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【110年 解決方案】 提升水資源效能 臥龍智慧善用AI預警及決策功能

一次家中電鍍廠汙水處理稽核事件,成為臥龍智慧環境公司總經理謝文彬決定投入環境工程領域,而一份想為台灣與下一代創造更好環境的初心,讓他毅然決然離開人人稱羨的台積電主任工程師職務,走入創業旅程。極端氣候造成時而乾旱、時而洪水,水的供給越來越不穩定,為了追求環境永續發展,謝文彬運用人工智慧(AI)技術,成為水資源保護的急先鋒。

根據過去半世紀台灣降雨的趨勢觀察,由於氣候變遷加劇,台灣的乾旱週期,已經從早期的17年、縮短為3年至5年。2021年4月,更遇上台灣半個多世紀以來最大水荒。之後,台灣中南部又遭遇到暴雨洪水成災,水資源的保護,已成為當今社會重要的議題。

謝文彬曾任職台積電廠務水處理的主任工程師,在2015年水利署及竹科辦理的節水活動中,台積電均獲得第一名的佳績。他在財團法人環境與發展基金會任職時,承接經濟部工業局產業用水效能提升計畫,共計輔導台灣300家以上廠商。

AI導入水資源應用 可達預警與預測目標

臥龍智慧環境公司成立迄今不到半年,即鎖定政府專案及中小企業汙水及廢水處理的IoT建置或是AI智能化的導入,希望汙水、廢水的處理能達到預警及決策的目標,提升水資源效能。 智慧AIoT應用有三大主題:包括預測與決策水處理系統、水處理操作程序管理最佳化及智慧水處理管理平台。這也是臥龍智慧的核心業務。

AIpoint水處理AI智慧系統的服務範疇與效益

▲AIpoint水處理AI智慧系統的服務範疇與效益

謝文彬表示,經濟部工業局管轄的工業區共有66家污水處理廠,加上數萬家列管的廢水處理廠,其共通性的問題為化學混凝系統常因為人為控藥與後饋式加藥判斷不準確與不及時,造成水質不穩定,大量使用非合理藥劑量PAC與Polymer 同時產生大量污泥。現有的檢測判定具有誤差值,需建立更完善的AI檢測數據資料庫來佐證及輔助判定加藥標準。而透過大數據導入AI專利模型,有助於廢水(污防系統)處理效能提升與精準調控系統。

導入AIpoint精準加藥系統 可達到減排及系統延壽功能

導入臥龍智慧研發的AIpoint精準加藥智能系統,可以達到以下效益:

• 減少操作人力

• 減少化學品加藥量

• 減少污泥產生量

• 減少碳排放/節能

• 延長系統壽命

• 系統自動預防與維護

• 降低導電度

AI導入水資源服務模式與流程

▲AI導入水資源服務模式與流程

事實上,汙水及廢水廠的數位化程度不一,因此,謝文彬將客群進行分群,針對尚未數位化的廠家,進行IoT設備及軟硬體系統的建置;已經有IoT的廠家,則導入AI技術,針對痛點解決問題,提升整體汙廢水處理效能。「有些客戶的問題不一定要靠AI解決,絕不會為了AI而AI」,謝文彬會按照客戶的實際需求進行評估與導入。 謝文彬累積了水處理豐富的經驗,加上AI專家的加入,工廠只需要提供水質數據,即可做AI預測與決策。

在實際作法上,有些工廠資安的要求比較嚴謹,AIpoint智慧雲平台可將蒐集數據的硬體直接連接到廠端,資料傳回來不會放在雲端。而系統會自動分類,自動篩選演算模型,得到最適模型,再連接到系統端,產生預測與決策的結果。此外,雲平台有區塊鏈的加密,數據嫁接上來,廠端也是照一樣的步驟,快速介接。 另外,在後台監控系統上,可以幫助水處理或水回收系統做預警,包含sensor故障預防、自動防護、後台模型的再訓練等。專案進行時間大約3個月到半年,之後需要按系統的狀況做模型的調整,這部分是訂閱制的服務,與售後服務做整合。

