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發布日期:2020/12/03
資料來源:優顯科技股份有限公司 執行長 陳顯德
1954年,美國無線電公司(RCA)推出採用陰極射線管(Cathode Ray Tube, CRT)技術的彩色電視機,正式將CRT顯示技術商品化。到了1968年,SONY的CRT特麗霓虹(Trinitron)開始量產,直到二十一世紀最後一間CRT工廠熄燈,四五十年來,CRT主導了大部分時候的顯示器技術。 1982年英國Dundee大學提出非晶矽薄膜電晶體(Amorphous Silicon Thin Film Transistor, a-Si TFT)的構想,到1988年Sharp開發出彩色液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD),慢慢地由CRT進入LCD的時代。台灣則由1996年開始,LCD面板製造業開始風起雲湧。但是由於TFT LCD需要背光源,並非自發光的技術,所以在二十一世紀初期遭遇了來自電漿顯示面板(Plasma Display Panel, PDP)的挑戰,最終LCD勝出,主要原因在於PDP因為烙印現象所造成的可靠度不如LCD,所以最終只是曇花一現。 大約二十年前,學術界非常熱衷於有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode, OLED)的研究,尤其是如何藉由封裝技術來提昇OLED因為怕水怕氧所造成的可靠度問題,然而二十年過去了,這個OLED先天本質上的問題依舊沒有被攻克,它所造成的結果也類似PDP的烙印現象,所幸,在iPhone及android的推波助瀾之下,智慧型手機的產品生命週期(Product Life Cycle)被縮到非常短,現代人的手機很少用超過兩三年的,避開了OLED可靠度的先天缺點,再加上Samsung利用自有手機品牌與OLED面板的搭配,同時在使用OLED面板的iPhoneX推出之後,使得OLED幾乎被視為LCD之後的下一世代顯示器技術的主流,然而,除了手機之外,其餘的筆記型電腦,監視器螢幕乃至電視機,對產品壽命的要求都遠高於手機,試想,家中的電視機沒有個五年十年應該不會更換吧?除非在不久的未來,OLED在可靠度方面有所突破,否則OLED在各種產品應用別的滲透率應該不會太高,因此,勢必會有其他的技術來挑戰LCD並成為下一世界顯示器技術的主流,在這種情況下,微發光二極體(MicroLED)就理所當然的被大家寄予厚望了。 圖一是過去這幾十年來,從CRT開始的顯示器技術的進展路線圖,並且包含了在品牌,面板製造及設備與材料供應鏈的狀況。從中可以看得出來,在CRT時代,從品牌到設備材料都掌握在SONY等日本廠商手中。到了LCD時代,面板製造商掌握在台日韓乃至中國大陸手上,但是設備及材料依舊是日本廠商掌握,可是真正獲得最大利潤的品牌廠商卻是清一色的美國廠商,例如HP、DELL、Apple。到了目前過渡期的OLED技術,雖然品牌及面板掌握在韓國的三星手上,但設備及材料依舊是由日本企業提供居多,可以說顯示器技術一直以來都在亞洲生根發芽茁壯長大。 而美國在經歷了2008年的金融海嘯乃至川普上台之後的中美貿易戰,已經深刻的體認到一個國家沒有實體的製造業,經濟是空虛而危險的,所以一直有聲音在要求Apple的產品要移回美國生產製造,然而,一個技術如果是在亞洲誕生成長,要將整個供應鏈從亞洲搬到美國,幾乎是不可能的事情。可是如果一個技術從誕生的第一天開始就在美國,那麼就極有可能會理所當然地在美國生根發芽成長茁壯,對美國的整體產業和經濟發展必有長遠的正面貢獻,這也是為何Apple在收購MicroLED 技術開發商LuxVue之後,幾乎停止了所有與原先LuxVue在台灣及日本的合作夥伴的合作,將所有的技術及開發全部鎖在美國。所以,我們可以這樣子說,MicroLED顯示技術的競爭將會是亞洲與美國的大型跨洲競爭。 應該大家都知道Apple把它的產品的顯示器稱作視網膜螢幕(Retina Display),但是如果細看規格,iPhone、iPad和MacBook的尺寸和解析度並不一樣,那為啥麼它們都被稱作Retina Display呢?原因在於下面這個高中物理的透鏡成像公式: 眼球就像是一個凸透鏡,f是它的焦距,Ro是物體距離眼球的距離,Ri是視網膜距離水晶體的距離。當二個光點在視網膜上的成像距離小於一個錐狀桿狀感光細胞(Rod and Cone Cell)時,人眼就分辨不出這二個光點,或者說這二個像素(Pixel),螢幕看起來就會非常漂亮,而不是一格一格的像素方塊。人類的明視距離約25公分,手機螢幕離我們眼睛的距離是最近的,依次是Tablet、Notebook、Monitor、TV,經過簡單的數學幾何換算,就可以知道就算到了75 4K2K 432um 像素大小,3公尺的觀賞距離,其實對人類眼睛的視覺效果而言,早就措措有餘了,更何況一般人家裡的客廳縱深並沒有辦法大到5公尺或6公尺以上這種等級,所以,更大尺寸的TV或是更高解析度的螢幕,對家庭使用而言,其價值並不高,只是徒增成本。 從另外一個角度來看,液晶顯示器(LCD)目前可以達到的最大尺寸約110吋左右,可謂是天險,又由於需要框膠來限制液晶,再加上側邊IC或COF Bonding區域所需要的面積,所以LCD的邊框有其技術限制,沒有辦法再縮小,因此也限制了LCD螢幕拼接縫的外觀表現無法盡如人意,所以在大於110吋的顯示器市場,LCD將不會是最佳選擇。因此,傳統在戶外動輒幾百吋的大型顯示看板,幾乎都是LED Display的天下,因為觀賞距離極遠,除了Pixel Pitch是10mm這種等級的之外,它的亮度要求也非常高,因此它所需要的LED晶片面積也要很大,不太需要MicroLED的技術支援。 以上的討論可以告訴我們,『室內、商用、大尺寸、高解析度』才是最適合MicroLED Display的市場,例如:車站、機場、百貨公司、銷售展示空間、公共空間、交通行控中心、防災中心etc。這也是為什麼SONY的CLEDIS MicroLED Display的尺寸從146吋起跳,而且都是裝置在企業或機構的室內空間,同時以拼接的形式展現。 這幾年,大家都很努力的在討論5G技術,但是其中一個很重要的課題是:有高速傳輸大量資料的需求,才會帶動5G基礎建設的投資。MicroLED 8K螢幕的資料量是FHD的16倍,它不只會成為拉動5G技術的火車頭,也會帶動8K內容產業、8K攝影機技術的發展、甚至搞不好手機8K鏡頭,幾乎整個世界都會因此而產生巨大的變化,可以讓Display Everywhere。 既然MicroLED如此之重要,現在到底有哪些技術瓶頸有待突破才能邁入量產呢? 巨量轉移 (Mass Transfer) 接合 (Bonding) 維修 (Repair) 紅光MicroLED的發光效率 巨量轉移,顧名思義,就是非一次一顆,而是將非常多顆的MicroLED,例如一次100萬顆,從原生基板,例如藍寶石基板或是砷化鎵基板,以符合最終顯示器或電路基版的像素間距的方式,將其搬運到最終的薄膜電晶體(Thin Film transistor, TFT)或電路基板上。 首先在原本LED晶圓的基礎上進行雷射剝離,將MicroLED的晶片轉移至一個暫時性的載板上(Carrier),接著進行一連串的半導體製程,最終將MicroLED晶片以繫鏈(tether)半懸空式的弱化結構,暫時固定在Carrier上,即圖二又上的結構。然後使用具有黏性且有凹凸結構的聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS),即圖二中紅色的印章(Stamp),利用覆晶式接合機(Flip Chip Bonder, FCB)抓取Stamp,將tether壓碎、黏取MicroLED晶片,將晶片轉移至最終電路板或薄膜電晶體(Thin Film Transistor, TFT)上。 此方法對絕大部分的廠商而言具有相當大的吸引力,原因在於FCB是工業界非常標準、常見的設備,廠商幾乎不用進行新的投資,或是只要小小的對設備進行修改即可使用在MicroLED的巨量轉移上,而Stamp和具有tether弱化結構的MicroLED晶片只要向化學材料和LED供應商購買即可。 一切看似如此的美好,但是這個方法具有一些缺點。首先,具有tether弱化結構的MicroLED製程本質上就是微機電系統(Microelectromechanical System, MEMS)的技術,由於比傳統的LED製程複雜許多,所以成本較高、良率較低,更甚者,在搬運的過程中,MicroLED非常容易脫落不見,目前能提供品質穩定的tether弱化結構的LED供應商鮮少,令人非常擔心會不會像當年高通利用MEMS的技術試圖製造量產Mirasol顯示器一樣,最終因為MEMS製程的良率與穩定度不佳而宣告失敗。而且,如果去審閱LuxVue(已於2014年被Apple併購)及Xceleprint的專利,此tether弱化結構如何避開上述二者的專利,著實需要費一番心力。再者,由於tether是二氧化矽(Silicon Dioxide, SiO2)這類的絕緣材料所組成,在壓碎、轉移、Bonding的過程中,若沾黏而掉落在Bonding界面處,將導致電流無法導通而失敗。另外,除了tether弱化結構的供應問題之外,Stamp由於要兼顧具凹凸結構的PDMS的可製作性、尺寸穩定度、結構強度、黏性高低,導致目前幾乎是處於單一供應商的情況下,這對將來的量產穩定度亦產生了一定程度的風險 (2) 設備、材料和製程與既有的半導體產業、LED產業、面板產業的共通性最大化,降低投資風險、提高成功機率 首先,如圖三左上角所示,採用一個市面上常見的、通用結構的LED晶圓,上面有利用微影製程做出來的MicroLED,接著使用半導體業及LED業界標準的貼合機(Laminator)將MicroLED晶圓及金屬環(Metal Frame)貼到一張紫外線解膠的膠帶(UV Tape)上,這樣就完成了第一步驟。 接著,使用雷射剝離(Laser Lift-off, LLO)設備,選擇性的將要剝離下來的MicroLED晶片與藍寶石基板界面處的氮化鎵(GaN)分解,使MicroLED與藍寶石基板分開,此時留在UV Tape上的MicroLED兩倆之間的週期距離(Pitch)就已經和最終TFT基板的像素週期(Pixel Pitch)一致了。 然後對UV Tape進行UV照射,此舉會降低UV Tape對MicroLED的黏性。接著使用滾輪設備,由於滾輪上的黏性材料對MicroLED的黏力大於解膠後的UV Tape對MicroLED的黏力,所以能夠順利的將MicroLED從UV Tape上轉移到滾輪上。最後,再將MicroLED從滾輪上轉移到最終的電路基板或是TFT基板。 這套製程有以下許多優點: 使用市面上常見的通用結構的LED晶圓,因此,製程良率以及成本將會與現行LED業界的水準趨於一致,供應鏈的穩定性以及價格競爭力可獲得保障。 使用半導體業和LED業界標準的Laminator設備與製程進行UV Tape的貼合,這是工業界非常成熟穩定的技術,不管在設備投資與製程的困難度上都是最小化,UV Tape也早已被廣泛地使用在上述二產業,接受度最高。 使用選擇性的LLO來進行Pitch的調整,不像前項技術需要開模具製作有凹凸結構的PDMS,大大降低了材料的困難度、增加材料的可選擇性。 除此之外,由於是利用選擇性LLO來決定有哪些MicroLED要被轉移到最終電路基板或是TFT基板上,不用受到模具固定的限制,所以此巨量轉移的技術也可以很順理成章地被應用在巨量維修(Mass Repair)上,如圖四所示,可說是一石二鳥。如果是其他巨量轉移技術,就筆者所知,都仍然需要開發另外一套不同的Mass Repair方法。 然而,就算有了Mass Repair的技術,在MicroLED轉移到TFT接合之前,若無法保證MicroLED晶片的良率或是顏色、亮度、電壓的一致性,那麼光靠事後的修補依舊會帶來巨大的困擾。因此,如何能在MicroLED轉移之前就能篩選出同樣亮度、顏色、電壓的晶片就成為了一個重要的課題。 但是由於MicroLED的晶片尺寸常常是落在三四十微米以下,所以它的電極尺寸大小就約略是十微米這種等級,因此導致MicroLED無法在LED晶片製程後進行測試。但是如果審視TV尺寸,例如75寸4K2K解析度,簡單計算可以得到它的像素尺寸約為430微米,如果可以將R、G、B三種尺寸在幾十微米等級的MicroLED利用巨量轉移的技術,轉移到400微米左右的封裝內,也就是將巨量轉移應用為一種封裝的技術,那麼這個Micro-in-mini的封裝的電極尺寸將可以落在100微米以上,接下來就可以很輕易的利用既有LED產業的生產製造及測試的流程,對此Micro-in-mini LED進行測試,篩選出一樣的亮度、顏色、電壓的LED,之後再循業界熟知的技術,例如表面接合技術(Surface Mounting Technology, SMT),將Micro-in-mini LED打件到TFT基板上,製成顯示器,如圖五所示。 雖然這個Micro-in-mini的方法只能適用在大尺寸的MicroLED Display上面,但是考量到如何在新技術、成本、價格、應用與市場滲透率之間的平衡,我們認為大尺寸的MicroLED 8K顯示器應當是MicroLED最適合的第一個切入點,所以Micro-in-mini的技術也應該當仁不讓的衝第一
發布日期:2020/12/03
資料來源:北科工業4.0 陳振傑 顧問
With attackers advantages using AI (Artificial Intelligence) and Machine Learning as the companys strategy, Small and Medium Enterprises are still having difficulties where to start the very first step? This article will jump start your Smart Manufacturing based on the existing ERP (Enterprise Resources Planning) MES (Manufacturing Execution System). For the past decade, companies have kept accumulating tons of data from the existing ERP MES System, such as BOM (Bill of Material), recipe in process industries and equipment parameters in manufacturing processes, without knowing the values of these data. By applying the data driven and machine learning approach, we can turn these existing valuable data into competitive advantages and further assist companies moving forward to Smart Manufacturing and gain attackers advantages. The article contains two case studies from the industry and is divided into two parts. The first part will be delivered by a Senior Industrial Expert and Nvidia Certified Instructor from NTUT Industry 4.0 Consulting Group covering the management, processes and cases study, such as recipe forecast and equipment failure prediction (PHM) for Petrochemical, Electronics and Process Industries. We will share AI project experience acquired from our NTUT Alumni Enterprises, such as Delta Electronics, Panasonic, TECX-UNIONS and Pegatron. A field Data Scientist from the group will take care of the second part, which is