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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導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?
導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?

當無人機、無人船失去衛星定位訊號,還能繼續完成任務嗎?這道問題不只考驗導航設備的精度,更牽涉不同技術如何搭配,才能兼顧成本、可靠性與實際部署需求。

要理解自主載具如何在衛星訊號中斷時持續導航,得先認識「慣性導航」。互宇向量執行長鍾宏彬拿棒球作比喻:投手把球投出去後,球沒有GPS或遙控器,仍會依照出手角度、力量與旋轉向前運動。慣性導航則透過感測加速度與旋轉變化,持續推算載具的姿態、速度與位置。不過,慣性導航的誤差會隨時間累積,衛星定位訊號一旦中斷,位置推算也可能逐漸偏移。因此,自主載具需要不同定位與感測技術相互配合。2022年成立的互宇向量,便從這項需求切入,協助客戶選擇適合的導航技術,並將系統整合到產品中。

先定義任務,再決定導航規格

「以終點當起點。」鍾宏彬如此形容互宇向量的產品開發原則。相較於先提供設備、再由客戶自行整合,互宇向量在開發初期便參與討論,了解客戶要完成什麼任務,再決定性能、材料、演算法與預算。這套方法稱為「前端部署」。

以無人機精準投送為例,客戶希望載具不只抵達指定區域,還能接近建築物完成投送。飛行距離、定位精度、是否有人遙控,以及衛星訊號中斷後需要自主運作多久,都會影響系統設計。互宇向量必須先釐清這些條件,再選擇感測元件、調整導航架構,而不是直接套用既有產品。

互宇向量的技術涵蓋光纖陀螺儀(FOG)、慣性量測單元(IMU)、姿態與航向參考系統(AHRS),以及GNSS/INS融合導航方案。團隊曾與產業夥伴在實際水域驗證無人船導航系統,也透過觀音山隧道測試,觀察衛星訊號中斷時的導航表現。

對客戶而言,驗證的重點在於系統能否在任務要求的時間內維持足夠精度。互宇向量也不一定選用最高規格的零組件,而是依照需求調整演算法、材料與系統配置,必要時整合其他供應商的技術,減少客戶自行開發、測試與整合的時間及成本。

從光纖陀螺到系統整合,互宇向量把技術推向可部署的產品

鍾宏彬2010年投入光纖陀螺核心技術研究,2016年共同創辦極星光電。當時核心元件的客戶多具備自行整合能力,應用市場相對有限。他逐漸意識到,若想讓技術接觸更多使用者,就不能只停留在零件,還得往感測模組與完整系統發展。2022年成立互宇向量後,鍾宏彬延續過去累積的技術,採取合作設計製造(JDM)模式,讓團隊從產品開發初期便參與設計與驗證。

他把這種服務形容為「高階料理包」:客戶不必自行採購所有原料、研究怎麼煮,而是由互宇向量協助整合適合的技術,完成產品部署。公司不走低價、拚量路線,而是選擇與少數具有長期需求的專業客戶深入合作。目前團隊服務約12家核心客戶,透過持續參與產品開發,累積技術與合作經驗。

航太市場考驗的不只是技術,還有供應鏈與驗證能力

航太是互宇向量積極拓展的市場。目前約四成業務聚焦航太應用;2023年,團隊也與國家太空中心(TASA)展開策略性合作,推進MIOC與FOG技術的太空應用。

航太產業尤其重視「飛行履歷」(Flight Heritage)。鍾宏彬打趣地說,普通杯子就是杯子,但如果真的上過太空,「它就變成太空杯」。設備即使通過完整的地面測試,仍不等於經歷過發射與太空環境。對國際航太客戶而言,實際飛行驗證是評估設備可靠性的重要依據。鍾宏彬回憶,團隊過去花了兩、三年尋找海外企業客戶,始終不得其門而入。後來有國際業者得知互宇向量與國家太空中心合作,反而主動找上門。這段經驗讓他體會到,進入航太供應鏈除了技術能力,還需要讓國際客戶看見合作經驗與可信度。

從中央大學到蘆竹,桃園產官資源如何成為互宇的產業支點?

互宇向量與桃園的淵源,早在公司成立前就已開始。鍾宏彬從中央大學求學、攻讀博士到投入研究,一路留在桃園;第一次創業落腳楊梅,互宇向量則從青埔搬到蘆竹,建立廠辦空間。他笑稱,自己就像桃園「生出來的baby」。

桃園及北部地區聚集電路板、電子製造與機械加工等供應商,具備成熟的產業基礎。不過,部分業者長期專注既有市場,未必想過自身技術還能延伸至無人載具與航太應用。鍾宏彬舉例,互宇向量曾與傳統機械加工業者合作,協助對方了解航太供應鏈的品質驗證與製造要求,探索跨入新市場的可能。對這些業者而言,挑戰未必是技術能力不足,而是過去缺乏接觸航太應用的機會,不熟悉相關規格與驗證流程。

創業過程中,互宇向量也持續接觸桃園市政府青年事務局及相關局處、育成體系,參與創業交流與產業展會。鍾宏彬看重的是這些場合能讓團隊認識不同領域企業,拓展未來合作的可能。包括Meet桃園+在內的創業輔導與產業交流平台,也為在地新創提供接觸產業資源的機會。

從光纖陀螺核心元件走向完整導航系統,再延伸至航太合作與海外市場,互宇向量逐步建立從任務規劃、技術整合到系統驗證的能力。接下來,如何運用桃園既有的電子製造與精密加工基礎,找到更多能共同開發產品的夥伴,將是團隊拓展國際市場的重要課題。

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