臥龍智慧環境公司也訂定短中長期的目標,短期希望秉持誠信、正直原則,做好品牌定位;中期是與跟硬體等合作方建立生態鏈,集體打群架,共同拓展市場;終極目標則希望能將服務跨域輸出到國際市場。在財務規劃方面,謝文彬期望積極爭取天使輪募資,以新台幣2,000萬元為目標,希望達到公司永續經營之目的。
 

臥龍智慧環境公司創辦人兼總經理謝文彬

▲臥龍智慧環境公司創辦人兼總經理謝文彬

推薦案例

【解決案例】神經元科技 動鑑觀顫 以眼為始 最佳智慧醫療輔助者
神經元科技 動鑑觀顫 以眼為始 最佳智慧醫療輔助者

放眼全球及台灣這塊土地,因眩暈而飽受痛苦的病患逐年攀升。面對眩暈檢測,大部分的人會選擇交由醫師診斷或入院搭配神經醫學影像工具如MRI或CT進行判讀,然而卻可能造成眩暈誤診、患者過度診斷、醫療資源浪費等狀況發生,無法有效回溯病患眩暈實際狀況。為解決眩暈在臨床長久痛點,神經元科技(Neurobit)開發智慧穿戴醫療裝置-NeuroSpeed智慧眼鏡及AI輔助系統,提供眩暈快篩的AI智慧解決方案,輔助醫師快速篩檢腦部疾病達80以上準確率及90以上敏感度的高效檢測力。 神經元科技成立於2016年,共同創辦人包含楊鈞程、陳維澄、黃勁勛與王經富因四人修習台大醫工所與創意創業學程共同開設「生醫創新與商業化」課程的因緣際會下,一同踏上創業旅程。神經元科技的核心團隊成員主要由醫工、資訊、神經內科醫師、專利、商學等跨領域專家組成,共同創業理念是不斷發掘探勘在醫療臨床上未解決之痛點。看見病患因眩暈飽受痛苦,神經元科技因此發想出自主開發高效又實用的穿戴式智慧醫療裝置NeuroSpeed智慧眼鏡,結合硬體AI輔助決策系統軟體,提供眩暈快篩的AI智慧解決方案。 神經元科技執行長楊鈞程表示,看見台灣和全球飽受到眩暈之苦的民眾比例很高,在台灣有高達3民眾(約70萬)因為眩暈而苦,而美國大約有1千萬人口因眩暈前往就診,從數據可見眩暈醫護市場相當龐大。對於診間的眩暈診斷快篩,目前醫院的快篩工具主要透過神經理學檢查,大部分透過問卷式量表去處置,診斷會過度仰賴病人主訴及醫師的經驗判定,缺乏量化指標,造成眩暈誤診及喪失黃金治療時間。而對於入院急診的眩暈病患,過往醫療診斷會過度仰賴神經醫學影像工具如電腦斷層檢查(CT)或磁振造影(MRI)進行診斷,經觀察發現器材量不足問題,以美國來說入院急診後能即時接受MRI診斷的人口不到3,而能接受CT診斷人口不到50。然而,若過度使用CT或MRI診斷可能又造成病患過度診治,甚至有浪費醫療資源的問題發生。 為了幫助眩暈病患在診間和急診能正確且高效快篩分流與降低過度診斷,神經元科技開發的穿戴式智慧醫療裝置NeuroSpeed智慧眼鏡,相信對於整體醫療資源應用及病患診治會有很大幫助,楊鈞程表示,若非必要透過MRI去追蹤診斷下,本裝置可作為現有MRI神經影像學工具之前及病患入院之後的快速篩檢,減少病人過度診斷。NeuroSpeed的檢查法是透過眼球震顫快篩,找出潛在腦部疾病患者,此技術的檢查法是觀察受檢者在凝視靜止物體時,眼球的顫動狀態,與一系列眼球運動,藉此判斷腦部風險以作出相對應的診療。 NeuroSPeed智慧眼鏡 破解腦部疾病和眼睛疾病 臨床試驗敏感度達9成 在神經元科技積極研發下,目前已成功推出兩代 NeuroSpeed智慧眼鏡產品,第一代NeuroSpeed主要提供醫師即時觀察高畫質的眼球影像與眼球運動反應相關檢查數據參考,並沒有輔助診斷的服務。第二代NeuroSpeed可提供醫師做紀錄、追蹤、存處及查看相關眼球運動分析及瞳孔區域的辨識,藉此可有效診斷中樞與經與周邊神經系統方面的疾病。由於第二代NeuroSpeed產品具備輔助醫師達分析診斷之功能,已被列為美國二級醫療器材,必須通過美國FDA認證才可對外販售。