數位執行緒（Digital Thread）完整指南｜製造業必讀，提升關鍵戰力

章節架構

一、前言：一條看不見的線，正在重新定義製造競爭力

二、什麼是「數位執行緒」？各家定義一次看懂

三、數位執行緒 vs. 數位孿生：常見混淆釐清

四、數位執行緒為什麼現在重要？四個關鍵驅動力

五、數位執行緒的技術骨幹：STEP AP242、QIF 與 MTConnect

六、三大產業熱點討論

七、台灣製造業如何起步？

一、前言：一條看不見的線，正在重新定義製造競爭力

台灣許多製造工廠存在結構性的問題：設計資料在 CAD 系統裡，加工程式在 CNC 機台上，品質量測結果在 CMM 軟體的報表裡，而這三份資料之間，往往沒有任何自動的連結。

工程師靠著個人經驗在它們之間「翻譯」，問題發生時，追溯需要數天、修正一個設計變更需要通知五個部門、同一份資料在不同系統裡存在三個版本。這不是技術問題，而是資料流的結構性斷裂。

「數位執行緒」（Digital Thread） 就是為了縫合這道裂縫而存在的概念與架構。根據美國製造商協會（NAM）2024 年調查，目前全球仍有七成製造商以手動方式輸入生產資料。而另一方面，2025 年 Aras 針對歐美日 656 位工業高管的調查顯示，89% 的受訪者認為「數位執行緒」（Digital Thread） 對企業未來成功至關重要。

這個落差，正是台灣製造業現在必須認真面對的競爭缺口。台灣製造業正面臨人力短缺、交期壓縮、品質要求越來越高、供應鏈透明度需求增加的挑戰。傳統靠Excel、紙本圖面、Email往返的作業模式，已經越來越跟不上客戶（尤其是國際大廠）的要求。

二、什麼是「數位執行緒」？各家定義一次看懂

根據美國國防部（DoD）官方定義：

數位執行緒是一個可擴展、可配置的分析框架，能夠無縫加速技術資料、軟體、資訊與知識在數位工程生態系中的受控互動。它根據既定的需求、架構、格式與規則來建構數位模型，讓決策者在系統全生命週期都能獲得可行動的資訊。

簡單來說，數位線就像產品的「數位DNA」：

• 從概念設計 → 詳細設計 → 製造 → 檢驗 → 售後服務 → 報廢回收

• 所有資料、模型、3D圖面、製程參數、檢驗結果…全部串在一起，形成一條「不斷更新、永遠可追溯」的連續資料流。

最具權威性的定義則可參考美國國家標準暨技術研究院（NIST）：

數位執行緒是貫穿設計、製造與產品支援流程的資訊流，整合了模型基礎定義（MBD）、製造執行與品質檢驗三大環節的資料集合。

NIST的解釋更貼近製造業：它是一條貫穿設計、製造與產品支援流程的「資訊連續流」，讓產品從「設計圖上的概念」到「出貨後的實物」之間，所有資料都能被自動讀取、追蹤與更新的資訊通道。

過去製造業各生命週期階段的資料是彼此隔絕的「孤島（silos）」，數位串的目標正是把這些孤島連成一條完整的資訊河流，讓工程、製造、品質各部門能共享同一份「唯一真實來源」的資料。

數位串涵蓋的資料面向包含：

• as-designed（設計狀態）：CAD 模型、PMI 標註、幾何公差

• as-planned（計畫狀態）：製程規劃、NC 程式、工單排程

• as-executed（執行狀態）：加工參數、設備感測數據、實際製程記錄

• as-inspected（檢驗狀態）：CMM 量測結果、SPC 統計、品質報告

  
  

這四個面向的資料一旦被串連起來，就形成一個產品從誕生到出貨的完整數位履歷。

三、數位執行緒（Digital Thread） vs. 數位孿生（Digital Twin）

許多人常將「數位串」與「數位孿生（Digital Twin）」混用，但這是兩個不同層次的概念。

根據 IBM 與 PTC 的技術文件，兩者的核心區別如下：

	數位執行緒（Digital Thread）	數位孿生（Digital Twin）
本質	跨生命週期的資料流與連結架構	特定實體資產的即時虛擬映射
時間維度	縱向，跨越整個產品生命週期	橫向，反映當下的即時狀態
核心功能	資料的追蹤、傳遞與追溯	模擬、監控與預測
比喻	產品的「DNA 記錄本」	產品的「即時健康儀表板」

兩者是互補的關係：「數位孿生」（Digital Twin）需要「數位執行緒」（Digital Thread）提供的資料脈絡才有意義；「數位執行緒」則需要「數位孿生」做為即時資料的反饋節點。

四、數位執行緒為什麼現在重要？四個關鍵驅動力

• 驅動力一：市場規模爆發，代表產業認可度已到臨界點

根據市調機構 Persistence Market Research（PMR）2024 年 12 月發布的報告，全球「數位執行緒」的市場在 2024 年估值約 120 億美元，預計以年複合成長率（CAGR）21.9% 的速度擴張，到 2034 年將達到 870 億美元。這樣的成長速度，在製造業技術領域中極為罕見。

