AI落地工業環境挑戰多，中鋼歸納3大AI導入經驗：足量訓練資料、選對技術、循序漸進為成功關鍵

中鋼採取由現場出題、專家解題的方法，從2017年開始較具規模的導入AI，今年在臺灣AI年會上，更分享了實作AI過程中遇到的挑戰，更以自家代表性的AI專案，歸納出3大實戰經驗來提供他者參考

文/翁芊儒 | 2020-11-19發表

中鋼綠能與系統整合研究發展處研究員許朝詠，以自己實作過的多個AI專案，來分享從選題、執行到落地的3大AI實戰經驗。

中鋼從2014年開始擁抱智慧製造，經歷了許多試驗後，才在2017年更有規模的落地AI應用，採取由現場出題、專家解題的方法，每年從上百個提案中篩選約20個可行性較高的方案，來導入應用場景。中鋼綠能與系統整合研究發展處研究員許朝詠，也在今年的臺灣AI年會上，以自己實作過的多個AI專案，從選題、執行到落地，歸納出3大AI實戰經驗，來提供其他企業借鏡參考。

許朝詠首先引述麥肯錫2019年發布的一份報吿指出，企業要在工業場景落地AI並不容易，超過7成的企業正在進行局部試點，其中29%企業已經試點超過2年，56%進行了1～2年，更有15%才剛起步。對中鋼來說，在導入AI過程中，也同樣面臨了「試點困境」，尤其在電腦視覺要落地煉鋼場域時，中鋼也面臨了4個AI應用挑戰。

其一，是工業環境不易控制，會造成取得影像的品質差異大，比如鋼鐵製造環境動輒在900度以上的高溫中，處理過程也可能噴水冷卻，導致難以取得清楚的影像；又或是在同樣位置拍攝的影像，也可能因光源不同，導致影像呈現不同的效果。

其二，現場實際環境會限制AI應用的計算能力，比如部分場所的空間有限，無法擺下GPU伺服器、或高計算能力的設備，甚至連網路線都無法部建，「在這樣的環境下，我們的模型就必須要能兼容邊緣運算，才能實際應用。」許朝詠說。

其三，被偵測物體的尺寸不一，也會影響深度學習的模型訓練成果。許朝詠以識別鋼品身分的AI序號辨識為例，就算是相同的鋼品，影像拍攝的尺寸不同，會造成鋼品上印製序號大小的差異，進而影響序號辨識模型的表現。

最後，則是深度學習模型的調整彈性差。同樣以序號辨識模型為例，許朝詠表示，有時會遇到視覺效果相同的數字（比如像是同一個數字1），在不同序列中卻無法辨識，「為什麼有時候，1可以辨識出來，有時候卻不行？」許朝詠表示，要解決這個問題，通常需要重新訓練模型，但會消耗許多時間。因此，中鋼目標要提出適合工業應用的物件偵測技術，來更輕易且廣泛的應用到各個製程。

3大AI導入經驗之一：充足訓練資料是AI成功落地的一大關鍵

許朝詠也透過多個中鋼導入AI的案例，來分享導入經驗。比如說，前述提到的AI序號辨識應用，是指在將鋼片卷曲製作成一卷卷的鋼卷後，會在鋼卷的金屬表面或是側面，噴印上鋼鐵的生產序號，藉此來辨識每一卷鋼鐵的身份。但是，這些序號的噴印位置，可能帶來不同的辨識挑戰，比如噴印在鋼卷表面，就可能因金屬反光影響序號辨識的精準度，若是噴印在鋼卷側面，層層堆疊的鋼片又可能導致字體變形，均會影響AI判讀。

「我們提供技術，但有些問題不是技術能解決的，就要跟現場人員溝通，請他們協助解決問題。」許朝詠指出，AI落地需要與第一線人員溝通協作。

不過，就算與現場人員合作，序號的辨識率仍無法達到100%，尤其是鋼卷側面序號的辨識率，僅達到9成5，「序號要完全正確才能用，9成5其實很低。」許朝詠表示，為了克服這項挑戰，中鋼在產線上的多個位置都設有攝影機，同時將這些攝影機判讀的資訊互通，透過多點的資訊對接，來判斷出鋼卷序號。