the technical implementation of case study, ranging from machine learning cycle from data collection, pre-processing, features engineering, training, validate, test and deployment (Cloud and Edge). Automation of data collection using the latest popular RPA tool (Robotic Process Automation), techniques of handling overfitting caused by imbalanced data and LSTM for time series data will also be addressed. Combining both management (Scenario Benefits) and technical implementation (Data Preparation, Modeling with a simple Multilayer Perceptron Deployment through Cloud Computing Edge Device) in two cases study, the article assures you to have a better understanding of Machine Learning in Smart Manufacturing and capable of kicking off your very first pilot project in Smart Manufacturing in the area of recipe forecast, quality prediction, finding critical factors causing low yield rate and equipment failure prediction (professional termed as PHM: Prognostic and Health Management) among various industries such as Petrochemical, Electronics and Process Industries. Case Study I: Recipe Forecast for Petrochemical, Electronics and Process Industries. Scenario: An ABC company from Process Industries has implemented an ERP (Enterprise Resource Planning) System, for more than ten years accumulating thousands of historic recipe data in its Production Planning System. A recipe typically contains components (for example: chemical compounds, catalyst, dyes and etc.) and their corresponding concentrations which meet the customers specific requirements, such as targeted color (L,a,b,C,H) and material type in the sales orders (see Picture 2). Problem Definition: When ABC Company receives sales orders, the traditional method to process the orders is to proceed coloring processes with try and error, by experienced masters following their own rules and experience, to find out whether the resulting color matches the customers specific requirements, such as targeted color (L,a,b,C,H) and material type. This traditional method increases the coloring processes error rate due to variables, such as material type, temperature, PH value and concentrations of various components in recipes that cause wasting of processing time, water, electricity and recipe components. Solutions: By using thousands of historic recipe data accumulated in ERP System and their corresponding MES data, a model (see Picture 1) can be built through machine learning, to seek out the patterns of forming the correct recipe, resulting in increasing accuracy rate in coloring processes. Picture 1: A typical machine learning model: Multilayer Perceptron (MLP) Benefit Description: (1) Speed up the coloring processing to increase productivity. (2) Reduce the training time for new employees with the prediction of new recipes. (3) Standardized the recipe to avoid employees using their own rules and reduce the wasting of coloring processing time, water, electricity and recipe components. Source: https://en.wikipedia.org/wiki/Cross-industry_standard_process_for_data_mining Business Understanding: Please see scenario and benefit in Case Study I above. Two data sources, including recipe and MES data, are available in the database. The first data source is recipe data in its Production Planning Module of ERP System. A recipe typically contains components (for example: chemical compounds, catalyst, dyes and etc.) and their corresponding concentrations which meet the customers specific requirements, such as targeted color (L,a,b,C,H) and material type in the sales orders (see Picture 2). The second data source is wavelength and reflectance data of the color key, residing in the MES System (see Picture 3). For the recipe data, its easy to export all historic BOM from the ERP System at one time. But for the wavelength and reflectance data, each record has to be collected by logon into the MES and either export ONLY one record at a time or manually write down the data values which frequently cause errors and are time-consuming tasks. We will automate the collection of these MES data by applying the RPA (Robotic Process Automation) tool in the following Data Preparation step. Picture 2: A typical recipe for Process Industries For recipe data, simply logon to the ERP system and export the data. For MES data, apply a RPA tool to automate the manual collection processes by executing a pre-recorded RPA script to perform the following steps: (see Picture 4) In the RPA tool, click run to execute the script. Open Excel file: all_keys.xls = Data list to retrieve from MES system Open Excel file: all_keys.xls = MES_path = Path to activate MES system Remote connecting to MES Server = Login to MES Server Login to MES System = Login to MES System and retrieve data Retrieve, export and save data to Excel file named: Excelxxx.xls and exit MES System Open Excel file: Excelxxx.xls = The data just downloaded from MES system Script finished! Once we have both recipe and MES data, we will merge them into one file for the model training in the following step. Picture 4: RPA: Process Flow to collect MES data automatically Two steps machine learning is designed to train the model. The first step is to train the model to learn Recipe Components to meet the customers requirements. The input (x) and output (y) training data format and its model are shown in Picture 5. And Learning Recipe Concentration for their corresponding Components is the second step (Picture not shown). Picture 5: Model-1 for Learning Recipe Components We train the first model (Model-1) with 50 epochs, training size of 80% and test size of 20%, to learn Recipe Components from historical Recipe and MES data, resulting in test accuracy of 0.993 (see Picture 6). The second model (Model-2) for prediction of Recipe Concentration of their corresponding Components is not shown here. The Google Cloud Platform is used for the referencing (see Picture 7). When receiving sales orders from the customers, we feed customer requirements, its corresponding wavelength and material type (Line 13: content) to Model-1 (Line 4: model_id) to get the most suitable Recipe Components (Line 13: prediction). And through Model-2 (not shown here), we are able to predict the Recipe Concentration for their corresponding Components with the accuracy of up to 90%, resulting in saving processing time, water, electricity and Recipe Components. Picture 7: Deployment through Google Cloud Platform Case Study II: Equipment failure prediction for Petrochemical, Electronics and Process Industries. Scenario: A company in the Process Industry has eight production lines with more than twenty equipment for each line. The traditional methods for equipment maintenance to apply are reactive and preventive maintenance strategy. Problem Definition: The Company has suffered huge loss due to equipment unexpectedly shut down several times in production lines, causing late delivery and reduction of production capacity. Cost to repair equipment is even more expensive when its in total failure status. Solutions: Apply predictive maintenance strategy to tackle this critical issue. Predictive maintenance and equipment failure prediction, professional termed as PHM (Prognostic and Health Management) are commonly used in Smart Manufacturing to avoid equipment unexpectedly shutting down. Benefit Description: (1) increase equipment efficiency and reliability (2) lower equipment maintenance time and cost (3) avoid equipment unexpectedly shutting down (4) maintain production capacity (5) products delivery on time Business Understanding: please see scenario and benefit in Case Study II above. Data Understanding: we have two hundred thousand rows of one years equipment data with date, time, sensor measurements and equipment status (normal or failure) recorded every minute (see Picture 8). These sensor measurements are Status Variable IDentification (SVID), including temperature, current, pressure, vibration, noise, voltage, particle, flow, etc. The input for the model is a time window of two hours (2*60) of consecutive equipment sensor data (50 SVID). The input x length will be accordingly 2 x hours x 60 minutes x 50 sensor samples/minute = a 6000-dimensional input vector. The model output vector y length is 1 (just one output neuron) by checking whether there is an equipment failure, within a day (window length of 60 minutes * 24 hours) after the input window length of two hours. If there is an equipment failure, y is set to 1, otherwise 0 (see Picture 9). We generate 3000 records by randomly choosing a sample minute, compute the input vector x for the input window size of two hours starting at this minute, compute the output vector y by checking whether in the following time window (a day) the equipment will fail and finally combine both the input and output vector into one training sample (x,y). 2000 randomly extracted samples (x,y) will be used for training.1000 randomly extracted samples (x,y) will be used for testing. Picture 9: Data Preparation for Equipment SVID Data Modeling: A MLP (Multilayer Perceptron) model is built with two hidden layers (see Picture 10) Picture 10: A MLP (Multilayer Perceptron) model Evaluation: We train the model with 2000 pairs of data and the validation accuracy is 99%. For testing, another 1000 pairs of data are fed into the model resulting in the following confusion matrix. Precision = TP / (TP + FP) = 45 / (45 + 3) = 0.93 Overall accuracy = (TP + TN) / (TP + TN + FN + FP) = 0.99 Although the overall accuracy is pretty high with 99%, If there is really an equipment failure in the future, the model could predict failure with ONLY 90% of accuracy (see Recall above). That means there is still a 10% of chance that the equipment will be broken unexpectedly! See Further Development below for improvement. Further Development: There are two critical issues needed to consider for improving Recall of FAILURE: LSTM model: Instead of modeling with MLP, apply LSTM (Long Short Term Memory Network) model especially suitable for time series data in this case. Imbalanced Datasets: Equipment failures are usually rare. In this case, there are ONLY 5 failures within a year causing overfitting during the model training. Apply Under-Sampling or Over-Sampling techniques to deal with Imbalanced Datasets. NVIDIA JETSON AGX Xavier (Picture 11) is used as an edge device for on-line real-time referencing by running TensorRT in two stages (Picture 12), including Model optimization (left) and TensorRT target runtime (right). Picture 11: an edge device: NVIDIA JETSON AGX Xavier Picture 12: Model optimization and real-time inference With sensor data continuously fed into the model every minute in step 2 of Picture 12, the model will grab two hours records of 120 data and predict whether the equipment will be broken within a day. Combining both management (Scenario Benefits) and technical implementation (Data Preparation, Modeling with a simple Multilayer Perceptron Deployment through Cloud Computing Edge Device) in two cases study shown above, the article assures you to have a better understanding of Machine Learning in Smart Manufacturing and capable of kicking off your very first pilot project in Smart Manufacturing in the area of recipe forecast, quality prediction, finding critical factors causing low yield rate and equipment failure prediction (professional termed as PHM: Prognostic and Health Management) among various industries such as Petrochemical, Electronics and Process Industries.
發布日期:2020/11/17
資料來源:工研院產科國際所 林怡欣研究員
根據ITIS醫療器材年鑑對醫療器材分類,醫用耗材歸屬於醫療器材產業範疇中之其他類醫療器材,產品含蓋個人保護用器材、輸液注射與採集設備、急救與傷口護理器材,以及其他塑、橡膠紙類製品。此類產品多為醫療院所常用的基礎耗材,例如個人保護用器材中的口罩、醫用手套與防護衣等;輸液注射與採集設備的注射器、注射針、導管套管等;急救與傷口護理器材如敷料、紗布、繃帶等,以及醫院和居家使用的塑膠、橡膠和紙製品等。此類產品多為一次性使用的消耗性產品,產品生命週期較短、生產技術門檻較低,容易成為生產成本較低的新興國家投入醫療器材製造之選項。 醫用耗材領域產品多為醫院常用的基礎用品,隨著全球高齡化人口的快速增加,對於相關醫療照護的需求攀升,也帶動醫用耗材類的產業發展。依據BMI Research的研究報告顯示,2019年全球醫用耗材市場規模達658.6億美元,約占全球醫療器材市場28.1%,隨著照護需求快速提升,加上新興醫療技術的發展及新材料的開發帶動醫療手術需求發展,預估預計2022年市場規模可達788億美元,2018-2022年之年複合成長率5.7%。當中以北美及歐洲為主要市場,2019年約占全球市場的69.8%,亞洲區域則是醫用耗材成長最快的市場,由於高齡人口快速增加,提升醫用耗材需求,2018-2022年之年複合成長率可達7.8 進一步分析臺灣醫用耗材在個人保護用器材、輸液注射與採集設備、急救與傷口護理器材,以及其他塑、橡膠紙類製品等四大分類中之進出口狀況,2019年醫用耗材產品進口值為128.0億新臺幣,較2018年成長6.5%。近年來臺灣醫用耗材產品的進口值呈現成長態勢,主要在於臺灣醫療院所目前仍多採用國外知名大廠生產的高階洗腎導管、實驗室耗材、急救與傷口護理器材等高階醫材產品,因此「其他導管、套管及類似品」為醫用耗材產品中最主要進口品項,隨著未來醫療需求持續上升,預期進口值仍將保持成長趨勢。2019年臺灣醫用耗材產品出口值為136億新臺幣,較2018年成長9.7%。主要出口動能來自於「其他粘敷料和其他具有粘層之物品」的成長,過去臺灣是以出口技術層次較低的基礎醫療器材為主,隨著低生產成本國家也投入醫療器材生產,在激烈的價格競爭下,臺灣中低階的醫用耗材產品生產已不具相對優勢,因此臺灣廠商鎖定高階、高利潤產品加速開發,藉由新材料的開發應用,並探索臨床需求與強化應用面,面對不同的臨床科別使用特殊功用敷料,藉由產品差異化持續增加產品競爭優勢,並積極擴展新興市場布局,以提升產品出口動能。 進一步分析臺灣醫用耗材產品次領域之進出口狀況,2019年醫用耗材產品進口比重最高的次領域為輸液注射與採集器材及急救與傷口護理器材,各占整體進口比重53.5%和21.9%,兩者合計就占醫用耗材產品進口七成以上,主要原因來自於部分低階產品,如紗布、繃帶、注射筒等產品,由於勞力需求高,生產成本也較高,臺灣生產量能逐漸減少,需求轉以進口產品滿足。高階產品如透析導管、高階敷料等產品,由於國際大廠Johnson Johnson、3M Health Care、SmithNephew等廠商已在臺灣市場布局深耕多年,產品線完整,臺灣醫療院所目前也多採用國外知名大廠產品。近年隨著臺灣廠商高階產品生產能量逐漸提高,在臺灣廠商產品品質逐漸精進下,有望逐步發揮進口替代效應。 2019年醫用耗材產品次領域出口以其他塑、橡膠與紙類製品類為最大宗,占醫用耗材產品總出口值達60.8%,2019年出口金額為82.7億新臺幣,相較2018年成長7.4%,該類產品多為醫院基本使用產品,受到後進國家積極投入發展,價格競爭激烈,也影響現有出口表現,臺灣廠商應選定高值品項投入,以維持利潤與出口競爭力。2019年輸液注射與採集器材成為醫用耗材產品出口金額排名第二高的產品,出口值達35.3億新臺幣,較2018年成長11.8%,在此類產品品項中以醫用導管、套管等產品出口表現最為亮眼,隨著全球市場醫療需求攀升,長銷型醫用耗材將是未來重要出口產品,臺灣耗材大廠,如太平洋醫材、邦特生技等透過技術升級開發高階導管產品增加競爭優勢,也帶動出口競爭力,未來發展值得關注。 在臺灣醫用耗材產業方面,有鑒於低階產品容易在市場上形成價格競爭劣勢,因此臺灣廠商大多投入高階耗材產品開發,出口金額逐年成長。隨著全球醫療需求攀升,臺灣廠商在市場變動和產業競爭下,臺灣醫用耗材廠商越來越重視醫用材料自主開發的掌握度,以尋求產業轉型並積極研發技術層次較高、產品毛利高的高階產品,例如醫用導管朝向低致敏、抗沾黏、抗血栓發展。臺灣廠商近年著重於新材料的開發應用,並針對特殊功用開發高階產品,以增加臨床應用面,如開發TPU材質導管使得在人體內留置時間延長,導管表面處理,抗沾黏、抗血栓等品質與功能提升,並提升加工技術提升生產效率。廠商有樺萊高分子工業、臺灣特浦、裕豐國際科技、普惠醫工、邦特生物科技、鑫研盛精密、太平洋醫材、宇仁醫療器材與醫盟科技公司等。醫用敷料朝向抗菌、滲液吸收、快速止血等方面發展,近幾年可發現許多廠商投入高階傷口敷料的開發,廠商透過技術導入,致力於先進敷料產品的技術升級,透過材料的改良發展溼式敷料、抗菌敷料、膠原蛋白、生物纖維膜基材等產品進行布局,希望透過技術的精進,達到更好的傷口癒合效果與照護管理。廠商有明基材料、亞東創新、康力得生技、安美德生醫、泰陞公司等,致力於敷料產品的技術研發與升級,鎖定技術層次較高的溼式敷料、抗菌敷料等產品進行開發布局,推升此領域出口動能。隨著高齡、糖尿病人口增加,相關慢性傷口的照護需求也持續提升,臺灣廠商透過技術升級發展高值產品,有望擺脫與新興競爭廠商的價格戰,提升此類產品的國際競爭力。 近年創新醫材在醫用耗材產品領域議題熱議,不過醫材產品需經過產品認證以及依風險等級不同而進行臨床試驗,此過程對於新創公司而言在人力、資金負擔龐大,再加上這類新創公司是由臨床需求導向開發產品,與臨床醫師間的合作、專利文件建立、產品開發成型、上市審查許可、供應鏈自主性等均是考驗新創公司是否能延續下去之關鍵,若能在新創公司產品開發期間輔以政策支持,將可加速公司開發創新產品,或是在既有產品上技術加值、擴展應用,提升產品附加價值,推展高階醫用耗材升值。
發布日期:2020/11/17
資料來源:工研院產科國際所 李爾芳資深研究員
