账号:
密码:
最新动态
产业快讯
CTIMES / 文章 /
工业5.0挟Gen AI加速推进
创建人本净零永续商业模式

【作者: 陳念舜】2025年02月11日 星期二

浏览人次:【887】

经历2018年美中、俄乌等各种无形或有形战火波及,虽让曾在2011年起引领工业4.0浪潮的德国仍无法摆脱经济衰退的困境。但全球却也在疫情期间迎接数位转型浪潮、2050年净零排放愿景後,形塑工业5.0趋势,并可??因2023年Gen AI问世後加速实现。


回顾新任美国总统川普的首届任期(2016~2020年),虽然因为自2018年开始推动一系列美中贸易、科技战之後,促进全球供应链重组,却因为遭遇连续3年的COVID-19疫情(2019~2021年),酿成更大规模的跨国经贸活动中断;加上後续供应链瓶颈、俄乌战火爆发,间接波及自2013年以来全球推动工业4.0进程。


例如德国核心制造业的钢铁、机械、汽车制造大厂近年纷纷宣布裁员、关厂与外移,工业陷入寒冬。根据慕尼黑衣佛研究所(Ifo Institute)报告分析,德国工业产值从2018年迄今已持续滑落15%,其中汽车产业下降18%,超过30%的工业部门正面临前所未有的压力。



图一 : 德国核心制造业的钢铁、机械、汽车制造大厂近年纷纷宣布裁员、关厂与外移,工业陷入寒冬。(source:jazelc.com)
图一 : 德国核心制造业的钢铁、机械、汽车制造大厂近年纷纷宣布裁员、关厂与外移,工业陷入寒冬。(source:jazelc.com)

工业4.0革命监往知来 引战不如反求诸己

反观包括中国大陆自2015年推出的《中国制造2025》方案,虽被认为是後来引发美中贸易、科技战的导火线。但从今年彭博社旗下机构「彭博经济」和「彭博情报」率先发起的检讨声浪中发现,尽管美中科技战乍看之下,短期内使大陆在先进领域发展受阻。


但对其中13项关键技术的追踪结果表明,其实际上仍按照「中国制造2025」计画稳步前进。包括在无人机、太阳能电池板、石墨烯、高速铁路、电动车软硬体和锂电池等5项关键技术领域领先全球,并正在其他7项技术领域迅速追赶领导者。


且自2018年由世界经济论坛(WEF)与麦肯锡公司共同提出全球制造业领域「灯塔网路(Global Lighthouse Network)」名单迄今,已累积有189座灯塔工厂,大部份选择落脚大陆最多,率先将工业4.0的前瞻技术用於生产制造,并迎合现今人工智慧(AI)、净零排放(Net Zero)等理念。


依麦肯锡公司运营创新总负责人Fernando Perez表示:「这些开拓创新的灯塔工厂正在积极打造具有韧性、面向未来的劳动力,并展现了投资於人和技术同等重要,才能推动超越工厂围墙的有意义变革,在整个生产生态系统上产生积极影响。」


值得一提的,早在2019年开始,便由德国经济与能源部就发表《2030 Vision for Industrie 4.0-Shaping Digital Ecosystems Globally》文件,列出未来德国工业4.0(Industrie 4.0)的再发展方向,包含3大策略领域(strategic fields):


1. 自主性(autonomy):支撑市场上所有利害关系人,包含企业、员工、科学家等,对於自我决定、独立决策,以及在公平竞争中互动的自由,也在Industrie 4.0生态系内,从定义塑造商业模式,到各别采购的决定。


2. 互操作性(interoperability):不同利害关系人能灵活联网,以形成敏捷价值网路,也是工业4.0数位业务流程的核心建构模组之一,从而确保跨公司和部门间的营运和流程的直接联网。且透过可互操作的结构和介面,为制造商和客户提供了「不受限制的数位价值网路」的可能性,从而塑造新商业模式。


3. 永续性(sustainability):该文件揭示经济、社会、文化的永续发展,将是现今社会价值观的基本支柱。



图二 : 2018年由WEF与麦肯锡公司共同提出「灯塔网路」迄今,已累积有189座灯塔工厂率先引进工业4.0技术。(source:chinadailyhk.com)
图二 : 2018年由WEF与麦肯锡公司共同提出「灯塔网路」迄今,已累积有189座灯塔工厂率先引进工业4.0技术。(source:chinadailyhk.com)

工业5.0继往开来 净零永续应当以人为本

此也符合欧盟执委会率先提出「工业5.0」倡议,除了重视数位化科技驱动经济成长,还能实现围绕以「以人为本」、「永续发展」、「制造韧性」三大支柱补足、共存,而非取代工业4.0应用。


回顾工业革命的制程优化历程,包含:工业1.0(机械化)、工业2.0(电气化)、工业3.0(自动化);并在工业3.5(数位化)迈出制造业升级第一步,开始搜集生产数据来统计分析,以提高研发效率,降低生产成本。


到了工业4.0(智慧化)阶段,制造业纷纷藉由导入智慧制造来因应更少量多样、大批量客制化需求,必须透过网路整合资讯流、金流、物流,搜集更大量、即时的数据,再由系统来协助进行数据分析及预测。业者也期待导入智慧制造能带来营收成长,包括增加产出、提升服务水准、提高生产现场敏捷性、建构弹性化作业团队。


