智慧製造結合綠色科技:數位雙生與智慧機器人如何助攻產業低碳轉型

由台南市政府主辦、工業技術研究院執行的智慧機器人產業系列研討會第四場於近日舉行,聚焦淨零碳排、綠色科技與循環經濟的實務落地。活動邀集產官學研代表,探討如何結合數位雙生(Digital Twin)與智慧自動化設備,引領製造業從傳統實體試錯轉向虛擬環境模擬決策。

建立國際標準盤查機制 擬定企業減碳雙向戰略

面對全球淨零排放趨勢與國際碳關稅壓力,製造業正面臨「人工智慧(AI)× 低碳」的雙軸轉型考驗。台灣檢驗科技(SGS)永續管理專家於會中指出,企業因應 ESG 趨勢不應僅停留在被動符合要求,而需主動建立完善的碳管理機制。具體作法包含導入 ISO 14064-1 組織溫室氣體盤查、ISO 14067 產品碳足跡以及 ISO 14068-1 碳中和相關標準,完成透明且可被查證的數據基線。

在推動戰略上,專家建議企業可將營運區分為防守與進攻兩個面向。防守端旨在精準掌握溫室氣體排放來源;進攻端則需透過能源系統化管理、汰換老舊高能耗設備、降低生產過程中的物料損耗,並逐步提高再生能源使用比例,從實質運作層面落實低碳化經營。

導入數位雙生技術 以虛擬模擬降低材料與能源耗損

傳統製造流程在研發與測試階段,往往需要重複進行實體試車與調校,不僅消耗時間,更產生大量的報廢材料與無謂電力。皮托科技代表於會中介紹了數位決策模式的實體應用,說明企業如何將產品開發、設備運作驗證及測試流程移至虛擬空間進行。

透過虛擬調校技術,製造商可在設備真正運轉前發現設計缺失,實現精實減碳。該技術能在確保產能與生產節拍的前提下,精確計算出馬達運轉的峰值負載與震動情形,從設計源頭減少單位產品的碳排放量,達到資源利用最大化的效益。

智慧自動化設備升級 七軸協同機器人助攻精實製造

自動化設備的性能優化也是低碳轉型的重點之一。台灣發那科(FANUC)分享了結合 3D 視覺模擬與觸控介面的應用經驗,強調透過精準解析機器人在不同負載條件下的電能消耗情況,能協助業者在規劃自動化生產線時兼顧運作效率與節能效益。

此外,吾福精密科技則展示了七軸協同機器人在狹窄空間中的高靈敏度與避障特性。七軸設計提供了更高的操作彈性,能有效減少生產線對周邊輔助裝備的需求,避免碰撞損害並節省廠房空間,展現出輕量化與低能耗的智慧製造優勢。

永續觀點

隨著國際供應鏈對碳足跡規範日益嚴格,傳統依靠大量實體測試與高能耗的製造模式已難以為繼。自動化與數位技術的結合,提供了一條從軟體模擬著手的減碳路徑。對製造業者而言,減碳不單是額外增加的合規成本,而是重新審視生產效率與資材浪費的機會。

企業在推動轉型時,建議優先評估現有製程中耗能最高與報廢率最大的環節,並運用數位輔助工具進行驗證後再進行實體投資,避免設備投資不當造成資源二次浪費。同時,具備規模效益的龍頭企業可透過「以大帶小」的機制,將驗證成功的智慧製造技術與碳管理經驗傳輸給中小型供應商,共同建構具備抗風險能力的低碳供應鏈生態系。

名詞與背景

碳邊境調整機制(CBAM):由歐盟推動的政策工具,要求進口至歐盟的高碳排特定商品,必須根據生產過程中的碳排放量購買相應的憑證,旨在防止產業因排碳成本差異而轉移至減碳法規較鬆散的國家。

數位雙生(Digital Twin):一種整合實體設備、感測器數據與虛擬模型的技術。能在電腦環境中精準重現物理實體的運作狀態,提供工程人員預測系統表現、故障預警與模擬測試,大幅降低實體開發的風險與試錯成本。

溫室氣體盤查與產品碳足跡(ISO 14064-1 / ISO 14067):ISO 14064-1 為評估企業或組織邊界內所有溫室氣體排放量的國際標準;ISO 14067 則聚焦於特定產品或服務在整個生命週期內所產生的碳排放量統計標準,是企業對外揭露減碳成果的重要依據。

常見問題

什麼是製造業在減碳過程中的「數位雙生」技術?

數位雙生是在虛擬環境中建立實體設備的數位模型,讓企業在實際生產前先進行模擬測試,減少實體試錯帶來的材料浪費與能源消耗。

企業推動永續碳管理時有哪些關鍵的 ISO 標準?

主要包括針對組織溫室氣體盤查的 ISO 14064-1、評估產品生命週期碳排放的 ISO 14067,以及關於碳中和規範的 ISO 14068-1。

協同機器人如何幫助工廠達到節能減碳?

協同機器人具備較高靈敏度與精準度,可在狹小空間作業並避免碰撞,減少對周邊輔助設備的需求,進而達到輕量化與省電效益。

返回頂端