每個人都應該知道工業5.0時代下藥品包裝的視覺疲勞挑戰與創新解決方案
隨著工業5.0時代的來臨，人機協作與以人為本的設計理念正深刻改變著製藥產業的生產模式。近期《Sensors》期刊發表的一項研究（2025年9月）揭示了藥品包裝環境中一個長期被忽視的職業健康問題：在光線不足條件下進行高強度體力和視覺任務的操作員，其視覺疲勞程度在工作週和輪班期間持續增加，尤其在夜班時達到高峰。這項研究結合穿戴式眼動追蹤技術與環境照明測量，為我們理解製藥包裝業的視覺疲勞問題提供了嶄新的科學視角。本文將深入探討工業5.0背景下視覺疲勞的成因、監測技術的創新應用，以及如何透過人因工程解決方案優化藥品包裝流程，同時分析尖端藥包材技術如何與這些創新相輔相成，共同提升製藥生產的品質與效率。
一、工業5.0與視覺疲勞監測的時代背景
工業5.0的核心價值在於重新樹立「人」在生產體系中的核心地位，強調人機協作而非機器取代人力。這種範式轉變對製藥包裝業意義深遠，因該行業迄今仍高度仰賴人工執行精細的檢驗與包裝作業。《Sensors》期刊的研究明確指出，藥品包裝車間的操作人員，時常需在照明條件欠佳的環境中完成高重複性視覺任務，這類工作屬性使他們淪為視覺疲勞的高風險族群。視覺疲勞不僅會引發眼部不適、乾澀、視力模糊等症狀，更會造成注意力渙散與認知能力下降，直接影響藥品包裝的精準度與一致性。現有解決方案存在顯著短板，多數視覺疲勞相關研究皆聚焦於控制室與實驗室環境，與實際生產現場的複雜條件相差甚遠。這種研究與應用的脫節，導致許多理論上有效的干預手段，在工業現場難以發揮預期成效。更值得警惕的是，哥倫比亞安全委員會2024年發佈的報告顯示，製造業的職業病發病率居各行業之首，佔總病例數的21.1%。其中視覺健康問題雖極為普遍，卻時常被錯誤歸類或低估影響程度。這一現狀，凸顯了在工業5.0框架下，開發實用且可靠的現場視覺疲勞監測系統的迫切性。
二、藥品包裝中視覺疲勞的科學分析
視覺疲勞的生理機制是一個複雜的多層次過程，涉及從眼部肌肉到高階認知功能的全面影響。《Sensors》研究透過Tobii Pro Glasses 3眼動追蹤裝置捕捉到的數據顯示，隨著疲勞累積，操作員的注視持續時間顯著延長，注視模式變得更加固定，瞳孔直徑也出現可測量的變化。這些眼動行為的改變反映了認知負荷的增加和視覺系統調節能力的下降。為了系統性評估這些風險，研究團隊結合了失效模式及影響分析(FMEA)與人因工程原則，建立了一個多維度的風險評估模型。該模型不僅考慮了疲勞的生理表現，還整合了環境與組織因素，如照明條件、輪班制度和任務設計等關鍵觸發因素。研究結果特別指出，照明不足、輪班工作制（尤其是夜班）以及高度重複性的視覺任務是導致藥品包裝操作員視覺疲勞的三大主要因素。值得注意的是，在光線不足環境下進行高體力勞動強度的任務時，疲勞程度達到峰值，這種雙重負荷情境需要特別關注。研究數據揭示，視覺疲勞並非線性發展，而是在工作週內呈現累積性增長，到週五時達到最高水平，這種模式強調了恢復不足在疲勞形成中的關鍵作用。
三、監測技術的創新應用
在監測技術的創新方面，《Sensors》研究開創性地將穿戴式感測器整合到實際生產環境中。研究團隊使用的Tobii Pro Glasses 3眼動追蹤系統能夠以100Hz的採樣頻率記錄操作員在執行任務時的眼動數據，包括注視點、掃視運動和瞳孔直徑變化等關鍵指標。這種方法突破了傳統實驗室研究的局限，實現了在真實工作場景下的即時監測。研究還發展了一套多模態數據融合策略，將客觀的生物特徵指標（如注視持續時間和瞳孔直徑）與主觀問卷調查（改良的視覺疲勞量表）相結合，這種互補性方法大幅提高了疲勞評估的全面性和可靠性。為了處理海量的眼動數據並提取有意義的疲勞模式，研究團隊應用了主成分分析(PCA)演算法，成功將七個關鍵眼動指標降維為三個主成分，其中「注視特徵」成分（包含平均注視持續時間和注視百分比）被證明是視覺疲勞最敏感的指標。這種數據驅動的方法不僅能夠識別疲勞的早期跡象，還可以為動態環境中的即時預警系統提供科學基礎。研究結果顯示，該系統在實際工作條件下能夠有效區分不同疲勞狀態，為後續的人因工程干預提供了精確的目標。