• 驅動力二：供應鏈壓力，迫使資料透明化

2025 年的全球供應鏈重組壓力（地緣政治、關稅變動、在地化生產趨勢）讓製造商意識到：沒有端到端的資料可視性，就無法快速應對外部衝擊。數位串提供的跨供應鏈追蹤能力，成為提升供應鏈韌性的核心工具。Microsoft 2025 年 3 月的研究指出，AI 驅動的「數位執行緒」可協助製造商即時追蹤成本波動與供應商績效。

• 驅動力三：客戶要求升級，品質資料必須數位交付

越來越多歐美航太、汽車 OEM 客戶在採購規範中要求供應商提供數位格式的品質資料，不再接受紙本報告。這意味著，無法輸出 QIF 或 STEP 格式品質資料的台灣供應商，正面臨被排除在高端供應鏈之外的風險。

• 驅動力四：人才短缺，迫使知識系統化

台灣製造業正面臨嚴峻的技術人才斷層。資深工程師的經驗與判斷如果只存在個人記憶中，一旦離職，企業就失去了不可取代的隱性知識。「數位執行緒」強迫企業把這些知識轉化為可被系統讀取、可被傳承的資料，是解決人才風險最務實的路徑之一。

五、數位執行緒的技術骨幹：STEP AP242、QIF 與 MTConnect

建立「數位執行緒」依靠的不是單一軟體，而是由多個互通標準共同構成的資料架構。NIST 的研究指出，數位串的技術實現主要依賴三個關鍵開放標準：

• STEP AP242（ISO 10303-242）— 設計資料的語言 負責攜帶 CAD 模型的幾何形狀、PMI 標註（公差、尺寸、表面粗糙度等），是設計端到製造端的資料橋梁。2025 年 8 月發布的第 4 版新增了增材製造與複合材料設計支援。

• QIF（Quality Information Framework，ISO 23952）— 品質資料的語言 以 XML 為基礎的品質資料格式標準，讓量測規劃（MeasurementPlanType）、量測結果（MeasurementResultsType）、統計分析（StatisticsType）可以在不同廠商的 CMM、SPC、MES 系統之間自由交換。

• MTConnect — 製造執行資料的語言 讀取 CNC 機台、加工設備的即時生產參數，作為「as-executed」資料的收集標準。

三個標準各司其職，合力構成從設計到品質的完整資料閉環。

六、三大產業熱點討論

• 熱點一：UUID 閉環追溯——讓每個零件都有「數位身分證」

  UUID 的概念是：每一個零件、每一個量測特徵、每一個品質事件，都有一個全球唯一的識別碼，讓資料可以在不同系統、不同組織之間被精確追蹤與比對。這正是實現「產品數位護照（Digital Product Passport）」的技術前提。

• 熱點二：AI 自主量測——讓 CMM 不再需要人工撰寫程式

  Hexagon 於 2025 年 6 月發布的「自主量測套件（Autonomous Metrology Suite）」是數位串在品質端落地的里程碑案例。系統透過讀取 MBD 模型中的 PMI 資訊，自動生成符合 ISO/ASME GD&T 標準的 CMM 量測程式。量測結果即時回傳至雲端數位串，形成品質資料的閉環。這套系統的目標是解決量測工程師短缺的問題，讓量測程式開發從「天」縮短至「小時」。

• 熱點三：Digital Thread 與 AI 整合——從資料流到決策引擎

  Microsoft 在 2025 年 3 月的研究報告中指出，AI 與數位串的整合正在把品質資料從「記錄工具」升級為「預測引擎」。當設計、製造、品質的歷史資料都被串連後，AI 模型可以預測哪個供應商的零件最可能超出公差、哪個製程參數組合將導致品質異常，實現真正的預防性品質管理。

六、台灣製造業如何起步？

台灣製造業在精密機械的製造能力上具備深厚底蘊，但在資料流的數位化上仍有明顯的落差。以下是一個務實的三階段起步路徑：

• 第一階段：診斷你的資料斷點

  在導入任何系統之前，先畫出你的產品資料流：設計資料、製造資料、品質資料目前各在哪個系統？它們之間如何傳遞？哪些環節還是人工複製貼上、或是紙本記錄？找出斷點，才能決定優先補強哪個環節。

  
  

• 第二階段：以 QIF 或 STEP 作為品質資料標準化的起點

  對台灣的精密機械與 CMM 量測廠商而言，最直接的切入點是品質資料端。將 CMM 量測結果輸出為 QIF 格式，並與設計 CAD 模型建立連結，是建立數位串最具 ROI 的第一步。工研院量測中心（ITRI/CMS）已建立相關技術能量可供諮詢。

  
  

• 第三階段：尋求政策資源支持

  台灣政府的「智慧機械產業推動方案」與中小企業智慧製造輔導計畫，均可提供數位轉型的補助與技術輔導資源。NIST 也提供了針對中小型製造商的「數位串路線圖（Digital Thread Roadmap）」，可作為規劃參考。

數位串不是大企業的專利，也不是遙遠的未來科技。它是一套資料架構的思維轉變：從「各自管好自己的資料」，到「讓資料在整個產品生命週期中自由流動」。

對台灣製造業來說，這既是挑戰——需要改變長期習慣、導入新標準；也是機會——台灣有精密製造的技術基礎，缺的是資料語言，而這個缺口是可以補的。

從現在開始，問自己一個問題：你的下一個訂單，客戶要求的品質資料，你能用數位格式交出去嗎？