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全自動化未來工廠:機器人、採礦與海運的應用|AI 應用案例

全自動化未來工廠:機器人、採礦與海運的應用|AI 應用案例 AI 應用案例 評論, AI, 頭條

《科技人》的 Slogan,是「探索 AI 如何帶領我們走向未來」,接下來我會試著蒐集全球各地關於「人工智慧、機器人與自動化」相關的案例分析,從線上到線下,從工業面到消費面,讓我們一同探索未來的可能性。

第一篇,我想針對一個最經典的 AI 機器人應用場景說起:採礦、海運行業的 AI 機器人技術應用

AI 不是只有 ChatGPT、Gemini

是的,首先我們要知道,所謂的「人工智慧」其實範疇很廣,其中最為人熟知的 ChatGPT、Gemini 是屬於「生成式人工智慧」(AIGC)領域。

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生成式人工智慧顧名思義,就是可以根據用戶需求,生成全新的內容,讓人眼睛為之一亮。不過,並非所有的應用場合,生成式 AI 都會是首選,尤其以「高危險性、需要 AI 嚴格按照需求進行動作」的採礦場景,以及「具備大量重複性、需要操作大型器械」的海運場景來說,AI 的可控性要遠比讓 AI 發揮創意更為重要。

由 ABB 所提出的自動化發展 5 大階段

早在工業 4.0 概念提出的時候,自動化就已經是國際公認的發展方向之一。全球最大的機器人研發公司之一「ABB」就將自主系統(Autonomous systems)列為發展願景。

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上面這張圖取自《ABB Review》2024 年 2 月版本,可以看到,ABB 公司將工業自動化分為 5 個階段:

  • 人類完全自主操作(尚未導入自動化)
  • 人類負責操作,但是自動化系統協助部分子任務
  • 自動化系統偶爾具備自主性,人類指定意圖與負責
  • 自動化系統具備有限自主性,並擁有警報系統,由人類負責解決方案與後備方案
  • 自動化系統某些時候完全自主運作,由人類監督
  • 任何情況下自動化系統都自主運作,人類完全缺席

ABB 解釋,這 5 個階段的靈感來自於自動駕車系統的研發,而工業自動化的實際應用場景,也會優先出現在類似自動駕駛的環境當中,例如:移動機器人、採礦車、船舶、起重機等等。

在實際案例上,瑞典已經使用自動化機器人系統在地下礦井進行了兩次測試,在測試中,機器人自動將炸藥裝進礦井的預鑽孔中。目前,瑞典正在進行第三次測試。

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這項測試帶來的好處是顯而易見的:在危險的環境中,人類可以完全撤出,避免危險。在採礦的場景還有其他自動化作業的案例,例如瑞典的採礦基礎設施製造商 Epiroc 在 2023 年的時候,將西澳羅伊山(Roy Hill)的 96 輛托運卡車改為無人駕駛作業。

自動化系統在海運方面的應用

同樣是 ABB 公司,他們在海運、船舶方面的自動化系統,有推出「ABB Ability™ Marine Pilot Vision」,運用雷達、光學雷達以及鏡頭來提供船長與船員態勢感知,後來更衍生出防撞系統,檢測到危險時自動選擇新的安全路徑。

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除了像 ABB 這樣的歐洲機器人頂尖企業,在中國大陸,華為也有開發所謂的「5G+ 智能港口」項目。這是基於 5G、AI 等技術實現的創新應用,它可以做到港口自動駕駛,和 5G 遠程控制,這目前已經正式啟用,它改變了中國大陸的幾個港口,例如天津港、媽灣港的貨物運輸和裝卸的方式。

日本的 YouTuber 竹內亮曾經採訪過華為的智能港口,體驗自動駕駛、遠程操作重型器械等項目,相當有意思,港口工作人員的工作壽命也可以大大延長。

自動化系統在港口、船舶上的運用,可以實現港口作業流程自動化、智慧化,顯著提升港口的運行效率和安全生產能力,降低能耗;也可以讓船隻避免碰撞,自動找出不會碰撞的路線。

ABB 更提到,他們其實還有進一步研發出船隻「自動對接」算法,不過目前尚未上線啟用。

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AI 在工業 4.0 自動化系統扮演著什麼角色

相信看完上面提到的幾個「採礦、港口、船舶」案例,有些人心中依舊有個疑問:所以,AI 在這當中到底扮演著什麼角色?

通過結合使用 AI 和傳統控制方法,來提高工業環境中的自主等級。

- ABB Review

所謂的 AI,其實說穿了就是「大數據的歸納、分析,進而舉一反三」的運用。像是 ABB 的「ABB Augmented Operator」研究項目,就是根據操作人員過往的操作行為數據來訓練 AI,從訓練到推論,是 AI 共同的誕生過程。

提高工業 4.0 的「自動化系統」自動化程度,是 AI 帶來的最大價值,透過輸入越來越多的操作數據,以及不斷迭代提升的 AI 算法,最終做到全面的自動化,人類可以缺席。

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上面是關於工業 4.0、採礦行業、海運行業的 AI 案例分析,如果你對 AI 的背後運作邏輯有興趣,我曾經寫過一篇《AlphaGo 究竟是如何「思考」的?用國中生也能懂的語言說給你聽》,或許可以讓你從圍棋對弈 AI「AlphaGo」的運作邏輯,更進一步發現 AI 的魅力。

Written by
黃郁棋

《科技人》站長,在科技業打滾十年的老屁股,每天都覺得自己要被新技術取代了,完了完了。

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