全球智慧製造專利TOP 100出爐!IBM奪冠,台積電、鴻海、英業達成台灣前三強
全球智慧製造專利TOP 100出爐!IBM奪冠,台積電、鴻海、英業達成台灣前三強

科技創新情報SaaS服務商智慧芽發布《全球企業智能製造專利排行榜》,該榜單基於智能製造技術進行全球專利檢索,包括相關企業在智能製造領域的基礎設施、數據平台、生產建模、製造雲和數據應用等,對全球企業在智能製造領域的專利佈局進行成果洞察。

根據智慧芽榜單數據,美、日企業在智能製造領域優勢明顯,其中國際商業機器公司(IBM)、西門子公司、三菱電機株式會社分別以1741件、1580件和1081件相關專利申請數量位列榜單前三,台積電、鴻海以及英業達等台灣科技創新三強也在榜單較前列,另有20家中國企業入榜,如國家電網、平安科技、格力電器、華為等。

美、日企業優勢明顯 榜單前25位中佔比80%

榜單顯示,前100位的企業主要來自11個國家——數量最多的是美國,總計34家;日本緊隨其後,共27家;其他入榜企業所屬國家有韓國(6家)、德國(5家)、英國和瑞士(各2家),愛爾蘭、印度、法國以及沙烏地阿拉伯均各有1家企業入榜。

智能製造專利百強
圖/ 智慧芽

從上述地域分佈情況可以看出,位列第一梯隊的申請人主要來自美、日、中、韓、德這類經濟發展及製造業技術水平相對較高的國家。其中美國、日本企業在榜單前25位中,佔了20席,佔比80%。

新一代信息技術的發展,推動了新一輪工業革命來臨,工業生產製造正逐步向智能化轉型。2011年,利用信息化技術促進產業變革的第四次工業革命開啟,智能製造成為這一次工業革命的重要變革方向。

美國、德國等高度工業化國家率先提出了智能製造的概念:2012年,美國為了形成智能製造標準化體系成立了智能製造聯盟;2014年,德國提出了「工業4.0」戰略的標準化路線圖,此後越來越多的國家也開始重視智能製造的發展。

台積電、鴻海以及英業達是台灣三強

近年來,隨著AI、5G等新興技術的崛起,各行各業均呈現智能化傾向。在此大背景下,智能製造企業顯然已成為支撐國家發展的重要引擎。

榜單顯示,有17家中國企業和3家台灣企業上榜。17家大陸企業包括:國家電網、平安科技、格力電器、華為等知名企業。

近年來,國家電網一直致力於全面建設電力物聯網,實現業務協同和數據貫通,因此在電力系統、信息處理等方面申請了較多專利。平安科技則是搭建了平安云平台,在雲計算和大數據方面投入了一定研發,除了金融,在汽車、智慧城市等方向上也取得了一定成就;格力電器作為集研發、生產、銷售、服務於一體的國際化家電企業,在工業製品化上有所積澱,近年來在山東、江西等地陸續建立自己的智能工廠,因此也儲備了較多相關專利。華為在雲計算和大數據方面有一定積累,並且旗下懂行業務板塊致力於為企業提供數字化轉型方案,為企業搭建全生命週期的生產管理平台。

另外,入榜的台積電、鴻海以及英業達等三家公司均為台灣地區規模較大、發展較為成熟且注重科技創新的公司,在智能製造領域儲備的專利數量較多,分別擁有218件、165件和140件相關專利。

台積電是全球第一家專業集成電路製造企業,需要滿足不同產品的生產需求,對於生產計劃、設備管控提出了較多的解決方案,其專利多分佈在數據處理和生產設備上。

鴻海是全球3C代工領域典型代表企業之一,對生產控制、產品質量控制等相關技術領域研究較多,其專利較多分佈在錯誤檢測、工業管理、生產控制上。

英業達專注筆記本電腦、服務器及智能設備的設計、開發與製造,是全球最佳的系統、軟件與服務公司之一,專利主要分佈在智能檢測、基礎設施和製造雲等領域。據悉,自2001年至2020年,英業達連續20年保持台灣發明專利申請前十名,在創新研發方面十分注重專利佈局。

智能製造專利百強
圖/ 智慧芽
智能製造專利百強
圖/ 智慧芽

根據智慧芽《全球企業智能製造專利排行榜(TOP100)》分析,智能製造是對生產製造活動全過程的信息化和智能化,是信息技術、自動化技術與先進製造技術的深度融合,既包括實體世界的生產設備、物料、產品等物理對象之間的互聯,也包括虛擬世界中各種信息的交互。智能製造是未來工業化的主導模式,引領了前端研發、智能生產、智能裝備、自動化控制等多個方向,並且隨著大數據、雲計算技術的發展,進一步拓寬了智能製造在數字化、虛擬化、網絡化方面的應用。

檢索範圍包括:基礎設施、數據平台、生產建模、製造雲和數據應用等方面,選取2011年1月1日—2021年5月31日期間全球公開的專利數量進行統計分析。

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科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來
科技創新守護海洋!犀牛盾以循環創新思維破解塑膠危機、賦能永續未來

全球每年約生產4億噸塑膠垃圾,只有不到10%有被回收,其中約有1100萬至1400萬噸最終流入海洋。在十分有限的回收量中,約 8 成來自相對單純、流程完整的寶特瓶回收;反觀,同樣是高頻消費品的手機配件,回收率卻不到 1%。這個現象,對長期從事材料研究的犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫來說,是他反思事業選擇的開端,也是突破的轉捩點。