以及工业5.0(智慧数位个人化)阶段,更强调人与机器的紧密协作,将人的专业知识创造力及创新能力融入制造流程,以实现高度灵活性、定制化及可持续发展。包括人员管理、机器设备、流程的智慧化与联网化,提升员工生产力、优化机器设备运作效率,原本的制造系统要求更具弹性及智慧化,且要快速因应上下游供应链夥伴的异动。


善用产业资本有限 大厂聚焦两大主轴技术

集邦科技(TrendForce)分析师曾柏楷进一步指出,受到全球通膨、供应断链与疫情冲击等影响,制造业如何导入新技术以平衡营收成长与品质,也成为现阶段产业发展考验。在资本考量下,中小企业於智慧制造工具导入多以关键、核心主流与成熟等领域转型;新创企业则着眼於红海市场,开发数位化、智慧化程度较高,且具高附加价值技术。


大厂关注的重要趋势,可概分为生产场域、端到端价值链两大主轴,包含5大重点技术:解方模组化、IT/OT整合、制造绿化、生成式AI、工业5.0。








































生产场域



端到端价值链



设备组装



协作机器人与自动化数位模组化生产配置RTLS



生态串联



AI加速数位应用扩展原设备商联合数据分析价格预测敏捷采购



营运维护



边缘即时成本优化AR远端维护警报整合与排序分析



产品开发



AI产品设计和测试3D模拟/数位孪生产品设计3D列印快速设计原型



绩效管理



数位化人机比对智慧劳动技能提升工具互联劳动力强化工具



整体规划



数位孪生动态生产调度动态模拟仓储设计、即时全供应链可视化平台



品质管理



AI驱动自动化测试维护MR设备产线末端检测自动化在线光学检测



产品运送



即时评估可承诺量区块链物流管控物流机器人



永续发展



数位孪生永续发展工具全价值链碳足迹监测AI能耗预测和优化



客户维系



客制化最後一哩路配合数位柔性制造销後设备追踪评估



表一:生产场域与端到价值链(source:TrendForce)

高效净零排放生产 迎合碳定价策略

此外,工业5.0运行架构还须着眼整体价值链与生态圈,强化自我维运与适应性,同时聚焦再生与循环设计,降低对原材料与能源依赖。目前在ESG与净零趋势下,各国政府与企业纷纷响应「碳定价策略」,进而推动碳中和与能源管理解决方案,成为2024年汉诺威自动化展焦点之一。



图三 : 目前在ESG与净零趋势下,各国政府与企业纷纷响应「碳定价策略」,进而推动碳中和与能源管理解决方案(source:miro.medium.com)
图三 : 目前在ESG与净零趋势下,各国政府与企业纷纷响应「碳定价策略」,进而推动碳中和与能源管理解决方案(source:miro.medium.com)

产业面临可预期的能源价格上升、绿能投资报酬率、供应链碳排与数据透明度等挑战,能效提升成为产品服务设计上不可或缺的要素。尤其因为生产机械是许多制造业主要制程设备,也是耗能与排碳来源。


现今机械产业绿色转型意涵,包含推动企业本身加速转型,需要在生产、营运方面降低材料、能源和资源消耗,且在供应链管理上推动上游供应商共同减碳;提供全产品生命周期低能耗与碳排的低碳设备及整合应用方案,以协助下游产业客户,逐步达成净零碳排目标。同时舒缓人力不足及保障人员工作价值,为产业发展的重要目标。


少子化社会缺工成显学工作机会流失

否则,如台湾正受到人囗高龄化、少子化影响,劳工的平均年龄持续上升,据统计2023年受雇劳工平均年龄已达到40.4岁。为舒缓人力不足,势必要扩大使用自动化、智慧化设备方案,且仍须考量对员工的影响,包含维持工作机会与保障人员工作价值。



图四 : 长期应以工业4.0为基础强化工业5.0的主要原则,关注以人为本、永续发展以及制造韧性。
图四 : 长期应以工业4.0为基础强化工业5.0的主要原则,关注以人为本、永续发展以及制造韧性。

短期将以绿化为先并没入背景,随全球浪潮与碳中和目标规划,将是厂商优先改善重点;中期可见生成式AI逐步落地,分别强化制造设计、生产建模等环节,且回应市场节省资源永续诉求、补足人力技能差距等。


长期则应以工业4.0为基础强化工业5.0的主要原则,关注以人为本、永续发展以及制造韧性,人、韧性与永续,人机协作机器人为较明确发展方向,进而带动机器视觉、智慧感测、机器人本体及零组件等相关技术发展。


相关文章
感测元件的技术与应用
感测,无所不在
微控制器的AI进化:从边缘运算到智能化的实现
半导体产业未来的八大关键趋势
驱动智慧交通的关键引擎 解析C-V2X发展挑战
相关讨论
  相关新闻
» 「国研杯智慧机械竞赛」清华夺冠 全能机器人成功挑战未来产线MVP
» 金属中心ISO14064-1温室气体盘查通过查验举行授证
» 远传与??妙离岸风力发电签订长期绿电契约 推动多元绿电布局
» 智慧城市展设立AI X ROBOT专区 创建无所不在的AI机器人视野
» 凌华科技携手立普思推出AMR 3D x AI视觉感知方案 助力NVIDIA Isaac 生态系统发展


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2025 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3  v3.20.2048.18.188.38.17
地址:台北数位产业园区(digiBlock Taipei) 103台北市大同区承德路三段287-2号A栋204室
电话 (02)2585-5526 #0 转接至总机 /  E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw