從火星探測系統到輔助工業製程，美國工業用 AI 新創 Beyond Limits 如何在台灣做到技術在地化應用？

李佳樺 2021/08/13

從2012 年美國太空總署成功將探測車「好奇號」送上火星至今，已經過了3000多個「火星日」，肩負著火星探測的重要任務，8年來好奇號傳回許多對火星的重要觀察與發現。背後更不為人知的，則是好奇號的 AI 運算系統，其實是由美國新創 Beyond Limits 的團隊建立的，公司發展至今也將觸角伸到能源、先進製造等產業，建立 SaaS 服務，為產業提供 AI 輔助平台，2020 年更獲得 1.3 億美元的投資，拓點到台灣、日本、新加坡、香港等地。

Beyond Limits 將 AI 應用到產業製程的契機，源自於當時跨國石油集團 BP 在墨西哥灣發生的漏油事件，企業希望導入 AI 優化決策過程，合作中也發現了石化能源產業的痛點，研發出石油配方建議系統、石油製程操作檢引系統等 SaaS 產品，不僅受到美國石油公司歡迎，日本市場也買單。

有了日本的先例，這套美國研發出的產品，照理說要拓展到亞洲市場應該不成問題，不料到了台灣卻窒礙難行，甚至需要重新開發不同的產品。

Beyond Limits 的台灣團隊究竟面臨了什麼挑戰？

台灣市場與美國差異大，Beyond Limits 台灣團隊必須如創業般從頭研發產品

台灣分公司總經理張中宜說明，台灣產業的先天特性，讓美國母公司已開發的產品都面臨市場可行性低落的問題，以石油產業的產品舉例，在台灣只有中油、台塑兩個客戶，且台灣的石油公司並不做研發工作，多半直接向國外公司購買配方，因此團隊必須在美國 SaaS 模式 的技術基礎下，研發出符合台灣市場、針對不同產業需求的商品。

「Beyond Limits 在台灣設立公司時的處境，跟重新創業差不多。」張中宜表示，AI 應用產品的開發不僅需要能夠從零開始寫演算法的工程師，也要有懂產業製程的專家團隊，龐大的研發費用與對產業專家的需求，讓每一次產品開發都像募資活動，團隊必須透過產業訪談做足市場研究找到痛點，說服製造公司與他們合作開發能解決產業問題的軟體。

然而開發全新市場對張中宜來說並不陌生。

她曾經在孟加拉創立幫助偏遠地區孩童課輔的非營利組織 e-Education ，第一年就讓偏鄉學子考上孟國最高學府卡達大學，更順勢搭上鼓勵企業與 NPO 合作的開放式創新風潮，讓卡西歐、 AI 新創、安永都找她擔任顧問，執行戰略布局或開發新通路的工作，面對 Beyond Limits 在台灣的難題，團隊選擇了電動車電池研發、面板機器手臂維修與人流異常預警系統等三個產業切入。

延伸既有美國產品技術，尋找合適的台灣在地產業切入開發產品
選擇電動車電池產業與 Beyond Limits 在美國石油產業的經驗有關，研發電池的過程與石油廠研發機油的邏輯相似，痛點都在於漫長的研發過程，就像做菜時要多次嘗試才會知道多少的鹽與油才是最佳的調配一樣，電池配方更要經歷至少半年的實驗，且實驗設計也要在無數次團隊與客戶的交鋒後才能成型，溝通成本相當高昂。

使用 Beyond Limits 導入認知 AI 架構的電池配方建議系統，研發人員只要以自然語言輸入期望的電池規格、價格與電車轉速，系統即可在 43 分鐘內提供數百種配方與實驗方式供選擇，縮短約 2 千倍的研發時間。

Beyond Limits 也在 7 月 29 日宣布與日本的三井物產公司進行策略結盟，以其認知 AI 的核心技術，協助三井投資的液化天然氣廠進行巨量資料分析，並整合作業人員專業知識與數位化作業模式，制定出精簡有效率的解決方案。日本三井整合數位策略部部長常務董事真野雄司氏說，透過與 Beyond Limits 的合作可以改善與再造營運流程，更有效率執行現有事業群的高附加價值項目。

