國產建材實業偕同台灣營建研究院，執行AI智能生產計畫，打造全台首座智慧混凝土廠，邁向低碳永續

國產建材實業集團走過70年，不斷創新研發，為了穩定混凝土品質並提升安全係數，特別偕同台灣營建研究院進行「大數據AI生產管理輔助系統～預拌混凝土4.0智能生產模組」計畫，並以國產台中廠為示範廠，導入AI 4.0智能生產輔助系統，成為全台第一座AI智慧混凝土廠，預計2025年第二季完成測試並逐步推廣到其他廠區。希望透過AI智能生產的創新技術，達到一鍵標準自動化，減少原料耗損與節省成本，讓品質控管最優化，大步邁向低碳永續！

 

國產建材實業集團研發團隊，偕同臺灣營建研究院共同研發執行AI軟硬體解決方案，打造全台第一座AI智慧混凝土廠。

 

身為國內預拌混凝土龍頭的國產建材實業，累積一甲子的堅強實力，市占率超過18％，幾乎每5棟建築就有一棟是由國產建材集團的高端混凝土所澆築的。國產建材實業擁有業界最多的全台28個預拌混凝土廠，不僅能靈活調度、相互支援，還具備高供應能力，更投下鉅資建構科技行控暨服務中心，以砂石轉運樞紐「臺北港埠通商」與全台28個混凝土信賴廠區，形成綿密的供應網絡，以大溯源管理落實「國產安心建材履歷」，不斷與時俱進，走在國內混凝土業的前端。

 

邁向工業4.0，擴大與同業競爭力優勢

「我們的最終目的是建立工業4.0的智慧工廠，達到一鍵標準自動化！」國產建材實業研發中心副總楊志強表示，預拌混凝土是即時生產的產業，無法事前生產存放，都是配合營建工程進度出貨，過去混凝土品質仰賴拌和機操作人員的經驗與專注力，難免會有人為誤差。導入AI智能管理之後，透過自動化監控設備可以即時掌握混凝土品質，穩定設計強度，減少原料耗損與失誤率，並提升安全係數。

 

國產建材實業研發中心副總楊志強領軍（中），與台灣營建研究院陳育聖博士（左三）攜手在國產台中廠建構AI智能預拌混凝土生產系統。

 

因此特別委託臺灣營建研究院進行「大數據AI生產管理輔助系統～預拌混凝土4.0智能生產模組」計畫，透過共同研發執行的AI軟硬體解決方案，希望建構一個全新形態的預拌混凝土智能輔助生產工廠雛型，目前已在國產台中廠進行試產與最佳化調整，預計2025年第二季完成測試，再擴展至全台其他廠區，持續優化精進高端混凝土研發實力，並擴大國產建材實業與同業的競爭力差距。

 

台灣營建研究院陳育聖博士說，這是一個為期三年的計畫，主要是為了建構AI智能預拌混凝土生產系統，在設備開發上，第一年執行細粒料表面水自動量測系統、預拌車殘水排除系統評估與開發，第二年進行粗粒料級配辨識系統、即時原料儲存計量管理系統等設備開發，第三年除進行混凝土料相辨識系統開發外，最後將整合所有系統開發AI最適配比與生產管理系統，以生產出兼具品質、施工性與經濟性的混凝土。

 

台中廠導入AI偵測設備，精準掌握混凝土品質

實際跟隨研發團隊來到國產台中廠，目前已裝設以下三項AI偵測設備，正在進行測試與優化：

 

1. 細粒料表面水自動量測系統

在拌和機輸送帶設有「細粒料表面水自動量測系統」，透過AI自動偵測，可提供即時且準確的細粒料表面水狀況，提升混凝土品質穩定性。研發中心副總楊志強說，砂的含水率是混凝土用水量控制的關鍵，直接影響混凝土拌和的穩定性，傳統砂含水率測試主要採用人工取樣的烘乾法，需專門人員輸送皮帶取樣及進行試驗，才能測出含水量，程序耗時，每日量測次數有限，現在有了AI偵測，可即時看到細粒料的含水量，能滿足現場混凝土配比的調整需求。

 

控制箱上可即時看到粗細粒料的含水量情形。

 

2. 原料庫存計量管理系統

粉料庫存控管也是預拌混凝土廠運作的重要環節，一般混凝土廠至少有4個粉料儲存桶槽，目前多採用機械式料位計量測存量，每日由物料人員量測1～2次，無法確認即時的原料庫存狀況，也無法精準掌握庫存數量，以致於水泥、飛灰爆倉時有所聞。而國產台中廠導入「原料庫存計量管理系統」後，透過料位控制系統自動偵測，在面板上可隨時觀看水泥、爐石、飛灰粉槽的庫存情形，同時也開發APP軟體，在電腦上可隨時查看粉料庫存，透過可視化設備即時補充叫貨。

 

粉料儲存桶槽安裝料位計，可透過感測設備自動偵測。

 

3. 預拌車車況監測系統

⽽預拌⾞的洗車殘水若沒有完全排出會影響載運混凝土的品質，如何快速檢測並確認車輛排水清空，是預拌廠管理上的重要議題。研發中心協理楊宗叡說，由於預拌車桶為封閉式，無法得知洗車殘水是否排空，因此導入「預拌車殘水排除系統」，在預拌車桶後安裝車桶轉速與轉向感測器，來推估預拌車轉速，確認殘水排空。安裝液壓計則可隨時查看混凝土坍流度，加上現場人工取樣測坍度，可雙重確保澆築的工作性；而溫濕度計則可在天氣不好時，發訊息給客戶注意混凝土的澆築養護。以上的資訊都可透過資料擷取器傳輸至車機，讓司機可以看到排水清空、下料狀態與混凝土坍度等資訊，確保混凝土出貨品質。

 

傳統測混凝土坍度須由人工取樣。

 

 

 

車機顯示預拌車排水清空。

 

另外，粗粒料級配辨識系統已完成部分砂石來源特徵的視覺辨識模組，後續將持續擴增粒料辨識模型，並進行粗粒料取樣設備、整流器設備及高速攝影機等規劃與安裝，並進行生產線粒料級配辨識與扁平率辨識。

 

不僅節省成本，還可節能減碳

研發中心副總楊志強說，AI人工智能管理與設備自動化是工業4.0核心，國產建材實業導入AI生產管理輔助系統後，蒐集的相關數據可以上傳到廠區操作台，連接到調度室，甚至是科技行控中心，透過AI大數據進一步優化混凝土製程，增加客戶的信賴感，而且拌和效能一次到位，可減少原料損耗，成本至少可節省一成，同時可依混凝土品質提升狀況，進行安全係數調整，進行減碳效益評估。目前除了委託臺灣營建研究院進行為期三年的計畫，未來也可望與工研院合作，針對智慧工廠與減碳計畫申請科專計畫，為低碳永續盡一份心力。