穎杰科技結合Omniverse強化特化學品與焚化爐製程

穎杰科技於AI EXPO分享特化學廠未來在數位孿生的應用。穎杰

數位孿生（DT）與3D模擬平台近年發展速度加快，其應用從製程設計驗證，延伸到操作員訓練與維運管理（OTS），逐漸成為工業數位轉型的重要工具。

然而，對化工與焚化爐這類高風險場域而言，除了建置一般工廠模型外，另一項挑戰在於模型必須涵蓋現場中既不能發生也無法測試的情境，如爆炸、毒氣外洩或操作失誤所引發的連鎖反應等。

針對上述挑戰，穎杰科技選擇從高風險場景切入，總經理李昱陞指出，該公司將原本用於建廠設計的大量3D模型與NVIDIA Omniverse平台結合，建構起可模擬、可驗證的虛擬工業環境，讓過去只能靠經驗預判的風險，轉化為可被演練與分析的過程。

穎杰科技長期投入化工廠與焚化爐建廠及製程型AI專案，在設計階段即需建立大量3D模型，包括蒸餾塔、反應器、燃燒廢熱鍋爐等設備配置、管線布局與操作動線。

該公司建廠團隊表示，這些過去主要用於施工規劃與工程驗證的模型，隨著專案持續累積，逐漸轉化為企業領航的重要資產，不僅讓未來廠長帶領操作人員能更直覺掌握設備位置與整體結構，以此建立未來AR／VR系統，模擬操作直接呈現，也有助於理解背後的製程邏輯與操作流程。

由於長期身處產業第一線，穎杰團隊發現在設計階段許多工安與製程問題便已有跡可循，但缺乏合適工具，使這些潛在風險難以轉化為可理解、可驗證的模擬場景。因此在專案規劃導入NVIDIA Omniverse，並以既有建廠設計資料為起點，將設計圖面轉為可運作的虛擬場景。

由於NVIDIA Omniverse本身具備高擬真的視覺與物理模擬能力，但要真正發揮價值，仍需結合3D／CFD等軟體，整合後貼近實際的應用情境與製程專業。

熟悉製程細節團隊模擬出可能出現的問題情境，使這些模型在匯入平台後，不再只是靜態設計，而是能加入人員失誤、設備運作、與環境變化，形成可互動的3D模擬空間，進一步支援操作決策與風險管理。

從過去的經驗來看，目前工業場域最難處理的問題，大多是火災、爆炸、毒氣洩漏，或操作人員因疏忽導致的錯誤流程，這些無法在現場DCS上直接操作、或製程環境演練的情境，過去多半仰賴師傅經驗傳承，與書面規範進行管理；穎杰科技目前利用NVIDIA Omniverse將上述情境具體化，例如在虛擬環境中加入製程區管路洩漏煙霧、或超壓反應危害氣體擴散效果，觀察不同操作條件下的影響範圍。

而設備維修時未完成安全鎖定，也可能引發的事故一併進入模擬，讓原本抽象的現場風險轉為可視化模擬，人員可於訓練階段理解問題，強化廠內工安機制。3D模擬也可整合於穎杰團隊擅長的製程型AI計劃，例如在尚未實際量產的新材料或反應條件準備開啟試車階段，達到製程瓶頸期及方向預測，可利用上述系統模擬協助加快試車時間之外；搭配3D–OTS系統讓操作人員進行試車時操作測試，確認流程穩定後再導入實際DCS產線進行調控，讓未來AI工廠在面對未知製程時，具備可反覆驗證與調整的空間。

此外，虛擬模擬還可延伸至工廠影像型AI訓練資料的生成，經模擬火災或事故場景實際難以取得的資訊，進一步讓工安影像辨識系統部署難以發生的場景模擬，提升環安衛型影像判別的準確度。

目前穎杰科技已將NVIDIA Omniverse與自身影像型AI與數據型AI系統整合，打造完整解決方案；初期透過專案導入或搭配硬體設備提供服務，協助客戶降低進入門檻，隨著應用逐步深化，持續提供場景更新、模型優化與新功能開發。

穎杰團隊指出，在特化學廠因應半導體大量的新建廠使用過程中，模擬場景與製程模型會持續累積與優化，系統融入成廠後日常營運，形成長期使用學習關係，其價值也從單一工具轉為持續往新世界發展的應用能力。

隨著數位孿生與智慧AI工具日益普及，技術門檻逐漸降低，產業競爭的重心也從技術本身轉向實際應用能力。對工業場域而言，要讓這些技術真正發揮效果，關鍵在於是否能完整且精準理解製程與風險，並做出未來計劃，進而決定模型的深度與實用性。

相信透過工程經驗與數位工具的結合，讓3D模型走出設計圖面，成為搭配製程型AI預測與驗證的基礎，讓工廠的風險得以在虛擬環境中反覆檢視與修正，以最有效率的方式強化廠務安全。