以CTCI Digital Twin 打造工程產業的AI應用

—中鼎集團 創研中心 研發主任 易正偉 

CTCI中鼎集團致力提供全球最值得信賴的工程服務，我們協助客戶在世界各地打造大規模的工程專案，並將工程執行過程中所累積大量的設計、採購與建造資料，於完工交付實體廠房時一併同步移交給客戶保存及使用。過往，即便資料皆已完成數位化建檔，卻往往因缺乏有效的整合、搜尋與應用機制，導致其未能充分發揮潛在價值。

本文特別分享，中鼎集團創研中心如何站在使用者需求的角度，開發CTCI Digital Twin平台，以善用上述累積的大量資料，建立便利的資料整合系統，協助客戶活化數位資產。後續，更規劃進一步導入 AI 智慧化應用，為使用者帶來更簡便高效的資訊獲取體驗，全面提升管理效能與資料運用價值。

CTCI Digital Twin基本概念

CTCI Digital Twin平台，是指實體工廠在數位世界中的虛擬分身，意即當CTCI團隊在建造實體工廠時，亦同時透過資料的蒐集與整合，打造一座數位工廠，並在交廠時，將兩者同步移交給客戶。透過此平台，可使數位資料的應用更加靈活，如：透過切換不同視角與關注重點，可將指定的物件、系統或流程，以合於案場應用需求的方式即時呈現，並基於應用程式與API（Application Programming Interface，應用程式介面），打造出如智慧溢漏隔離、危險物品管制等多種應用模式，讓使用者在數位平台上便能深入了解工廠的實際狀況，進而輔助決策。
 
為達成上述目的，CTCI Digital Twin平台的建置，需要將移交的資料包含 1D 資料、2D 圖文件及 3D 模型等數位化資訊，各自建立特殊的資料解析引擎，並以工程實體（Tag，例如設備編號、儀表編號、管號等）做為識別單元，組建出能清楚呈現資料關聯性的知識圖譜（Knowledge Graph）。

知識圖譜是整合資訊的載體，能讓使用者以直覺的操作方式快速檢索資料，更可依據不同需求動態擴充，逐步掛載更多資訊。CTCI Digital Twin 應用了本體論（Ontology）技術，並建立Tag Map作為知識網路管理的骨幹。該骨幹由 CTCI 與客戶確認需求所定義，既能高度客製化，同時也是確保平台資料品質的資料基模（Schema）。

在此基礎上，CTCI Digital Twin 已開發出多種網頁應用，例如：類似 Google 搜尋功能的資料探索應用 Tag Search、可多維度檢視資料的Tag Explorer、用於知識傳承的互動式筆記 Tag Note。這些應用皆透過完整的資料管線與資料治理部署於雲端，並提供設計完善的API，讓使用者能隨時透過瀏覽器存取與操作資料，具備程式開發能力的使用者亦能自行開發擴充應用。

AI 代理人與CTCI Digital Twin整合之概念性驗證

CTCI Digital Twin平台的優勢在於：可將工程專案關鍵的生命週期資訊做有效管理與整合，讓數位資料能夠被完善的查詢與運用，然而由於資料龐大且複雜，也使得平台的操作有相當高的學習門檻。

為解決此問題，CTCI Digital Twin開發團隊致力探索近年快速發展之AI技術的潛力，而CTCI Digital Twin的高品質資料庫與標準化API，更為導入進階AI應用奠定了完美的基石。知識圖譜不僅能做為AI Agent（即AI代理人，是一種具備自主決策和行動能力的AI，可判斷並執行特定任務）可信賴的資料來源，讓使用者可與AI以對話的方式查找資料，其 API更能與當前主流的MCP（Model Context Protocol，模型上下文協定）無縫接軌，讓AI 代理人能在受控且安全的環境下，協助使用者實現流程的自動化，大幅提升使用者體驗。

2024 年，CTCI Digital Twin開發團隊成功以 ChatGPT 的Customization功能（即自訂GPT） 進行了AI代理人應用的概念性驗證（Proof of Concept, POC）。這個過程的關鍵機制在於，將CTCI Digital Twin 的 OpenAPI資料基模配置於自訂GPT的設定中，使其理解 CTCI Digital Twin 具備哪些 API 可供呼叫。

