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發報時間: 2025-10-30 16:00:00 / 報主:資策會 FIND科技報
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本期目錄
AI改變上網方式,5G也必須跟著進化
AI機器視覺技術驅動食品製造品質升級
醫病關係不再緊張!AI將成為提升醫病互動效率的得力助手
現代人的心靈新港灣──解析AI的聊天現象
AI改變上網方式,5G也必須跟著進化

FIND研究員:林佑彬

 

隨著生成式 AI 快速融入日常生活,使用者不再只是資料的接收端,更成為即時互動的內容產生者。這樣的變化正在重塑行動網路的流量結構,讓原本以「下載速度」為核心的5G,轉而面對來自「上傳品質」的挑戰。根據《Ericsson Mobility Report》,5G SA 與差異化連接架構正成為支撐 AIAR 與新一代智慧裝置的關鍵,也預示著電信服務正從「能連上」走向「用得好」的新價值轉型。

技術介紹

5G SA是一種完全獨立於4G核心的網路架構,不像早期5G架構(NSA)仍需依賴4G系統,SA能提供更完整的彈性與控制能力,讓不同應用獲得專屬的網路資源與品質保障。這樣的設計特別適合AIAR或即時影音等對連線穩定度與延遲非常敏感的應用場景。根據報告,生成式AI應用產生的上行流量占比高達26%29%,顯著高於過去一般網路的上下行比例(約90:10)。這類應用包含語音助理、即時視訊生成與感測器資料串流,對「上傳能力」的需求快速增加,也改變了網路流量的結構設計。為了讓更多裝置能加入這波AI應用浪潮,5G網路也支援RedCap這類輕量級終端設備,像是智慧眼鏡、穿戴裝置與工業感測器等,具備低耗電、低成本與高度連接性的特性,讓AI應用可以在更多場域中實現。

【5G SA趨勢】

生成式AI應用推升使用者對行動網路的需求,全球電信商正透過 5G SA 架構,推動生成式AI應用的實際落地。例如,美國 T-Mobile  5G SA 核心進行上行切片技術測試,支援AI相機平台即時上傳高畫質影像;德國電信則將 RedCap 輕量化終端應用於車聯網場景,協助回傳即時感測資料,提升駕駛輔助系統效能。這些案例反映出AI裝置與應用需要更高頻寬、更低延遲與更穩定上行能力,5G SA已成為關鍵網路基礎,真正支撐新一代AI體驗從概念走向現場

AI改變上網方式,5G也必須跟著進化

圖1:各類生成式AI應用的使用比例與流量占比差異

圖片來源:由作者依據Ericsson Mobility Report, June 2025報告內容重新繪製

應用議題與挑戰

5G SA雖具備技術優勢,但因建設與維運成本高,推廣速度仍有限。AI應用的需求類型差異大,也增加資源調度與服務設定的複雜度。電信商若要推動差異化連接,需與應用商與裝置商建立協作機制,目前缺乏統一標準與商業分潤模式,成為擴大服務規模的主要限制。

參考資料來源:

  1. 1.Ericsson Mobility Report  June 2025
  2. https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/mobility-report
  3. 2.《愛立信行動趨勢報告》:
AI機器視覺技術驅動食品製造品質升級

FIND研究員:吳湘芸

 

食品製造業正面臨品質控制、產線自動化與人力成本壓力等多重挑戰。在傳統食品生產環境下,維持產品標準化與品質一致性尤為重要;隨著食品市場規模持續擴大,產品生產的效率與品質的提升已成為產業關注的議題。

隨著智慧製造的浪潮,導入AI人工智慧技術的智慧品檢方案,已成為提升食品安全與生產品質的重要手段。本案例說明了AI在玉子燒生產線導入的應用成果,透過高速攝影機擷取影像並結合深度學習模型,精準辨識產品瑕疵(如異物、焦黑或破損),實現即時檢測與分類,顯著提升了品質管控效率。