四、人因工程解決方案的設計與驗證
基於上述研究成果，研究團隊設計並驗證了一系列人因工程解決方案，顯著改善了藥品包裝環境中的視覺疲勞問題。在照明優化方面，動態調光系統與局部工作檯燈的結合被證明具有顯著效果。研究數據顯示，將工作區域的照度提升至ISO/CIE 8995-1:2025標準建議的500-1500勒克斯範圍（特別是對於精密檢驗任務），可減少約30%的視覺不適報告。任務流程的重新設計是另一項關鍵干預，透過引入結構化休息制度（每20-30分鐘短暫視覺休息）和任務自動化分級，有效打破了重複性負荷的累積循環。實驗數據表明，這種介入可使週五的疲勞水平降低至接近週三的水準，顯著改善了疲勞的週期性累積效應。包裝線的視覺介面也經過了系統性改良，包括提高色彩對比度、優化資訊層級和減少不必要的視覺雜訊。這些改變使操作員能夠更直覺、高效地獲取關鍵信息，降低了視覺系統的負荷。特別值得注意的是，這些解決方案並非孤立運作，而是形成了一個相互支持的系統性干預框架，其整體效果大於各部分之和。研究結果證實，全面實施這些人因工程措施後，不僅操作員的視覺疲勞症狀明顯減輕，藥品包裝的錯誤率也下降了約25%，展現了人本設計在提升品質和效率方面的雙重效益。
五、德源包裝的產品優勢與工業5.0的契合性
在工業5.0的框架下，德源公司提供的產品為製藥業提供了獨特的解決方案。作為全球多家世界級包裝製造商的指定代理及分銷商，德源致力於提供最優良且先進的包裝技術，其產品線涵蓋注射劑、口服藥、噴霧劑、滴眼液及診斷試劑等全方位藥品與保健品包裝需求，完美契合工業5.0強調的人機協作與智能化解決方案。德源的注射劑容器採用高化學穩定性的玻璃材質，確保藥物純度與效能，並通過完美密封系統保障儲運安全；口服藥瓶則整合初次開啟標籤、防盜瓶蓋及兒童安全蓋等設計，提升使用便捷性與安全性，同時全程於潔淨車間生產以符合高衛生標準。噴霧製劑瓶專注精確噴出控制與潔淨度，滴眼劑瓶嚴格遵循歐洲藥典無添加劑規範，而外用藥品與保健品包裝更兼具避光、防紫外線等多功能特性。此外，德源與供應商建立的戰略夥伴關係，不僅確保供應鏈穩定性，更能快速響應客戶客製化需求，這種靈活高效的服務模式正是工業5.0核心價值的體現。透過持續引進如Corning Velocity管製玻璃等創新材質，德源進一步強化包裝的抗磨損性能與環保特性，為製藥客戶提供兼具安全性、合規性及永續性的專業包裝解決方案。
六、跨領域整合的未來展望
藥品包裝領域的未來發展將日益依賴於跨學科技術的深度融合。智慧包裝的進化路徑之一是在現有標籤技術中嵌入視覺疲勞感知功能，這種「主動式」包材可與穿戴式感測器網絡協同工作，形成全面的操作員狀態監測系統。數位孿生技術為包裝設計開闢了新的可能性，透過建立虛擬模擬環境，設計師能夠在產品開發階段就評估不同設計對操作員視覺負荷的影響，這種預防性人因工程方法可大幅減少實際生產中的適應問題。在永續發展方面，未來的挑戰在於平衡環保需求與人因考量，例如開發既符合回收標準又能提供良好視覺辨識性的包裝材質，這需要材料科學、視覺心理學和工業設計的緊密合作。從更廣泛的角度看，工業5.0願景中的「社會化製造」概念將促使藥品包裝系統從單純的產品導向轉變為服務導向，其中操作員的健康與效能成為核心價值指標。這種轉變需要建立新的評估框架和設計標準，並發展相應的跨學科教育體系，以培養能夠在技術創新與人文關懷間架起橋樑的新一代工程師和設計師。
結語
工業5.0時代為解決藥品包裝中的視覺疲勞問題提供了新的思路與工具。從《Sensors》研究的實證數據我們清楚地看到，透過整合穿戴式監測技術、人因工程設計和先進藥包材，我們能夠創造出既高效又人性化的工作系統。這種整合式方法不僅減輕了操作員的視覺負荷，也提升了產品品質和生產效率，實現了真正的共贏。未來，隨著智慧感測技術和數位化設計工具的不斷進步，我們有望建立更加精準、自適應的視覺健康管理系統，最終實現製藥包裝環境中人員健康與生產效能的和諧統一。
附錄
