用智慧感知创造人工智能的应用价值

发达国家利用政策力量推动制造业智能化转型升级，如德国的工业4.0和美国的高级伙伴计划。中国政府对此也不担心。2016年，启动“智能机械产业推进计划”，利用“精密机械”产业结合智能元素，特别是国产工业传感器，开发满足市场需求的应用知识、经验和技术服务;机床工业是机车工业，是各国制造业的重要基础。智能制造功能，经济部工业局建议制造商投资工业传感器的创新开发，并利用跨学科合作推动机器学习、深度学习、人工智能等智能技术。有望成为全球智能机械和高端装备研发制造中心的重要组成部分。

国际智能机械标杆

德国是全球机械行业的领先国家，也是各国机械制造商的学习目标，特别是高质量、高精度、高价值的产品和技术。全球制造业将德国设备作为首选，从而提升产品质量。为了应对客户需求的变化，德国机械也开发了不同于过去的产品、服务和商业模式，并面临着促销和盈利方面的挑战。

根据VDMA和麦肯锡的调查，德国机械行业未来有10种成功模式，其中5种与管理问题有关，如企业规模、国际化、生产效率、全球生产布局、管理模式和战略意图。与全球竞争和运营效率相关的其他五个项目是产品创新和业务扩张，如创新活动、标准化和模块化、商业模式、售后服务和创新服务、行业联盟。具体内容如下:

1. 创新活动
   德国机械行业强调创新，但必须有明确的市场定位和差异化，才能有更好的价格和盈利空间。通过产学研合作、技术咨询、网络合作等方式开发新工艺。最好集成产品、技术、过程和应用解决方案，如机械臂和自动化。
2. 标准化和模块化
   德国机械制造商使用模块化方法并与价值链制造商合作。各种制造商提供标准化的机械或组件，重点关注自己的技术，强调规模经济，专业的劳动部门和核心能力。价值链制造商促进定制的解决方案具有更好的利润空间，股票开发风险，并寻求未来的增长机会。它为个别公司标准化并为外部客户定制。
3. 新的商业模式
   德国机械工业注重核心竞争力，发展模块化和标准化性能，创造学习曲线效益。它可以考虑盈利能力和增长空间，只投资于高度可行的开发项目。当现有市场饱和时，新兴市场的发展仍应以核心竞争力为基础，与售后服务和新的服务提供商相联系，共同勾画新的商业模式。
4. 售后服务及新服务
   德国机械行业认为售后服务和新服务有成长机会，但可能没有利润空间，主要是因为客户不愿付费，服务质量难以评估，只有机械化需求，客户不愿外包。目前，大多数服务仅是维护等基本需求，如提供零硬件、软件等，服务都需要进行硬件维护、教育培训、设备或系统组装等，以要求用户付费。
5. 产业联盟
   随着应用需求的变化，如机器人和自动化、输配电工程、工艺技术、移动应用技术等，德国机械工业必须开发不同的成功模式，以响应不同专业的创新要求，它还必须与不同市场的整体环境相适应。，如政策、法规、行业标准、销售服务等，跨领域或跨市场厂商的联合合作可以促进发展，把握商机。

全球机床生产状况

根据加德纳的统计，2018年全球机床产值为945.96亿美元，比2017年的904.73亿美元增长4.6%。可以看出，全球机床行业的起伏，特别是2018年中美贸易战的持续变化，中美两大经济体之间的贸易摩擦加剧，可能产生的负面影响值得关注。具体来说，就个别国家而言，中国大陆是世界上最大的机床生产国。2018年，总产值234.6亿美元，占全球市场的24.8%。与2017年相比，下降了6.5%，这与中国大陆需求的下降相一致。相关,其次是德国的149.87亿美元(占全球市场的15.8%,增长9.8%),第三是日本的147.65亿美元(占全球市场的15.6%,增长10.3%),三大占50%以上,其次是意大利,美国,韩国,台湾,瑞士、印度、西班牙等，排名前十的占比更高，为88%，也说明了台湾机床在全球市场上的代表性地位。在国际形势日新月异的今天，台湾机床如何创新变革，以提升国际竞争力?

