參賽團隊名稱：軟糖甜芯
本專案提出「健康配方糖果研發智慧助理」，自動化判斷糖度、黏度與相關參數，以電子化紀錄研發數據，優化糖果研發流程。
提案構想
在零食正餐化的趨勢，人們對於糖果餅乾的要求逐漸增加健康、安全、營養，以達到健康飲食，為此糖果製廠業者需要依據市場方向調整糖果口味，對外接收客戶訂單時，多樣的添加客供料之要求，使得糖果研發商須依據特製需求的添加物調整糖果配方，以利於研究糖果成形的機率，然而就在面對客製化以及新開發項目時，往往導致在研發能量中花費大量的時間成本與生產材料，甚至容易發生糖果成品無法成型的結果，上述問題導致糖果生產流程緩慢、開發不易、客戶訂單流失之問題。
為此本專案提出「健康配方糖果研發智慧助理」，希望能透由AI智動化助理，在研發製程中或是之前，就能推論出軟糖之成形機率。
因此本團隊不僅以OpenVINO toolkit 訓練與推論影像資料，還設計了介面化的智慧助理，以自動化判斷的方式記錄糖度、黏度與相關參數，該軟體架構可分為四大部分，匯入、紀錄、預測結果以及備註，以電子數據輸入的方式收集研發過程的研發數據，希望能透過本系統讓研發人員能以電子化的方式記錄研發數據，優化糖果研發流程、節省人力判斷時間，甚至利於往後建立屬於糖果系列的大數據資料庫以及建立智動化研發助理。
解決方案
為達到收集以及準確性，本團隊根據糖果研發人員的經驗，歸納出製程中糖果成型時重要數據與資料，即糖度、黏稠度以及糖果成分，根據糖果研發人員的經驗，採集糖果成型關鍵數據(糖度、黏度)，從製程中收集糖果成分數據，並通過拍攝黏稠度及糖度影像數據，結合OpenVINO toolkit電腦視覺模型推論出糖度與黏度等級，進而將上述數據綜合評估後判斷糖果成型之機率，在最後設計介面化的「健康配方糖果研發智慧助理」。
本團隊開發過程分成三階段：(一)參訪糖果工廠、了解研發過程； (二)烹煮糖漿、設計與架設簡易型收集設備；(三) 開發自動化糖果成份辨識系統，最後再將其整合與佈署到工業電腦當中，下圖為本團隊研發流程圖。
本團隊為分析糖果黏稠度的判斷條件，利用糖漿在高溫下於黏度杯中的流速，並使用黏稠度公式，換算糖漿黏稠度等級，並將同筆資料放置於糖度計，待冷卻後拍攝糖度影像，透過Open Model Zoo所含的”horizontal-text-detection-0001″ 以及 “text-recognition-resnet” 模型抓取糖度計所含數值，再判別糖度計內顏色分界處，得出正確的糖度數值；接著拍攝開蓋沾黏情況，藉此收集黏稠度之相關數據，帶入神經網路訓練，轉成IR進行推論，以獲得糖漿黏度等級，最後評估開發產品成型機率。
在系統介面設計上，我們採用Tkinter套件進行設計，將收集數據及預測結果區分為四大部分：
- Import ：於產品研發時即時紀錄配方項目，並支援CSV檔案匯入舊有配方數據；
- Record ：計時一分鐘，等待糖漿冷卻，以保持數據及預測糖果成型度統一化；
- Detector：(糖度及黏稠度檢測)待糖漿冷卻後，拍攝糖度影像獲取糖度，再將糖度計開啟至45度角，拍攝影像後辨識糖度狀態獲得黏度等級；
- Result ：顯示軟糖可成型機率。
本團隊擬自製一款AI糖果助理，其核心功能包含採集影響糖果成型相關因素：溫度、糖度、黏稠度、時間、影像；使用電腦視覺拍攝糖果成型前影像，並預測研發中糖果是否可成型，藉此排除長時間等待糖果成型的時間，將其節省之時間用以研發更多元的產品，提供記錄配方相關資訊和開發過程相關備註，減少數據遺失、人工疏失的問題來優化糖果研發流程。
創新價值與商轉可行性
據糖果行業雜誌(Candy Industry) 統計，2021年美國糖果市場(不含巧克力與口香糖)總產值約83億美金，約2610億台幣，且依據經濟部統計處統計，2021年台灣糖果市場總產量約3萬2千公噸、總產值約53億台幣，其中44.8億內銷、外銷8.2億台幣，綜觀而言，台灣糖果業者仍有很大成長的空間可以搶攻美國，甚至是全球糖果市場份額。
本專案所提出之解決方案，可對黏稠度要求之食品生產廠產生作用，包含生產魚漿片、麵包、醬油膏、冰淇淋等，生產過程中食品的材料比例、溫度調控、烘焙時間皆是對黏稠度以及產品品質產生影響的因素，而現有對於黏稠度的判斷皆為工廠老師傅經驗來決定，造成產品品質不穩定的問題，若品質不穩定之問題得到改善，可以有效提高產品生產效率、優良率及增加競爭力。
除此之外在工業使用上也有相當大的貢獻，如以碳纖維機具來說，製程中須將原物料攪拌合成，其形塑的黏稠度好壞由工廠師傅來判斷是否接續上工，由此可知黏稠度的重要性不僅僅體現於食品生產上，在工業上也有相當重要的地位。
現在傳統製造產業迫切的需求，不僅僅是人力資源的補充，大數據輔助分析預測，也是一大重點，本專案將老師傅經驗轉為可視化數據，並將其作為預測成果要點之一，提高產品之品質。
團隊介紹
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【隊長】陳紀翰
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【副隊長】顏甄儀
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【隊員】童詩耘
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【隊員】林晏慈
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【隊員】陳羿欣
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【隊員】黃守陶
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