雲科大智慧辨識中心AI、VR研發能量 落實智慧工廠願景

雲科大IRIS團隊長期協助產業研發前瞻技術、培育專業人才。智慧辨識產業服務研究中心主任張傳育(左)與專家教授林建州(右)。DIGITIMES攝

產學合作向來是台灣產業提升競爭力的必要策略，與國內外製造業有多起合作的雲林科技大學，近期就VR、AI等新技術打造出「高度擬真之堆高機VR系統」與「生產線出入口安全行為AI監控系統」兩大技術，協助某玻璃製造國際大廠降低堆高機訓練成本、強化生產線管制區安全並落實SOP。

VR系統強化堆高機訓練效益

研發「高度擬真之堆高機VR系統」技術的雲科大資工系副教授林建州，同時也是IRIS專家表示，堆高機是各類製造、倉儲場域中常見的設備，此設備的操作需有足夠的專業訓練，坊間都有堆高機訓練課程協助考照，不過該課程僅有基礎訓練，實際場域中所堆放的物品種類、路徑空間、堆高機機型往往與課堂環境不同，因此新員工上線後，需經在職訓練才能漸入佳境，而在這段期間，業者往往會付出一定的訓練成本耗損，此次合作的玻璃基板大廠即是如此。

現在面板的玻璃基板尺寸漸大，板身則越來越薄，加上玻璃為易碎品，堆高機在搬運過程中，常因行駛或牙叉上下移動慣性，以致玻璃基板倒落破碎，造成財物損失。除此之外，對現場環境不熟悉的操作行為，還有可能傷及一旁人員，造成勞安事件，因此該企業找到雲科大智慧辨識產業服務研究中心(以下簡稱雲科大IRIS)進行產學合作，期盼透過學研能量，能協助產業數位轉型。

雲科大IRIS團隊在評估需求後，整合跨領域資源，研發高度擬真之VR系統，此系統分為虛擬場域與操作系統兩大區塊，前者是派員前往該玻璃基板廠掃描環境，於VR系統中重建與實際環境完全相同的1:1數位虛擬環境，後者則是打造出包括方向盤、油門、剎車、牙叉控制桿等硬體在內的操作系統。使用者透過VR眼鏡進入1:1數位虛擬空間，再利用操作系統控制行進速度、方向與牙叉動作，藉此熟悉現場的環境、物品位置和移動堆疊手感。

透過VR建構訓練系統的構想看似不難，相關技術也已到位，但實際執行時卻困難重重。其中最難在於高度擬真，重建現場的各種細節，如牙叉力道與角度、堆高機的油門與剎車的踩放，以解決實質問題。團隊為確保企業商機，持續至場內來回調查，於設計過程中滾動調整架構與功能，目前已成功於雲林廠房內實際運作中。在此系統的協助下，除大幅縮短新人在職訓練的學習時間，也降低實際訓練的成本損耗。

用AI落實生產線管制區SOP

除了堆高機訓練外，該廠另一需求是希望落實生產線管制區的SOP，以提升廠區勞工安全。針對此需求，雲科大IRIS張傳育教授團隊以結合影像辨識與AI兩大技術，設計出「生產線出入口安全行為AI監控系統」。

中心主任張傳育點出該管制生產線問題，並指出玻璃基板多為高度自動化生產系統，產線內部的人員並不多，為避免出現勞安事件，廠務部門設計出SOP，規定進入人員，必須在產線門口掛上可標示身分的鎖具，管理人員透過鎖具資訊，即可判別產線內的人數與身分，以免在內部有人的狀態下仍啟動生產設備，傷害維修人員。

利用AI辨識監控攝影機畫面，雲科大IRIS團隊透過精準演算法，因應現場環境調整架構與功能，先偵測進入廠區的人員有無穿著規定衣帽、在門口置放鎖具。此外也會記錄個人的體型特徵，並以此建立身分識別機制，從而精準且快速判別產線內的人員數量與身分，當維修人員的衣著或動作不符規定時，系統也會即時提醒。

廠區人員資訊皆會同步顯示在團隊為企業客製化的管理系統，除了讓管理者可掌握即時狀況外，也讓工作人員養成良好習慣、落實SOP，降低工安事件，讓管理效益更全面。

「高度擬真之堆高機VR系統」與「生產線出入口安全行為AI監控系統」兩大技術，在上線使用的同時，雲科大也回收運作數據，持續強化系統的精準度。企業看見兩項技術的實質效益後，也有意擴大導入其它各地廠區，對此雲科大IRIS團隊提到，系統的主架構已然完成，僅需重建虛擬環境、微調細節，即可橫向複製到世界各地廠區，擴大系統的使用價值。

此次產學合作，雲科大IRIS團隊能量已能實質解決產業痛點，提升企業競爭力，然而先進科技要順利落地，需整合技術與場域專業，方能貼合使用者需求，雲科大智慧辨識產業服務研究中心多年來協助國內外各領域企業導入新世代系統，中心擁有跨領域團隊，如資工、電機、電子等理工團隊，亦有企管、設計、應外等行銷管理團隊，全方位協助企業一條龍的客製化服務，無論是前瞻技術研發或專業人才培育都已有亮眼成績，中心亦將持續深化產學兩端的合作關係，攜手推動台灣產業發展。更多雲科大團隊研發能量，請詳見智慧辨識產業服務研究中心。