現階段此產品已完成pre-submission,待生物相容性試驗完成後會進行送件審查,預計明年第二代NeuroSpeed將順利取得美國FDA認證。 在實際驗證場域方面,目前NeuroSpeed已與新北雙和醫院和台中慈濟醫院攜手合作臨床驗證,其臨床結果證實針對中風等中樞神經疾病和其他前庭系統疾病的分類判斷,加上NeuroSpeed智慧眼鏡的設計輕便好攜帶、檢測快速又易操作、具備自動判讀之功能特性,有效輔助醫師能快速篩檢出眩暈病患潛在的腦部疾病風險。與國外醫療中心的場域驗證,主要以入院急診的眩暈病患,醫師可透過NeuroSpeed智慧裝置去判讀中風診斷的現象,目前上述合作醫院的臨床試驗準確度達80,敏感度達90。 神經元科技開發智慧穿戴醫療裝置NeuroSpeed智慧眼鏡 除了成為醫師在診間和急診快篩腦部疾病風險判讀的最佳智慧醫療輔助者,NeuroSpeed智慧眼鏡更協助醫師在斜視風險的檢測評估,透過神經元科技與三軍總醫院共同研發的「可攜式斜視及異常眼球運動診斷系統」,並以三軍總醫院為落地實證場域,提供醫生完整斜視術前評估及術後追蹤依據。本優異的研發技術成果更於2020年榮獲第17屆國家新創獎mdash臨床新創獎肯定。 我們知道很多疾病會造成先天或是後天的眼球運動異常,甚至造成斜視或是眼球震顫的症狀,其中在斜視部分,依據專家醫師諮詢調查,全球學齡兒童在斜視的盛行率是25,而台灣學齡兒童在斜視的盛行率約14左右,楊鈞程表示,臨床針對這些疾病症狀的診斷,主要分為眼球位置的偏向測量及眼球運動測試兩大類。經觀察發現目前眼球位置的偏向比較缺乏客觀的量化手法去診斷,主觀上採用眼球偏向的測量儀器來檢查。對神經元科技而言,目前透過NeuroSpeed儀器裝置和斜視及異常眼球運動診斷系統軟體能去整合客觀清晰的眼球影像、眼肌功能及眼位偏斜角度數據,作為符合臨床診斷準則之快速檢測服務,這些檢測的數據可作為醫師完整斜視術前評估及術後追蹤的依據,因此透過本系統可客觀有效的量化分析,可大幅降低患者手術上的醫療風險。 在商業模式方面,神經元科技主要與醫院合作,進行研究型的產品銷售, 相信公司預計明年通過FDA後將會有顯著的營收表現。目前神經元科技將 以國內首創穿戴式智慧醫療裝置NeuroSpeed智慧眼鏡與AI輔助系統,提供軟硬整合解決方案,輔助醫師快速篩檢腦部疾病及眼部疾病,提升病人黃金治療時間,減少社會的醫療照護成本,以創造三贏。 NeuroSpeed智慧眼鏡 輔助醫師快速篩檢腦部疾病及眼部疾病 放眼全球 智慧醫療器材的先驅者 生醫軟硬體系統整合新典範 神經元科技創業初期,技術研發和商務拓展曾面臨多方挑戰,楊鈞程有感而發表示,由於NeuroSpeed產品是國內首創開發的醫療性智慧眼鏡,無論是硬體原物料取得、技術規格開發與建立以及相關系統整合的挑戰度皆高於消費性電子產品。此外,匯集跨領域人才並將其整合為核心團隊所用也是創業挑戰。在商務拓展方面,公司雖然累積臨床驗證實績與相關的產出發表,但市場通路建立仍需要持續努力拓展,希望能持續借重資策會等法人協助,積極創造更多元的市場通路與對接潛在合作的廠商。為加速國際拓展和市場營運交流,現階段公司將進行新一輪募資規劃以滿足發展。 創業至今,神經元科技是以長期發展、穩定獲利為營運目標,楊鈞程表示,我們除了聚焦既有專業領域外,更對附加價值的產品進行開發應用,透過公司軟體開發和軟硬整合的研發能量累積,拓展到其他醫學科別及領域。楊鈞程期許神經元科技能成為智慧醫療器材的先驅者,並滿足使用者和患者需求為研發導向,更期許成為生醫軟硬體系統整合的典範。對於中長期布局,公司將促進產學交流與培植生醫人才;整合產業上下游資源,創造智慧醫療解決方案與平台;並積極開拓國外銷售市場如美國、歐洲國際布局以作為企業永續發展的願景。

