從專利分析看智慧製造 台灣的挑戰與機會
發佈日期:2016/6/3 | 類別:資訊電子產業 | 點閱次數:1104

全球已開發國家受到人口老化以及少子化影響,導致就業人口數下滑造成生產力衰退危機,加上近年來工資高漲、匯率波動影響下,進一步迫使製造業者積極尋求多元彈性製造能力,像是Siemens、National Instruments、Rockwell Automation等國際大廠著手開發串接製程價值鏈的智慧製造解決方案,包括:產品設計、產線規劃、生產現場、機械控制、生產操作、生產管理進行無縫接軌。

全球已開發國家受到人口老化以及少子化影響,導致就業人口數下滑造成生產力衰退危機,加上近年來工資高漲、匯率波動影響下,進一步迫使製造業者積極尋求多元彈性製造能力,像是Siemens、National Instruments、Rockwell Automation等國際大廠著手開發串接製程價值鏈的智慧製造解決方案,包括:產品設計、產線規劃、生產現場、機械控制、生產操作、生產管理進行無縫接軌。

市場訊息顯示,智慧製造生產設備具有感測、分析、決策、控制等功能,是先進的製造技術。在智慧製造過程中,感測器、智慧診斷和管理系統,透過有線/無線網路互聯,進行現場製程資料傳遞、分析與監控,使得由獨立、分散的程式控制系統升級為智慧控制系統。

很明顯的,智慧製造主要是運用控制系統和人工智慧技術,基於特定場域(工廠),執行智慧分析、智慧診斷與智慧控制,協助廠商完整地解決智慧自動化產線實際發生的問題。由此,通過智慧製造,生產智慧產品,形成智慧工廠。

台灣在智慧製造產業結構相對不完整,現階段廠商應積極構思關鍵技術導入與技術合作良策。對此,我們針對智慧製造美國核准專利進行分析,藉此掌握智慧製造領域國際研發能力,瞭解智慧製造重要專利權利人專利布局情形以及對產業可能造成之影響。

首先,智慧製造專利權所屬國家別分析,發現,主要集中在美國、德國以及日本手中。其中,美國專利權占比達77.2%、德國占比達7.8%、日本占比則達到2.7%,合計占比高達87.7%,然而台灣占比僅達1.1%。

其次,智慧製造國際大廠重要技術項目布局分析,發現,專利主要集中在控制系統,其次則根據專利多寡依序為軟體開發、多台電腦資料傳輸、數據處理-校正、多工通訊、數位資料處理系統-輸出/輸入、錯誤偵測/修改、影像分析、通訊-電氣訊號處理、資料庫/資料探勘/檔案管理、人工智慧、電信、數位通訊、資訊安全、…等,並且智慧製造重要技術項目專利權多已被美國和德國大廠所囊括。

進一步挑選3家智慧製造指標性國際大廠進行重要技術項目布局比較:

(1)National Instruments:布局集中在軟體開發、操作介面處理、多台電腦資料傳輸、數位資料處理系統-輸出/輸入、影像分析、…等。

(2)Rockwell Automation:布局集中在控制系統、多台電腦資料傳輸、軟體開發、操作介面處理、通訊-電氣訊號處理、…等。

(3)Siemens:布局集中在控制系統、軟體開發、多台電腦資料傳輸、多工通訊、錯誤偵測/修改、操作介面處理、…等。

另外,值得一提的是,Rockwell Automation相較於其他廠商,則在人工智慧與資訊安全的布局相對積極。

此外,針對智慧製造台灣專利權利人進行重要技術項目專利布局分析,發現,主要集中在數位資料處理系統,其次則依序為控制系統、光學-測量與檢查、圖形運算處理、資料庫/資料探勘/檔案管理、多台電腦資料傳輸、人工智慧、通訊-電氣訊號處理、運輸工具/導航/相對位置、電力-測量與檢查、資訊安全、…等。

顯然,美國和德國主導著智慧製造技術趨勢,台灣在智慧製造重要技術與專利布局相對薄弱,屬於智慧製造技術後進國,尤其是在智慧製造涉及的控制系統、軟體開發等相對重要的技術明顯落後國際大廠。建議有意投入智慧製造的台灣廠商,除了投入研發資源開發主要重點技術之外,應積極尋找技術缺口並取得專利,像是使用於智慧製造的人工智慧、智慧製造涉及的資訊安全等,進而開發出更智慧、更安全的智慧製造技術,提高廠商導入智慧製造系統架構的意願。同時,台灣應可結合資通訊領域工業電腦硬體實力和軟體開發能力,以及在感測器,機器人、工具機等領域技術資源,開發出虛實整合雲端平台技術解決方案,應用到台灣製造業者智慧工廠中,帶動我國製造業產業結構優化,進而強化全球競爭力。

本文作者

陳賜賢  資深產業分析師兼專案經理
領域:新興科技、專利監控
簡歷:
專業於新興科技之研究,領域包括:電子閱讀機、多點觸控螢幕、立體電玩裝置、立體電視機、眼鏡式立體顯示器、裸眼式立體顯示器、電子紙顯示器、彩色微機電顯示器、OLED、OLED Lighting、植物工廠、3D手勢控制、3D列印、無線充電、服務型機器人、工業型機器人、醫療機器人、智慧家庭、人工智慧、感測器、血糖監測器等。2012年完成蘋果公司專利監控研究計畫。具十八年以上產業暨研究經驗。 於產業服務期間,曾擔任研發、總經理室、行銷研究等部門管理職務。2002年甄選參加經濟部技術處「第三屆培訓科技背景跨領域高級人才計畫(智慧財產、技術移轉、投資評估)」,並於台灣(政治大學)及美國(華盛頓大學)受訓並結業。國立中央大學產業經濟研究所碩士。
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