食品製造業的品檢挑戰

食品製造過程中,產品在出廠前必須經過嚴格的品質檢驗。以某大型食品製造業者的玉子燒產品為例,其生產需經攪拌、成型、加熱熟成與冷卻等多道工序,最終產品必須確保形狀、色澤與口感的穩定一致。然而,多數業者的品質檢驗仍主要依賴人工目視檢查,這種方式面臨明顯的瓶頸與痛點:

  • 檢測標準不一致:人工品檢仰賴個人經驗判斷,受主觀因素影響大,很難保持一致的檢測標準,導致同批產品可能因不同人員檢驗而結果不一。

  • 效率與人力成本問題:人工目視需要長時間高度專注,檢驗員易因疲勞而誤判。此外,人力檢驗成本高昂,難以滿足大規模生產需求。

  • 缺陷追溯困難:傳統品檢無法保存詳細的檢測數據,一旦出現瑕疵品,難以及時追溯問題源頭,影響後續製程改善。

  • 無法即時調整製程:人工檢驗通常在生產完成後才進行,無法即時反饋生產品質異常,導致缺陷累積,無法在製程中即刻調整參數控制不良率。

上述問題不僅降低了檢測準確性和效率,也對企業品牌聲譽和食品安全帶來風險,如果因人工檢驗不當導致瑕疵品流入市場,不僅可能造成大規模退貨損失,更可能引發食品安全事件。某大型食品製造場域曾經因人工疏失讓焦黑、破裂的產品隨貨出廠,不但遭客戶退貨,還影響了商譽,可見傳統人工品檢的瓶頸已成為食品製造業亟待解決的痛點之一。

AI機器視覺缺陷檢測的導入流程

為克服人工品檢的限制,業者導入AI機器視覺瑕疵檢測方案。在經濟部產業發展署所制定的智慧科技導入指引(網址:https://reurl.cc/dQ304V)協助下,團隊依序完成了從問題確認到技術上線的所有階段,包括確認問題、數據蒐集、模型建立、模型測試、模型部署等。以下說明AI品檢技術導入的主要流程與關鍵技術環節:

  • 問題確認與現況評估

團隊首先盤點生產線現有品管流程與問題點,明確導入AI的目標。經訪談發現,以往在生產線旁由品檢員逐一檢視產品,受限於不能觸碰食品、無法即時紀錄數據且人員標準不一等因素。因此,專案目標鎖定為導入AI視覺系統來輔助或取代人工,降低因人工檢視失誤導致的不良品流出,以維持檢測標準的一致性。

  • 數據與影像蒐集

 

AI機器視覺技術驅動食品製造品質升級

圖1:建置高解析度高速攝影機進行影像擷取

資料來源:本研究整理

接著,團隊開始建置高解析度高速攝影機於產線關鍵節點,對每件產品進行即時影像擷取。團隊針對產品可能出現的各類瑕疵(例如表面裂痕、燒焦斑點、未熟透色澤異常、異物污染等)拍攝了大量影像,建立涵蓋不同生產批次、配方與工況變異的訓練資料庫。透過充分且多樣的數據蒐集,確保模型學習各種正常與異常情況的特徵。

  • CNN模型訓練與建立

AI機器視覺技術驅動食品製造品質升級

圖2:AI學習與模型建立

資料來源:本研究整理

利用蒐集的影像,團隊以卷積神經網路(CNN)訓練模型,學習辨識產品表面細微紋理、色差與形狀偏差,準確檢測焦黑、裂痕、異物等瑕疵;深度學習模型可隨數據累積不斷優化,對天然變異具高容錯度,並能進一步分析內部氣孔與結構異常,擴展檢測深度。此外,系統還可依烘烤程度在1至5刻度量化評估熟成度,超越肉眼粗略判斷,大幅提升品管精度。

  • 模型測試與優化

上線前,團隊以生產線歷史影像進行離線測試,並與人工檢驗結果比對,評估準確率、誤判率與漏檢率。結果顯示對主要瑕疵的檢測準確度達99%,明顯優於人工。對少數誤判案例,透過分析並增補訓練資料或調整參數,經多次迭代後模型即符合預期目標,確保在各種情境下具備足夠穩定性,避免上線後出現誤判或漏檢。