【解決方案】運用極現科技4D無人機雲端平台 巡檢成本降為五分之一
運用極現科技4D無人機雲端平台 巡檢成本降為五分之一

無人機執行智慧巡檢工作日益普及,大型石化廠及太陽能電廠也持續導入無人機應用。位於新竹的極現科技(earthbook)以自有技術建立4D雲端平台,提供無人機、軟體及數據分析平台服務,應用於太陽能電廠及石化廠執行智慧巡檢工作,總成本只有軟硬體購置等傳統做法的五分之一,時間更由一個月縮短至24小時左右,效益十分可觀。 對於長期處在高溫壓危險環境的石化業者而言,廠區設施的安全管控與巡檢是不可承受的重。「只要能提高石化業場內設施巡檢和風險辨識能力,資源的投入絕對不是問題」石化業者語重心長表示,面對廠區仰賴人力巡檢、龐大廠區空間、看不見的製程設施破損死角,導入無人機4D AI巡檢雲端平台將提升石化業者高效、安全的設施巡檢服務,更降低設備停機的風險發生。 成立於2018年3月的極現科技公司,已是國內創業競賽的常勝軍,包括2019年OPEN DATA創新商業實務戰冠軍、2020年並獲選進入微軟新創加速器、2021年獲選NVIDIA新創AI團隊,產品已上架微軟Azure平台,更獲得國發基金及國內大型集團投資,技術實力與服務深獲市場肯定。 擅長空間資訊處理及軟體技術的極現科技創辦人暨執行長徐偉城表示,在創業之初即承接國家太空中心衛星3D拍攝排程系統,深耕地理資訊整合成3D影像領域,隨著無人機硬體技術日益成熟,公司營運轉向無人機市場,並結合AI影像辨識系統,建立4D雲端DaaS平台,所提供的服務包括網路下單空拍服務DaaS、5GAIoT雲端平台SaaS及enterpriseAPI伺服器軟體等三項服務,以滿足無人機在智慧城市、設施巡檢、工程管理、災害應變、汙染監測等應用需求,將無人機服務的價值發揮最大化。 智慧空拍巡檢 定期追蹤 一眼望穿廠區設備健康狀態 台灣石化廠的數量和廠區面積龐大,缺乏足夠人力去執行整全性的設備巡檢,加上石化廠產生高溫易燃、腐蝕性的化學物質必須經由管線和儲存槽進行傳輸與儲存,長久以來可能造成管線破裂和儲存槽堵塞的風險危機,進而衍伸石化廠區嚴重的工安災害事故、設備停機及產能停滯發生。 觀察石化業者在設備巡檢的人員短缺,目前極限科技已導入無人機4D AI巡檢雲端平台結合AI影像辨識技術於石化廠區落地實證,透過無人機結合自主開發APP軟體服務操作,並連結現場空拍蒐集數據到雲端平台,達到石化廠設備管線、儲存槽巡檢全自動又即時性的空拍監控,更確保每次空拍執行任務時,總是能精準掌握指定巡檢物件的拍攝位置和角度,有效彌補過去廠區人力巡檢時人為監測的落差。 