當使用者向該自訂GPT 提出問題時，它便能將問題拆解為數個調用 CTCI Digital Twin API 的步驟，並透過呼叫 CTCI Digital Twin 的相關 API 來取得所需的資料，最終將整理好的答案清晰地呈現給使用者。

此次概念性驗證達成了幾個重要目標，包含：確定「智慧型代理工作流程（Agentic Workflow）」的有效性，如同客戶回饋，透過AI使用相當簡易，無需記住複雜的操作方法，即可獲取所需資訊；同時，本次驗證的成功，更確認了技術實作上的可行性，為未來在資料隱私保護與資訊串接等各方面，提供了明確而可行的方向。

AI代理人於工程產業的應用與展望

經過此次概念性驗證後，可知大語言模型與專有軟體服務未來整合的雛形。後續，CTCI Digital Twin將持續擴展AI應用，整合AI代理人做為下一階段的研發計畫，並著重達成以下目標：

1.以自然語言提升操作體驗
為了讓使用者能以更簡便高效的方式取得資訊，CTCI Digital Twin 將整合 AI 代理人技術，預計可協助使用者以自然語言向AI提出要求，包含：資產資訊查找、文件自動撰寫，甚至是自動上傳與更新，以及AI自動導航等進階功能。這意味著使用者將能夠像與人對話一樣，提出資訊查找或操作需求，而無需學習複雜的指令或介面，大幅降低使用門檻。

2.資產資訊的智慧查找
AI代理人能夠理解使用者的自然語言並進行查詢，在 CTCI Digital Twin 龐大且複雜的知識圖譜中迅速定位並提取相關資產資訊。以「資產資訊查找」為例，過去使用者需要透過選單或輸入特定編號，才能找到某設備的設計資料，而現在只需以自然語言下達指令，AI即可自動整理並呈現完整資訊，有效提升工作效率及使用體驗。

現階段，CTCI Digital Twin開發團隊已將最新技術整合到CTCI Digital Twin中，包含：模型上下文協定、知識圖譜完成的初步功能，並已應用於示範專案中，以驗證其是否能符合各種使用情境。

3.文件自動撰寫
除了查找資訊，AI代理人也能協助使用者自動撰寫文件。透過 CTCI Digital Twin 的互動式筆記 Tag Note，使用者只需下達文字指令，AI便能根據對話內容或相關資料，自動生成如維修操作說明、作業指引或其他筆記內容，大幅提升知識管理的效率和便利性。

下圖為搭配知識圖譜與TagNote操作語言的範例，可由AI 代理人的回覆生成可操作Digital Twin Apps的互動式筆記，例如：以自然語言、對話的方式，請AI取得目標設備的資訊與P&ID圖並讓使用者點擊操作。

4.自動化上傳與更新功能
更進一步地，AI 代理人的整合將擴展平台的能力，實現自動化上傳與更新功能。使用者可以透過自然語言指示AI將資料上傳至平台，或根據最新狀態更新數據，從而降低人工操作的負擔，確保平台資訊的即時性與準確性，為使用者提供更為流暢與自動化的數位資產管理體驗。

5.自動化導航功能
借力整合最新模型上下文協定與技術框架，Digital Twin Apps目前也能作為AI代理人的雙手，達到自動化導航的使用體驗。現階段已實現了概念性驗證，可讓使用者與AI代理人對談，讓其在Tag Explorer內自動導航至使用者想要看的場域，如3D模型。

在提供這些便捷智慧服務的同時，CTCI Digital Twin 也高度重視資產面機敏性屏蔽控管。因API背後是高度結構化的資料，CTCI Digital Twin開發團隊亦已實作資產屏蔽機制，可完全隔離AI接觸資產資訊的機會，確保用戶的資產資料不會經由任何未預期的方式溢漏，嚴格保障資訊的安全性與隱私，讓使用者在享受智慧化便利的同時，也能對資料安全充滿信心。

結語

「CTCI Digital Twin 」不僅是一個數位資產管理平台，更是連結工程專業與智慧化應用的核心工具。透過知識圖譜、標準化 API，以及 AI 代理人的整合，平台能將龐雜的 EPC 資料，轉化為即時可用的決策依據。

未來，CTCI Digital Twin開發團隊將持續以CTCI Digital Twin 擴展智慧化應用，從強化使用者體驗到推動流程自動化，協助客戶在全生命週期中實現高效率維運，邁向更智慧的數位工廠。