科技新趨勢

隨著第五代行動通訊服務(5G)環境與技術的成熟，許多需要大頻寬、低延遲與廣連結特性的生產製造行為皆應運而生。根據國際通訊大廠Ericsson預測，至2030年5G相關商業應用服務，將在全球創造超過700億美元的商機。其中製造領域之應用趨勢，將是我國傳統製造業邁向智慧化所關注的重要議題。同時隨著5G技術發展成熟，使得數位雙生(Digital Twin)的概念得以實踐，對國內製造業而言，面臨到逐年越加嚴重的缺工危機及長期少子化的威脅，數位雙生是現實世界的物理實體在數位平台上的虛擬「雙胞胎」，搭配5G具移動性的高頻寬傳輸品質，將成為製造業導入AI解決痛點的關鍵因素。根據彭博行業研究（Bloomberg Intelligence）預估，數位雙生市場規模將2024年將達7,830億美元的水準，2020~2024年複合成長率(CAGR)將達10.33%，呈現快速成長之趨勢。本研究發現，數位雙生概念雖尚未有殺手級應用產生，但現階段在製造業的生產應用上卻已有諸多成功之案例發生，國際大廠亦開始在相關軟硬體方面進行布局。因此，國內相關ICT業者如何趁數位雙生商機仍處於概念起步之階段，提早進行布局掌握潛力商機，本文將透過探討製造業在數位雙生應用案例，與主要科技大廠之布局規劃，提供國內相關業者參酌。

生態系觀點已被廣泛使用於商業策略。麻省理工學院提出的創新生態系模型包含創業者、風險資金、企業、政府與大學五大利害關係人。台灣在政府與產業的協力合作下，已具備無人機生態系的發展架構要素。生態系觀點引起產業興趣但也伴隨高失敗率。安永公司調查全球570家企業，高達三分之二的領導人認為生態系是市場成功唯一的途徑，但波士頓管理顧問公司的統計卻顯示僅有不到15%的生態系得以生存，顯示生態系的發展困難度。達特茅斯塔克商學院教授隆．艾德納(Ron Adner)認為，生態系的成功重要關鍵之一在於合作夥伴透過價值結構的相互作用，向終端顧客傳遞價值主張。倫敦商學院麥可．賈各比德(Michael Jacobides)等學者則認為模組化及其非通用互補性才是發展生態系的重點。因此，強化生態系利害關係人的共同價值創造，以及發展非通用互補性才能提升生態系的成功率。因此，台灣發展無人機生態系除了政府建構發展環境外，擔任生態系領導者的企業需有明確的價值主張，並強化與生態系夥伴間的非通用互補性技術發展。我國政府除培育生態系領導者外，必須同時提升關鍵模組業者的能力，透過建立其獨特互捕能力，提升無人機的性能與品質，進而增加無人機產品與服務的價值創造能力，藉此獲得全球市場的肯定。

《Japan Drone》為日本無人機產業代表性展會，迄今已舉辦八屆，本次參展廠商數約260家，總參觀人數約2.1萬人。當中參展者以日本廠商為最大宗，逾200家，其它參展國家亦以亞洲廠商為主，非亞洲國家僅10家。展示議題以量測巡檢、災害對應及物流運送為最受關注應用，而政府機關及地方創生、公協會則為參展明顯踴躍之單位。透過參觀本次展會，觀測到日本無人機產業三大發展重點：一、目前發展重點方向以災害對策、物流及巡檢為主，包含大範圍災害應對、積極推動落實偏鄉無人機物流應用及發展更高程度自動化的巡檢應用；二、法規變更創造新應用市場：日本建築無人機協會透過驗證無人機搭載紅外線檢測建築物外壁，在特定情況下可等同傳統人工打音鎚結果，創造無人機新應用市場；三、JUIDA（日本無人機產業振興協議會）展示能登半島地震實際應用案例，透過無人機執行情報蒐集、災害預防及物資配送等三大類別之工作，共有18家廠商參與。

