智慧工廠革新：聲音偵測技術的創新應用【數智創新力】

文 | 裴有恆 顧問

薩摩亞商傑尼斯投資控股有限公司台灣分公司創立於 2016 年 10 月，一開始是以聲音監控做智慧醫療方面人工智慧的新創公司，技術為超聲波流速與狀態檢測技術，產品為智能超聲波肺功能儀、智能拍痰背心，後來把聲音監控衍生到智慧工廠做聲音方面的數據擷取，人工智慧建模以檢測。

智慧工廠的感測器監控通常以影像、震動、溫度、電流等方式獲取數據，而傑尼斯公司透過全頻域超聲麥克風感測器，記錄所有聲音變化，可應用在移動或轉動設備，可以偵測能量、震動、移動，以及特定距離下均可偵測。

傑尼斯的聲音辨識監控跟影像辨識一樣是高性價比的解決方案，但影像辨識有視角與光度限制。震動需要多軸感測器及加速規做震動幅度變化量測與評估，但此類感測器雖靈敏度高但容易損壞，造成性價比低。溫度感測精準度低，電流感測對於電線、元件等額外耗能特別靈敏，適用於設備耗能監測與是否正常運作監測，其性價比相較其餘方式為中等。

聲音偵測類型

1. 移動 / 檢修監測：使用在設備維修、檢查或巡廠等情形。
2. 固定 / 即時監測：固定持續監控：使用在成本與風險需要控制，以及對於品質管制特別嚴格的部分，例如 CNC切割，或持續運作的產線上。它可透過 WiFi 基地台持續回傳聲音，在系統上轉換為時譜圖（Spectrogram）後，進行人工智慧模型訓練後，進行判斷。 

智慧工廠應用效益

1. CNC 與金屬加工：透過數據可做到預知保養，以延長鑽頭、刀具等使用壽命與期限，降低成本，並透過監控提早發現問題。
2. 工廠：可預判馬達、空壓機、機械移動的順暢與穩定，有效提升例行檢查、維修、與持續監控的效率。 
3. 機器人手臂：可做到軸承、轉動馬達、減速馬達等任何移動會產生聲音處的正常與異常預測。

傑尼斯公司智慧工廠實務應用

應用在石化廠：在工廠的離心式壓縮機使用 Genius WiFi 錄音設備， 在人工智慧以聲音監控做模型建立後，兩個月內成功透過聲音 AI 模型預測該設備之運轉異常，經停工檢修發現異常，軸心偏移，維修後恢復，相較於加速度規能更早發現設備異常。 

應用優勢

1. 設備使用 AI 預警，避免產線非預期停工。
2. 保養維修預估、降低成本。
3. 降低人工巡檢成本。
4. 設備健康度數位化，產出動能提升。 
5. 電子廠實績：可在數秒內完成風扇轉動正常度 AI 判斷，高解析度 ADC 錄音、聲音轉時譜圖與 AI 識別，取代了傳統人工識別，大大節省時間、成本。 
6. 減少人力成本、特別是人會有聽覺疲勞的健康問題。
7. 降低 QC 建置成本於無響室建置方面。 
8. QC 抽檢透過此套系統變全檢，可增加出貨良率。
9. 產品數據履歷數位化建立。 

現在工廠數位轉型有越來越多的選擇，使用影像辨識監控為大宗，但聲音辨識做監控也是很不錯的選擇，而傑尼斯公司是具備這樣能力的。

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