從「智慧機械」專利地圖論未來全球智慧製造發展趨勢分析

 

一、前言- 按，機械業向來是台灣製造業的重要出口產業，面對對岸紅色供應鏈崛起，台灣必須加速製造產業創新與升級腳步，更要抓住時代趨勢脈動。因此，「智慧機械」列為政府的五大創新產業政策之一，其主要目的是要將台灣從「精密機械」升級為「智慧機械」，除解決人力不足問題，更透過技術升級以利與終端消費使用者接觸，藉以尋找全球市場新藍海。

 

       而所謂「智慧機械」係指整合各種智慧技術元素，使其具備故障預測、精度補償、自動參數設定與自動排程等智慧化功能，並具備提供問題的解決方案，以建立差異化競爭優勢之功能。(行政院國家發展委員會)

 

      因此，「智慧機械」的範疇應包含機器設備、零組件、機器人、物聯網、大數據、網實融合(CPS)、傳感器等產業，藉由「智慧機械」以架構出高效率、高品質、高彈性之「智慧製造生產線」，然後再透過雲端、網路與消費者作快速連結，提供大量客製化之產品，進而形成聯網、製造、服務等一條龍體系。

 

       當前，我國政府積極以「智慧機械」推動產業智慧製造之作法如下：

掌握外部客戶關係(CRM)及水平供應鏈(SCM)系統，建立水平整合系統，並垂直整合企業內部資源計畫(ERP)、電腦整合製造(CIM)與製造執行系統(MES)，據以強化垂直系統整合，再經由感測控制(IaaS)、聯網平台(PaaS)及軟體服務(SaaS)，提升整體產業競爭力。

 

       藉由產業鏈之水平、垂直與相關系統整合，以達成大量客製、高效生產、自主決策及故障預測等目標，並滿足客戶需求。

                            (圖文來源：經濟部)

　   因此，鑑於「智慧機械」對於國內產業的重要性，於是我們從全球專利資料庫的海量專利資料中，透過相關關鍵技術關鑑字及技術國際分類找出與智慧機械有關的「工具機」、「工業機器人」、「物聯網」、「傳感器」、「智慧製造」等專利數據作一統計分析，其涵蓋有趨勢分析、競爭公司分析等分析等等，據以描繪現階段2011- 2017年全球智慧機械的發展概況，並提供各業界之參考。

 

二、全球「智慧機械」專利之發展趨勢

 

　　從2011-2017年止(2018不列入評估)，全球涉及智慧機械的「工具機」、「工業機器人」、「傳感器」、「物聯網」、「物聯網」等專利，其每年的公開/公告量呈現成長的情況，代表著全球相關業者相當注重智慧機械領域之技術研發。

 

三、全球「智慧機械」專利之競爭公司分析

 

(一)、「工具機」專利

　　從2011-2018年止，由下表可知，FIDIA SPA(IT)、DOOSAN(KR)、QIANGLONG(CN)等擁有較多工具機專利數。

全球「工具機」專利之競爭公司分析圖

 

(二)、「工業機器人」專利

　　從2011-2018年止，從下表可知，YASKAWA DENKI(JP)、FANUC(JP)、UNIV GUANGXI(CN)等擁有較多工業機器人專利數。

全球「工業機器人」專利之競爭公司分析

 

(三)、「物聯網」專利

　　從2011-2018年止，從下表可知，涉及機床(B23)的全球物聯網專利以ILLINOISTOOL(US)、DELPHI(US)、LINCOLN(US)等擁有較多專利數。

全球涉及機床「物聯網」專利之競爭公司分析

 

(四)、「傳感器」專利

　　從2011-2018年止，從下表可知，涉及機床(B23)的全球傳感器專利以BOSCH(DE)、ILLINOIS TOOL(US)、NGK SPARKPLUG(JP)等擁有較多專利數。

全球「傳感器」專利之競爭公司分析

 

(五)、智慧製造

　　從2011-2018年止，從下表可知，FANUC(JP)、SIEMENS(DE)、STATE GRID(CN)等擁有較多智慧製造之專利數。

全球「智慧製造」專利之競爭公司分析

 

八、結論

 

       從上述的「智慧機械」的解析，全球較知名領導廠商FANUC、西門子、安川電機、伊利諾工具、GM汽車、博世、洛克威爾等公司，整佈局全球智慧製造專利已有實績，例如：

 

　　(一)、德國賓士汽車：消費者可從車色、皮椅、音響、輪圈、車燈等各種配備的不同選項中逐一挑選自己要的規格，上百萬種的組合，BENZ仍能在客戶可接受的價格下如期交車。從大量客製化的競爭中找到增加價值的經營模式。

德國賓士汽車的智慧工廠(照片取自：益控通自動化媒合平台)

 

　(二)、德國西門子安貝格智慧工廠：強化全球市場客戶關係，對應少量多樣、大量客製化的生產模式，在廠房面積、員工人數不變下，在1989年~2014年的25年間產能提高8倍，體現土地坪效、人均產值提升的工業4.0目標。

德國西門子安貝格智慧工廠(照片取自：DIGITIMES)

 

(三)、日本富士通島根智慧工廠：產線移回日本，透過人機協同之智慧製造革新生產，提高人員生產力及土地坪效。年產2,000萬台高階筆電，每一台均客製化生產。

日本富士通島根智慧工廠(照片取自：日經中文網)

 

因此，藉由「智慧機械」導入製造及創新服務模式，除了可以提高人員生產力及土地坪效外，尚可提升人均產值，進而提升產品與服務之競爭力。

 

       故，今透過建置「智慧機械」的全球性專利地圖，除了可以探知各國「智慧機械」的核心技術，以及同性質競爭公司的研發技術及其專利佈局，除了可以避免重複研發技術而浪費研發資源外，尚可避開他人「智慧機械」的專利地雷區，並可透過進一步的技術功能分析獲知自身的競爭優勢，或者將既有的「智慧機械」技術進行提升技術創新改良或迴避設計，進而促進產業升級，提升企業自身價值及競爭優勢。

 

延伸閱讀：2019年全球「智慧機械」專利地圖趨勢分析

 

關鍵字：專利、專利地圖、智慧機械、智慧製造、工業4.0

資料來源：

1.經濟部的簡報檔

(http://www.tami.org.tw/wisdom_machine/wisdom_machine-1060106.pdf)

2.益控通自動化媒合平台(http://www.digorlon.com/list/post?tag=%E5%B7%A5%E6%A5%AD4.0)

3.DIGITIMES

(https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&cat1=20&cat2=10&id=0000518380_RMF2FWZI9Y2B2VLY2UKWF)

4.日經中文網

(http://zh.cn.nikkei.com/china/ccompany/27661-2017-10-31-09-10-23.html)

 

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