國際現行半導體設備出口限制皆以「國家安全」為由。過去各國已有禁止出口軍民兩用的高科技產品至恐怖主義國家之相關規定，而現行出口限制多由此延伸，將內容及對象進行調整或擴大(特別對於中國大陸)。美國以國家安全為由，對高階晶片、先進製程的邏輯IC與記憶體設備、及人員方面皆有限制； 日本於今(2023)年3月設立出口管制清單，對23項先進半導體製程相關設備進行出口管制，7月正式生效；荷蘭於同年9月開始實施出口管制，範圍包含先進製程用之曝光及沉積設備、材料、軟體及技術。觀察目前國際出口新規，目標以限制特定國家為主，台灣現設備取得受阻礙程度不大。惟出口限制於政治分隊意義較大，有鑑於我國於半導體產業具全球市場地位，今(2023)年12月5日國科會跟隨國際腳步公告《國家核心關鍵技術清單》，惟清單內所述範圍甚廣且尚未列出細項，且不僅包含設備本身，亦包含技術方面，在細項尚未公布情況下，對國內產業影響恐難以評估。

無人機的產業應用逐漸受到市場矚目，多元的無人機應用解決方案已逐漸被市場接受，使得無人機服務銷售市場快速提升。同時，受惠於俄烏戰爭的影響，許多國家與企業加速投入無人機技術研發，帶動全球市場邁入新的成長。正當產業迎接無人機商機的快速成長，部分業者已經開始尋找下一波成長機會，將目光轉移到多機協作或跨無人載具協作，希望藉由單次服務機組規模的擴大或整合其他無人載具的優勢，提供更多元的應用服務。從專利申請統計數據分析，無人機協作技術發展已逐漸增溫。中國、歐、美、日、韓五國近兩年(2021-2022)年平均申請案件達120件，較前三年(2018-2020)年平均申請案97件成長25%。反應全球業者對協作領域的發展興趣。全球亦有許多測試驗證案例，包含日本應用無人機協作進行跑道巡檢、大韓航空使用無人機群進行飛機外觀檢測、以色列新創公司Tevel Technologies結合無人機與無人車進行水果摘採，未來將會有更多的應用服務提供給產業選擇。我國正加速無人機產業發展，面對無人機協作應用趨勢，政府可整合產、學、研能量，擘劃產業應用發展藍圖，布局關鍵應用技術領域，奠定無人機產業下一波成長動能。

隨著無人機的技術發展與應用逐漸成熟，各國政府加速導入並應用於公共管理與社會安全領域，包含環境調查、國土測繪、犯罪防治、消防救災等。無人機的導入，強化了政府部門在公共行政管理的效率與能力，提升公共安全事件的即時反應能力，加速事故處理的效率與精準度。無人機快速且低成本的資訊收集優勢，同時也促進運用大數據進行機械訓練，提升人工智慧的發展，建立公共管理與社會安全的偵查、預防及救援的快速反應機制。如氣候變遷帶來的洪災問題，已可透過無人機的協助，針對洪災好發地區進行調查，包含區域3D建模、歷史淹水影像分析學習、疏散區域、水流走向等，作為洪災可能來襲前的預防準備。此外，無人機協作救災議題也在提升救災速度降低生命與財產損失的目標下快速發展。如交通不便處的森林大火，無人機成為地面人員抵達前，優先前往偵查、分析以及初步處理火勢的工具，且必須透過多台無人機共同執行任務，加速救援時間。為達成生態環境永續的目標，各國政府也運用無人機優勢。如澳洲大堡礁採用無人機進行珊瑚礁監控，縮短傳統作業時間，快速發現珊瑚損害地區，加速珊瑚礁復育工作。我國近兩年警政與消防部門也快速導入無人機應用，以國內無人機產業為主要合作對象，快速建置公共管理與安全的防護救援體系，同時加速國內業者無人機軟硬體的整合能力和創新能力，建置相關解決方案。

美國消費性電子展(CES)為全球指標性電子科技展會，主題範疇涵蓋休閒、娛樂、健康、汽車等數十種領域，為引領全球科技潮流與改變生活型態的重要展會，今年展會在疫情趨緩下，重新開放國際業者參與，各產業展示產品將指引全球未來幾年的科技與電子產品趨勢。今年展會中，參展無人機業者約51家，以美國(18家)和韓國(17家)為主要參展國家。產品分類則以無人機產品及服務和酬載系統為主。無人機產品與服務可分為產業與娛樂用無人機、室內安保、軍警和無人機產業服務四大類。產業用無人機以中國道通智能(Autel)為代表，今年展會推出EVO MAX 4T新機種，同時展示可供無人機停放的遠端基地產品，Dragonfish Nest 和EVO Nest。室內安保無人機則有Amazon Ring展示Ring Always Home Cam和安達泰公司展示Tando室內無人機。軍警用無人機則有獲得2023年CES創新獎的Skydio，以及大數據軍事產品與服務公司Palantir展示無人機套組。無人機服務則有物流、道路巡檢、建物巡檢建模等服務，種類眾多。綜合今年展場趨勢，可歸納出無人機即服務讓許多新創企業發展利基型市場商機，鎖定特定服務提供解決方案。無人機機械視覺為最主要的展示技術，帶動光達、雷達、夜視等酬載技術投入。AI人工智慧則逐漸導入無人機操控與酬載的應用，成為未來技術發展重點。

