製造業長期存在一個難解的矛盾:原料與環境條件不斷變動,成品品質卻必須維持一致。品客(Pringles)製造商 Kellanova 決定用一套 AI 系統正面處理這個問題。據《The Wall Street Journal》報導,Kellanova 與工業科技公司 Siemens 合作四年、投入約 400 萬至 500 萬美元,在波蘭工廠的一條產線上,為麵糰打造出一個即時運作的「數位孿生」(digital twin)。
值得注意的是,這套系統做的已經不只是「看」。它會在原料出現異常時,主動建議產線該怎麼調整。也就是說,AI 開始從監測工具,走向介入製程的角色。
一片「完美洋芋片」背後,有 200 多項變數要顧
Kellanova 工程資深總監 Jan Laenen 有一個目標:讓每一片下線的洋芋片都是「完美的品客」:沒有破裂的麵糰、沒有黏在油炸機裡的碎片,只有薄、呈馬鞍狀、金黃的一片。他表示,希望做出口感、味道與開罐時觸感都一致的洋芋片。
問題在於,要達成這種一致並不容易。報導指出,影響一片「完美品客」的變數超過 200 項,從麵粉的顆粒大小、麵糰濕度,到馬鈴薯的採收產地都涵蓋在內;即使是同一供應商、同一產地的馬鈴薯,品質也會隨季節出現明顯差異。
這些差異讓麵糰處於持續變動的狀態,機台必須隨之微調,才能維持成品一致。過去,這件事全靠「看」與「摸」:工廠裡的麵糰師傅會從產線抓一塊麵糰拉開來看,或把剛出爐的洋芋片拿去秤重、量測,一旦發現異常,再事後調整機台,而數位孿生改變了這套流程的時間軸。
每毫秒 200 個數據點,AI 從「事後補救」變「事前預測」
《The Wall Street Journal》報導,如今產線機台上的感測器每毫秒擷取 200 個數據點,資料在廠內的平台上處理。與此同時,一個 AI 模型即時模擬洋芋片最終的成形結果,並確認是否符合理想標準;當模型在新原料中偵測到異常,就會建議小幅調整,例如微調配方裡的油量或水量。
如果這些調整仍不足以解決問題,系統會轉向一個運行在雲端、握有更多歷史資料的較大模型,對其重新訓練。這兩個 AI 模型用的都是傳統機器學習,而非生成式 AI。Laenen 表示,該模型會依操作人員的回饋持續改進,未來也有機會納入更多變數,包括不同品種的馬鈴薯,以及玉米與稻米的品種。
成效方面,據《The Wall Street Journal》,這條位於波蘭的產線帶來了 10% 的品客品質提升、13% 的廢料減少,以及投入該專案的 400 萬至 500 萬美元逾 40% 的整體投資報酬率(ROI)。Siemens 在官方資料中則就同一座 Kutno 工廠提出另一組數字,宣稱數位轉型帶來產能提升 10%、廢料減少 13% 與能耗降低 7%;此外,Siemens 也表示,透過從預防性維護轉向預測性維護,預期可將維護支出降低 25%。
數位孿生正在「長大」:從呈現現況,到給出製程建議
品客的案例之所以值得關注,在於它落在一條更大的產業演進線上。據《The Wall Street Journal》,Gartner 新興技術趨勢與投資實務分析師 Evan Brown 指出,數位孿生雖是行之有年的概念,但過去一年才真正起飛。
Brown 說明,五年前數位孿生剛開始受到關注時,多半只是掛上相關資料標籤的 3D 模型;隨著時間演進,它們的運作愈來愈接近即時,提供的也不再只是工廠現在發生什麼事的視角,而是進一步給出如何改善或最佳化生產的 AI 建議。品客這套能即時模擬、主動建議調整的系統,正是這個階段的體現。
如果數位孿生的下一步是讓 AI 動手調整機台,那麼問題就落到了控制權上。Brown 認為這條演進線的下一階段,是賦予 AI 自主權,讓它依自身建議去調整機台設定與運作;但在多數情況下,包括品客在內,企業仍傾向由人類員工來做這個決定。
就目前而言,這套系統只在波蘭的一條產線上線並見到成效。Laenen 表示接下來會擴展到比利時,並計畫於 2027 年導入美國,最終目標是推廣到所有產線。可以看到,數位孿生已經具備從「看工廠」走向「調工廠」的能力,而在這條路上,工廠要把多少製程決策權交給 AI、又要保留多少在人的手上,正逐漸浮現為智慧製造下一階段的核心課題。
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*本文開放合作夥伴轉載,資料來源:《The Wall Street Journal》、Siemens,首圖來源:Unsplash