定點照護檢測(Point-of-Care Testing, POCT) 泛指非在檢測實驗室才能實施的體外檢測,具有操作簡易、機台小型或不需機台的特點,因此可在病人所在處當下實施,實施者可非專業檢驗室人員而為醫護人員或是病患自己。在檢測裝置微小化、整合性技術提升、及即時醫療檢測結果的重要性日益受重視下,產品種類日益增加,除如自我血糖檢測裝置已成糖尿病患者重要居家照護用品外,許多原本必須 在檢測實驗室實施的臨床化學、免疫檢測、分子檢測等檢測項目都已有對應的POCT產品陸續問世,除在醫院、診所使用外,亦有如驗孕試片之類簡易操作的檢測產品消費者可直接購買使用 (Over-the-Counter, OTC)。工研院產科國際所估計2019年全球POCT市場規模達213.6億美元,占整體體外檢測市場近三成, 2019-2024年複合成長率為4.6%;居家血糖監測產品在2019年市場規模預估98.5億美元,扣除血糖檢測的OTC自我檢測產品2019年市場規模達12.5億美元,專業用定點檢測市場規模預估102.6億美元,三類產品2019-2024年預估複合年成長率分別為2.2%, 3.4%, 6.9%。以下分述三類產品市場概況與發展趨勢。 居家血糖監測產品包含自我血糖監測產品 (Self-Monitoring Blood Glucose, SMBG) 與連續式血糖監測產品(Continuous glucose monitoring, CGM),分別占2019年居家血糖監測產品市場 85%與15%,2019-2024年預估複合年成長率分別為1.2%與9%。由於糖尿病罹患人口多,由血糖機與血糖試片組成的SMBG產品一向為體外檢測最重要的市場之一;然而,由於SMBG支出為多數國家主要醫療負擔,在歐美已開發國家經濟衰退撙節下成為主要醫療補助經費縮減的項目,加上SMBG技術成熟市場相對競爭,需求趨向重視高性價比,因此雖然在糖尿病病患成長下需求量仍增加,但在價格競爭下市場規模成長偏低,也使得過去長期獨占市場的四大廠商Roche、LifeScan (Johnson Johnson)、Bayer及Abbott陸續退出市場或縮減產品線。由於歐美兩地區醫療補助經費縮減造成市場年成長率停滯甚至下降,目前市場成長來自新興國家市場需求,包含東協、印度、東歐及中東等,龐大的糖尿病人口與過去產品低滲透率,使得市場仍有成長空間。臺灣血糖監測產業經歷了近30年的發展,為少數出超醫療器材品項,此類廠商中有包括泰博、五鼎、訊映、華廣、暐世、聿新、福永等,近年開始有廠商由代工轉往布局自有品牌,並順應醫療照護數位化的趨勢,推出連網功能的機台布局健康照護服務市場,部分廠商如泰博、五鼎也開發可兼併血脂、尿酸等多元檢測功能或是以代謝疾病照護為核心定點照護產品,靈活利用利基市場產品將關鍵技術延伸發展潛力品項,或如新創公司安盛往數位醫材產品線拓展,布局遠距居家照護市場。 另一方面,以穿戴貼片、微侵入方式24小時監測血糖的 CGM產品屬風險等級第三類醫材,技術門檻相對高;隨著技術進步量測準確率及可監測天數大幅提升,加上串聯智慧裝置便利病友疾病管理,以及與胰島素pump組成回饋式治療模組提升整體疾病控制效益,因此陸續獲得歐美醫療保險補助而使市場滲透率快速增加。目前Metronic 與 Dexcom兩家早期投入的廠商產品占據近80%的市場,而Abbott在2018年可不需校正連續14天量測的FreeStyle Libre 產品在歐美獲准上市後急起直追;台灣廠商亦有華廣投入CGM產品開發,目前已進入臨床實驗階段。 生活管理與血糖追蹤檢測為糖尿病患者要將血糖控制好的關鍵。隨著網路及智慧型手機的普及,協助糖尿病生活管理的數位產品也不斷被開發,搭上物聯網潮流化擬定新的營運模式為許多血糖監測裝置廠商在龐大的糖尿病檢測需求中穩固或建立新的版圖的重要方式,近一代產品因此多可無線搭配智慧型手機紀錄檢測,並有對應的數據管理App。這些連接的App除可自動傳輸血糖量測數據及紀錄外,並方便患者做用藥、飲食、活動等記錄做自我生活管理,串接起的資訊也使醫師能透過更完整的數據了解替病人客製最佳的治療策略,累積的大數據可用於開發多種對糖尿病療程決策支援及生活管控建議的應用,藉由照護服務及利用衍伸的數據加值將會是未來居家血糖監測產品維持市場占有率的重要策略。 此類產品指除血糖居家監測外,簡易使用、低風險不需處方消費者可直接購買的的檢測產品,以驗孕與排卵檢測產品為最大類,2019年市場規模預估8.1億美元,約占整體非血糖OTC POCT產品的65%,為成熟競爭市場,預估2019-2024年複合年成長率為1.9%;其他產品還包括糞便潛血檢測、凝血檢測、糖化血色素檢測等,2019年分別占整體非血糖 OTC POCT產品的11.7%、8.8%、及4.5%,2019-2024年預估複合年成長率則分別為4%、0.9%、及14.8%;其中糖化血色素檢測由於為糖尿病病患血糖控制的重要指標,加上檢測裝置在操作簡便方面的進步,因此有較高的市場成長率。 此類產品主要基於不需機台免疫側流(lateral flow)技術,或是使用手持式機台的酵素呈色或電化學試片的技術,未經訓練人員皆可輕易上手使用,產品技術成熟,台灣廠商投入者眾,如台塑生醫、亞洲基因、華聯生技、東耀生物科技、泰博等,不僅開發了多種檢測目的OTC POCT產品,技術亦應用在專業型POCT產品。 由於這類產品主要用在生殖計劃管理與居家慢性病照護,市場成熟產品競爭,結合數位健康產業,軟硬體搭配以提供更有效益的生活管理為目前相關產業發展主要趨勢。 此類產品主要由醫護人員操作,實施與治療病人決策相關的檢測診斷,由於須同時兼顧檢測準確度與操作簡易度,因此相對OTC自我檢測產品技術門檻較高,為大廠積極布局的領域,Roche、Siemens Healthineers、Danaher、Becton Dickinson、Abbott五家大廠產品總市占大於整體專業用POCT市場的50%。以應用面分析,感染性檢測產品市場規模最大,2019年市場規模預估為24.5億美元,占專業用POCT市場23.9%,2019-2024年預估複合年成長率為13.3%,高成長率主要來自 Lab-on-Chip 及自動化整合技術逐漸成熟、商品項目增多而驅動,使許多原本需要檢測實驗室的分子檢測反應能夠在封閉式、可攜式的卡匣裝置實施,產品兼顧檢測準確性、速度、簡易操作與汙染控制因而可在醫院端使用。如在這次新冠肺炎疫情下,Abbott公司可在15分鐘獲得檢測結果的 ID Now系統,以及Danaher 公司可在 45 分鐘完成檢測的 Xpert Xpress系統為少數美國FDA緊急使用授權核可能在非實驗室實施COVID-19檢測的產品;事實上ID Now與Xpert Xpress系統原本就提供多項傳染性病原檢測項目,兩者流感分子檢測產品也是少數FDA核定非專業醫檢訓練、在非檢測實驗室可使用的分子診斷產品。由於分子檢測POCT試劑及耗材部分單價高,該類產品因而有較大的市場規模。分子檢測外,免疫測流反應方式之病原菌快篩產品雖診斷靈敏度及專一性較低,但因成本少上許多,是在檢測誤判影響低時的經濟選項,台灣亦有不少廠商投入呼吸道、消化道病原的快篩產品開發,主要廠商有台塑生醫、寶齡富錦、亞洲基因、東耀生物、凌越生醫、聯華生技等。 除感染性疾病檢測外,專業POCT產品重要應用領域依次有臨床血糖、血氧電解質、心臟疾病生物標記等與急診鑑別診斷相關檢測產品,2019 年分別占專業用POCT市場的14.9%、12.4%、10.7%,2019-2024年預估複合年成長率為則分別為1%、6.8%、8%,產品成熟驅動檢測去中央化,使第一線醫護人願能更快速的診斷病人而給予適當治療。而在智慧醫療的轉型下,產品發展也更注重檢測數據能與醫院或實驗室的資訊系統無縫整合。 立基POCT,布局數位醫療市場 體外檢測診斷決定了半數以上的臨床治療決策,POCT產品的成熟不僅縮短了體外檢測的流程,也使檢測可被更普遍實施。台灣投入POCT產品廠商主要以糖尿病患消費者為最終使用者;受到了全球人口的結構老化的影響,對於疾病的治療與管理需求正逐漸的改變,居家檢測數據管理若能與醫療資訊系統串接,除定點照護外,更可達到遠距照護的功效。在血糖監測與消費型POCT 裝置市場已進入競爭白熱化狀態下,相關產業可更積極布局以疾病為中心的多元檢測數位醫療物聯網,藉ICT 科技加值產品來提供照護管理服務方案,拓展產業應用領域。
發布日期:2020/11/16
資料來源:工研院產科國際所 蕭伯彥
手術影像引導系統(image-guide surgery; IGS)主要提供外科醫師有關病人手術前或手術中立體的醫學解剖影像,對應到相關的解剖影像位置,可提供一個術前的治療計畫或術中的手術指引,以及術後的手術評估效益等。手術影像引導系統是強調與現有影像技術融合(Technology Convergence),不論是利用X-Ray、Fluoroscopy、Computed Tomography、Magnetic Resonance Imaging、Ultrasound Imaging、Optical Imaging等影像造影技術,結合新穎光學影像技術和自動化機器人技術,可允許醫師於手術過程中提供原先人眼的視覺局限性和身體內部難以到達區域的障礙,克服傳統手術的局限性,獲取患者的解剖結構搭配外科醫生的專業知識,提供支持安全有效的手術視野呈現。 2024年全球手術定位與導航系統市場預估達10.9億美元 根據BCC Research資料顯示,2019年全球市場規模為37.9億美元,隨著對於醫療效率提升需求,以及醫學影像技術成熟,全球手術導航系統市場發展迅速,進一步搭配擴增實境(AR)或混合實境(MR)技術,可以讓醫師有別於傳統手術,無需切開患者即可事先了解病患的身體立體結構,甚至達到及時手術影像導引,讓全球手術定位與導航系統市場規模逐年增加,預計2024年可達到達52.2億美元,2019-2024年年複合成長為6.6%。(圖一)。 美國為手術定位與導航系統主要需求市場 2019年美國市場規模為1,585百萬美元,約占全球手術定位與導航系統比例為41.7%,是各區中最大份額,預估2024年將達2,244百萬美元,屆時的全球手術定位與導航系統比例將成長至43.0%,仍為各區最高,進一步分析2019-2024年之年複合成長率為7.2%,主要在於醫療技術成熟,對於導入較新穎技術的需求較為強烈,同時領導廠商的高研發投入推動該區域醫療體系的發展。 其次,歐洲地區為第二大市場,於2019年的手術定位與導航系統的市場規模為970百萬美元,約占全球手術定位與導航系統比例為25.5%,隨著對於醫療技術的需求和產品商業化的推動,預估2024年將可成長至1,323百萬美元,占比約為25.3%,推估2019-2024年之年複合成長率為6.4%,是個區域中的第二。另外,亞太地區隨著醫療基礎建設改善與投入醫療的經費增加,對於新穎醫療技術的需求也將持續增加,從2019年手術定位與導航系統的市場規模為920百萬美元,約占全球手術定位與導航系統比例為24.2%,將成長至2024年的1,237百萬美元市場規模,占比約占23.7%,預估2019-2024年之年複合成長率為6.1%。 資料來源:BCC Research;工研院產科國際所整理 (2020) 圖三、全球手術定位與導航系統主要區域市場占比 手術定位與導航系統的臨床應用與標竿廠商 因應外科手術的進步,朝向傷口面積較小、出血量較低、傷口感染率低、恢復時程較短之微創手術,就像上述描述的進入外科手術2.0及3.0時代,可以透過小孔進行關鍵手術的技術,伴隨手術視野非傳統手術般開放和寬廣,因此,手術定位與導航系統也隨之被重視。手術定位與導航系統主要提供外科醫師有關病人手術前或手術中立體的醫學解剖影像,儀器探頭影像會對應到相關的解剖影像位置。可提供一個術前的治療計畫或術中的手術指引,相關診斷影像的取得可來自影像導引醫材耗材,如導管、導線或導絲,或是醫療影像設備類輔助,如超音波、電腦斷層或核磁共振等可定位及數位化的醫學影像。 手術定位與導航系統的臨床應用科別(表一)有癌症治療(Cancer treatment)方面,如活檢(Biopsies)、前列腺癌(Prostate cancer)、乳腺癌(Breast cancer)、胰腺癌(Pancreatic cancer)、腦癌(Brain cancer)、其他腫瘤(Other tumors)、癌症的光動力療法(Photodynamic therapy of cancer); 神經病學(Neurology)方面,如腦外傷和出血(Brain trauma and hemorrhage)、腦部炎症和感染(Brain inflammations and infections)、神經損傷(Nerve injuries)、脊柱相關疾病(Spine-related conditions); 眼科(Ophthalmology)方面,如眼疾(Eye diseases)、白內障(Cataract)、視網膜和角膜狀況(Retinal and corneal conditions);骨科(Orthopedics)方面,如骨折(Bone fractures)、前十字韌帶重建(Anterior cruciate ligament reconstruction)及脊柱相關疾病(Spine-related conditions); 耳鼻喉科(Otorhinolaryngology)方面,如鼻竇症狀(Sinus conditions)、咽鼓管擴張(Eustachian tube expansion)、顱內骨折(Intracranial fractures) 、有關耳鼻喉的其他症狀(Other procedures related to ear, nose and throat);口腔頜面外科與牙科(Oral-maxillofacial medicine and dentistry)方面,如植入物定位(Implant positioning)、顱面重建(Craniofacial reconstruction)、牙科植入物和假體(Dental implants and prostheses);消化內科,泌尿科和婦科(Gastroenterology, urology and gynecology)方面,如肝臟相關疾病(Liver-related conditions)、腹部症狀(Abdominal conditions)、女性生殖系統相關症狀(Conditions related to female reproductive system);心臟科(Cardiology)方面,如心臟起搏器植入和其他植入物(Insertion of pacemakers and other implants)、心臟內部消融術(Intracranial ablation procedures)。除了心臟血管、神經及骨科等微創手術的開發應用之外,目前在耳鼻喉科及神經病學也開始被重視。另外,放射治療癌症領域則早就已被充分開發應用相關技術,當作是治療導引的憑藉依據。雖然手術定位與導航系統目前在手術與治療範圍的採用率僅達10%~15%,但由於技術的發展與市場的需求,預測未來將有超過40%的應用手術範圍。 國際標竿廠商有癌症治療或神經病學領域的Brian Lab、Medtronic等;眼科領域的ZEISS 或Vrmagic等;骨科領域的Stryker、Zimmer Biomet、Smith Nephew等;耳鼻喉科領域的Intuitive Surgical、Medtronic、Fiagon等;口腔頜面外科與牙科領域的Danaher、X-Nav technologies、ClaroNav等;以及消化內科,泌尿科和婦科領域的Intuitive Surgical、Karl Storz、XION等。另外,近年來國際大廠也透過併購案或是投資案,取得手術影像導引系統的關鍵技術或軟體,藉此擴大市場的領導地位,築起技術和專利佈局的護城河,包含Philips Healthcare分別於2017年和2018年分別收購CardioProlific公司和EPD Solutions公司,積極心臟手術影像導引,擴展心血管介入業務; Siemens Healthineers也於2019年收購Corindus Vascular Robotics公司,擴增冠狀動脈和周圍血管的介入式治療的手術導航技術; Stryker也圍繞在骨科領域積極築起技術護城河,2019年完成Mobius Imaging和Cardan Robotics的收購,獲得先進的影像技術和導航技術; Johnson Johnson也於2017年、2018年和2019年分別併購Sentio公司、Orthotaxy公司和JointPoint公司,取得骨科與脊椎相關手術導引定位技術,同時也擴展其他臨床專科應用,例如2019年收購Auris Health公司和Verb Surgical公司,分別布局氣管內視鏡和一般外科的手術導航技術。整體而言,手術定位與導航系統技術成為各廠商布局的重點領域。 產業發展建議 外科手術影像導引系統臨床的應用,目前的適應症可以區分成癌症治療、神經病學、眼科、骨科、耳鼻喉科、口腔顎面醫學與牙科、消化內科,泌尿科和婦科和心臟科。進一步可以觀測到應用專科趨勢,從腦神經外科專科率先應用,隨後逐漸推廣到骨科、牙科等硬組織的手術定位與導航系統之應用,近年來隨著醫療影像技術、可撓性(flexibility)材料和機構設計成熟,朝向心血管、肺、眼科等軟組織之新興科別應用,也讓手術定位與導航系統的應用朝向多態性,進而帶動遠程導管操縱器應用於狹窄腔體空間等應用,如心臟血管、肺部的氣管或支氣管、耳鼻喉科等。