国际机床制造商的发展趋势

近年来，各国相继出台了与智能制造相关的政策，使得工艺技术、虚拟实境集成系统和产品性能受到重视。这些趋势与数据驱动、机器学习和人工智能技术密切相关。机床行业又称机车行业，也是重要的基础，为了强化机床的智能制造功能，进一步分析了国际机床制造商的发展趋势，包括业务现状和专利分析，解释国际机床制造商的发展趋势。

1. 操作状态

   如上所述，中国大陆，德国和日本是世界上机床的顶级供应商。除了中国大陆的慢速开始外，国内主要市场是主要出口市场，出口比例不到20％。剩下的两国都是全球机床。重要的出口国具有高标准的机床竞争力，如质量，精度，可靠性，使用寿命等，而主要的国际机床制造商也来自此，如德国机床工厂的DMG。森，特朗普，舒勒等，阿马达，奥奥马，丰田等

   从目前的经营情况判断，DMG·森林是世界上最大的机床工具，2018年营业收入为45.37亿美元，从2017年增加了13.4％。公司强调外部环境的变化，如医疗需求在老龄化社会和劳动力减少中，电动汽车中使用的不同材料的加工技术的变化，以及人工智能技术在机床等中的创新应用，也提出了数字工厂的复合和自动化的发展。“一站式服务”的发展计划和新的商业模式不仅是传统机床制造，而且还参与了外围设备和应用软件的运行。他们还需要与相关成员合作，如研发，采购，生产和销售，安装等，因此积极推动创新培训。它之后是2018年营业收入为44.85亿美元，超过2017年增加14.6％。主要产品是机床和激光设备，更积极开发数字，工业4.0和其他技术，包括软件，硬件和制造过程，致力于更经济，更精确，更新的预测解决方案。

   第三大的是AMADA, 2018年营业收入28.29亿美元，较2017年增长7.8%。公司提出了“v -工厂”的工厂创新理念，包括制造信息可视化的“可视化”和商业成功的“价值创造”、“价值”和“胜利”，因为机器信息可以上传到互联网上，只要个人电脑或移动设备的app，可以掌握生产现场的状态，快速响应，实现减少浪费、机器效益最大化的效益。它还可以开发物联网解决方案，以创造应用价值，如维护、异常诊断和生产改进。所有的开发理念都来源于客户的需求，并提供定制的解决方案来满足客户的需求。

   其余主要国际机床制造商的营业收入均低于20亿美元，其中OKUMA为19.92亿美元，TOYODA为16.46亿美元，SCHULER为14.31亿美元，仍然是日本和德国机床制造商的世界。按人均产值计算，大隈在国际主要机床制造商中排名第一。2018年人均产值为55.4万美元，明显领先于其他制造商，DMG MORI为34.8万美元，AMADA为34.4万美元，TRUMPF为33.4万美元。1万美元，工厂之间的差距并不明显，最后是SCHULER和TOYODA，只有21.7万~ 21.8万美元。总体来说，国际机床大，工厂的人均产值不低，这代表着较高的经营效率和附加值。

   在研发支出和研发的比例方面，国际机床制造商的第一名是Trumpf。2018年，研发支出接近4亿美元，研发比例达到9％。这是因为家庭公司的相对稳定性。预计更多研发资源将创造更美好的未来。其他主要国际机床制造商的研发占相对较低的百分比，大约在1％和4％之间。由于较低的营业收入，仍有相当大的研发规模，如DMG MORI，TOYODA，AMADA等，超过6000万美元，OKUMA超过2000万美元。