室內無人機係指應用場域位於建築物內之封閉或半封閉空間之無人機，目前各國多尚未針對無人機的室內飛行情境制定相關法規，且室內飛行環境不會受天氣影響，相關法規限制少、環境門檻低，皆為發展室內無人機之優勢。觀察目前無人機應用於室內情境之案例，主要用途可簡分為庫存管理、巡檢、農業及競演等四大方面。無人機可利用下班時間自動盤點倉庫庫存，節省時間並降低人員高處作業風險；巡檢應用以工業方面為重，用以取代人工進行於特殊或具危險性場域（如煙囪、水管或鍋爐內部等）之定期點檢，亦可執行無人智慧工廠內之巡邏任務；農業面用於溫室內除蟲及授粉工作等，競演則是室內展演及飛行競速娛樂用。室內無人機的應用因近年工安意識提升、勞動力缺口與其他成本及效率等考量，正快速興起。觀察國際應用案例，室內空間的工業巡檢或將是臺灣無人機未來可發展方向。除了為降低人力成本、提升效率部分等主要誘因以外，來自特殊封閉場域的定期點檢需求，以及發展無人智慧工廠趨勢等，亦為較明確的未來需求與市場。目前國際上已有許多工業用巡檢無人機案例，包含販售無人機本體及提供無人機檢測服務之公司，為商業化進程較快之應用領域。

根據國際研究機構MarketsandMarkets指出，未來十年內商用無人機巡檢市場在亞太地區成長速度最快，而應用場域以能源發電、建築與基礎建設為主要大宗市場。因各場域特殊性，對於無人機之性能訴求也有所差異，應用於能源發電之無人機需具備防電磁、耐溫與防爆炸等硬體規格；而建築與基礎建設類之無人機，巡檢過程則需高精度測繪與最適路徑規劃等技術，成為推動商業化前需克服的關鍵課題。而無人機商業巡檢應用，可以用更高的思維角度，探討其未來潛在商機，例如永續發展、節能減碳等。透過縱向（標的生命週期）與橫向（跨部門、單位）之數位圖資蒐集、彙整，發揮無人機從以往被動例行性巡檢到未來主動預防性維護監測。亦或者協助碳排等議題，透過無人機感測監控，掌握排放動態，優化管線甚至廠房設計，減少二氧化碳排放，透過無人機巡檢提升營運韌性與協助淨零轉型，強化業界潛在競爭優勢。

新冠疫情衝擊全球客運，並使航空產業在2020 年至2022 年間累計虧損達2,010億美元。為能加快擺脫疫情衝擊，各國及航空產業相關供應鏈積極尋新的發展方向，「淨零碳排」也成為國家或企業振興航空製造業復甦的手段之一。隨國際航空產業承諾於2050年實現淨零碳排，帶動國際OEM大廠投入使用永續航空燃料、氫氣、電力等新替代能源之推進系統與發動機的開發，也為未來發動機產業與相關零組件生產製造帶來技術挑戰與商機。舉例而言，本文研究發現空中巴士近年積極投入電動及氫能推進飛機及發動機技術研發，並預計於2030年推出區域航行用油電混和單走道客機；2035年完成三款氫能飛機投入商務航空市場的目標。波音則將永續航空燃料（SAF）的使用與適航性測試列為淨零碳排的首要策略，短期而言著重於既有產品、製程，以及供應鏈管理等的效能與效率提升。CFM國際則宣布投入研發可與新能源相容之新型發動機，並於2030年中期投入商業營運，預期最快10年將引領另一波換機潮。相關減碳趨勢與國際大廠技術布局動態，期作為國內航空發動機製造商後續布局參考。