另外，Beyond Limits基於公司在美國既有的輔助風電機維修平台，投入面板機器手臂維修建議系統的開發，「雖然也想在台灣用同一套產品幫助風電產業，也與風電廠陸續接洽，但台灣的風電仍在建設階段，缺乏營運經驗，目前的維修需求也不高。」張中宜談到，市場開發的大方向是要在台灣尋找具備預測維修需求，且市場密集、成熟的產業，公司在與投資人仁寶電腦的合作中，發現光電面板產線中機器手臂的維修概念與風機維修類似，而且痛點也類似：包含高昂的維修成本、未經標準化的維修流程，以及依賴經驗的維修決策。

目前輔助維修系統正與日本機器手臂原廠合作開發，由廠商提供維修資料與產業專家， Beyond Limits 透過 AI 分析維修數據，建立資料背後的邏輯推演，系統最終能判斷機器損壞的原因，並建議耗材種類與維修方式。從管理者的角度能降低維修、備料倉儲成本，對維修人員來說也有可依循的維修建議，長遠更能累積產業知識 ( domain know-how ) ，促進升級。

以邊緣運算技術，與北捷合作開發人流異常預警系統

而將技術從太空拉回到地面，Beyond Limits 也能在大眾運輸犯罪預警上有所發揮。他們與北捷合作，使用等同於在火星探測時、消弭與地球時差的邊緣運算技術，原理是透過分散式的運算提升效率，達成在監控系統的邊緣節點就進行異常人流的辨別，降低反應時間落差。

張中宜舉例，正常的人流像是乘客擠進車廂內的固定位置，開始滑手機，異常的人流可能是人群往四面八方散去，產生快速移動的樣態，異常訊息可以在 10 秒內將送到中控室，大幅縮減以往需要 4 分鐘以上的訊號傳輸時間，也能避免踩到人臉辨識的紅線，未來希望擴張應用到大樓監控，或是銷往他國的大眾運輸系統。

源自NASA，認知型AI成為技術優勢與門檻

與其他單純使用機器學習技術分類數據並預測結果的數值 AI 系統不同，Beyond Limits 的 AI 服務融合了數值 AI 與符號 AI ，前者的數值 AI 是透過大量數據讓模型認知「此為何物」，而符號 AI 則是藉由邏輯定義數值 AI 判斷的結果是好還是壞，並加以做出決策與判斷，以電池配方為例，將實驗室過去的實驗數據導入數值 AI 系統後，會得出樹種配方組合，再藉由符號 AI 判斷個配方辦法的優劣，並給予客戶回饋與建議。藉由結合數值 AI 與符號 AI 兩大系統的結合，讓人工智慧的每項建議都能以人類可理解的思路解釋，輔助人類做最後決策，也使人機協作的製程模式成為可能。

對於這項技術，張中宜表示這其實是源自於 NASA 將探測器「好奇號」送上火星後，由於火星與地球之間的數值傳遞有時間差，人類基本上不可能遙控好奇號，而且火星上的數據在這之前是 0，所以數值 AI 也無法運作，為了能夠讓好奇號自行在火星上探測與行動，勢必須要模擬人類大腦的認知型 AI 系統，當時才會開發出符號 AI。

根據研究報告，2025 年工業用 AI 規模將達 160 億美元，其應用開發仍具高度可能性，Beyond Limits 在台灣也希望更全面地研發產品打進該市場。除了正在培養市場的風電產業外，未來也希望協助優化晶圓半導體產業的製程，團隊更積極與社會、產業溝通，讓社會了解 AI 進入產業能讓人類更有餘力進行創意發想與決策，也讓產業正視轉型需求，近期將與台灣新創基地合作舉辦 AI 科普講座，持續促進製造業的人機共榮合作。

創業快問快答

Q：服務的創意來源，是因為發生甚麼事情而有這樣的想法？

A：台灣數位轉型瓶頸

Q：創業至今，做得最好的三件事為何？

A：用國際薪資招聘頂尖人才、台灣市場國際定位清楚、客戶分潤共創模式的商業模式

Q：要達到下一步目標，團隊目前缺乏的資源是？

A：能見度

附圖：BeyondLimits 台灣總經理 張中宜
Beyond Limits 以數值AI及符號AI兩大關鍵技術，達到人機互補智能
圖片來源 : Beyond Limits
擠捷運
圖片來源 : diGital Sennin on Unsplash
圖說：BeyondLimits Hybrid AI導入流程說明
BeyondLimits Hybrid AI導入流程說明
圖片來源 : BeyondLimits

資料來源：https://meet.bnext.com.tw/articles/view/47993?fbclid=IwAR2HbB5FrPIBoV9kDL27OnhNF-JDNzfYdsoLoVKn85yAA7GUjzDzI3y5Lw0

因應少量多樣的生產趨勢，數位轉型、智慧製造已是製造業的現在進行式，
要達到智慧工廠的生產，各項機台、各種資訊的聯網是關鍵，
#機器設備聯網 (OT) 及 #機器資訊聯網 (IT)的各項知識與技能，成為必修課程。
但現今的教育體系中，機器聯網的相關專業分散在不同學系中，也缺乏專門的機器聯網科系。
因此，工研院推出「機器聯網及應用工程師」培訓系列課程，
讓從事機械、電機、電子或機電整合相關產業的人員，
能跟著智慧製造的浪潮，自我學習、轉型升級！
#學費最高還可享政府補助50%喔~

📣「機器聯網與應用工程師」培訓系列課程
⭐機器設備聯網(OT)
課程包含設備控制器基本知識、機器聯網裝置及介面技術、感知系統選用、機器聯網基礎應用實作。
報名網址：https://reurl.cc/8yy3Ad

⭐機器資訊聯網(IT)
課程包含機對機通訊及聯網、設備資料存取、資料庫管理、機器聯網基礎應用實作、感測器基礎知識、訊號種類與通訊介面。
報名網址：https://reurl.cc/0DDj86

⭐OT與IT串連的實廠應用(含參訪)
課程包含智慧工廠參訪、工業電腦快速架構PLC語言、佈建可視化的智慧現場管理-人機介面軟體開發、有效串聯IT和OT資訊打造可視化dashboard。
報名網址：https://reurl.cc/e99E47

#智慧機械　#機聯網

《文茜的世界周報》

【 從霧霾伏天走向藍天白雲，煤都山西大同轉型的故事：中國是世界煤儲量第一的國家，如果世界上有無污染的煤炭電廠，中國將是世界上第一大無污染煤炭發電技術設備進口國。中國決心整治霧霾，各大城市天天測PM2.5，不達標，即採取措施。國家能源政策是”去煤改氣” ，不使用自產的煤礦，從國外進口天然氣，包括俄羅斯，馬來西亞，卡達，這對中國當然增加了龐大的財政支出。中國最著名的煤都山西大同，原是古都，後來曾經是個被霧霾籠罩的城市。現在連這個煤都，也揮別煤炭電力，在土地瘡痍釣煤礦採礦區設置太陽能板發，在臨風區發展風力發電，輸出電力給其他城市。而大同本身的城市電力則以垃圾生質燃料做為它的電力供應來源】

全世界有乾淨的煤嗎? 當然沒有！你只能說盡量在過程中減低它的汙染

中國的古都大同，是中國大陸主要的產煤城市。因為產煤，它又稱為煤都，也是中國重要的電能源輸出城市，整個山西省的發電量佔全大陸的第八名，但是用肺換來的GDP能長久嗎?

