陀螺儀感測器
什麼是「第五次工業革命」，它會加深人與科技的融合？
什麼是第五次工業革命？
目前，各國都在熱烈討論繼第四次工業革命之後的「第五次工業革命」。第五次工業革命除了第四次工業革命所討論的利用人工智能、物聯網、大數據等技術來轉變產業結構之外，還融入了「永續發展」、「以人為本」、「關注環境」等概念。
在下面的文章中，我們將介紹與第四次工業革命相關的問題和各國的倡議，以及以後者所需的關鍵技術等為中心的第五次工業革命的最新趨勢。
第四次工業革命的議題
在第四次工業革命中，物聯網為人們的生活帶來了便利，人工智能通過從工作數據中學習並進行預測和推理，成功地將傳統電腦無法處理的複雜工作自動化。此外，透過分析從連接至網際網路的設備所收集的資料作為大資料，預測設備的運作與故障，以及人們的健康與行為，進而提高行銷精準度。
以製造業為例，機器人和自動化加工機器人透過網路收集資訊。運用電腦控制實現了高速、精確的迭代作業，製造業成功地將小種商品的大量生產能力提升到令人驚訝的境界。此外，在我們的社區生活中，利用行銷資料的無人商店、線上醫療、電子結算、線上公共服務的轉換等等，都為人們的生活帶來了便利。
然而，第四次工業革命並未納入考量全球環境的永續性、考量人類喜好的以人為本方式，以及解決資源問題的循環經濟計畫。此外，由於著重於某一產業領域或某一公司單位等垂直改革，因此難以跨產業、跨公司、跨部門，第四次工業革命在滿足廣泛的社會需求方面受到限制。
世界各國的第五次工業革命倡議
為了在第五次工業革命中解決第四次工業革命的問題，更深更廣的概念正在被提倡。在第四次工業革命之後，各國已相繼提出實現第五次工業革命的新概念。例如，歐盟委員會宣佈「工業 5.0」，以「永續性」、「以人為本」、「彈性」等概念為基礎，打造理想工業；德國宣佈「2030 年工業 4.0 願景」，作為工業 4.0 之後的政策。此外，日本在 2016 年宣布「社會 5.0」，旨在平衡經濟發展與社會問題的解決方案。在此，我們將概述第五次工業革命，並介紹歐洲、德國、日本及其他國家的倡議。
歐洲委員會的第五次工業革命（工業 5.0）
歐盟委員會（European Commission）於 2021 年宣布工業 5.0 將取代工業 4.0。工業 5.0 是一個對人、社會和環境的觀點進行補充和延伸的概念，並受到 2019 年公佈的歐洲成長策略的優先主題的強烈影響，該策略由 「歐洲綠色交易政策」、「適合數位時代的歐洲」 和 「為人服務的經濟」 組成。
例如，除了要在 2050 年前實現不易受氣候變化影響的社會工業，或換言之，實現碳中和工業之外，工業 5.0 還要實現全球經濟霸權。例如，它旨在為不易受氣候變化影響的循環型產品創造新市場，如開發安全且可持續的化學物質以及實現碳中和的鋼鐵製造等。
德國的第五次工業革命
在德國，聯邦政府透過包括私人公司在內的產官學合作體系，主動推動工業 4.0。在第五次工業革命下，德國工業 4.0 的推動組織 Platform Industrie 4.0 於 2019 年公佈了「2030 年工業 4.0 遠景」，作為未來 10 年的指導方針，並於 2020 年 11 月公佈了題為「永續生產：以工業 4.0 積極塑造生態轉型」的報告。
工業 4.0 的 2030 年願景
工業 4.0 的 2030 年願景」提出「自主性」、「互操作性」和「永續性」為重要概念。針對每個概念，他們特別提到以人為本的方法，例如改善勞動條件和教育以支援技能轉移、透過跨部門和公司的合作進行產業和社會轉型，以及實現永續製造，例如提高資源效率。
可持續生產：以工業 4.0 積極塑造生態轉型
可持續生產：以工業 4.0 積極塑造生態轉型」定義了「2030 年工業 4.0 願景」中關鍵概念的可持續性發展的前景和方案。例如，它提倡以下三個可持續製造的方向。
・ 降低消耗，提高影響力
從大量生產到提供透明服務的轉變
循環經濟系統中的連結
在這些方向中進一步詳細說明這些情境，目標是累積具體的情境定義和使用案例，並進行快速的社會實作。
日本的第五次工業革命 - 社會 5.0
日本政府已於 2016 年推出「透過網路空間（虛擬空間）與實體空間（真實空間）高度整合的系統，平衡經濟發展與社會問題解決」的社會 5.0 計畫，意指「以人為中心的社會」。
