性問題，因為在核心操作系統中發現的錯誤修補，通常無法涵蓋較早期且入門級的裝置，一組研究人員表示，裝置供應商未能通過修補程式和更新支援較舊的裝置，導致超過87%的現行Android裝置容易受到攻擊

Reference:

https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_things

【高壓制櫃設計】 - 高壓掣櫃之設備（一）- Vacuum Circuit Breaker（VCB）真空斷路器

香港電力公司所提供給用戶的高壓電壓一般為11kV/22kV，提供與港鐵的高壓系統為33kV專線。因此用戶端接電力公司的高壓掣櫃一般最常見為11kV高壓掣櫃。

根據末端設備需求，高壓櫃的系統電壓可以利用變壓器進一步降低至6.6kV/3.3kV供設備使用。

根據政府spec，最大的Maximum symmetrical fault level 分別假設為：

• 11kV -    380 MVA
• 6.6kV -     225 MVA
• 3.3kV -     150 MVA

高壓掣櫃（HV Switchboard）

HV Switchboard 標準：IEC 62271-200:2011

高壓掣櫃的主要設備有：

• Vacuum Circuit Breaker (VCB) 真空斷路器
• 110V DC Battery Charger 
• Battery Set 
• Digital Network Analyser (電錶)
• Measuring Current Transformer (MCT) & Protection Current Transformer(PCT) 
• Voltage Transformer 
• Protection Relay 
• Selector/On/Off Switch, Indication Lamp
• Voltage Indicator
• Pilot Wire Differential Protection Relay
• Generator Differential Protection Relay
• Test Terminal 
• Termination Kit
• Neutral Earth Resistor

高壓掣（HV Switchgear）- Vacuum Circuit Breaker（VCB）真空斷路器

VCB 標準：IEC 62271-100:2012

對於11kV制櫃VCB：

• Rated Voltage：12kV
• Rated lightning impulse withstand voltage: 75kV (Peak)
• Rated one-minute power frequency withstand voltage: 28kV
• Rated short-circuit breaking current: 20kA (3 seconds) 
• Rated short-circuit making current: 50kV
• Rated control supply voltage:  220V AC for closing 110V DC for tripping

斷路器為可移動式（four wheeled truck），具有三個不同的狀態："disconnect"、"test "和 "service"。 當斷路器處於 "test "和 "service "狀態時，斷路器內部的保護裝置阻止斷路器移動出來。斷路器移動車要有效接地。

同一rating的斷路器要相互可以替換。但不同rating的斷路器要提供有效的措施防止相互替換（在低壓系統中並無此特殊考慮）

斷路器應具有遙距控制功能，提高操作的安全性。(政府spec要求)

應具備Vacuum泄漏監測警報功能，當真空泄漏嚴重到威脅到開關設備的安全運行時，斷路器應該無法合閘。(政府spec要求)

Difference Between ACB, VCB and SF6: 

具備Interlocking Gear (聯鎖裝置)

Interlocks shall be of the mechanical or key-operated type and shall be provided to prevent the following operations: 

• (i) A moving portion from being withdrawn from or inserted into the isolating contacts when the circuit breaker is closed; 
• (ii) The closing of the circuit breaker unless the movable portion is correctly plugged in or isolated from the equipment; 
• (iii) The movable portion being withdrawn or replaced unless the circuit breaker is isolated and in the appropriate position; 
• (iv) The movable portion being plugged in without the circuit breaker tank in position; 
• (v) The circuit breaker being closed in the 'SERVICE' or 'EARTH' location without completing the appropriate auxiliary circuits; and 
• (vi) To apply an earth to busbars until all circuit breakers which can feed the busbars, are locked open. 

【機電創新】- Industry 4.0 什麼是工業4.0？

工業4.0（Industry 4.0），即第四次工業革命。

• automation and data exchange in manufacturing technologies
• cyber-physical systems (CPS), IoT, industrial internet of things, cloud computing, cognitive computing, and artificial intelligence.
• 用來提昇製造業的電腦化、數碼化和智能化
• 透過工業人工智能的技術建立具有適應性、資源效率和人因工程學的智能工廠
• 其技術基礎是智能整合感控系統及物聯網
• 能透過分析各種大數據，直接生成一個充分滿足客戶的相關解決方案產品（需求客製化）