「不要把問題放在同一個地方，比如利用多點攝影機、多資訊的串流，去補足AI模型上的不足，就能讓整個系統的準確率達到100%。」他說。

另一個例子，則是高爐原料粒徑分析的AI應用。一般來說，高爐是用來將原料溶解為鐵水，而原料在送入高爐時，若粒徑大小分佈較平均，就能提升高爐的燃燒效率，中鋼甚至推算，高爐燃燒效率每提高1%，每年可以減少上億的燃料經費，因此，中鋼用AI來辨識每顆原料的粒徑大小，即時計算出進到高爐的物料大小與分佈狀況，再根據計算結果來調整物料分佈，進而提升燃燒效率。

許朝詠表示，上述兩個案例的共通點，在於資料的取得非常容易，不管是序號或是原料的影像資料，都在產線上不斷產生，「影像取得沒問題，資料也乾淨，較有機會訓練出良好的深度學習模型，也有機會快速達到成效。」相對來說，瑕疵辨識這類AI應用的影像資料搜集，就比較困難。

「要判斷一個案子能不能做，可以先看能不能蒐集到足量的資料。」這就是許朝詠歸納的第一大AI導入經驗。

3大AI導入經驗之二：不是最新技術也能打造最切合場景需求的應用
許朝詠也接續說明了無人天車的AI應用。天車是一種重型的起重裝置，用來吊送貨品、放置到指定位置，而中鋼就是將原先需要人為操控的天車，透過AI達到無人化，「這也是我認為中鋼應用AI最成功的案例。」

要達成無人天車，主要是把人眼看到的操作資訊，透過電腦視覺轉換為控制的指令，再交由天車自動執行，也就是將操作人員看見的鋼卷位置、放置位置及操作方法，都轉換為天車指揮系統可以判讀的資訊，再透過運動控制達到自動化。

無人天車使用的技術，包括能透過座標辨識來裝卸鋼卷的機器視覺系統，以及能透過RFID讀取鋼卷身份，再準確偵測鋼卷的中心位置來吊起鋼卷的智慧型吊夾，而整體鋼卷的吊運排程與吊運路徑最佳化，則是由天車指揮系統來規劃，中鋼同時也建置用來傳輸車籍資料、整合裝卸車資料的雲端倉儲管理系統。達到天車操作全自動化之後，中鋼也設置了主動式安全防護機制，透過深度學習來偵測天車下方是否有人行走，並在行駛過程中自動辨識障礙物與閃避。

建置了無人天車帶來的一大效益，就是能在出貨的前一晚，由機器自動理貨，將要出廠的貨物就近放置到出貨的位置，「天車不會休息，人會休息，在不需出貨的時間先理貨，就能加速出貨的效率。」許朝詠說。

中鋼的無人天車也早在2018年就投入運作，至今已經完成超過數十萬顆鋼卷的吊運。不只自建自用，中鋼也將這套無人天車系統外銷到中國鋼廠，2019年就已經銷售了12套系統，今年武漢肺炎疫情期間，更是遠距協助客戶調機、將系統落地。

不過，這個貼近鋼鐵業需求的無人天車，實際上並無用到深度學習技術，「深度學習雖然是好工具，但不一定是最佳工具，也不是唯一的工具。」許朝詠表示，由於天車在裝卸鋼卷時，需要非常精準的定位，誤差超過5公分就可能吊不起鋼卷，但深度學習在位置偵測的精準度上並無優勢，加上判斷速度較慢，「傳統影像處理有些技術，應用上會比深度學習來的更好。」

換句話說，不是用最新、最強的技術就好，不同應用場景有其最合適使用的技術，這就是許朝詠歸納的第二大AI導入經驗。

3大AI導入經驗之三：從自動化、人機協作到智慧化循序漸進落地AI
最後，許朝詠也提出一項正在建置的AI應用，也就是出貨前的鋼卷智能檢核，雖然目前僅有初步成果，但這項應用實際影響了傳統檢核作業流程的轉變。