「手機殼產業其實是塑膠產業的縮影!」他在2025 亞馬遜港都創新日的專題演講上直言。手機殼本質上類似一種快時尚商品,每年有超過十億個手機殼被製造,但產業並未建立材料規範,多數產品混用多種複合塑膠、填料與添加物,既難拆解、也沒有回收機制。結果是,一個重量相當於超過二十個塑膠袋的手機殼,在生命周期終點只能被視為垃圾。

王靖夫指出,連結構複雜的資訊科技產品,回收率都能達 45%,但手機殼明明是最簡單、最應該回收的產品,為什麼無法有效回收?這個命題讓他意識到,與其只做手機殼,不如正面處理塑膠問題本身,從材料設計、製程到後端回收再生,開創循環之道。

犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
犀牛盾共同創辦人暨執行長王靖夫於2025 亞馬遜港都創新日分享犀牛盾如何回應塑膠挑戰、開創循環模式。
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以材料工程打造手機殼的循環力

若塑膠要進入循環體系,前提是「材料必須足夠單純」。王靖夫很快意識到,問題不在回收端,關鍵在最開始的設計端。多數手機殼由多款不同塑膠、橡膠件甚至金屬等複合材料組成,無法被經濟化拆解,也難以透過現有流程再製。為此,犀牛盾在2017年起重新整理產品線,希望借鑑寶特瓶成功循環的經驗,擬定出手機殼應有的設計框架。

新框架以「單 1 材料、0 廢棄、100% 循環設計」為核心,犀牛盾從材料工程出發,建立一套循環路徑,包括:回收再生、溯源管控、材料配方、結構設計、循環製程、減速包裝與逆物流鏈等,使產品從生產到回收的每一階段,皆與核心精神環環相扣。

王靖夫表示,努力也終於有了成果。今年,第一批以回收手機殼再製的新產品已正式投入生產,犀牛盾 CircularNext 回收再生手機殼以舊殼打碎、造粒後再製成型;且經內部測試顯示,材料還可反覆再生六次以上仍維持耐用強度,產品生命週期大大突破「一次性」。

另外,今年犀牛盾也推出的新一代的氣墊結構手機殼 AirX,同樣遵守單一材料規範,透過結構設計打造兼具韌性、耐用、便於回收的產品。由此可見,產品要做到高機能與循環利用,並不一定矛盾。

犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
犀牛盾從材料學出發,實現全線手機殼產品皆採「單 1 材料」與模組化設計,大幅提升回收循環再生效率。
圖/ 犀牛盾

海上掃地機器人將出海試營運

在實現可循環材料的技術後,王靖夫很快意識到另一項挑戰其實更在上游——若塑膠源源不斷流入環境,再強的循環體系也只是疲於追趕。因此,三年前,犀牛盾再提出一個更艱鉅的任務:「能不能做到塑膠負排放?」也就是讓公司不僅不再製造新的塑膠,還能把已散落在環境中的塑膠撿回來、重新變成可用原料。

這個想法也促成犀牛盾啟動「淨海計畫」。身為材料學博士,王靖夫將塑膠問題拆為三類:已經流落環境、難以回收的「考古塑膠(Legacy Plastic)」;仍在使用、若無管理便會成為下一批廢棄物的「現在塑膠(Modern Plastic)」;以及未來希望能在自然環境中真正分解的「未來塑膠(Future Plastic)」。若要走向負排放,就必須對三個路徑同時提出技術與管理解方。

其中最棘手的是考古塑膠,尤其是海洋垃圾。傳統淨灘方式高度仰賴人力,成本極高,且難以形成可規模化的商業模式,因此無法提供可持續的海廢來源作為製造原料。為突破這項瓶頸,犀牛盾決定自己「下海」撿垃圾,發展PoC(概念驗證)項目,打造以 AI 作為核心的淨海系統。

王靖夫形容,就像是一台「海上的掃地機器人」。結合巡海無人機進行影像辨識、太陽能驅動的母船作為能源與運算平台,再由輕量子船前往定位點進行海廢收集:目的就是提升撿拾效率,同時也累積資料,為未來的規模化建立雛形。

從海洋到河川,探索更多可能

淨海計畫的下一步,不只是把「海上的掃地機器人」做出來,王靖夫說:「目標是在全球各地複製擴張規模化、讓撿起的回收塑膠真正的再生利用。」也就是說,海上平台終究要從單點示範,走向可標準化、在不同海域與國家部署的技術模組,持續穩定地把海廢帶回經濟體。

犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
犀牛盾CircularBlue™海洋廢棄物過濾平台初號機將出海試營運,盼解決沿岸海洋廢棄物問題。
圖/ 犀牛盾

他進一步指出,「其實這套系統不限於海洋,也可以在河川上。畢竟很多海洋垃圾是從河流來的。」未來若能推進到河川與港灣,將塑膠在進海之前就攔截下來,不僅有助於減少海洋污染,回收後的材料也更乾淨、更適合再生,步步朝向終極願景——隨著時間推進,海中垃圾愈來愈少,被撿起、回收後再生的塑膠會越來越多。

「我們已經證明兩件事的可行性:一端是產品的循環設計,一端是 AI 賦能海廢清理的可能性。」王靖夫笑說,塑膠管理命題不只為自己和公司找到新的長期目標,也讓他順利度過中年危機。「選擇改變,留給下一代更好的未來。」他相信,即便是一家做手機殼的公司,也能創造超乎想像的正向改變。

AWS 2025 亞馬遜港都創新日,集結產業先行者分享創新經驗。
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