四次工業革命：

第一次工業革命是利用水力及蒸汽的力量作為動力源突破了以往人力與獸力的限制，

第二次工業革命則使用電力為大量生產提供動力與支援，也讓機器生產機器的目標實現，

第三次工業革命則是使用電子裝置及資訊技術（IT）來消除人為影響以增進工業製造的精準化、自動化。

工業4.0的核心詞彙是智能整合感控系統，而且是高度自動化，可以主動排除生產障礙，在中國製造2025和美國製造業振興計劃也都提到了。

核心詞彙：

Interconnection

The ability of machines, devices, sensors, and people to connect and communicate with each other via the Internet of things, or the internet of people (IoP)

 

Information transparency 

The transparency afforded by Industry 4.0 technology provides operators with comprehensive information to make decisions. Inter-connectivity allows operators to collect immense amounts of data and information from all points in the manufacturing process, identify key areas that can benefit from improvement to increase functionality

Technical assistance

The technological facility of systems to assist humans in decision-making and problem-solving, and the ability to help humans with difficult or unsafe tasks

Decentralized decisions

The ability of cyber physical systems to make decisions on their own and to perform their tasks as autonomously as possible. Only in the case of exceptions, interference, or conflicting goals, are tasks delegated to a higher level

物聯網 (IoT - Internet Of Things)

物聯網 (IoT) 是智能工廠的關鍵組成部分。 工廠車間的機器配備了傳感器，這些傳感器具有 IP 地址，允許機器與其他支持網絡的設備連接。 這種機械化和連接性使得收集、分析和交換大量有價值的數據成為可能。

物聯網 Cloud Technology

雲計算是任何工業 4.0 戰略的基石。 全面實現智能制造需要工程、供應鏈、生產、銷售和配送、服務的互聯互通。 雲有助於實現這一目標。 此外，通過雲可以更有效、更經濟地處理通常存儲和分析的大量數據。 雲計算還可以降低中小型制造商的啟動成本，這些制造商可以根據業務增長調整需求並進行擴展。

人工智能和機器學習

人工智能和機器學習使制造公司能夠充分利用不僅在工廠車間，而且在其業務部門，甚至來自合作夥伴和第三方來源的信息量。 人工智能和機器學習可以創造洞察力，提供運營和業務流程的可見性、可預測性和自動化。 例如：工業機器在生產過程中容易發生故障。 使用從這些資產中收集的數據可以幫助企業基於機器學習算法執行預測性維護，從而延長正常運行時間和提高效率。

邊緣計算

實時生產操作的需求意味著必須在"邊緣"（即數據創建位置）進行一些數據分析。 這最大限度地減少了從產生數據到需要響應的延遲時間。 例如，檢測安全或質量問題可能需要對設備進行近乎實時的操作。 將數據發送到企業雲然後返回工廠車間所需的時間可能太長，並且依賴於網絡的可靠性。 使用邊緣計算還意味著數據保持在其源頭附近，從而減少了安全風險。

網絡安全（Cyber Security）

制造公司並不總是會考慮到網絡安全或網絡物理系統的重要性。 雖然工廠或現場 (OT) 中的操作設備的相同連接可以實現更高效的制造流程，但這也為惡意攻擊和惡意軟件暴露了新的進入路徑。 在向工業 4.0 進行數字化轉型時，必須考慮采用包含 IT 和 OT 設備的網絡安全方法。

擴增實境（Augmented Reality）

擴增實境，一般稱作AR，利用圖像分析技術與照相機，讓螢幕的畫面能夠與現實結合，最有名的例子即是Pokemon Go的一款手機遊戲。現在在工廠中的應用，最為頻繁的即是視覺化設備的數據，這讓工作人員不需往返於螢幕以及儀器間，可以實時的觀看設備的資訊。 團隊更可以結合模擬的技術，實時地在工作現場與同事一同模擬實際工作環境等。

數字孿生（數字模擬）

工業 4.0 提供的數字化轉型使制造商能夠創建數字孿生，數字孿生是指流程、生產線、工廠和供應鏈的虛擬覆制品。 通過從物聯網傳感器、設備、PLC 和其他連接到互聯網的對象中提取數據來創建數字孿生。 制造商可以使用數字孿生來幫助提高生產力、改進工作流程和設計新產品。 例如，通過模擬生產過程，制造商可以測試對過程的更改，以找到減少停機時間或提高產能的方法。

Reference:

https://www.ibm.com/cn-zh/topics/industry-4-0

https://zh.oosga.com/pillars/industry40/