徐偉城指出,石化廠的巡檢無人機採用雙光鏡頭,一種是可見光,另一種為熱紅外線,可以透過溫度狀況來判斷管線異常阻塞,讓客戶從遠端就可在earthbook網站立即看到廠區巡檢狀態,提升客戶的巡檢效率與準確性。 4D空拍數據平台滿足智慧城市、交通、工程管理、汙染監測多元應用 DaaS網路即買即用 創新空拍商業模式可節省15成本 極現科技除了提供4D空拍數據平台,也提供DaaSDrone as a Service 服務,客戶可以在網站下單購買服務之後,極現協助媒合有專業證照的空拍人員到現場服務,客戶可透過平台掌握實際操作情況,並可迅速取得空拍數據,並研判是否有異常情況,能隨時預警。 以太陽能電廠監測服務為例,因太陽能電廠廠區面積大分布廣,又位於偏僻的屏東,而客戶總部在台北,對於屏東的電廠巡檢,客戶只要透過DaaS服務模式,直接網路下訂單並上傳屏東廠區的地圖,等客戶取得報價後,公司就委託當地屏東飛手去現場執行太陽能電廠空拍巡檢服務,過程中無人機的路線皆由AI自動計算好航線規劃,並將空拍數據傳輸到客戶雲端帳號,在台北總部的客戶就可在earthbook的網站即時看到太陽能電廠巡檢狀況如太陽能面板髒污狀況、灰塵偵測或太陽能電磁異常發熱等,有效幫助客戶大幅降低人事執行成本,高效率完成太陽能電廠巡檢服務。 導入石化廠的DaaS網路下單空拍服務 根據估算,太陽能發電廠客戶以自購或委託外界進行無人機拍攝居多而造成人事成本過高。在極現科技長期提供客戶空拍機和DaaS商業模式服務下,可為客戶節省45空拍成本,同時讓客戶於空拍24小時候後取得空拍巡檢報告,加速協助客戶高效率判斷太陽能面板異常問題。 期許成為最大空拍數據服務公司 將進軍東南亞市場 從2018年創立至今,極現科技即以創新思維在空拍市場快速成長,積極拓展空拍數據應用服務,現階段除了努力經營台灣市場外,將進軍東南亞國家,首站選擇在基礎建設需求量大的印尼。徐偉城期許earthbook成為全球最大的空拍數據服務平台,除了剛完成國發基金及大型集團的首輪募資外,為了跨足國際市場,一方面不斷精進無人機的數據服務及AI技術創新,另一方面,也需要法人如資策會的協助,尋找到對公司有互補的策略性投資人,分階段完成成為跨國空拍數據公司的目標。 極現科技創辦人暨執行長徐偉城

