AI職人THEO：用人工智慧烘出日本靈魂甜點的未來

年輪蛋糕是日本人一直喜愛的西式糕點，僅使用糖、麵粉、雞蛋和奶油等簡單的原料製成的，製作過程也很簡單，將蛋糕麵糊均勻地澆在旋轉的芯棒上，然後放入烤箱烤，當烤至七成熟之後，再裹上一層麵糊繼續烤製，就這樣重複相同的動作，直到均勻烘烤完13層麵糊。

然而，對年輪蛋糕職人來說，最困難的技術便是『烘烤』的掌握。透過不斷重複燒烤，才得以形成獨特的層次感，正因這項繁複的工序，使年輪蛋糕被視為高級甜點。

但日本的缺工問題，使得合格的烘焙師傅難尋，像是栃木縣小山市的老字號菓子店「蛸屋」在破產重組階段，由於新人烘焙師傅難找，希望能借用AI烘焙機 THEO繼續製作甜點。

【案例服務說明】

THEO是由 Juheim Co., Ltd. 開發的年輪蛋糕AI工匠，在自動化設備與人工智慧的專家和設計師等各種專業人士，搭配 Juheim熟練年輪蛋糕職人的合作下，經過大約5年的時間研發而誕生。藉由圖像感測器分析將每層的烘烤畫面，通過人工智慧的機器學習將技術轉換為數據，讓THEO在無人看管的情況下與年輪蛋糕職人烘烤出同一水準的年輪蛋糕。

最初的開發計畫是透過網路讓職人提供現場指導，但連線延遲是致命的問題，即便是錯過了幾秒鐘的時間，年輪蛋糕就會被燒毀，因此，AI技術成為了突破口，將數據輸入到訓練好的模型，包括推理輸出，直到回饋至控制系統，總共花費的時間約為 100 至 200 毫秒，AI應用實現這種超快的回應時間。

在烤箱前安裝高性能相機，捕獲蛋糕表面的圖像，同時整合其它感測器資料，包括輻射高溫計的資料；隨著蛋糕坯料層數的增加，年輪蛋糕的直徑也會增加，各種參數也會發生變化，例如與烤箱壁的距離和達到完美烘烤蛋糕坯料層所需的烘烤時間，確保在最佳時間內將蛋糕坯料從烤箱中取出。

另一個技術挑戰是將相同量的蛋糕麵糊不斷澆在蛋糕坯料卷上。為此，控制旋轉芯棒的最佳位置和角度，讓機器人能夠給每層都塗上同等厚度的蛋糕麵糊，與手工製作相比，能夠大幅地降低原料損耗，降低生產成本。

「如果蛋糕麵糊的配方有變化，訓練好的模型就不再能夠完美地工作了。」這時就需要與糕點師合作，根據修改後的蛋糕麵糊配方建立新的推理模型。AI模型的學習過程中，系統通常需要收集製作五到六批的年輪蛋糕的數據，一批需要 30 分鐘的烘烤時間，因此採集數據的總時間約為3 小時，在這個有限的資料量基礎上，訓練新的AI模型大概需要20小時候，就能再現糕點師的專業烘焙過程。

圖片來源： https://fc.bnext.com.tw/articles/view/3795?

【應用效益說明】

「年輪蛋糕工廠由三個 Theo 機器人、一個垂直關節型機器人和一個輸送盛放蛋糕麵糊的容器和芯棒的輸送帶組成。」操作人員只需要準備好年輪蛋糕麵糊和芯棒，將它們放在輸送帶上，並在控制台上選擇三個烤箱中的一個，然後開啟烘烤過程。隨後，輸送帶自動將盛放麵團的容器和芯棒運送至指定位置。機器人拾取容器和芯棒，將它們放在烤箱前面。然後，機器人開始在芯棒上塗抹麵團，並逐層塗抹。烤箱中實施的人工智慧功能會自動監測這一過程，確保高精度烘烤。雖然透過「THEO」將年輪蛋糕製作過程機械化，不僅未遭受店裡過往職人們排斥，反而大受歡迎，職人過去依靠經驗與直覺完成的工序，如今可以透過數據化與視覺化方式，使職人們更清楚自身的技術細節與習慣。

隨著使用次數增加，烘焙技術也會逐漸提升，THEO如同真正的職人一樣「進步」。就像是派遣了一名職人出去，不是為了賺錢，而是幫助了別人。透過整合人工智慧和糕點師的專業知識，可以在世界任何地方製作出相同品質的年輪蛋糕。

從最初只有幾台，後來陸續增加，到了2024 年已經生產了超過40台，並有 20多台正活躍於街頭的甜點店中。應用範圍不僅限於甜點店，甚至出現在農業領域，宮崎的一家日產量 10 萬到 20 萬顆雞蛋的養雞場，藉由THEO來製作年輪蛋糕，將這些無法出貨的雞蛋有效利用，減少食物浪費的理念。未來將展開短期租借服務，讓THEO能在各領域登場。針對開發中國家收入最低、卻佔人口最多數的基層群體，希望能改善他們的生活水準，提供對應的產品與服務，並能持續進行，達成企業發展與社會貢獻並行的永續商模。

圖2：甜品店由THEO烘焙年輪蛋糕

圖片來源 https://www.premium-j.jp/zh-TW/portraits/20230828_30038/#page-1

【公司簡介】

神戶老字號蛋糕品牌「ユーハイム」（下稱 Juchheim）第 4 代社長河本英雄，近期成功將 AI 導入這個自 1909 年就創立的老企業，不只讓甜點品質更穩定，還走出一條「永續甜點店」的新模式，甚至率老店成功躍上 4 月在大阪舉行的「2025 年世界博覽會」。「EARTH TABLE～未來食堂～」區，用 THEO 開設全新的概念店「THEO’S CAFE」。店中安排了 3 台 THEO，而沒用完的年輪蛋糕麵糊，會送至 Juchheim 位於世博會場內的行動餐車，製作成全新創意點心「Re-Born Kuchen」（再生年輪蛋糕），店內的牆壁與桌面皆採用製作年輪蛋糕時剩下的蛋殼回收製成的材料打造而成，不浪費製作甜點後的剩餘資源，將其融入建築，體現永續發展的未來甜點店概念。

圖3： THEO 將引起7項美味革命

圖片來源： https://theo-foodtechers.com/zh/

【FIND觀點】

年輪蛋糕這款傳統甜點透過AI技術實現智慧製造。THEO不只是單純的自動化設備，它結合了圖像辨識、感測器與機器學習，完美複製職人手藝，甚至在不斷學習與進化下，真正具備「職人魂」。在面對少子化與勞力短缺的困境下，THEO的出現為老字號品牌帶來轉機，也展現出科技如何與傳統並存，創造出永續與創新的商業模式。

封面圖片來源：本文作者以AI生成

參考資料來源：

1. https://fc.bnext.com.tw/articles/view/3795
2. https://www.beckhoff.com/zh-tw/company/news/powerful-and-open-control-technology-helps-create-baumkuchen-4-0-bakery.html
3. https://www.premium-j.jp/zh-TW/portraits/20230828_30038/#page-1
4. https://theo-foodtechers.com/zh/