同時也可以發現手術定位與導航系統之核心技術,除了現有的影像造影技術外,也逐漸加入力反饋裝置和感測器、3D影像軟體和顯示器、圖像處理設備和軟體等,並提高醫療器材的效能,提供更有效安全的治療方式。雖然,臺灣在影像軟體開發中具有一定的產製能量,進一步如何做軟硬整合和專業科別需求探索,融入整體手術定位與導航系統應用解決方案的技術價值鏈,並且針對標竿大廠開發產品時欠缺的利基的技術,需拉開3-5年的技術開發先優勢,以及完整且重要的專利布局,期盼進行國際大廠的進行併購(MA)或資產收購(asset acquisition),皆是臺灣投入此領域技術開發前需思考的經營和策略方向。 在醫療級影像開發技術上,由於產品整合醫學、工程和軟體開發等相關不同專業領域,除了專注於產業價值鏈前端之產品臨床需求確認、規格制訂及經由動物實驗與前期人體臨床試驗(Feasibility Study)驗證安全及功效,從概念發想到產品開發,與臨床醫生保持良好且密切的討論,貼近醫療市場實際應用,並結合醫療專業知識切入利基市場或技術。同時,利用自身核心的技術投入手術導航、專科醫療手術輔助成像演算法等相關研究,涵蓋三個步驟,分別第一步「Planning」步驟,製作患者手術執行地圖並提供路徑規劃,第二步「Registration」步驟,需要將規畫的動刀路徑地圖對位於患者身體,第三步「Navigation」步驟,進行術中對焦定位和動態導航功能,甚至於術後的確效,故除了產品本身技術門檻較高,還需配合相關專科所需要的耗材和手術器械的整合,達到軟硬系統整合、誤差追蹤補償、可視化改善、多影像系統辨認(異質資料處理)、座標系轉換和對位等,因此投入手術定位與導航系統應用相當根據專科所用之習慣設備和器械客製化設計,因此可以關注到在各專科中切入手術定位與導航系統應用的廠商大多為本身核心業務圍繞在此專科相關器械,希望提供專科系統整體解決方案的提供者,同時也可以帶動自身公司相關的醫療設備和耗材的營業額,同時將儀器和設備進行聯合販售搭配,築起更高的市場壁壘,讓後進廠商跨入門檻更難。因此,臺灣廠商欲投入術定位與導航系統應用,需特別留意臺灣醫療器材的專科優勢,此類影像軟體系統取證的歸類上多屬較低風險的一類或二類,但仍需注意投入的開發成本和臨床驗證確效。 值得注意的是,如何將優質高階的臺灣醫療器材產品打入市場,故開發的產品可以朝向國際授權為主,先經由醫院通路的醫師試用,提供口碑行銷,進而影響醫院體系採購使用。亦或是,透過各國當地經銷商/通路商原本建立的醫院通路,直接打入各國的醫院體系,先免費提供產品給當地醫師使用,進而購買產品使用。建議臺灣醫療器材廠商仍應以關鍵核心技術發展為主,再結合其他零組件廠商或是系統商,完成開發整機模式,並從開發初期鎖定臨床應用趨勢與需求,擬定自己未來定位與方向,才能在研發成果推出後,順利進入市場,都是臺灣廠商投入此塊領域須留意。
發布日期:2020/11/09
資料來源:社團法人中華人工智慧協會 理事長 蕭勻; 縱橫股份有限公司 董事長 楊雯琪
摘要 很多民眾不了解「公共衛生」在做什麼,其實,公共衛生就是生活,像戴口罩、洗手、消毒居家環境辦公場所,統統是生活的一部分,個人包括生活起居及食衣住行育樂等面向,個人延伸出去是群體,有不同層次的防疫措施,但都要回歸到生活面。 繼SARS、COVID-19之後,未來仍可能再出現新型的傳染病,甚至可能更險惡、規模更大,因此,社區如何防疫是複雜的議題,藉由大數據是全球最熱門的顯學,再透過專家委員會議的機制,除了改善公衛體系醫療化、醫療市場化的問題,利用AI大數據發展各種包括個人及城鄉不同型態社區的防疫指引,提供社會大眾正確和一致的防疫資訊及作法,防疫工作也能更從容。 前言 大數據的先驅可說是公衛學家,公衛始祖史諾(JOHN SNOW),他利用收集的資訊製成視覺化的點圖,成功的推論發生於1854年倫敦霍亂出污染的來源。約同一時間,南丁格爾(FLORENCE NIGHTINGALE)收集英軍在戰場死亡的資料後,發明出視覺化的極區圖 ( Polar Chart ) ,清楚的指出因為醫院衛生環境不佳造成士兵大量感染死亡的問題。 這2位早期的公衛學家皆是利用數據來發現病因與分析問題。而公共衛生(PUBLIC HEALH)關心的是所有大眾健康的事,是一門預防(PREVENTING)疾病、延長(PROLONGING)壽命並促進(PROMOTING)健康的科學與藝術。 現今,透過AI、大數據、物聯網等科技應用的導入,使台灣各界超前部署,有效降低COVID-19衝擊。額溫槍、體溫感測系統、面部自動辨識系統成為各大出入口必備設施。AI監控病毒傳播路徑、即時病況監測、遠距看診也成為社交距離限制下的醫療照護解方。Forbes Insight 預測AI應用於醫療領域產值將於2021年達到66億美元,2026年更將大幅成長至1,500億美元,智慧醫療產業成長與發展可期。 後疫情時代我們該如何持續堅守,預期公衛AI發展將更受關注,過去資源比重被輕忽的公共衛生次領域又重新獲得重視,其AI技術包含疾病預測與預防、流行病源基因演化路徑等。「不只防疫新生活,也要有智慧醫療防疫新科技」,臺灣逐步開放邊境、重回國際實體互動行列,需各界聯手,超前部署疫情因應策略,做好面對未來各類疫情變化的多重挑戰。 1. 大數據成為全球最熱門的顯學 大數據已是現今各領域必備技術。藉由解析過去豐富的資料,我們得以瞭解各種因素對事件與結果的影響,並且建立各種預測模型,進而發展人工智慧加以利用。 能讓醫療資源的運用更有效率,大數據是未來醫療的「最佳利器」。 現今許多公衛問題已是跨國的世界公衛問題,諸如傳染病或空氣污汙染等,我們需要更多的世界觀、更多的資料、更多的程式力及國際語言,來面對未來的挑戰。 1. 進入本世紀,特別是「 911 」事件以來,人們擔心恐怖分子利用現代生物技術製造恐怖襲擊,美國啟動「生物盾牌計劃」並和歐盟等發達國家和地區把生物安全與核安全、網絡安全並列,稱為「三大安全」問題。德國將傳染病定性為國家安全威脅,英國、澳洲等國家還把安全國防的部門納入到公共衛生體系當中。 2. 各國應強化新興技術的創新治理能力,推動生命科技、大數據和人工智能「交叉地帶」的創新與應用,共同應對未來可能的全球性重大公共衛生安全和生物安全事件與危機。 以前做分析時,只能假設每個患者都得到同樣的病毒,推測疫情的未來發展方向,台灣AI科學家林清詠用AI當成放大鏡,就像警察靠指紋捉小偷,比對每個病毒的「基因指紋」,用一個星期時間,找到各國政府要花上好幾個月才能發現的防疫破口。林清詠說:「這是第一次,我們既能看到整體,又能看到每個病毒的變化」,只需要注入更多資訊,就可以用這樣的系統,進一步預測疫情未來發展。(圖1) i. 傳染途徑:一個紅點,代表一個已完成基因定序的病毒;一個綠點,代表一群有共同基因序的病毒組;白線則是個病毒的關聯。點到一個綠點,就能秀出這組病毒的傳染路徑。 ii. 病毒譜系:「台灣有兩株在最大的原始型態中,有兩株來自左方一大堆子孫變型的原型。這個變型很會傳播,其中一支到新加坡,然後繼續變型到澳大利亞;另一支到英國,還有一支到廣東」。 iii. 誰傳誰,經過哪些變異,很清楚:如此一來,就不一定要從接觸史與旅遊史推測感染源;即便是找不出源頭的社區感染,也能看出感染途徑。 最值得留意的是歐洲與華盛頓州的兩組病毒,這兩株病毒變異很多,亞洲分出的病毒組大多「抱得緊緊的」,變異兩、三次後就會停止;但歐洲株病毒卻如蒲公英般,一團一團飛出去,且產生大量變異。(圖2、圖3) 圖2:美國病毒株 資料來源:https://www.graphen.ai/covid.html 川普政府在今年3月以公衛危機為由停止接受庇護申請,迄今尚未遇到司法挑戰。川普政府啟動一項授權聯邦疾病防治中心(CDC)的法律,在認為外國人入境可造成疾病傳染的嚴重威脅時,可關閉邊界(圖4)。 圖4:數十年來川普政府首次以公衛危機之名,停止接受庇護申請。圖為一名邊界巡邏隊員和一群偷渡客談話。 資料來源:美聯社 疫情延燒至今,美國COVID-19的確診病例數已經超過560萬例,死亡案例也高達17萬;儘管新增確診數逐漸下滑,仍是全球目前受疫情影響最嚴重的國家之一。自 1 月下旬美國疫情爆發以來,加州和佛羅里達州確診總數已超過 50 萬例,而德州也逼近這一數字,三者的確診總數均超過紐約州。在此之前,紐約州曾是美國疫情的震央中心。不過,據約翰‧霍普金斯大學的數據,上述三州的染疫死亡人數遠低於紐約州的 3 萬 2,000 多人。(圖5) 圖5:本表為厚生勞動省依據世界各國及地區政府公布的資料整理後,於8月27日中午前對外公布的數據 資料來源:https://www.nippon.com/hk/japan-data/h00673/ 以上的共同點是基於大數據+人工智慧,尤其是通過人的軌跡、行為來收集和整理數據,在此基礎上再用算法計算密切接觸者,最後推算這種接觸的危險等級等,能夠做到比較精準快速的疫情防控。 由於近年來各國重大疫情不斷,如:SARS、H1N1流感、禽流感、新型出血性大腸桿菌感染症等新興傳染病的出現。另外,國內最近發生食品遭塑化劑汙染之重大事件,影響層面廣泛,也突顯食品衛生管理出現漏洞。如何加強推展公共衛生,是迫切需要正視之問題。 依據世界衛生組織的報告,一個國家健康人力越多,可挽救的人命越多。台灣創立公衛系所已超過半世紀,培育數萬名畢業生;但各類健康(醫事)人力中,惟獨公共衛生沒有專業證照,嚴重影響其就業與服務社會的機會。 英、美、歐近年皆陸續完成公衛師相關認證,而台灣在推動20年後,於衛福部、立院四黨團立委同聲支持下,於2020年5/15日三讀通過,創下歷史的一刻,不僅超前立法,也讓台灣成為亞洲第一個完成公衛師立法的國家,是台灣公衛史上重要的里程碑,未來與專業醫事人員一起,共同守護台灣人民健康,邁向全球公衛大國。台灣成為亞洲第一個「公衛師法」的國家。 公衛師核心價值,在乎一群人的健康人權,是協助政府、社會做好公共衛生準備及群體健康管理的角色,業務範圍以社區、場域為主,其跨領域專業整合了流行病學、生物統計、環境及職業衛生、社會行為科學和衛生行政管理五大範疇。 1)疫情發生時-守住防疫最前線: 疫調與預警,避免疫情擴散; 進行疾病監控與預測,提供防疫政策制定; 防疫相關行政體系協調整合; 醫療照護體系應變能力規劃,避免照護能量超載; 確保環境、職業衛生環境,做好通風、消毒、防護用具使用等; 協助社區民眾衛生教育,提升健康試能,避免恐慌。 2)平時-協助民眾從日常生活: 各地衛生所、健康中心、勞動局,都需要公衛人員測疫情; 協助醫院和健康照護機構,規劃傳染病感控方案; 幫助學校學生健康管理、健康促進; 協助建立健康社區環境等,是超越一般醫事人員可以負荷的工作。 資料來源:https://geneonline.news/index.php/2020/04/14/taiwan-can-help-to-fight-covid19/?doing_wp_cron=1598516730.9819419384002685546875 COVID-19基因不斷出現演化,各國科學家無不積極投入解密COVID-19的基因序列變化,皆希望找出病毒基因演化的序列變化和疾病流行發展的關係,及早找出準確的傳染源和傳播途徑,以能及時採取最有效防控措施,對後續防控有很大助益,阻止疫情發展。 突發性高傳染的病毒疫情等重大突發公共衛生事件從來就沒停止過,一直是現代國際社會面臨的共同難題。運用大數據、雲計算、人工智慧等數位技術,建構一個應對公共衛生事件和應急事件的完善系統和規範工作流程,以利在重大突發公共衛生事件監測分析、防控救治、資源調配等方面更好發揮作用。 在處理疫情公共事件中,醫療體系接觸到了很多隱私數據,能不能完全解決隱私問題:既沒有隱私泄露的憂慮,還能同時實現公共利益?坦率地說,完全的隱私保護是不可能的,但這是否是一個嚴重的問題?答案可能是否定的。實際上不存在絕對能夠解決隱私的方式,類似的事情在人類歷史上發生過很多次,我們相信技術,但這個問題不能光靠技術解決。更多需要技術、政策和法律結合起來,社會的進步一定是在各個層面的平衡中向前發展。 我們已經在不知不覺地讓渡個人隱私,以便能夠得到更好、更個性化、更方便的服務。我們正在進入一個未來的智能時代,除了生活在物理世界之外,數字世界已經形成,我們的很多活動都被數據記錄,同時有了「數字孿生(Digital Twin)」的概念。個人記錄和數字化訊息,如何被安全、有效地使用的本身就是一個我們必須面對的問題。 這是AI第一次大規模走向抗疫,各大AI公司展現出了充分的響應速度與社會責任,但是,AI技術的包容和使用還相對初級,原因一、AI的能力並沒有被使用者廣泛認知,原因二、軟硬件產業鏈相對薄弱,原因三、公共衛生領域的整體智能化水準有待提升;AI技術與產業在防疫工作中的貢獻,尚且還在努力階段,雖說在抗疫戰場上,AI絶對不是主角,但是,它在不少關鍵領域發揮的輔助功能,還是可以讓我們看到一些未來的可能性。為保障公共健康和應對公共衛生危機是離不開數據以及數據的交換共享,期待全球各國未來能有更好的醫療服務和公共衛生體,防患於未然,最終建立一個更美好、更安全的世界。
發布日期:2020/10/05
資料來源:盤碩數位科技有限公司 執行長 許政隆; 明富智財管理顧問有限公司 John Lin(林庭毅)
前言 第五代行動通信(5G)的商業化仍處於初期階段,然而,開始思考下一個世代的通信技術(第六代行動通信, The Sixth Generation, 6G)會是什麼樣的面貌並不是一件言之過早的事情。根據行動通信大廠三星(Samsung)的白皮書報導指出,從研究開始到新一代無線技術的商業化通常需要大約10年的時間,而三星也在2020年7月時發布了新的6G白皮書。 而從歷史經驗來看,最先進的通信技術最早多把持在一個國家的軍方手中。從最早期美軍的1G通信技術,到後來3G標準的核心技術CDMA等多是如此。6G如無意外亦是如此。近來的美中貿意大戰雖表面上是以貿意為主,但背後亦牽扯到5G技術的領導地位,因為各國都清楚的了解到5G技術的強弱攸關國家家全。美國雖然以中國通信大廠華為有大陸軍方與官方背景而認定其5G設備危及美國家安全,但似乎也認同軍方介入通訊技術發展合乎國家利益,並準備仿效華為的發展經驗。美國官員亦表示,五角大廈將介入更高端的6G無線通訊領域,以「跨越式發展」超越大陸華為在5G領域的優勢。 目前已有國家或行動通信業者開始著手對6G理論研究。根據大陸解放軍的《中國國防報》於2020年4月發表題為《如果6G運用於未來作戰》的署名文章稱,6G技術引入軍事領域將對戰爭形態、裝備發展、戰場通信等軍事實踐產生重大影響,其軍事運用潛力巨大,是未來軍隊適應新軍事變革的重要關注點。本文以下將淺談第六代行動通信的可能樣貌。 6G通信可能關鍵技術: 太赫茲 (Terahertz) 太赫茲(terahertz, 簡稱THz)被認為是6G資料傳播的關鍵技術之一。根據報導指出,美國國防部下屬的高級研究計畫局(DARPA)從2016年開始,就開始與民間科技公司合作,資助大學聯合微電子學專案(Joint University Microelectronics Program, JUMP),而太赫茲與感知融合技術研究中心(ComSenTer)就是 JUMP研究計畫的子專案之一。紐約大學團隊負責人、電子和電腦工程教授Sundeep Rangan並指出,美國國防部投資微電子尖端專案,可能是著眼於太赫茲技術的軍事應用。可見,美國國防在5G尚未完全商轉時就已著眼新一代行動通信技術的發展。 太赫茲是頻率介於微波與紅外光之間的,通常是指頻率在 0.1~10 THz波段的電磁波。太赫茲的長波段與毫米波(亞毫米波)相重合,其發展主要依靠電子學科學技術。而太赫茲的短波段則與紅外線(遠紅外)相重合,其發展主要依靠光子學科學技術。因此,太赫茲波是宏觀電子學與微觀光子學研究的交叉領域。對於電子學與光子學研究的相互借鑑和相互融合具有重要的科學意義和極大的研究價值。 早年,由於這個頻段的電磁波產生不易,因此在這方面的研究並不多。但隨著其他頻段的研究趨於完整,例如5G時開始著眼毫米波的研究,科學家也開始了對太赫茲的研究。令人意外的是,太赫茲擁有辨別物質的能力,就如同紅外線能辨別各種熱度,以及X光能辨別物體的各種密度一般,太赫茲能辨別的是分子的種類。 藉由太赫茲光的分析,我們可以知道密封的箱子裝著哪些物體,甚至可以辨識外觀相仿的粉末與藥品。這個技術首先造福的是軍事與保安的用途上,例如太赫茲眼鏡能取代紅外線熱像儀探測障礙物後方的敵軍,在保安用途上太赫茲技術也能用來在不破壞物件的情況下搜索隱蔽的爆裂物或是違禁藥品。同時太赫茲光對人體沒有危害,因此太赫茲雷達比X光更適合進行長時間與日常生活中的應用。 此外,太赫茲雷達在震後的人員搜索上也能快速並準確地找到倖存者。從光學的角度來分析,與傳統雷達相比較,太赫茲雷達由於波長較短,因此影像的解析度也比一般雷達來的高。而與波長更短的光達相比較,太赫茲雷達可以傳過牆面、粉塵的障礙物,而光達則會被吸收或反射。 太赫茲科學技術綜合了電子學與光子學的特色,涉及物理學、化學、光學工程、材料科學、半導體科學技術、真空電子學、電磁場與微波技術、微波毫米波電子學等學科,是一個典型的交叉前沿科技領域。 