歐盟委員會的工業 5.0 報告中，介紹了日本的社會 5.0（Society 5.0），作為領先的概念，受到高度的重視。事實上，日本長期以來致力於實現與社會、環境的共存，透過以人為本的理念，尊重自發的意識與行動。此外，透過產業、企業與政府之間的聯繫，在災害發生時以壓倒性的速度進行復原，讓世界為之驚豔。
然而，目前世界各國在推動第五次工業革命的同時，以全球標準化為目標的合作和領導鬥爭也在展開。為了讓日本的 Society 5.0 在第五次工業革命時代成為全球標準，積極的全球合作和標準化活動是必要的。
其他國家的第五次工業革命
第五次工業革命運動不僅在歐洲、德國和日本蔓延，在美國和中國也是如此。
美國轉向環保政策，2021 年德國的平台工業 4.0 與美國的 CESMII (the Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute) 宣佈在永續製造等領域合作，以因應環境與氣候變遷。除了在描述國家智慧製造政策願景的「中國製造 2025」報告中表達中國將在可持續發展領域領先全球的立場外，中國也宣布了製造業的綠色措施。
第五次工業革命的關鍵技術
第五次工業革命的重要概念包括 「以人為本 」和 「永續性」。在第四次工業革命之前，由於機器會對人造成危險，因此有必要將人與機器分隔在不同的工作流程和空間中，並以安全屏障和其他措施隔開。此外，工業產品的製造還涉及到對人體和環境的不良影響等問題。然而，在第五次工業革命以人為本的理念下，人與機器將在同一循環中工作。此外，為了提高永續性，需要對人體和環境友善的技術，而個別技術的整合是不可或缺的。在此，我們以「協作式機器人」和「智慧型細胞工業」為例，說明第五次工業革命的新技術。
人類與機器人的整合：協同合作機器人
機器人是第四次工業革命中引入最多的機器類型，其中，在工廠裝配、加工、輸送和配送等流程中工作的工業機器人對提高生產力做出了顯著貢獻。第四次工業革命中的工業機器人在安全屏障後工作，但在第五次工業革命中，執行任務的機器人和人類將在同一空間工作。
在沒有障礙的環境中與人類在同一空間工作的工業機器人被稱為 「協同式機器人」（Cobots）。為了確保人類的安全，協同式機器人在機器人手臂上裝有超音波感應器，可偵測人類的接近程度；加速度感應器可偵測機器人的運轉速度；陀螺感應器可高精度測量傾斜度，以執行精確的作業。此外，在需要精確評估工作的顏色或形狀時，它們還配備了機器視覺。此外，利用安全控制軟體等，可實現人與機器人之間的協作。此外，協同式機器人可透過機器間的整合與溝通，同時支援多個項目，並可根據需求變動支援生產量的增減，以及建構可變更生產項目的彈性生產系統。
由於「以人為中心」理念下的人性化協同型機器人既安全又能貼近人類操作，因此不僅可運用於工廠，也可運用於服務領域，在醫療、教育、餐飲、零售等領域的應用也隨著機器視覺和人工智能的深入而不斷增加。
數位技術與生物科技的整合：智慧細胞產業
智慧細胞」是指透過生物科技與資訊分析等數位技術，對生物細胞的物質生產能力進行高度設計，以最佳方式進行控制並將其發揮到極致的細胞。此外，將智慧細胞作為一個材料生產工廠來運作的「智慧細胞產業」，是第五次工業革命的關鍵技術。
在第四次工業革命中，透過與 IT、AI 及其他尖端數位技術的整合，生物科技經歷了顯著的演進與發展。智能細胞產業進一步促進了這種融合。例如，通過人工再現自然界中存在的生物的著色技術，不使用有害顏料，實現對人體和環境溫和而不褪色的工業產品著色技術的研究。以植物為原料的耐熱、耐衝擊樹脂已經開發成功，並應用於家電外殼和汽車外部裝飾零件。此外，生物燃料和基因治療也包含在智慧型電池產業中。
像這樣的智慧細胞產業需要數位技術，例如透過人工智慧分析大量資訊、結合各製程的模組化設備、實驗型仿人機器人，以及將所有這些元素網路化。可以毫不誇張的說，這些數位技術的進一步演進及其與生物科技的高度整合，是在第五次工業革命中實現對人類與環境友善的「永續」經濟活動的關鍵。
摘要
在第五次工業革命中，各國都在推出各種概念，這些概念可以概括為以「利用物聯網或人工智能」為基礎的第四次工業革命技術，並在第五次工業革命中加入實現「以人為中心、永續性和包括生態系統在內的韌性」的目標。這不是單獨的技術就能實現的，而是需要發展新的基礎設施，並通過 IT 和 AI 與機器人技術和生物技術以及網路空間（虛擬空間）與實體空間（真實空間）的高層次整合，實現「超智慧社會」。毫無疑問，隨著第五次工業革命時代以這種方式日趨複雜，能夠生存下來的公司將是那些能夠討論這些問題並通過技術創新進行工作的公司。
