這幾年的石油危機讓世界各國卯足全勁開發各種替代能源,除了太陽能外,許多國家的能源計畫已逐漸把腦筋動到我們每天吃的糧食身上,亦即利用玉米、甘蔗、甚至廚餘,來生產能驅動汽車、發電的生物燃料。 南美洲的巴西是全世界最大的甘蔗生產國,年產量達一千萬噸以上,加上巴西的能源資產相當匱乏,有大半以上的石油必須仰賴進口。為了克服這項能源取得問題,很自然地促成了巴西政府致力於將甘蔗提煉成酒精的生質能源技術,目前已有三分之二的甘蔗用於提煉生質能源。 從甘蔗提煉出酒精 巴西政府早在一九三一年就頒布法令規定,全國各地銷售的汽油必須添加二%到五%的酒精,成為全世界第一個相關立法的國家。隨著七○年代的石油危機及工業化的持續演進,規定攙加酒精的比例增加到二五%,創下了世界各國汽油添加酒精比例的最高紀錄,聖保羅市也因此成為全世界空氣品質最好的城市之一。 這樣從農作物提煉成酒精,再推展至酒精汽油的模式,在國際間如同雨後春筍般拓展開來。從古巴、日本、南韓到中國大陸、美國、甚至台灣,農作物的種類也從一開始的甘蔗到玉米、高梁、大豆。 經濟持續火熱的中國,一方面為了緩解能源供需不平衡的狀態,同時也希望能因應「京都議定書」生效後,要求削減溫室氣體的排放量壓力,著手開始了從玉米、高梁提煉酒精燃料的開發,並進而透過這些燃料進行發電。 北京國能生物發電有限公司便在今年投資了五.三五億元人民幣興建生物燃料發電的相關設施,預計在二○○七年八月於玉米產區的黑龍江省開始營運,每年可發電二.七五億千瓦,並使當地六○%的剩餘玉米梗,從低經濟價值的施肥肥料轉為高經濟價值的能源,可謂將牛糞變成真的黃金一般。此外,帶給當地農村的效益,還包括每年提供一千多個就業機會,以及將剩餘玉米梗變現的收入增加,每年預計是四千多萬元人民幣。 看著世界各國紛紛跨足生質能源領域,台灣政府也積極規劃相關的計畫。農委會在去年於宜蘭縣、雲林縣等地各選定三十公頃的休耕農地,試種大豆及油菜等能源作物,並計畫在今年擴大至兩千公頃。 利用休耕農地種植高油份含量的作物,這樣的綠色油田一年最大可生產二十五萬公秉,占了全年柴油消耗量六百萬公秉的四%,同時還減少了每年九十萬公噸二氧化碳的排氣量,整個能源作物轉換的程式也比一般的石油更乾淨及更有效率。加以台灣的氣候環境,相比德國一年只能收成一次的油菜花,台灣能收成最多六次,更具有發展這樣生質能源的潛力。 汽車會與人類爭奪糧食? 但隨著各國在生質能源上的發展,開始有人擔心,會不會有一天糧食危機與石油危機變成不可分割的兩大問題。 「幾天前,我稍微算了一下,用酒精加滿一個多功能運動車二十五加侖油箱所需要的糧食足夠一個人吃一年;反過來說,假設這部車每兩個星期要加一次油,一年下來所耗費的糧食可以養活二十六個人。」這是今年七月,華盛頓的智庫機構球政策研究所所長萊斯特.布朗(Lester R. Brown)所發表的看法。 世界上愈來愈多的糧食被用來生產酒精,美國這五年來用來生產能源的糧食量,就從一千八百萬噸到五千五百萬噸,而在盛產玉米的愛奧華州,有五十五個提煉廠正在運轉及興建;跨個大西洋到歐盟國家,去年歐盟各國總共生產了十六億加侖的生物燃料,皆是由菜油及糧食所提煉的。 「亞洲生產生物燃料的趨勢也強勁成長,在印度有幾個甘蔗生產生物燃料的小型工廠正在運轉;在中國,去年把兩百萬噸的糧食轉化為酒精,今年可能更多;泰國用木薯來提煉乙醇;馬來西亞和印尼則利用當地最多的棕櫚油。」布朗憂心地表示,糧食儲備目前處於三十四年來最低的水準,而全世界每年要增加超過五千萬人。