【解決方案】AI電眼取代人眼 慧演智能運用AI幫製造業做品管
AI電眼取代人眼 慧演智能運用AI幫製造業做品管

因應製造業少量多樣的客戶需求,亟待可以找到從雲端到終端的AI解決方案。慧演智能提供軟硬整合解決方案-BailAI影像檢測解決方案,來協助傳統製造業提升製程效率及產品品質,達到轉型的初步目標。 政府宣示2017年為台灣「AI元年」之後,台灣AI新創公司如春筍般林立,成立於2018年的慧演智能即鎖定智慧製造,提供AI影像分析與流程優化的平台,以深度學習的方式檢測產品的瑕疵和組裝的步驟異常,協助企業建置從終端到雲端的基礎設施,讓工廠生產端可以自動化監控,以提升製程的效率和品質。 熟悉產線品管流程 以AI影像檢測作為創業主軸 慧演智能創辦人暨執行長劉雅雯年紀輕輕,在大學畢業之後即進入製造業,在硬碟零件的塑膠射出製程擔任品管職務,「當時已經在產線上,對於生產機台的產線流程相當熟悉」,她之後轉換跑道擔任行銷企劃、接著又擔任過AI產品經理,在時機成熟之後,劉雅雯決定創業,以製造業的AI影像辨識作為創業主軸。 「企業的困難在於缺乏AI開發團隊,即使有了AI團隊,開發專案要花很多時間,至少6-12個月」深諳市場痛點的劉雅雯表示,平台要解決的問題是提供傳統製造業不需要程式開發背景的員工,也可以自行打造AI模型的平台,從遠端協助產線的故障排除及後續的系統維護作業,來幫助企業節省開發時間及人力成本。 BailAI影像檢測平台使用場景 面對市場上提供AI影像辨識的競爭對手非常多,慧演智能的技術優勢何在劉雅雯表示,現階段許多企業備有AOI光學檢測設備,但AOI光學檢測在應用上的瓶頸是,只能用於產線速度快、數量多的瑕疵檢測,而每回檢測或生產都要重新調整參數。而根據她對產業的了解,受限於AOI設備動輒上百萬元台幣起跳,大部分中小型傳統製造業,並不具備雄厚的財力,但他們又想要做自動化檢測,這就是慧演智能的機會。 劉雅雯接著表示,傳統製造業不可能養一個包括AI工程師、資料工程師、雲端架構師、終端架構工程師等專業人才的技術團隊,而慧演智能擅長於軟硬體整合,企業透過BailAI影像檢測平台,就能輕鬆解決產線上的檢測問題。換言之,客戶只需提供影像或樣品,交由慧演智能訓練模型、部署模型及系統整合,即可輕鬆使用AI技術進行產線流程優化及監測。 參加AI新銳選拔賽 組裝行為影像辨識辨識率達9成以上 舉例而言,某家連接器廠商,技術團隊只有1-2位AI工程師。主要解決的問題是,大部分作業員都在產線上,而品管及高階主管在遠端,公司欲透過遠端監控方式掌握產線實際情況。慧演智能透過工業相機拍攝產線畫面,並將AI影像分析傳送到遠端,主管及品管人員可以透過螢幕來觀察產線組裝有無錯誤,如連接器頭跟線路有沒有接好等問題。 慧演智能的AI影像檢測架在微軟的Azure雲端平台上進行作業,也會透過終端設備,如NVIDIA的邊緣運算設備放置於檢測站周邊,透過雲端到終端的整合解決方案,協助傳統製造業提升產線效能與及早發現問題。現階段慧演智能的客群包括航空、電子周邊、連接器及金屬等相關產業。 組裝產線人體行為辨識組裝流程解決方案,準確率達9成以上 為了實證技術深度,慧演智能參加經濟部工業局2021年AI新銳選拔賽活動,為光寶科技提供「組裝產線人體行為辨識組裝流程」解決方案,透過相機及AI影像辨識的方式辨識產線作業員的有效工時及無效工時,也就是透過影像辨識手的姿勢及位置,來判斷作業員的組裝行為,其精準率可達9成以上。 劉雅雯補充說明,由於電子零組件組裝工序較複雜,多以人力為主,無法以機械手臂取代,因此慧演智能在光寶的組裝站裡,用鏡頭拍下作業員組裝的流程,再針對影片進行演算法的訓練、校正,最終訓練出的模型能直接判斷組裝過程是否出現任何錯誤,以改善整體流程。 導入BailAI影像檢測平台 專案開發時間可望縮短至1個月 成立三年多以來,慧演智能累積不少專案經驗,希望能將專案經驗產品化,劉雅雯指出,將於今2022年完成BailAI影像檢測試用版,客戶可依檢測物件的精細度選擇工業相機、視訊相機,甚至於X光來擷取影像,再透過平台做影像自動標記,慧演智能會提供符合場域的AI應用模型,供客戶使用,也可以在雲端終端做推論,便於製造業上線使用。包括金屬產業、工業電腦的金屬機殼、連接器、電子周邊,機械零件,皆可利用平台進行瑕疵檢測及物件辨識。 現階段慧演智能將持續提升技術能力,累積客戶的經驗完成產品化,同時加速AI檢測落地應用,中期將建置終端雲端基礎設施,將企業AI專案開發時間從6-12個月縮短至1個月,降低企業使用時間及使用門檻。長期目標將鎖定台商聚集較多的東南亞市場,將軟硬整合AI解決方案拓展到海外市場,擴大營運規模。