許朝詠解釋，鋼鐵在包裝、裝載完成之後，還需要檢核包裝外觀，以避免客戶收貨後發現包裝瑕疵，因而對品質產生疑慮。為了檢核來自23個倉庫的貨品，中鋼設置了4個主要的檢核站，共計17個車道、每個車道配置4名檢核人員，車輛在倉庫裝載貨品後會先前往檢核站，由人工檢查外觀是否破損，並核對貨品身份與數量，完成檢核才能出廠。

但傳統的人力檢核方式，不僅人力成本較高，大量出貨時載貨司機也常需排隊等待，更佔用了約兩個倉庫的空間來檢核。對此，中鋼試圖透過AI智能檢核的方式，將傳統的檢核中心改以一個雲端檢核中心來取代，在每個倉庫出貨前，直接將鋼卷影像上傳雲端，由檢核人員從雲端照片來判斷是否有瑕疵，若無即可放行車輛出廠，不只能加快檢核效率，檢核人員也能更輕鬆完成任務。

而這些檢核照片的篩選，則是先拍攝車輛進入檢核站的影像，經過運算後，自動擷取鋼卷正面、側面品質最佳的影像，透過自動檢放系統來提供檢核人員檢驗，經實測後，完成8張鋼卷照片的檢驗大約只要8秒。

許朝詠表示，將檢核流程雲端化只是第一步，中鋼下一步要利用檢放系統，在檢核人員雲端判讀照片狀況的同時，蒐集異常照片的資料，再利用深度學習的技術來訓練瑕疵辨識模型，進一步將檢核流程自動化且智慧化，來取代人工作業。

「邁向智慧化的過程，很多人會想要一步到位，但很困難，如果能用AI先實現局部的自動化，透過人機協作來提升作業效率，並同步搜集資料，就會對智慧製造的實現有很大的幫助。」許朝詠認為，AI落地並非一蹴可幾，需要一步步優化原先的作業流程，蒐集足夠的資料，才能實現智慧化的目標，這也是他提出的第三大AI導入經驗。

附圖：應用場景的序號本身可能有模糊、手寫字、油漆過淡等問題。
透過資訊的串接，來克服AI序號辨識可能不夠精準的問題。
透過即時原料粒徑大小分析來調整物料分佈，進而提升高爐燃燒效率。
人工檢核過程。
透過檢放系統來檢驗熱軋鋼卷的包裝外觀。

資料來源：https://www.ithome.com.tw/news/141163?fbclid=IwAR3UUiJ0rpr7aUf8d2FmGZaZp3_e4E-9esf6ZOD1iiA20Id4ZYo1-hK7iwc

108年高普考考前最後一則分享判決~

108年3月具有參考價值之裁判
一、108台上562判決（刑法）
「一旦犯罪利得發還被害人，若其求償權已獲得全額滿足，行為人即不再坐享犯罪利得，業已產生特別預防之效果，且合法財產秩序亦已回復，則利得沒收之目的已臻達成，法院自無再予宣告沒收行為人犯罪利得之必要，因此發還條款實具有『利得沒收封鎖』效果。在此原則下，於數行為人共同犯罪時，因民法第185條第1項前段規定：數人共同不法侵害他人之權利者，連帶負損害賠償責任。且同法第273條第1項、第274條復明定：連帶債務之債權人，得對於債務人中之一人或數人或其全體，同時或先後請求全部或一部之給付。因連帶債務人中之一人為清償、代物清償、提存、抵銷或混同而債務消滅者，他債務人亦同免其責任。是倘被害人僅為一人，而於犯罪行為人中之一人或數人對被害人為全部給付時，因犯罪利得已全然回歸被害人，其民法上之求償權已獲得滿足，此時即生『利得沒收封鎖』效果，法院即不應再對任何犯罪行為人宣告利得沒收。相對地，在被害人為多數時，除非彼此間屬連帶債權，否則被害人民法上之求償權係個別獨立，行為人因負連帶債務而僅對其中部分被害人為給付時，縱給付金額已超過其實際犯罪全部利得，惟就尚未獲得賠償之被害人而言，因其民法上之求償權既未獲得彌補，此時即不發生『利得沒收封鎖』效果，法院仍應對行為人該部分實際利得諭知沒收。」