中國國防報:《如果6G運用於未來作戰》 該篇文章預言指出,6G的軍事運用潛力巨大,可能改變未來戰場的格局。若6G技術 被大規模用在軍事用途上可以大幅提高無人情報偵察、智能指揮控制、可視作戰行動、精準綜合保障的水準,而這可能是未來軍隊適應新軍事變革的重要關注點之一。 從美國國防部的動作也可以看出美國的對下世代通信技術的重視。據了解,美國陸軍與Carbonics公司和南加州大學合作,研發碳納米管技術,其目標也是用來提高軍事偵察裝備性能,而最終目標則是使射頻應用的頻率能超過100GHz。 創新未來中心(Center for Innovating the Future)的聯合創辦人Abishur Prakash,同時也是一名科技與地緣政治作家也指出,6G通信技術將是未來的兵家必爭之地。而上海集成電路技術與產業促進中心也在一篇分析中指出,美國國防部與工業界合作,目的是大幅提高商業和軍事應用的電子系統的性能、效率和能力,為國防部在雷達,通信和武器系統等方面提供具有絕對優勢的技術支持。 Abishur Prakash更曾在美國之音(Voice of America)廣播節目中表示6G將帶來許多經濟收益。Abishur Prakash指出我們說的是每秒10億(吉)字節(GB)、每秒兆兆字節(TB)的下載速度。我們說的是連通性和速度的巨大飛躍。在速度上,這只是一個巨大的飛躍。以這樣的速度,它將使新的開放式社會得以實現。 多國瞄準下世代行動通信技術 現今除美國外,已有中國、日本、韓國、芬蘭、瑞典、德國、英國等傳統通信技術強國先後加入6G技術研發的行列。 在中國,中興通訊(ZTE)表示將與中國聯通在6G領域進行合作,而中國華為公司表示,該公司一直在並進研發5G和6G技術。華為在美國的研發子公司Futurewei是美國電信標準組織ATIS的成員之一,參與6G通信技術之標準制定。在中國政府方面,中國科技部在2019年11月與中國國家發改委、教育部、工業和信息化部、中科院、自然科學基金委宣布啟動國家6G技術研发推進工作組和總體專家組。 在歐州,芬蘭的奧盧大學(University of Oulu)在2018年4月開始與諾基亞公司(Nokia)和芬蘭國家技術研究中心合作,從事一項獲得2.5億歐元資助的6G研發項目。日本2019年11月宣布了一個20億美元的科技研發激勵項目,其中包括6G的開發。而在韓國,三星與LG電子公司都在2019年設立6G研究中心。 在美國方面,美國太空探索技術公司(SpaceX)創始人伊隆馬斯克(Elon Musk)倡導用衛星提供高速互聯網服務,推出星鏈(Starlink)項目。有分析認為,類似的衛星互聯網可能讓美國6G部署如虎添翼。 Abishur Prakash也對太空科技的發展做了評論,指出無論是SpaceX、星鏈、還是亞馬遜(Amazon的太空科技公司Blue Origin),太空互聯網現在很快就會成為現實。因此,衛星可能很快就會發展成具有6G能力的,這也將改變各國建設電信基礎設施的方式。 雖然6G技術如何突破5G,實現跨越式發展,目前尚無定論。但理論分析認為,6G可能基於5G基站並增強通訊功效,還可以運用衛星、無人機、甚至是可見光等新一代通訊方式。 三星的6G白皮書 三星在其6G白皮書中表示,三星的下個世代通信技術願景包括將下一個超連接體驗(hyper-connected experience)帶入生活的每個角落。而為了加快6G的研究速度,以期在下個世代中取得領先地位,三星研究院也於2019年5月時成立了高級通信研究中心。 三星更期望國際電信聯盟無線電通信部門(ITU Radiocommunication Sector力ITU-R)將開始定義6G。而參考每一個世代的技術標準發展趨勢,三星預計6G標準可以在2028年前完成並實現商業化。此外,大規模商業化則約莫在2030年左右。屆時人類和機器都將成為6G的主要使用者,進而實現一系列的領先服務,例如延展實境(XR)、高度逼真的行動全像投影以及數位複製等。 白皮書中也闡述可用於實現6G通訊的關鍵技術,包括太赫茲(THz)頻段的使用、強化高頻訊號覆蓋範圍的新天線技術、先進的雙工技術、網路拓撲的進化、提升頻率使用效率的動態頻譜分享技術,以及無線通訊的AI應用等。 為了實現先進的多媒體服務,例如真正的身臨其境的XR,移動全息圖(high-fidelity mobile hologram)和數位複製(digital replica),6G需要提供比5G高得多的數據速率。在5G時代,旨在實現20 Gbps峰值數據速率。而在6G中,尋求的是能提供1,000 Gbps的峰值數據速率。 白皮書說,借助先進的傳感器,人工智能(AI)和通信技術,將有可能複制物理實體,包括虛擬世界中的人,設備,物體和地方。物理實體的數位複製稱為數位孿生。在6G環境中,用戶將能夠使用數字孿生來探索和監視虛擬世界中的現實,而不受時間或空間限制。 為了滿足6G的要求,業界可能會轉向太赫茲頻率,新的天線技術以增強高頻帶信號的覆蓋範圍,先進的雙工技術,頻譜共享和AI。 令人鼓舞的是,白皮書指出FCC於2019年3月開放了95 GHz至3,000 GHz之間的頻譜,用於實驗性使用和非許可應用,以鼓勵開發新技術。現在52.6 GHz以上頻段工作的5G新無線電(NR)系統的用例和部署方案已經開始討論,而隨著這一趨勢,移動通信將使用THz頻段在未來的系統中已是不可避免的事。 結語 根據預計,6G移動通信性能將是5G的10到100倍,資料的傳播速率需求將達到每秒100GB,甚至高達每秒1TB。分析認為,6G可能基於5G基站並增強通訊功效,還可以運用衛星、無人機、甚至是可見光等新一代通訊方式。未來6G技術如何突破5G,實現跨越式發展,雖目前尚無定論,但著實人期待 。
發布日期:2020/09/18
資料來源:美國專利代理人 林庭毅
2011年9月8日,美國參議院(Senate)以89:9的票數通過美國最新專利法修正案。修正案隨即呈送至美國時任總統歐巴馬(Barack Obama),並於9月16日由總統簽署該修正案。本次專利法修正為美國近六十年來最大篇幅的全面修正。回顧美國專利法近期的修正歷程,國會與眾多委員會自2005年開始討論,多次於參眾議院提出修正案均未果。再經過各界六年來的努力,本次終於得以照案通過2011年6月23日眾議院版的Leahy-Smith美國發明法(Leahy-Smith America Invents Act, AIA),對美國整體專利系統上進行多處重大改變。 本次專利法修正中的重要變革之一就是引入了數種領證後複審程序(Post Grant Review),開拓諸多可挑戰專利有效性之管道。而領證後複審程序則交由專利審理暨訴願委員會(Patent Trial and Appeal Board, PTAB)進行。AIA保留舊有的單方複審制度(Ex Partes Reexamination),並以多方複查(Inter Partes Review, IPR)新制度取代舊有之多方複審制度(Inter Partes Reexamination),並且新增獲證後複查(Post-Grant Review, PGR)程序。除上述專利基本挑戰程序外,於專利有效性審查上,為治癒不公平行為(Inequitable Conduct)而使得專利免於不可執行(Unenforceable)的危險而新增的補充審查程序(Supplemental Examination Procedure)。 新的領證後複審程序中,以IPR最為常被使用。訴願人在IPR程序中得主張之無效理由最為狹隘,僅限新穎性及非顯而易見性,相較於PGR尚包含可提出不具標的適格性、不明確、無法可據以實現等挑戰理由。然而,PGR的時限問題(僅能在專利公告日後九個內提出)限制了其可運用性。而商業方法專利(Covered Business Method, CBM)則僅限於商業方法。因此業界對於IPR程序的使用最為廣泛,且與IPR程序相關的判決也最為常見。本文將列舉其中部份案例探討有關IPR程序的近期發展。 根據美國專利法第315(b)條規定,如果程序請求是在請求人、具有真正利益關系當事人、或請求人的利害關係當事人收到指控專利侵權的訴狀之日起超過 1 年後提出的,則IPR程序不予立案。該一年期結束的標誌被稱為 IPR時間限制(time bar)。在過了時間限制以後,請求人不能再通過 IPR 來挑戰專利。而美國專利法第 314(d)條又規定了美國專利商標局決定是否根據本條規定進行多方複審的決定是最終且不可上訴的。但若是USPTO是根據第315(b)條做出的不予IPR立案的決定,這個決定可以上訴嗎? 這個問題,美國聯邦最高法院(SCOTUS)在2020年4月20日給出了解答。在針對Thryv v. Click-to-Call一案,SCOTUS以7:2作出重要判決,撤銷了聯邦巡迴上訴法院(CAFC)先前關於 PTAB因超過法定一年期限而不受理IPR的決定為可上訴的見解,認為PTAB因超過第315(b)條的time bar而不受理多方複審的決定,依美國專利法第314(d)條為不可上訴之爭點。 本案事實經過需追溯至2001年,且整個事實經過牽扯到多個不同的實體。Inforocket.Com, Inc. (Inforocket) 首先在紐約州南區聯邦地方法院起訴被告 Keen, Inc. (Keen),指稱Keen侵害Inforocket持有的第5,818,836號美國專利 (836專利)。被告Keen後來在 2003 年收購了原告Inforocket成為其全資子公司,該起訴訟案因而被主動撤銷。Keen隨後在同年更改其名為 Ingenio。時序進行到2011年,Click-to-Call取得836專利,並對Ingenio以其他被告提起專利訴訟(在德州西區地方法院)。Ingenio協同其他被告接著在 2013年對836專利提出IPR程序。Click-to-Call 主張該IPR程序已超過一年的時間限制而不應被立案,因Ingenio的前身Keen早在2001年就已收到訴狀。 專利審理暨上訴委員會不認同Click-to-Call的理由,隨後作出最終書面決定,確認該IPR案沒有超過一年期限,因此啟動了多方複審程序。PTABs在最終書面判決中判定836專利的所有請求項皆不予專利。Click-to-Call後來上訴至CAFC,歷經多次來回,其中更有CAFC的全院聯席(en banc)。本案由Click-to-Call上訴至最高法院,要求最高法院針對PTAB因超過法定一年期限而不受理IPR的決定是否為可上訴之爭點作出決定。 聯邦最高法院認為AIA當初修法的目的就是為要有效率地減少品質不佳的專利,如果允許PTAB關於是否對IPR進行立案的決定再給予可以由司法機關複審,就達不到立法者提高效率的立法目的。然另一種聲音則是認為本案經最高法院判決後,是給予PTAB更大的權力,因一旦經PTAB認定不予立案後,訴願人便不再具有其他救濟方式。如同判決文中不同意的Gorsuch大法官認為,多數意見容許人民的財產權被行政機關剝奪時,沒有機會司法救濟。 截至目前為止,對專利業界及產業界會有什麼樣的影響仍尚未明朗,因本案才剛在四月時由最高法院作出判決。本案是否真如部分專家所預期的人民財產權被行政機關剝奪時沒有機會司法救濟,仍有待時間來觀查。 美國聯邦最高法院於2018年4月24日針對Oil States Energy Services v. Greenes Energy Group案作出判決,其中大法官以 7-2 投票表決通過,認定IPR程序並未違憲。IPR程序之所以會引發是否違憲的爭議,乃是因為專利權之屬性並未被明確釐清。美國憲法保障私有財產,例如個人土地或房子,若政府要沒收一個人的私有財產,需由法院審理,因審理財產權有關之爭議為司法權限。故若專利權是一種私有財產權(private property rights),則審理財產權有關之爭議當然為司法之權限(Article III courts)。美國國會並無權透過立法,將司法權限從美國憲法第三條所明定有權行使司法權限之機關。即美國並無法律規定有將各級法院的職權移轉至行政機關的情事。 若專利權實屬私有財產權,但IPR程序是在行政機關進行的程序(即美國專利商標局),美國專利商標局屬商業部底下之行政機關,並非為美國憲法第三條所指之司法機關。若專利經IPR程序後被無效,是否違返了美國憲法,因私有財產在未經合格審判下被剝奪(未經Due Process, 無陪審團等),則是本案中的主要爭點。 本案事實經過源自2012年時,專利權人Oil States Energy Services公司在聯邦地區法院起訴被告Greenes Energy Group公司,主張專利侵權。Greenes Energy在一審訴訟證據開示(Discovery)快結束時向USPTO申請IPR程序,主張系爭專利二個請求項無效。PTAB啟動了IPR程序,因而地區法院的一審訴訟與IPR程序同時進行。2014年6月,地區法院先做出請求項解釋,該解釋排除了Greenes Energy所挑戰的進步性問題,但幾個月後,PTAB做出最終書面決定,認定系爭專利無效。亦即,地區法院的請求項解釋,和PTAB的認定發生歧異。 Oil States針對IPR的決定向聯邦巡迴上訴法院提起上訴,並在上訴中,挑戰IPR程序之合憲性。Oil States認為,撤銷專利之審理,應由Article III courts審理及增憲法第七修正案之陪審團審判。 美國最高法院最終做出判決,認為其過往判例將專利權認定為政府授予發明人的公共特許權(public franchises),其為成文法所創設出的產物,而給予發明專利權,是可以在無涉行使司法權限的情況下,由行政部門或立法部門執行的憲法明定權限。因此決定是否給予發明專利權是涉及公法上權利(public rights)的行為,其審理並非必須由法院來進行。美國最高法院進一步指出,IPR程序是就先前決定給予發明專利權之行政程序進行二次檢視,其與給予發明專利權是涉及相同的作為與法益,所以與公法上權利有關之原則亦適用之,而美國憲法並未禁止,由非屬法院體系的行政機關來進行相關程序。爰此,美國最高法院認定多方複審程序並未違憲。 美國作為高度保障人權與個人財產權的國家,本案實給業界相當大的衝擊。過去普遍認為專利權是一種私人財產,然在本案中,美國最高法院反轉這一個論點,且在判決文中指出專利權是一種政府給予的公共特權(public franchise)。因此IPR程序中無效專利權僅是收回政府給予的公共特權,並無違憲。本案雖已定案,但可以預期,將來會有更多案件提出類似的爭點,例如IPR程序違反美國憲法第五修正案所規定的徵收條款(taking clause)等。 2018年7月20日,美國聯邦巡迴上訴法院(CAFC)於 Saint Regis Mohawk Tribe v. Mylan Pharmaceuticals一案中作出判決,維持PTAB之決定,確認部落主權豁免(tribunal sovereign immunity)不適用於 IPR 程序。 本案有趣之處在於其實事發生經過。Allergan, Inc.的Restasis 是用於緩解慢性乾眼症狀的藥品,並持有RESTASIS 眼藥水相關的六項專利 (美國專利號8,629,111; 8,633,162; 8,642,556; 8,648,048; 8,685,930和9,248,191)。2015 年時,Allergan 控訴 Mylan Pharmaceuticals(Mylan)等多家學名藥廠提出之簡易新藥申請侵害其專利。2016年6月3日,Mylan作出反擊,向USPTO提出 IPR,主張該等專利無效。其它學名藥廠隨後也同樣提出 IPR。 相對於傳統專利權人單純就專利範圍新穎性和進步性進行攻防,Allergan公司採取截然不同的策略性應對。在2017年時,Allergan公司透過交易將RESTASIS 眼藥水相關的六項專利的所有權轉讓給予紐約州北部的聖瑞吉斯莫霍克保留區 (St. Regis Mohawk Reservation) 的聖瑞吉斯莫霍克族部落。而依據美國現行法律,美洲原住民部落,例如聖瑞吉斯莫霍克族部落,是主權實體,享有豁免權。Allergan公司將六件專利的所有權轉讓給聖瑞吉斯莫霍克族部落,其中Allergan公司向部落支付1375萬美元,另外就所有權移轉後部落再把所有專利權以專屬授權方式授權給Allergan公司使用,部落因此可再享有每年1500萬美元的權利金。 而聖瑞吉斯莫霍克族部落在完成專利所有權移轉後,隨即在USPTO的爭議程序中,也就是Mylan等公司所提出的IPR程序中,主張該部落的主權豁免待遇,要求駁回訴訟被告們發起進行中的多方複審申請程序。同時部落並會和專屬被授權人合作共同就相關專利進行維權,共同應對美國專利商標局的相關爭議程序。 美國憲法第11修正案,旨在給予各州(美國是聯邦制的國家,各州可視為一個獨立國家,各州再交出一部主權形成聯邦政府)主權豁免,防止一州被他州或他國公民在聯邦法院控告。享有主權之主體以州為主,並在某些情況上擴及州政府底營運的單位,例如州立大學等。而美國原住民部落也是享有主權豁免的實體之一。