因為產煤，所以整座城市一天到晚灰濛濛的，這裡不只有灰濛濛的天空，還有無比強勢的風 和烈日，強風烈日導致土地一片荒蕪，寸草難生，這是中國大陸最貧困的土地之一

這是個逆境求生的故事，大同現在正努力改變它與生俱來的命運，除了在運煤 燃煤的過程中，盡量減低污染，更開啟了再生能源的使用，也為這座城市的發展提供了新的方向

大同雖然現在主要的發電還是火力，但大同自己本身電力來源，卻是靠城市垃圾來發電，你沒聽錯，正是垃圾，在大同市南郊區，占地205畝的工廠，每天這裡都會有300到400輛的垃圾，在封閉的廠區，轉換成電能，相當於整個大同市的城市居民用電，趙平林，是垃圾發電的總工程師

「這個垃圾的處理方式有很多種，主要以垃圾填埋和垃圾分燒發電為主，現在我們這個廠，以垃圾焚燒發電為主」

垃圾焚燒發電，聽起來並不複雜，就是通過垃圾焚燒加熱水，產生高溫高壓的熱乾蒸氣，推動氣輪機進行發電，這種發電方式和燃燒煤炭，進行火力發電的流程是一樣的，但在具體實施的過程中，因為垃圾的種類複雜，處理難度也隨之加大

在開始焚燒垃圾之前，就有著一套複雜的垃圾分撿流程

「在大同有超過百分之三十的垃圾是無法燃燒的，其中包括金屬 玻璃，以及建築垃圾」

這些垃圾匯聚在垃圾庫之後，經過巨型抓斗，投放在分選陷入料口，經過人工分選，磁力分選，和金屬探測，將無法燃燒的垃圾選出來，餘下可以燃燒的垃圾，再經過剪切破碎，變成十厘米左右的碎塊，返回垃圾庫，再由抓斗投入鍋爐進行燃燒

「這坑很深啊，這地方大概有多大，能裝多少垃圾呢，這個左右長度是80米，前後寬度是30米，深度是30米，這個地方能儲存10000噸垃圾，我們每天能處理1100噸到1200噸，整個大城市產生的垃圾，每天在1100噸左右」

除了垃圾發電之外，大同還發展風力發電，大風曾經是大同市的一害，因為風大讓這裡的土地荒涼，毫無經濟價值，而現在大同市在這些荒涼的土地上，設立了18座這樣的發電廠

這風電廠，總裝機容量20萬，年發電量達3億度，減少煤發電量12萬噸，減少排放二氧化碳30萬噸

這些靠風發電的發電機，沒有大氣、水汙染問題，和廢渣堆放問題，除了風電， 太陽能發電更佔了山西省全省43.4% ，為全省第一

大同除了風電，太陽能發電更是佔到了山西省全省的43.3%，因為大同有豐富的太陽能資源，大同的太陽能輻射量，達到每平方米 5760兆焦耳，屬於二類地區

太陽能發電，除了要有強烈日照之外，還有一個土地問題，因為它的太陽板用地面積非常大，很多地方都是因為土地問題解決不了，所以無法蓋設太陽能電廠，而大同，因為在長時期的煤炭開採中，形成了約1687平方公里的採煤沉陷區，隨著採煤沉陷區整體搬遷，到處是耕種條件遭到破壞的閒置土地，荒地，和植被覆蓋率很低的林地，採煤沉陷區成了城市的瘡疤，這些已經失去活力的土地上，建設了光伏電站，這些土地，成了新能源的用武之地，1000多畝4萬光伏版，1700多萬度，給這些農民多一點租金收入，光伏板下的陰涼，給喜陰植物提供了生長條件，靠這些草來養羊，又給當地農民新的生路

「這邊的草比山上好」

目前全大同市的電力裝機1240萬千瓦，其中新能源裝機達到362萬千瓦，占全市電力裝機的29%，曾經幾乎全靠煤炭進行火力發電的大同市，經過不斷的努力，已經從煤礦大城，打造成中國大陸新能源的示範城市，沒有走不出來的道路，這就是，這個城市的故事

更多內容，請看影片連結：https://www.youtube.com/channel/UCiwt1aanVMoPYUt_CQYCPQg