這則判決提出刑法第38條之1第5項有所謂的「利得沒收封鎖效果」，只要共同被告之一人已實際對被害人為犯罪利得之全數歸還，縱令其餘共同被告仍存有犯罪利得，法院亦不得進行犯罪利得沒收，此乃利得沒收封鎖效果，剩餘的法律關係僅於民事法上進行共同被告間之內部清償。

二、108台上650判決（刑事訴訟法）
「被告為聾或啞或語言不通者，得用通譯，刑事訴訟法第99條前段定有明文。所謂語言不通者得用通譯，就外國人而言，係為避免其涉訟成為被告，因未諳審判國當地之語言，所造成之語言隔閡，而剝奪其基於國民待遇原則所取得憲法上訴訟權之保障，故賦予詢（訊）問被告之司法人員，得視被告之國籍、教育程度、慣用語言或文字、在審判國居留時間、所處環境等一切客觀條件，確認被告對審判國所使用語言之瞭解程度後，裁量決定是否為其選任通譯。而通譯係譯述言詞文字互通雙方意思之人，其功用係傳譯兩方語言或文字使彼此通曉，則所選任之通譯，當無須以被告國籍所使用之母語或文字為限，應認僅須以被告所能明瞭之語言或文字翻譯轉述雙方之意思，即已完足我國司法機關對外國人涉訟語文方面之照護義務，此不僅可免於我國司法機關陷入難尋被告母語文通譯之困境，亦與我國憲法保障其訴訟權之意旨無違。」

此則判決可考性較低，有關刑事訴訟法第99條通譯選任之程序，是否須以被告國籍所使用之母語或文字為限，採否定說，認為僅需以被告所能明瞭之語言或文字翻譯轉述雙方之意思，即已完足我國司法機關對外國人涉訟語文方面之照護義務。

三、108台上672判決（刑法）
「（一）違法性認識（即學說所稱之不法意識）固不要求行為人確切認識處罰規定，僅知其行為乃法所不許即可。然於犯罪競合時，不法意識即具可分性，對於不同構成要件存在的個別不法內涵均需具備，始得非難各該部分罪責。（二）法令頒布，國民有知法且負諮詢義務，是否可避免，行為人固有類如民法上善良管理人之注意義務。而違反社會性之自然犯，其違反性普遍皆知，雖非無法避免，惟毒品危害防制條例第2條第3項所規定『前項毒品之分級及品項，由法務部會同行政院衛生署組成審議委員會，每3個月定期檢討，報由行政院公告調整、增減之，並送請立法院查照。』係以法律授權由行政機關以行政規章或命令，變更可罰性範圍，固非屬法律變更。然此類行政規章或命令之公告，究非如法律具備須經立法院通過，總統公布，而除有規定施行日期者外，自公布或發布之日起算至第3日起發生效力（參照中央法規標準法第4、12、13條）等程序，而得由媒體宣導，使國民得以預見及有相當之準備期間。是填補空白刑法之行政規章或命令，苟無一定之公聽程序或宣導期，尤以變更毒品處罰範圍公告之品項，多係化學類專有名詞，實難期待國民於公告後立即知悉。從而，有關毒品分級及品項之行政規章或命令之公告，既已影響違法性認識範圍，苟行為人於公告後之相當接近時間內違反，即須有相當之理由，始得認具違法性認識。」

這則判決有兩個值得注意的地方，首先是有關於行政命令的變動是否為法律變更，此則判決維持一貫見解認為僅屬事實變更，故無刑法第2條從舊從輕原則的適用。
再者，討論刑法第16條不法意識的運用，認為填補空白刑法之行政規章或命令，苟無一定之公聽程序或宣導期，尤以變更毒品處罰範圍公告之品項，多係化學類專有名詞，實難期待國民於公告後立即知悉。從而，有關毒品分級及品項之行政規章或命令之公告，既已影響違法性認識範圍，苟行為人於公告後之相當接近時間內違反，即須有相當之理由，始得認具違法性認識。