  • 系統部署與即時回饋

AI機器視覺技術驅動食品製造品質升級AI機器視覺技術驅動食品製造品質升級

圖3:產線導入AI機器視覺判斷瑕疵並自動剔除不良品

資料來源:本研究整理

完成驗證後,AI模型立即部署於產線,連接高速攝影機即時分析每件產品。檢測時,系統在毫秒內判斷瑕疵並自動剔除不良品,所有檢測結果同步回傳至MES系統,實現全面檢驗的目標。當某類瑕疵率超過設定閾值,系統會自動警示並建議調整參數,以即時修正製程。所有數據亦儲存於歷史資料庫,供後續的大數據分析與預測維護使用,提前偵測設備或製程異常,避免生產中斷。

AI智慧品檢導入後的效益分析

引進AI機器視覺品檢技術後,企業在品質管理和營運效益方面均取得了顯著提升。根據項目執行結果統計,主要關鍵績效指標(KPI)的改善情形如下:

  • 品檢準確率大幅提高

AI自動檢測的準確率高達約99%,有效減少了人工視覺疲勞和主觀判斷造成的誤判。以往人工檢驗受限於人眼極限,對細小瑕疵的判斷常有遺漏,現在機器視覺可以穩定地檢出微小缺陷,整體檢測正確率遠超人工水準。

  • 檢驗人力需求銳減

導入AI系統後,減輕超過50%人工檢測的工作量。現場只需少數人員輪班監控,大部分產品由機器自動檢驗,降低人力投入與管理成本。品保人員得以從繁瑣重複的瑕疵篩選工作中解放出來,投入更高價值的品質改進任務。

  • 產品不良率與生產良率改善

透過即時異常回饋與製程參數的動態調整,產線良品率提升了8~10%。由於瑕疵品在源頭即被剔除並即時進行製程參數修正,減少產品瑕疵的問題,生產的穩定性明顯提升。

  • 食品安全風險降低

AI系統詳實記錄每批產品的檢測結果,建立完善的品質數據資料庫,可追溯每件瑕疵品的發生時間和原因。這使企業對於潛在的食品安全問題有更強的管控能力。如:發生客訴或市場事件,能迅速調出相關批次紀錄進行精準召回,降低大範圍下架的風險。同時,經由嚴格的AI品檢把關,流出市場的產品品質更加可靠,強化了企業的食品安全聲譽與品牌信譽。

  • 生產品質數位化與決策優化

透過與ERP/MES等系統串接,將品檢與生產數據整合後,管理階層可在儀表板上即時查看各產線的良率、瑕疵類型分布,做出決策。例如,根據不同缺陷類型的統計趨勢,研擬設備保養計畫或培訓需求;利用品質數據分析,評估原料供應商的穩定性等。

FIND觀點

引入AI機器視覺後,食品製造業者依循智慧科技導入指引,將深度學習模型成功應用於產線,克服了人工檢測與效率的瓶頸,品質一致性顯著提升,不良率與人力成本大幅下降,以更快、更準、更穩定的方式取代人力目視檢查,為每一批產品提供更可靠的品質保證,也提升企業的市場競爭力。

隨著演算法與硬體持續進化,機器視覺將可結合X光、光譜分析等技術,實現食品成分偏差的檢測;同時,與機器手臂及自動化設備整合後,檢測至剔除的全流程有望全面自動化。再者,累積的品檢數據也可透過預測模型及時預警製程異常,實現預測維護與持續優化。最終,食品製造業將邁向更智慧、更有效率、穩定且永續的生產模式,助力企業在數位時代搶得先機、以更高品質標準迎戰市場挑戰。

參考資料來源:

  1. 經濟部產業發展署 智慧科技導入指引,2025年

           https://reurl.cc/dQ304V 

  1. Robovision Blog, “Visual Food Inspection: How AI is Transforming Food Manufacturing” ,2025年

           https://reurl.cc/XQlDRj 

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