此修正案目的,主要是針對美國聯邦最高法院在1793年Chisholm v. Georgia案中,判決聯邦法院有權審理美國公民針對一州所發起之法律或衡平法訴訟,且即使原告當事人並非該州公民,該州也不能享有主權豁免。對此,第11條修正案推翻前述判例,並明確規定「美利堅合眾國之司法權(judicial power),不得被解釋為擴展至由他州公民或任何外國公民,對合眾國一州提出之普通法或衡平法訴訟(suit in law or equity)」。儘管第11條修正案內容,對於主權豁免原則存在有許多文字限制,然聯邦最高法院對該原則仍然採取廣義解釋,致使許多類似法律訴訟之行政調查程序,亦適用該主權豁免原則,例如最高法院在2002年Federal Maritime Commission v South Carolina State Ports Authority一案判決中,就將第11條修正案解釋為不僅限制聯邦法院司法權,且排除某些具審判性質之行政訴訟。 在CAFC作出確認部落主權豁免不適用於 IPR 程序後,Allergan公司如預期的選擇上訴美國最高法院。而最高法院已在2019年4月時拒絕了Allergan公司的上訴案。藉此,CAFC的判決將成為最終判決。 本案並非唯一有主權豁免涉入的案件。在Regents of the University of Minnesota v. LSI Corporation and Avago Technologies U.S. Inc一案中,CAFC也作出不利於 University of Minnesota的判決,認定University of Minnesota的專利在IPR程序中並無享有主權豁免的待遇。本案的判決即是依循CAFC自己的先前判例(Saint Regis Mohawk Tribe v. Mylan Pharmaceuticals)所作出。 Allergan公司的操作方式不論是否為旁門左道,但確實充份了運用了法律制度。此策略性的運用專利轉讓和專利專屬授權安排,其目的顯是為了主張主權豁免待遇。而這樣的操已經引起相關輿論的討論和重視,也引起了美國國會的注意。美國參議員克萊爾麥卡斯基爾 (Claire McCaskill) 便提出 廢除印第安部落可主張主權豁免作為專利多方複審程序抗辯基礎的法案 (S. 1948, titled A bill to abrogate the sovereign immunity of Indian tribes as a defense in inter partes review of patent),試圖禁止日後再有人利用這種變相迴避IPR程序的操作方式。
發布日期:2020/08/27
資料來源:林劉恭 博士 研發副總經理暨集團技術長/光群雷射科技、江朝宗 董事長 海納光電股份有限公司
2003年嚴重急性呼吸道症候群SARS在亞洲及世界各地爆發,病原被發現是一種新型的冠狀病毒。2019年的COVID-19讓原本已沉寂一段時間的「冠狀病毒」,又再次成為炙手可熱的話題,COVID-19傳播力比SARS強,甚至出現無症狀感染者,讓防疫更加困難。 新冠肺炎(COVID-19)確診案例,病例數逾470萬人 2019新冠肺炎(COVID-19)擴散全球,死亡數不斷攀升,各國紛紛祭出鎖國政策,試圖阻止疫情蔓延。截至目前為止(2020-05-18),全球有187個國家(地區)傳出確診案例,病例數逾470萬人,超過31.5萬人喪命,致死率約大於6%。美國已有超過8.9萬人因此喪命,確診病例逾151萬例。 世界衛生組織(WHO)專家日前表示,新冠病毒可能會像愛滋病毒(HIV)一樣流行,並警告不要試圖預測新冠病毒會持續傳播多久,呼籲全球付出「龐大努力」對抗它。 台灣冠狀病毒之父院士賴明詔(被譽為台灣「冠狀病毒之父」的中央研究院院士)認為:新冠病毒不可能完全消除。 世衛組織突發衛生事件計畫執行主任萊恩(Michael Ryan)表示,「把這點說明很重要:這種病毒可能演變成另一種特殊疾病,這種病毒可能永遠不會消失」。 新冠肺炎疫情在全球持續蔓延,各國也持續針對這種新型冠狀病毒做研究,目前中國大陸的研究已經發現,有30種突變的病毒株,其中最毒的病毒株所含病毒量,是最溫和病毒株的270倍之多。 根據《聯合新聞網》報導,中國大陸浙江大學研究團隊對從11個病人採集來的病毒分離物進行分析,發現其功能特徵至少都有1個突變,而且病毒載量有非常明顯的差異,最「猛烈」跟「溫和」的病毒株,其中的病毒載量差距達270倍。 許多證據的顯示,新冠病毒已經進行突變,並且致病性已經產生大幅變化,此外研究人員也發現,最致命的病毒突變種類,大多發現在4個地區的病人身上,分別是浙江省、義大利、西班牙和美國紐約,最溫和的病毒株則大多非限於飛紐約地區的美國患者身上。 新冠肺炎(COVID-19)診斷方法 現今COVID-19診斷方法主要使用核酸(RT-PCR)、抗原與血液抗體檢測,微光譜儀是用血液抗體檢測,用「合成抗原」檢測血液中是否有含抗體。從檢體採樣到快篩結果約10至15分鐘,能夠精確定量抗體(IgG/IgM),靈敏度為現有快篩測試許多倍,微光譜儀提供了一種快速且較為經濟的檢測方案。 目前約有100多種潛在疫苗正在研發中,有幾種已經達到臨床試驗階段,但專家們已強調,找出有效對抗新冠病毒的疫苗有難度。 WHO日前描述新冠病毒未來的可能狀態,既然無法消滅,便只能加以防範於未然. 在治療藥物尚未完全有效之前,檢測、快篩或疫苗是目前可能的解決方案。微光譜儀技術應用於新冠肺炎的快速檢測,也已提出做實驗數據並於醫院開始認證! 長庚大學新興病毒感染研究中心,近日在科技部駐澳大利亞科技組的促成下,成功與澳洲蒙納許大學生物醫學研究所展開合作,將就抗寄生蟲藥物「伊維菌素(Ivermectin)」抑制新冠病毒的有效性進行研究,以共同研發新型抗病毒藥物。 澳洲蒙納許大學生物醫學研究所於日前宣布,該所與澳洲彼得多哈堤感染與免疫研究所(Peter Doherty Institute for Infection and Immunity)共同進行的一項研究發現,顯示伊維菌素藥物可在48小時內,抑制新冠病毒生長,並有助於細胞將病毒清除,消息發布後引發各界關注。 科技部表示,經評估後,推薦長庚大學新興病毒感染研究中心主任施信如特聘教授為我方研究主持人,並請駐澳大利亞科技組聯繫推動雙方進行合作。 世衛:5藥初步研究結果樂觀 世衛組織發言人Margaret Harris在記者會上表示,確實有一些療法在非常初期的研究中,似乎限制了新冠肺炎的嚴重程度與病期,但尚未出現任何可以殺死或阻止這個病毒的藥物。 世衛未具體說明展現初步療效的藥物,但美國生技藥廠吉利德科學(Gilead)已宣布其開發的抗病毒藥物瑞德西韋(remdesivir)有助改善新冠肺炎患者的病況。 美國食品及藥品管理局(FDA)5月初批准瑞德西韋作為新冠肺炎緊急療法後,美國衛生及公共服務部(HHS)宣布吉利德承諾未來6周捐贈美國約60.7萬劑瑞德西韋,將交由各州發放。 大陸建全球最大新冠肺炎疫苗廠 年產1億劑 中國疫苗工廠建設有成,中國電子信息產業集團日前宣布,旗下公司承建的大陸首座人用P3等級生物醫藥生產工廠已在近日建成交付,估計是全球最大新冠肺炎疫苗工廠,年產能達1億劑。 中國電子信息產業集團微信公眾號日前宣布,近日,旗下中國電子系統工程第四建設有限公司承建的大陸首家人用P3生物醫藥生產工廠項目,順利完成交付,代表全球最大新冠疫苗生產工廠誕生,量產後,年產1億劑具備滿足大規模緊急使用和常規接種的生產條件。 清潔與消毒是有效減少感染源的方式 新冠肺炎疫情趨緩,現在國內最熱門問句除「嘉玲(+0)會來嗎?」近日「次氯酸水能擦在皮膚上嗎?」成為最夯話題。中央流行疫情指揮中心指揮官陳時中日前在例行記者會特地說明,唯有醫材級次氯酸水可使用於人體。熟悉漂白水、酒精及次氯酸水等消毒利器,才能有效防疫。 清潔與消毒是有效減少感染源的方式之一,消毒與病毒外套膜(envelop)有關。長庚醫院臨床毒物中心主任顏宗海說,有外套膜病毒容易被消毒產品殺死,新冠病毒就是一支具外套膜病毒,只要使用正確濃度的漂白水、酒精及次氯酸水,就能有效消滅新冠病毒。 光譜分析儀器(或光譜儀),用於材料與化合物的檢測與鑑定,非常實用也十分常見。一般的光譜分析儀器(或光譜儀),不僅體積龐大也十分昂貴。因此,若有體積較小且易於攜帶使用,在很多的場合,會很實用,譬如生產線的即時檢驗或是海邊、山上等場所。微光譜儀的需求也因此顯現出來。 微光譜儀的主要元件乃是微光柵,可應用於光譜分析,該技術具有非破壞性、非侵入性、高靈敏度、高化學鑑別率與快速數據分析等優點,可普遍應用於生化與環保微感測器。 透過微奈米系統製程技術將光譜分析儀器微型化,並量產,便能普遍地對於生產製程、生態環境與生化醫療資訊進行即時監控,提供高效率與安全穩定的生活品質。 光譜分析儀器(或光譜儀),通常用於紫外光(UV)、可見光(visible) 、近紅外(NIR/near inferred)、紅外(IR)以及短波紅外(SWIR/short wave IR)等波長波段。 微光譜分析儀應用 筆者於十四年前設計了以半導體電漿乾蝕刻製程(plasma dry etching process)與半導體曝光製程(semiconductor lithography process) 來製造光柵及光譜儀[註1]。這個營運計畫書便產生了全世界最小的微光譜儀[註2]。 突破工藝極限 全球最小光譜儀問世[註3] 看好手持式光譜量測產品市場,台灣超微光學以精湛的微機電(MEMS)光學技術突破工藝極限,2011年推出全球最小的光譜儀,配合特有的光機架構,創造出輕巧耐震且低成本的特性,傳統上嬌貴的光譜儀將可走出實驗室,隨手攜帶至量測現場,或進入快速震動的產線即時監控。 台灣超微光學總經理康啟原表示,首款超微型光譜儀波長範圍涵蓋350奈米至850奈米,解析度達5.0奈米,上視面積僅如同1張SD卡大小,重量僅15克,採用全球獨一無二的微機電光柵技術,輕巧與高度耐震的特性特別適合手持式光譜量測產品,例如色差計、手持式LED量測系統、水果甜度檢測計等。目前已與多家光譜應用產品開發商展開產品開發計畫,相關產品將陸續推出。 創新最難, 而抄襲過易 X-ray 黃光曝光製程(X-ray lithography process),最佳的X光光源來自:國家同步輻射研究中心(National Synchrotron Radiation Research Center/NSRRC),且台灣同步輻射光源屬於國家實驗室,製程量產較難。 製程才是最困難的開始,包括晶圓的選擇與定位,製程設計的最佳化等等,都是相當有挑戰性的。在完成的光柵特徵分析後,然後是完成光柵形狀設計及光柵形狀計算,接著是光柵元件製程之設計,光柵之佈局與繪製以及製程之試作。 新式光柵製作結構之實體在具有初步成果後,在加入半導體電漿乾蝕刻製程(plasma dry etching process)與半導體曝光製程(semiconductor lithography process)或是X-ray 黃光曝光製程(X-ray lithography process)來作新穎的光柵及光譜儀。 凹面型光柵是利用羅倫圓(西元1882年由H. A. Rowland提出凹面型光柵的概念的觀念)設計而成,具有平面光柵以及凹面鏡的特性,在單一元件上同時具備波長分光與聚焦成像之功能,故其製造成本低、體積小,所以有利於光學系統的微小化與低價化發展,是極具有發展潛力的分波多工器。 目前市面上已經有商用軟體可以用來分析凹面型光柵的分光效應,但是凹面型微光柵元件在發展上還有一個重大的課題,就是在製造上所運用的微加工技術需要具備與光波長相當於微米等級(~m)的解析力與尺寸精度,且因為此元件是用於光學應用上,所以光柵也要有優異的側壁準直性與表面品質方能表現出設計的光學功能。例如: 非平行式閃耀角光柵。 非平行式閃耀角光柵(Non-Parallel blaze grating,如下圖)
發布日期:2020/08/12
資料來源:醫材公會
隨著衛生環境改善、醫學技術進步,以及經濟成長,全球高齡化趨勢持續發展,根據2019年聯合國經濟和社會事務部(United Nations Department of Economic and Social Affairs, UN DESA)統計,2019年全球65歲以上口比例達9.1%,超過7億人,2030年增加至11.7%,近10.0億人,至2050年預估達15.5億人,相較2019年成長120%,隨著人口老化,與老化相關的脊椎退化疾病患病率隨之增加,帶動脊椎醫療器材需求持續成長。此外,導航和成像技術的進步,以及脊椎機器手臂輔助系統的發展,推動脊椎外科手術量持續成長,這些進步提高外科醫生識別背痛源的能力,並在術中獲得手術區域的可視化,能提高病人手術安全與精準性,縮短病患的恢復時間,以及降低醫療照護成本,雖然昂貴的治療費用仍是限制因子,但受到脊椎疾病患病率不斷增加,以及醫療技術進步增加病患手術接受度的趨動,對於脊椎醫療器材的需求將迅速成長,從傳統椎間盤置換手術到微創脊椎手術與脊椎機器手臂輔助系統應用,脊椎醫療器材市場正在以各種途徑擴展。 根據GlobalData資料顯示,2019年全球骨科醫療器材市場規模達425.9億美元,在全球人口持續老化、不良的生活型態、意外性創傷以及新興醫療技術發展等因素影響下,將帶動全球市場持續成長,預估2025年成長至518.5億美元,2019-2025年年複合成長率為3.3%。 脊椎醫療器材市場包含融合手術、非融合手術、脊椎壓迫性骨折修復、椎體置換及微創脊椎手術等五大類手術,全球市場規模為99.3億美元,占全球骨科醫療器材市場的23.3%,相較2018年成長4.8%,由於微創手術技術的精進,脊椎醫療器材成長快速,2019-2025年之年複合成長率為5.1%,為骨科醫療器材中成長最快的領域,預計2025年市場規模達133.8億美元。脊椎醫療器材中以脊椎融合手術產品市場規模最大,占整體脊椎醫材市場規模的70.2%,非融合手術與微創脊椎手術的年複合成長率則最高,2019-2025年之年複合成長率分別為9.2%與8.1%。 北美地區仍是全球最大的脊椎醫療器材消費區域市場,2019年市場規模占全球市場的63.5%,其中美國為全球最大的單一醫材市場,擁有大多數的全球領導廠商,成為全球醫材創新研發的驅動力量,預估將持續保持領先地位;歐洲是第二大區域市場,占全球市場16.7%,由於技術進步,政府法規和醫療保健基礎設施,德國占據歐洲最大的市場比例,英國、法國、義大利和西班牙亦據主導地位;亞太地區為第三大區域市場,市場占有率與歐洲相當,為16.6%,其中中國大陸與日本為主要需求國家,2019年市場規模僅次美國,分別為全球脊椎醫療器材第二與第三大需求國家。 醫療器材國際大廠透過不斷投資與購併交易,快速獲取技術與專利,以及擴大銷售管道與產品線,達到建立寡占市場、提升成本掌控能力,以及新興市場佈局等目的,在持續轉型購併後,透過拋售非核心業務,調整產品組合,再投資符合公司優勢戰略領域的中小型標的。脊椎醫療器材大廠透過併購、策略投資或共同合作的方式,將布局延伸至機器手臂輔助系統,藉由既有植入物產品、手術器械、機器手臂與導引設備的整合,提供醫療院所整體解決方案,帶動脊椎醫療器材銷售持續成長。 Medtronic是全球脊椎醫療器材領導廠商,2018年以16.4億美元收購以色列的Mazor Robotics後進入脊椎手術機器人市場,並於2019年推出Mazor X Stealth Edition,將Medtronic的導航平台與Mazor的機器人引導系統結合在一起;2019年購併設計與製造脊椎椎間融合器的Titan Spine,鞏固Medtronic作為脊椎外科手術解決方案領先創新者的地位。Johnson Johnson於 2018年購併外科手術軟體技術開發商Orthotaxy,計畫開發全膝和部分膝關節置換術的機器手臂,預計於2020年推出,接著是脊椎、髖、與肩關節應用領域;2018年購併德國3D列印脊椎植入物製造商Emerging Implant Technologies (EIT),2019年推出採用EIT Cellular Titanium 3D列印技術製造的椎間融合器產品組合- CONDUIT,該產品進一步拓展Johnson Johnson脊椎綜合性產品整合,以滿足各種外科手術需求;2019年購買Verb Surgical剩餘股份,取得完全主導權,企圖建立成本低、效率高、使用便捷的機器人輔助骨科手術解決方案。Stryker 於2018年以14億美元購併脊柱醫材廠商K2M,結合K2M的複雜脊椎和創新微創解決方案,強化Stryker在全球脊椎市場的領導地位;2019年以5億美元購併電腦斷層掃描儀廠商Mobius Imaging,及其專注於脊椎手術機器人的姊妹公司Cardan Robotics,進入術中成像領域,並透過在機器手臂與導航系統領域立足,建構脊椎外科手術的未來。Zimmer Biomet 於2016年以1.32億美元收購法國手術機器人公司Medtech,擁有Rosa Brain 和Rosa Spine機器人輔助手術平臺所有權,Zimmer Biomet 的ROSA Knee、ROSA ONE Brain 與ROSA ONE Spine 於2019年陸續取得FDA認證,可在同一平台上提供,是全球第一家擁有腦部、脊椎與人工關節置換功能單一硬體平台的公司。Smith Nephew 於2019年就收購NuVasive進行談判,結合NuVasive的脊柱修復和微創解決方案的創新科技,將有助於拓展Smith&Nephew脊柱業務。 脊椎醫療器材廠商除了投入植入物研發創新外,亦藉由製程技術創新提高產品價格,例如應用3D列印技術製造更符合臨床需求的植入物,而生醫材料的創新,將帶動3D列印技術與植入物設計創新,一同驅動脊椎醫療器材市場的成長。此外,精準醫療趨勢帶動科技與生醫加速融合,骨科醫療器材技術發展邁向智能植入物,透過感測器與無線連接,能即時監控植入物的性能、分析失效的跡象與原因,有助於開發預測模型和臨床決策輔助,提供早期預警即將發生的併發症或失效,創造早期介入的機會。而智慧手術器械能於術中提供負載數據,能供醫生調整植入物參考,Intellirod Spine公司的LOADPRO Intraoperative Rod Strain Sensor為單次使用設備,於脊柱手術過程中,透過感測器測量後方固定桿矢狀面微應變,並將測量結果傳至外部讀卡器,供醫師參考,該產品於2019年通過FDA De Novo申請。高齡化趨勢發展帶動脊椎醫療器材需求持續成長,技術迅速崛起為脊椎醫療器材帶來重大挑戰與機會。 臺灣廠商投入脊椎醫療器材多年,透過結合臺灣骨科醫學優異的臨床能量,從OEM代工逐漸發展擁有自有品牌產品,再加上精密加工的製造優勢,在亞洲地區具有競爭優勢,相關出口動能逐漸發酵,2019年「人工骨頭、骨球、骨板、骨釘、螺絲、骨水泥」與「接骨用具」出口皆有優異的表現,出口年成長率分別為24.5%與26.0%。在新興科技與創新材料發展趨勢帶動下,臺灣廠商亦投入相關產品開發,寶楠生技與可成生物科技開發3D列印鈦合金椎間融合器,產品分別於2018年與2020年通過TFDA產品認證,廷鑫則投入可吸收降解鎂合金醫材開發。臺灣骨科廠商具有優異的精密加工製造優勢,未來持續藉由創新技術的應用,使脊椎醫療器材產品具有特色且符合臨床需求,以創新價值的產品進入市場,並持續推出新產品與完善產品線,加上健全通路佈局,將能提升競爭優勢,逐漸拓展國際市場規模。