四、108台上821判決（刑法）
「刑法沒收犯罪所得，本質上是一種準不當得利的衡平措施，藉由沒收犯罪所得以回復犯罪發生前之合法財產秩序狀態。因刑事不法行為而取得被害人財產，該財產一旦回歸被害人，就已充分達到排除不法利得，並重新回復到合法財產秩序的立法目的。共同正犯中一人或數人事後與被害人達成和解，並全部賠付，而求償或沒收擇一實現，同樣可滿足「排除犯罪不法利得」之規範目的，如已優先保障被害人之求償權且已實際取得，就等同「合法發還被害人」之情形，不應再對未參與和解賠付之其他共同正犯宣告沒收或追徵。否則，一概宣告沒收，日後判決確定後，檢察官為沒收之執行時，因被害人已完全受償，不得再依刑事訴訟法相關規定，請求發還檢察官執行追徵之上開所得，國家反而因行為人不法犯罪，坐享犯罪所得；或共同正犯中已賠償之人基於民事內部關係，向未賠償之人請求，對後者形同雙重剝奪。」

這則判決一樣是討論沒收的問題，見解與第一則判決無異。

108年3月具有參考價值之裁判
一、108台上1000判決（刑事訴訟法）
「刑事訴訟法第230條、第231條規定，司法警察（官）因偵查犯罪必要時，得封鎖犯罪現場，本有即時『勘察、採證』之權，其執行『勘察、採證』，無須獲得同意。與『搜索、扣押』之權，必須符合法律要件，原則上以獲得法官同意取得搜索票，才得據以執行，固有所不同。惟其有侵害個人隱私權及財產權等情，則無不同，是勘察人員所得扣押為另案證據者，參照刑事訴訟法第152條規定『另案扣押』採『一目瞭然』法則之意旨，即執法人員在合法執行本案『勘察、採證』時，若在目視範圍以內，發現存有另案犯罪之合理依據而屬於另案應扣押之物，即得無令狀予以扣押之；反之，則應依法定程序向法官聲請令狀始得為之。又所謂另案，只需為本案以外之刑事犯罪案件即可，至於是否已經偵查機關所發覺、是否已進入偵查程序或審判程序，在所不問，以便機動性地保全該證據，俾利於真實之發現及公共利益之維護。」

此則判決肯認刑事訴訟法第230條及第231條所為司法警察「勘查」現場時，若發現另案應扣押之物，亦得依刑事訴訟法第152條進行另案扣押。

二、108台非65判決（刑法）
（一）刑法第47條第1項所規定累犯之加重，以受徒刑之執行完畢，或一部之執行而赦免後，5年以內故意再犯有期徒刑以上罪者，為其要件。而繼續犯係行為之繼續，非狀態之繼續，因此繼續犯之「最初行為」、「中間行為」或「行為終了」祇要其中一部行為係在另一犯罪所處徒刑執行完畢5年以內者，即該當累犯規定之要件。
（二）本件被告未經許可自97年間某日起受「OOO」男子之委託，代為保管寄藏可發射子彈具有殺傷力之改造手槍、子彈及槍砲主要組成零件（下稱改造手槍、子彈及零件），其未經許可因寄藏而持有之行為，為行為之繼續，而其自97年間某日一經寄藏而持有該改造手槍、子彈及零件，犯罪即已成立，該犯罪行為之完（終）結雖繼續至104年2月7日警方查獲被告寄藏持有上開改造手槍、子彈及零件時為止。惟被告最初即自97年間某日開始寄藏持有改造手槍、子彈及零件之行為，既在前揭另案3罪所處有期徒刑接續執行完畢（即93年2月1日）後5年以內再犯，縱其寄藏而持有上開改造手槍、子彈及零件行為終結時間係在前揭另案3罪所處有期徒刑執行完畢5年以後，依前開說明，被告之犯罪行為仍該當刑法累犯規定之要件。

此則判決在討論刑法第47條累犯的定義，由於累犯需於前案徒刑執行完畢後5年內再故意犯有期徒刑以上罪，而所謂期間內再犯，若以繼續犯為例，則僅需「最初行為」、「中間行為」或「行為終了」祇要其中一部行為係在該期間內即可，不須三者皆在該期間內為限。（另外就是如果考題考出累犯，別忘記提及司法院釋字第775號解釋哦!）