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市場暸望
運用智慧感測 創造人工智慧的應用價值
2019.12.13∣瀏覽數:165

先進國家以政策力量,推動製造業的智慧化轉型與升級,如德國的工業4.0、美國的先進夥伴計畫等,我國政府亦不惶多讓,2016年推出智慧機械產業推動計畫,運用「精密機械」 產業結合智慧化元素,特別是國產工業感測器,發展符合市場需求的應用知識、經驗與技術服務;工具機產業為火車頭工業,也是各國製造業的重要基礎,為強化工具機的智慧製造功能,經濟部工業局輔導廠商投入工業感測器的創新開發,並運用跨領域合作促進機器學習、 深度學習及人工智慧等智慧化技術,期望成為全球智慧機械及高階設備關鍵零組件的研發製造中心。
文 ◆ 工研院電光系統所 戴熒美資深研究員 / 均豪精密 丁士哲副處長 / 工研院電光系統所 謝佳芬專利副理

國際智慧機械的標竿學習
德國為全球機械產業的領導國家,也是各 國機械業者的學習對象,特別是高品質、高 精度、高值化產品及技術,全球製造業更視 德國設備為首要選擇,藉此促進產出品質。 因應顧客需求的改變,德國機械也發展不同 於過去的產品、服務及商業模式,並面對銷售推廣及獲利挑戰。

根據VDMA及McKinsey的調查指出,德國 機械業的未來成功模式有10種,有五項為經 營管理相關議題,如企業規模、國際化、生 產效率、全球生產佈局、管理模式及策略意 圖等,此與全球化競爭及經營效率有關,另 外五項則是產品創新及業務擴張內容,如創 新活動、標準化與模組化、商業模式、售後 服務及創新服務、產業聯盟等。具體內容說 明如下:

1.創新活動
德國機械業者強調創新,但必須有明確 市場定位及差異化,才有較佳價格及獲利空 間,也用產學合作、技術顧問、網路合作等 方式開發新製程,最好能整合產品、技術、 製程及應用方案,如機械手臂與自動化。

2.標準化與模組化
德國機械業者用模組化方式,並跟價值鏈 廠商合作,由個別廠商提供標準化機械或零 組件,聚焦於自有技術,強調規模經濟、專業分工、核心能力等效益,價值鏈廠商則共同促進客製化方案,才有較佳的獲利空間, 共同承擔開發風險,並圖謀未來成長機會, 對於個別企業而言是標準化,對於外部顧客而言則是客製化。

3.新商業模式
德國機械業者聚焦於核心能力,發展模組 化及標準化績效,並創造學習曲線效益,可以 兼顧獲利及成長空間,也僅投入可行性高的開發案,在既有市場飽和之際,也會開發新興市 場,仍應立足於核心能力,並鏈結售後服務及 新服務廠商,共同勾勒新商業模式。

4.售後服務及新服務
德國機械業者認為售後服務及新服務有 成長機會,但未必有利潤空間,主要原因是 顧客不願意付錢、服務品質難評估、僅有機 械化需求、顧客不願委外處理等。目前,多 數服務僅是維護保養等基本需求,如提供零 件、機台維護、教育訓練、設備或系統組裝 等,必須有硬體、軟體及服務,才能要求使用者付費。

5.產業聯盟
隨著應用需求的改變,如機器人與自動 化、輸配電工程、製程技術、移動應用科技 等,德國機械業者面對不同專長的創新要 求,必須發展不同的成功模式,也要對應不 同市場的總體環境,如政策、法規、產業標 準、銷售服務等,跨領域或跨市場廠商的共 同合作,可以促進發展並掌握商機。

全球工具機的生產現況

根據Gardner的統計資料,2018年全球工 具機產值為94,596百萬美元,較2017年的 90,473百萬元成長4.6%,此為2016年谷底攀 升以來的第二年增長,已接近2014年的產值 水準,可見全球工具機產業的起伏波動,特 別是2018年美中貿易戰的持續變化,帶動美 國、中國大陸兩大經濟體的貿易磨擦加劇, 可能衍生的負面影響值得關注。

細論至個別國家,中國大陸為全球最大工 具機生產國,2018年產值為23,460百萬美元,佔全球市場的24.8%,與2017年相較則 衰退了6.5%,此與中國大陸市場需求下降有 關,其次為德國的14,987百萬美元(佔全球 市場的15.8%,增長9.8%),第三大為日本 的14,765百萬美元(佔全球市場的15.6%, 增長10.3%),前三大所佔比重已逾五成, 其後依序為義大利、美國、南韓、台灣、瑞 士、印度、西班牙等,前十大所佔比重更高 達88%(詳見表1),也點出台灣工具機在全 球市場的代表地位,隨著國際局勢的快速變 化,台灣工具機應如何創新求變,才能提升 國際競爭力。

國際工具機大廠的發展動態​​​​​​​

近年來,各國陸續推出智慧製造相關政 策,使得製程技術與虛實整合系統、產品效 能受到重視,此類趨勢與數據驅動、機器學 習及人工智慧等技術息息有關。工具機產業 又稱為火車頭工業,也是各國製造業的重要 基礎,為強化工具機的智慧製造功能,本文 分析國際工具機大廠的發展動態,包括經營 現況及專利分析,藉此說明國際工具機廠商 的發展動態。

1. 經營現況​​​​​​​
如前文所言,中國大陸、德國及日本為 全球工具機的前三大供應國,除了中國大陸 起步慢,以內需市場為主,出口比例不及二 成外,其餘二國皆是全球工具機的重要出 口國,在工具機的各競爭力指標有高水準 表現,如品質、精密度、可靠度、使用壽 命等,國際工具機大廠亦多源自於此,如 德系工具機廠的DMG MORI、TRUMPF、 SCHULER等,日系工具機廠的AMADA、 OKUMA、TOYODA等。

以經營現況來看,DMG MORI為全球最 大工具機廠,2018年營業收入為4,537百萬 美元,較2017年成長了13.4%,該公司強調 外在環境的變化,如高齡化社會的醫療需求 及勞動力縮減、電動車用不同材料的加工技 術變化、人工智慧技術於工具機的創新應用 等,也提出複合化、自動化到數位工廠的發 展規劃,以及「一站購足服務(One-stop Service)」的新商業模式,不僅是傳統的工具機製造,更要涉入周邊設備、應用軟體 等營運範疇,也要相關成員共同配合,如研 發、採購、生產、銷售、安裝等,故積極推 動創新訓練。

其次為TRUMPF,2018年營業收入為4,485 百萬美元,較2017年成長了14.6%,主要產品 為工具機及雷射設備,更積極發展數位化、工 業4.0等技術,包含軟體、硬體及製程,致力 於更經濟、更精密及未來預測方案。

第三大為AMADA,2018年營業收入為 2,829百萬美元,較2017年成長了7.8%,該 公司提出“V-factory"的工廠創新概念,包 括製造資訊可視化的「Visualization」、價值 創造的「Value」及事業成功的「Victory」, 因為機台資訊可上傳網路,只要個人電腦或 行動裝置的APPs,即可掌握生產現場狀況, 並且快速因應,達到減少浪費、機台效益極 大化等好處,也可發展IoT解決方案,創造維 護保養、異常診斷及生產改善等應用價值, 所有開發概念皆來自於顧客需求,也配合顧 客需求提供客製化方案。​​​​​​​
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