鴨蛋裂痕檢測再進化 高準確又可追蹤溯源

臺語俗諺「鴨蛋卡密嘛有縫」（鴨蛋再密也有縫），意指百密總有一疏。對於鴨蛋加工業者來講，在製作皮蛋時，他們也很怕少數幾顆裂痕蛋，會搞壞一整桶數千顆的蛋。

皮蛋是華人餐桌上常吃的加工蛋品，目前的製作方式是將鴨蛋浸漬強鹼液，使蛋白、蛋黃凝固。如果蛋殼有裂痕，在浸漬過程中，整個蛋汁從裂縫流出來，會造成鹼液濃度降低、變質，導致整桶蛋壞掉。

所以，沒有裂痕的鴨蛋，才能做成皮蛋，而挑選合格的鴨蛋卻是一門需要經驗養成的功夫。位於嘉義鄉的川明蛋行，是一家專業的鴨蛋加工廠，「以前都是人工拿蛋敲蛋，聽蛋殼發出的聲音，判斷有沒有裂痕。」與兄弟共同經營川明蛋行的侯金城說，一般人做敲蛋檢測，通常無法立刻上手，即使是熟練的工人，一整天聽敲蛋聲音太久，聽力也會鈍化，影響判讀的準確性。

臺灣民眾喜歡吃蛋，本土蛋品消費市場大，但隨著農村老化，工人愈來愈難找，包括川明在內的多數鴨品加工廠，想要擴充產量，卻卡在缺工問題；再加上臺灣蛋廠多為中小型規模，國外蛋品檢測設備都針對大型用戶開發，價格都在上千萬元、後續維護成本又高，且無法提供在地即時維修保養，無法符合國內蛋品加工廠的需求。

現任臺中科技大學副校長鄭經偉，在過去任教於中興大學生物產業機電工程學系時，有一回參訪蛋廠，了解機器檢測的迫切需求後，研發出偵測蛋殼裂痕的國產自動化設備，技轉給農機廠商銷售。

機械替代人工  使用一年就回本

這套設備的檢測原理，是利用機器的偵測頭敲擊蛋殼，由偵測頭內的麥克風收集反射聲波的訊號，判斷蛋殼是否有裂痕。川明當時買下這台設備後，終於可以紓解檢測人力荒。從那時起，侯家不必在晚餐後出動全家老小，加班敲蛋到半夜，而且加工量能跟著擴大，設備用了一年後就回本。 

後來，鄭經偉持續改善設備，提升感測器探頭的靈敏度及效能，將前一代機型的56個敲擊檢測點，降為8個檢測點，解決沾黏蛋殼表面的糞便、泥土等污物，所造成的誤判問題後，推出第二代機型，也被川明採用，汰換前一代機型。

然而機器與人工檢測相比，兩者的效率到底差了多少？鄭經偉提出數據顯示，以一日8小時檢測5萬顆蛋為基準，機器只需要協助進出料的3~4名人員，檢測準確率近98%；而人工檢測要派11.36名人員上場，檢測準確率雖達97%，但在工時增加引發聽覺疲勞的狀況下，準確度也會隨之下降。

在人力成本比較方面，機器檢測替代人工檢測，每天可省下1.1萬元的人力費用；若一年工作200天，則能省下220萬元，並將機器的購置、用電、維修費用全部回收。

這臺檢測設備已經讓蛋廠擺脫勞力密集，但鄭經偉仍覺得有不足之處，比方說維護食安的溯源系統、機臺發生故障時要能夠即時示警及排除問題、防止技術被抄襲等。因此，他邀集光學檢測、物聯網、人工智慧等領域專長的學者，共組研究團隊，在科技部「智慧科技於農業生產之應用計畫」的支持下，研發蛋品檢測第三代機型。

導入智慧科技  讓設備更聰明  

在研究中，針對敲擊功能的優化，團隊成員了解平飼、籠飼兩種不同飼養方式，所產出的蛋殼，因組成成分不同，敲擊音頻訊號也有所差異，修正8個蛋殼裂痕檢測點的敲擊方式，以及提升音頻感測器訊號接收的靈敏度，降低環境和設備運轉造成的訊號干擾，讓裂痕分析、判斷更為精準。

除了解決檢測問題外，研究團隊還為檢測設備導入大數據分析、溯源管理系統。當機台進行檢測時，能為每一批入料的鴨蛋，紀錄品質數據、建立溯源資料，並透過大數據分析，找出不同養鴨業者供應生鴨蛋的差異，例如某一家養鴨業者的某一批蛋，裂痕發生率較高，系統的分析結果可提供給養鴨業者，調整飼料內容或飼養狀況的參考；另外，假使皮蛋發生食安問題，也可以藉由設備的溯源系統，找到最上游供應鴨蛋的養鴨業者。

當全球機械產業抓住智慧製造的發展機會，農業機械的自動化研發更必須用力擁抱智慧化。研究團隊考量鴨蛋加工廠多位於鄉間，設備發生故障，很難在幾個小時或半天內內，找到維修技師登門修理，所以開發了遠端監控系統，搭配線上報修系統及簡易故障排除維修App，提供即時的線上協助與服務，從遠距指導蛋廠業者調整設備的零件。

之前，臺灣農機業者曾將這臺蛋品檢測設備賣入中國市場，得到使用者的正面評價。鄭經偉認為，臺灣雞蛋飼養戶約1830 戶，雞蛋日產量約2200萬顆，若將這臺蛋品檢測設備應用於雞蛋檢測，其臺灣市場有千臺的需求量，但用於臺灣鴨蛋品設備市場小，頂多只有30~50臺需求量，不論將此臺蛋品檢測設備用於雞蛋或鴨蛋，未來勢必外銷到需要這類設備的中國、東南亞市場，而研究團隊為了防止辛苦研發的智慧財產與技術被仿製，也利用這次計畫，設計自我保護、示警機制，對設備內的電路、程式等關鍵技術，啟動保護、防止盜用。

農機發展得愈好，糧食產出效率愈高；反之，不重視農機，將帶來糧食危機。鄭經偉強調，唯有臺灣本土化農機設備，才能解決國內農民、農企業的需求，但是智慧農機的開發，耗時耗力，國內農機廠商也缺乏比肩國外的眾多人才、龐大資金，研發工作終究要回到學界；而這次他所帶領的研究團隊，專注智慧化蛋品檢測設備的研發，再加上政府再給予計畫經費的支持，以極少人力與國外大廠競爭，成功開發出能放眼國際市場的設備，實屬不易，也希望政府持續投入資源，繼續強化智慧農機的研發能量。（財團法人農業科技研究院/協力執行）

本次科技部專案成果，由農科院智慧農業小組協助推動。
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