此外,現已有二十億的貧困人口拿著一半的收入購買食物。 利用生質能雖然可能造成糧食短缺問題,但仍然有些人持續往這樣的夢想前進。在日本,大阪產業大學、豐田汽車與燃料製造公司相關人員組成了一個研發團隊,並致力以透過炸天婦羅剩餘的廚餘廢油來提煉生物燃料。 該團隊請了日本前F1賽車手、現任大阪產業大學客座教授片山右京,駕著這樣的生物燃料賽車,參加明年一月舉行的達卡越野競賽,整個競賽從葡萄牙的里斯本出發,終點在塞內加爾首都達卡,全程一萬公里,途中甚至包括大片沙漠及不少險峻地形。 該團隊已在今年八月起向大阪產業大學的學生、學校餐廳及社區居民募集該生物燃料所需要的廚餘廢油,「我們希望達到全程不用一滴石油,也不用人類可食糧食的創舉,」片山右京表示。
曾是台灣製造業重要根基的塑膠射出產業,如今正面臨人才斷層危機。尤其桃園聚集大量工業區與製造業者,老師傅退休、新人才接不上的現況,更是許多工廠正在面對的現實難題。
從汽車零組件、網通設備、醫療器材到半導體載具,許多產品都離不開射出成型。智穎智能創辦人暨執行長張詠翔指出,全球塑膠射出市場規模超過 3000 億美元,每年仍以約 3% 至 4% 的幅度成長。需求並未消失,只是製造基地從台灣、中國逐步往東南亞等地移動。但機器可以搬、訂單可以轉,老師傅數十年累積的經驗卻很難複製。
這道人才缺口,正是 2020 年成立的智穎智能切入市場的機會。團隊從桃園中原大學的研究能量出發,歷經近十年研究與工廠驗證,嘗試把老師傅腦中的射出經驗,轉化成可以計算、保存與持續學習的 AI 模型,解決產業第一線面對到的挑戰。
把老師傅經驗交給 AI,射出成型從「導航」走向「自駕」
「餐廳沒有廚師是不行的。有再好的設備,不會做的人還是會把它做失敗。」張詠翔如此比喻射出成型的技術門檻。當模具完成後,生產現場仍得依產品、材料與機台特性,調整溫度、速度、壓力、位置等條件;即使使用同一種塑料,不同產品的調整方式也可能完全不同。
而老師傅的珍貴之處,不只是記住參數,而是知道面對材料、機台與環境變化時如何修正。智穎智能要做的,就是把這些難以傳承的「火候」拆解成可以運算的製程邏輯。目前其 AI 解決方案已應用於超過 200 種材料、50 多種產品類型。
把老師傅的經驗轉化為製程邏輯後,第一步就是讓 AI 協助操作人員找到合適的成型條件。智穎智能為此開發智能成型導引系統,工廠只要輸入材料、機台規格、產品尺寸等資訊,sMolding 便能計算第一組成型參數;若試模後出現產品缺陷,再由 sTroubleshooting 提供修正建議。
「它就像導航。我今天告訴你要從 A 點到 B 點,但不知道路怎麼走,導航會把路徑算給你。」張詠翔說。對射出成型而言,這條「路徑」就是溫度、速度、壓力與位置等參數如何組合。以半導體載具試模為例,傳統方式需 7.5 小時,導入系統後縮短至 2 小時,材料使用量從 23 公斤降至 8.7 公斤,整體試模成本降低 64%。
但找到正確參數只是第一步,真正進入量產後,工廠面對的「路況」還會持續改變。溫溼度、材料批次與機台耗損,都可能讓原本設定好的製程條件產生偏移。智穎智能因此進一步開發 StabMolding 成型穩定模組,透過射出壓力數據持續監控品質,並依生產狀態自動補償關鍵參數。換言之,AI 不只在試模階段提供一條正確的「導航路徑」,進入量產後還能因應製程變化持續修正,進一步朝「自駕」邁進。
從產線驗證到海外布局,桃園如何助攻智穎智能跨過0到1?