2. 专利布局

   为把握国际机床制造商的智能制造趋势，本文以DMG MORI、TRUMPF、AMADA、OKUMA、JTEKT、SCHULER等6家国际机床制造商的专利布局为主体，以“Sensor”作为必要的关键查询专利数据库。这是因为传感器是智能制造和工业4.0的关键组成部分。它可以掌握各种制造信息，如振动、压力、距离、温度、湿度等，并派生出各种智能制造功能，辅以“机器学习”等次要关键词，“人工智能”或“系统集成”是在1999年至2019年的统计期间收集的。共获得2321例患者。由此可以看出，国际机床制造商与智能制造相关的专利数量在不断增加。的低端徘徊在1999年到2004年,每年只有46到69笔,2007年增加到每年125笔,每年100年突破壁垒,然后上升到一个新的高152笔2008年,并提出从2009年到2014年,波动情况大致是在113年至180年之间,然后上升到209年的2016,每年突破200个水平，2017年继续增加到237个，创历史新高，也表明了智能制造的趋势。持续升温，特别是2012~2013年之后，各国相继出台了与智能制造相关的政策，带动了新一轮产业创新。就单个制造商而言，JTEKT是国际机床制造商中最智能制造相关的专利。 There were 731 patent applications from 1999 to 2019, accounting for 31%, followed by OKUMA's 603 patents (accounting for 26%), DMG MORI 411 (18%), TRUMPF 330 (14%), AMADA 190 (8%), SCHULER 56 (3%), etc.

国产智能机器和传感器概述

发达国家利用政策力量推动制造业智能化转型升级，如德国的工业4.0、美国的高级伙伴项目。中国政府对此也不担心。2016年推出的“智能机械产业推广计划”也是前五的创新型产业计划之一，利用“精密机械”产业结合传感器、机器人等智能元素，开发满足市场需求的应用知识、经验和技术服务，推进“智能机械”产业，让中国成为全球智能机械关键零部件和高端装备的研发制造中心。

工业传感器和应用系统也是创新的主要主轴之一，利用智能感应的检测，判断和信息处理功能推动智能机械，智能制造，工业4.0等的发展愿景，仅限于为3C工业应用的大多数国内传感器，可能无法满足工业环境的严格要求，如精密，污垢阻力，可靠性，使用寿命等，必须制造自制国内工业传感器，按顺序制造要创建导入替代福利，同时符合制造商定制需求。

到目前为止，国内厂商已经利用生产创新平台等政策资源，投资于加速规模群、红外距离传感器、3D图像传感器等多个工业传感器的创新发展，可作为智能机械行业发展的关键部件和零部件创造的利益自主传感技术。更重要的是，国产工业传感器的增值和定制应用，以及供需之间的联合合作，可以打造出最适合的传感模块，主要是因为大多数工厂的生产环境不同，包括加工机器、工艺安排、人员素质等，采用国际大型工厂的工业感应。

设备组件通常是批量生产的标准化组件，定制空间有限，或者只有达到一定的采购规模才能进行定制，这限制了国产智能机械的创新和发展。因此，国产工业传感器的创新发展，包括标准化元器件的大规模应用，必须具备国产工业传感器的规模经济，才能实现盈利和可持续发展。同时，随着客户的差异化需求，可能是不同的机器台湾或不同的制造工艺，如果您有独立技术的传感模块和系统，可以满足不同的需求并提供差异化的解决方案，或者使用感官信息反馈进行进一步开发，使用机器学习、深度学习和人工智能。技术也可以为国产工业传感器创造差异化的价值。

携手推广智能增值解决方案

据加德纳统计，2018年台湾机床产值47亿美元，比2017年增长7.1%，居世界第七;出口36.02亿美元，居世界第五，出口占比更高，高达76.6%。它是一个典型的出口导向型国家，高度依赖海外市场。受中美贸易战繁荣的影响，中国大陆等落后的制造商也迅速崛起，同时也面临老龄化社会的劳动力问题。台湾机床制造商必须创新和变革，以巩固其全球竞争地位。经济部工业部推动《智能传感器应用产业推进计划》，建议国内厂商投资于加速规模组、红外距离传感器、3D图像传感器等工业传感器的创新开发。推出相关产品，对应国产机床的智能增值。它们必须满足精度、可靠性和耐用生产财务的使用寿命要求。同时，它们对应不同的机器和不同的工艺要求。他们必须依靠智能机械和工业感知。传感器的供给和需求可以共同为智能传感创造一个最佳的解决方案。