但要讓 AI 真正走進工廠,智穎智能採取 SaaS 訂閱模式,將核心運算留在雲端持續學習與更新,降低中小型製造商一次投入大量資金的門檻。另一項差異則是「跨廠牌」。現實中的射出工廠往往同時擁有台灣、日本、歐洲不同品牌與年份的設備,因此智穎智能的方案既能導入既有設備,也能與射出機、控制器業者合作,在新機出廠時直接整合。「一個工廠不會只有一個廠牌,就像你家的車庫不會永遠只放同一品牌的車。」張詠翔說。
對智穎智能而言,AI 真正走進製造現場的關鍵,在於不同世代、不同品牌的設備都能導入。只是對工業 AI 而言,降低導入門檻還不夠,更關鍵的是能否取得真實產線反覆驗證。對從中原大學研究成果衍生創立的智穎智能而言,桃園不只是公司所在地,也提供了技術走向市場的第一塊試驗場。「對新創來說,第一個就是要經費、要人才、要場域,再來就是客戶與合作夥伴資源。」張詠翔說。
成立初期,團隊透過桃園市政府研發補助、新創競賽與基地進駐等資源,降低早期研發與營運負擔。更重要的是,桃園密集的製造業聚落,本身就是智穎智能最直接的潛在市場。透過市府串聯工業區與在地企業,智穎智能在創業初期接觸到位於桃園的「良器」,成為公司第一個客戶。從概念驗證、產品調整到實際導入,合作一路延續至今。對必須進入產線反覆驗證才能成熟的工業 AI 而言,第一個願意開放場域的客戶,意義遠超過第一筆營收。
如今,從桃園製造現場磨出的解決方案也開始往海外走。「日本這一次,完完全全都是桃園市政府帶著我們去做這件事情。」張詠翔表示,透過市府帶領團隊前往日本神戶,智穎智能接觸當地官方與企業資源。在市府引薦下,團隊成功對接了神戶知名加速器,更取得日方針對外資新創設立公司與拓展市場的兩階段實質補助資訊。目前團隊正籌備日本布局,為下一階段海外市場拓展做準備。
AI 解決「怎麼生產」後,下一步是「替誰生產」
當 AI 開始解決「怎麼生產」,張詠翔看到的下一個問題,是「替誰生產」。部分製造商提高生產效率後反過來問他,如果我的產能多了 20%,但沒有多 20% 的訂單,我何必要做那麼快?
這個問題催生了智穎智能下一階段的製造媒合平台構想。隨著供應鏈分散至不同國家,品牌要在海外重新尋找符合特定規範與製程能力的供應商,也愈來愈困難。團隊因此希望串聯既有使用 AI 方案的製造商,讓品牌端能依條件尋找供應商,也讓製造端的閒置產能有機會被看見。團隊預計 2027 年上半年推進平台服務,初期規劃串聯超過 200 家製造商與破千台機器。
從中原大學的研究,到桃園工廠提供第一個實際驗證場域;從把老師傅經驗變成 AI「導航」,再走向能自行修正製程的「自駕」,智穎智能試圖數位化的,是製造業最難被保存的資產:人的經驗。而當全球供應鏈持續移動、製造基地愈來愈分散,這套從桃園工廠磨出的 AI,下一步不只要替老師傅找到數位接班人,也要重新連結散落全球的製造能力。
而「Meet 桃園+」也期盼持續透過計畫的媒體報導與宣傳資源,將更多像智穎智能這樣扎根在地、走出海外的創業故事傳遞出去,讓外界看見桃園豐沛且具實戰力的創新動能。