發布日期:2020/08/06
資料來源:台灣醫療暨生技醫材工業同業公會
全球高齡人口持續上升,快速的年齡老化問題已成為全球各地所共同面對的議題。聯合國預估2050年,各國高齡人口成長將會大幅提升,以高齡化人口成長最快的歐洲及美洲地區而言,60歲以上人口將占歐洲人口的35%;而北美洲地區約占28%;亞洲地區占24%。亞洲地區中的中國大陸,預估高齡人口將由2017年的16.2%上升至2050年的35.1%,而日本的高齡人口由2017年的33.4%上升至2050年的42.4%。 高齡人口成長也造成因老化相關疾病的就醫上口上升,其中眼科疾病即為老化後的重要疾病之一,高齡化後容易產生的眼科疾病包括老年性黃斑性病變、白內障、弱視、青光眼及乾眼症等相關之眼科疾病。其中的乾眼症是因年齡老化造成眼睛的淚液層功能下降,淚液層可讓眼角膜、結膜形成潤滑及保護作用,但淚液層因年齡老化易失去穩定性而快速降解。而老年性黃斑部病變是一種隨著年齡的增長,逐漸出現網膜中央部位的退化,剛開始造成視覺出現物體變形的情況,最終造成視力喪失。患有嚴重眼科疾病的風險隨著年齡的增長而顯著增加,特別是在60歲之後,其機率會更高。 目前全球視覺障礙的人口中,屈光不正(reflective error)是造成視覺障礙的主因,典型眼睛屈光不正的疾病包含近視、遠視、散光和老花眼等;其次為白內障及青光眼。若探討失明病因的話,白內障則是導致失明的主因,其次是青光眼及老年性黃斑部病變,尤其在中/低收入國家因此類疾病造成失明的人數更多。 眼鏡是屈光不正進行視力矯正中使用最廣泛的工具,可適用於近視、遠視、散光、老花眼和其他屈光不正,而眼鏡結構的創新和靈活性是推動其採用的主要因素。眼鏡之使用領域非常廣泛,一般市場上有幾種類型的眼鏡,例如矯正型眼鏡、太陽鏡、3D眼鏡、老花眼鏡、雙焦鏡、三焦鏡和漸進鏡等,近期也推出的防霧鏡片(如Essilor的optifog鏡片)和可調節的功率眼鏡。 依目前全球屈光不正患者的人口趨勢與患病率來看,近視是屈光不正疾病的主要原因。全球屈光不正人口約占總人口數49%,而近視人口約占全球總人口數27%增加,預期至2050年將增加至52%。近視和高度近視的患病率快速增長,與高度近視相關的病理狀況(包括視網膜損傷,白內障和青光眼)的視力損害風險也明顯的增加。而近視最常發生的年齡為學齡兒童,尤其3C產品發展日新月異,降低近視年齡層,近視問題已成為多個高所得收入國家重視之疾病,包含日本、新加坡、南韓及台灣等,各國積極推動。 自1971年美國FDA核准第一付軟式隱形眼鏡問世以來,隨著材料、科技的演進驅動隱形眼鏡技術進展快速。隱形眼鏡可依其功能、材料與配戴時間區分為:矯正用、治療用和美妝用隱形眼鏡。隱型眼鏡在消費力趨動下,近幾年於在功能和材料改良加快,隱形眼鏡已能對近視、遠視、散光和老花眼等屈光不正問題進矯正。 除了矯正視力問題外,專業、特殊功能性及彩色隱形眼鏡等產品的日益普及,使用者也由矯正視力患者擴展至一般消費者,這也加強了眼鏡愛好者轉換使用隱型眼鏡的動力,而隱形眼鏡的性能提升也成為推動隱形眼鏡市場增長的關鍵因素。隱形眼鏡的舒適性提高雖然加強了使用者對隱形眼鏡的需求,但長期來看,隱型眼鏡的整體成本仍高於眼鏡,且需要定期維護,穿戴便利性及過度使用可能導致視力模糊等仍是阻礙其廣泛採用的因素。 矯正眼睛的屈光不正可透過屈光手術來進行改善,而屈光手術中又以LASIK (Laser-Assisted in Situ Keratomileusis;狀角膜內層重塑術)為最常使用的手術方法,透過雷射改變眼角膜弧度,以改善視力的手術,LASIK至2050年預計可達到49.4億美元。如以屈光不正手術設備來分類,又可再分為飛秒雷射、準分子雷射和其他屈光手術,LASIK為結合飛秒與準分子等二種技術之雷射手術。 飛秒雷射為波長1053nn的紅外線雷射,飛秒意指雷射作用時間為10-15秒,可以瞬間準確的在眼角膜組織內造成微小光爆破(photodisruption),爆破點會產生微小氣泡形成小空腔,許多小空腔由點連成面,可輕易透過器具沿著角膜撕開。 以全球最大市場美國來看,美國在飛秒雷射市場值占全球41.5%,而2018年美國市場值1.48億美元,預計至2023年可達2.13億美元,2018-2023年之年複合成長率為8.6%。飛秒雷射主要廠商包含Johnson&Johnson Vision Care(美國),Alcon(美國),Carl Zeiss Meditec(德國),Bausch + Lomb(美國),NIDEK(日本),STAAR Surgical(美國)和 Ziemer Ophthalmic Systems(瑞士)。 準分子雷射為氬氟紫外線雷射,波長純度高且輸出功率大,且準分子為低溫雷射,在切削角膜組織時不會造成週圍組織的熱傷害。準分子雷射提高角膜屈光手術的安全與效率,讓患者更接受使用雷射手術來矯正屈光不正。如目前最常聽到的LASIK手術,LASIK先使用飛秒雷射製作角膜瓣,將角膜掀開後,再利用準分子雷射矯正屈光不正(近視、遠視及散光) ,最後將角膜瓣蓋回。經FDA統計,美國每年進行超過600,000次LASIK手術。除了LASIK,近幾年眼科雷射手術所推出新型全飛秒小切口微透鏡取出術(SMILE)的採用也逐漸增加。SMILE比LASIK的侵入性小,除了LASIK原有的好處,可快速癒合、極少不適,且不需要掀角膜瓣,因此不會有創傷性皮瓣移位或位移的風險。 全球高齡化年人口成長及3C產品使用過度狀況上升,眼科疾病也隨之增加。高齡化後容易產生的眼科疾病包括老年性黃斑性病變、白內障、弱視、青光眼及糖尿病相關之眼科疾病;而3C產品使用過度狀況則會造成視力降低或偏光等眼科疾病,這些疾病都會帶動全球眼科醫材之需求。 臺灣眼科醫療器材產業具備良好之技術與能量,近幾年,眼科醫材出口大幅成長,眼科類別主要產品包含隱型眼鏡、光學鏡片、OCT、眼底鏡、眼底照相機、人工水晶體及眼科雷射等多個產品,透過代工及自有品牌並進的模式,臺灣眼科醫材產商已將產品行銷至全球多個國家,如能持續掌握眼科市場與通路之脈動,未來眼科醫材成長可期。 全球眼科市場以美國及歐洲地區為主,但此二個地區國際廠商通路佈局廣,產品切入不易,而亞太地區多個國家近幾年積極推動基礎醫療建設,對眼科醫材仍有很大的需求,成為眼科醫材需求成長最高的區域。屈光不正最嚴重的區域分布於亞洲的三個區域,東亞、東南亞及南亞,此三個區域的屈光不正患病人數約可占全球總屈光不正患病人數的66.5%。台灣廠商於屈光不正檢測及雷射手術儀器都具備優良製造能量,如驗光機、準分子雷射及飛秒雷射等儀器。輔助類醫材如眼鏡及隱形眼鏡則有很大的不同,因眼鏡及隱形眼鏡在多個地區如台灣、中國、日本及南韓等之販售模式已如消費品,使用者可透過通路輕易取得產品,購買方便,也因此產品間競爭激烈。以台灣生產最大量的隱形眼鏡為例,具多變的彩色片已成為多家廠商生產主力,而中國、南韓及日本等消費力較高的地方對於此類隱形眼鏡接受度高,如何整合當地通路與了解消費者習性,並透過產品區隔化來產生競爭力,成為主要的關鍵因素。
發布日期:2020/07/10
資料來源:智慧智動化與機器人協會
隨著製造業的生產型態改變,產品生命週期短、大量客製化的需求成為常態,在環境變數多,且可控因數少的情況下,機器人自動化的導入難度大幅提高,透過提高機器人「導入彈性」並加入機器人「簡易編程」的要素,同時利用各種「數位化工具」,機器人的導入時程、編程方式及監控管理變的更容易且多樣化具彈性。 物聯網及雲端技術的議題熱度持續在智慧製造的場域發酵,工業機器人軟體數位技術、離線編程實力及連網科技,讓工業機器人的導入及控管變得更有效率。 線下模擬及數位雙生,導入成本下降、效率大幅提升 如何最大幅度優化機器人資產成本,幾乎是每個機器人使用單位在導入時評估的指標。過去導入工業機器人程序繁瑣,受過專業訓練的工程師在現場編程,對於複雜的路徑示教,需要時間精力取得確實的成果,同時耗費生產停機成本,隨著數位科技及軟體技術的發展,透過機器人離線編程軟體,線下針對複雜的路徑編程,進一步進行路徑優化,同時根據不同應用情境,模擬工業機器人自動化生產線,藉此最佳化導入工業機器人後的生產流程。在優化程式的同時,提升工業機器人的導入效率,完美接合線下機器人示教及線上試俥導入,大幅降低生產停機成本。 在眾多機器人離線編程軟體當中, RobotStudio是ABB機器人的數位模擬離線編程軟體,在市場上廣範被使用,透過圖形化編程、編輯和調示機器人系統來創建機器人的運行,透過離線遠端編程、強大模擬功能及數位複製 (digital replica) / 數位雙生 (digital twin) 功能,模擬優化現有的機器人程式,大幅提升機器人導入效率,極大化機器人資產成本。RobotStudio 可導入各種主流CAD格式的數據,利用AutoPath功能,在數分鐘內便可自動生成跟蹤加工曲線所需要的機器人路徑,並可自動進行路徑優化,檢測接近奇異點的機器人動作,發出報警,從而防止機器人在實際運行中產生狀況。RobotStudio 提供完整的數位複製 (digital replica) / 數位雙生 (digital twin) 功能,能夠在離線及遠端狀態下模擬生產線,實際導入生產的相符程度高達9成。 ABB RobotStudio 離線編程軟體的套裝工具,讓使用者在3D的虛擬實境中根據不同應用需求建置、模擬及測試機器人導入生產線的狀況,遠端離線規劃的科技,工程師無需在生產現場停線進行規劃及測試,不受工作場域限制、不影響生產進度、模擬情境高度相符實際生產狀況的優勢,可使效率大幅提升。RobotStudio 亦有全新擴充功能 Robot Control Mate,可更進一步簡化工業機器人的程式編寫及操控,讓使用者透過電腦操控、教導、教準ABB SCARA機器人,操控機器人變的更加容易,更加輕易上手,易於操控。 圖2. RobotStudio AutoPath功能,在數分鐘內便可自動生成跟蹤加工曲線所需要的機器人路徑,並可自動進行路徑優化 工業機器人遠端控管及優化,大數據分析優化生產效能 將工業機器人連上網路,並把各種參數的數據資料儲存在雲端,對於管控機隊及生產狀態而言,可透過網路遠端監控機器人單機及機隊運行狀態,並透過數據分析,優化機器人機隊的生產效能,最佳化生產績效;對於機隊運作狀態監控來說,透過資料庫的參數分析,可達到設備健康狀況監控及效能監控的目標,根據參數資料預先知道可能需要更新的備品,避免因突發性的停機造成的損失,確保穩定運行。 ABB Ability Connected Service 是 ABB 工業機器人數位化資訊服務平台,ABB 採用微軟 Azure IOT Suite做為雲端服務平台的基礎,開發生產資料可視化及即時監控服務,將數據資料收集整合後透過圖表可視化這些數據資料,讓數據變的有價值。截至今日為止,在全球40多個國家中,已有超過750個用戶,導入40,000多台內建連網功能的ABB工業機器人,當中有7,000餘台工業機器人連至ABB Ability Connected Services 工業機器人數位化資訊服務平台。 2016年6月後出廠的ABB工業機器人,均內建連網功能,啟用設備狀態監控及設備健診功能後,即可透過直覺性操作myRobot多媒體數據分析平台網頁,提供已分析解讀,可直接反應的參考資訊,在任意的時間地點提供持續偵錯及設備健診服務,確保機隊穩定運行,而當突發狀況臨時出現時,也會即刻報警,立即排除障礙。 圖3.ABB Ability Connected Service_工業機器人遠端控管及優化,大數據分析優化生產效能 透過數位科技,對於計劃升級轉型智慧工廠,導入機器人自動化的企業來說,能夠有效評估機器人自動化的可行性及導入效益,透過軟體模擬及數位雙生技術,大幅降低停機導入產生的無形生產成本,在導入後利用機器人連網技術,持續監控機隊並優化效能,實現真正的智慧製造,達成確實的產業升級。
發布日期:2020/07/07
資料來源:電子設備協會
從2018年爆發的美中貿易戰迄今仍看不到落幕的跡象,這也引發台商的不安全感,從去年開始出現台商回台建置廠房的新需求,帶動自動化需求;讓全球經濟陷入詭局,更讓政府與企業措手不及的新冠疫情,目前尚未出現暫緩的趨勢,缺工與接觸問題,驅使許多企業正式評估布局智慧工廠、推動智動化的可能性。這些現況,讓我們相信台灣廠商供應鏈必然朝自動化與智動化前進,但各行各業製造業者如何運用機器人相關設備在這一波走得巧,順利轉型智慧工廠,導入AI 3D視覺的智慧彈性製造將有可能是解方之一。 根據公司與產業互動的經驗,我們發現到,只有機器人對業者是不足的,因為機器人只能做重覆性高的動作,而現在工廠實際使用條件是彈性生產製造,也就是說,需要符合市場少量多樣化的需求,以致於工廠生產線無法長時間單一處理同一種物件,或執行同一樣的動作,而生產線要異動,需要更換夾具、冶具、機台等,需要重新思考生產流程等問題,很費時間與成本,主要是因為現成的機器人仍機器人無法自我辨識判斷,且通常需要人將雜亂放置的物件整齊擺放後,機器人才能取料。 再者,傳統工業機器人無法與人協同工作,因此需要寬敞的空間,這部分雖然現在有協作型機器人(cobot)來填補這一塊,但如果不能克服辨識問題,機器人應用在生產線的更換,也還是有限度的,更無法全面實現自動化、智慧工廠。 德國於2011年提出的工業4.0的自動化,將勞力密集轉為自動化生產,而下一代的工業革命,將會發生在AI導入工業自動化後所激盪出超越人類智慧與能力的革命性改變。 所羅門深耕AI 3D視覺7年,領先業界將AI導入視覺並結合2D與3D不同情境的演算法,像是為機器人裝上具有辨識能力的雙眼,以及能自行思考的大腦,因此讓死板板的機器人突破過往限制,即便面對未知物件,也能靈活因應、正常運作,這份科學含量也在2019年、2020年獲得全球視覺系統設計競賽(Vision System Design Award)金銀獎,目前全球銷售網路約有將近百家經銷管道,產品遍及全球與各種產業領域,提供集成商與終端使用者全方位智慧視覺解決方案,視覺系統更整合了20餘家機器手臂大廠的上位控制,除了看到(Vision)、想到(AI)、還能走到(Control),大幅降低客戶集成與切換手臂廠牌與產線的困擾與成本,達到異機、異地快速自動化佈局產線能力。 機器人本身是無法自我辨識判斷,但為了能讓機器人適用於彈性製造環境,所羅門投入七年自主研發的AI視覺系統已整合多種深度學習模型及先進3D視覺技術、讓產線做到真正的彈性製造。譬如說,一般雜亂放置物件在料籃裡,通常需要經過人員整齊擺放後,機械手臂才能取料。 但藉由AI辨識、無論物件是否有三維CAD檔,所羅門AI 3D視覺系統均可精準判斷亂堆中物件的面向及3D座標,並且快速計算最佳抓取路徑,導引手臂避過會碰撞料籃的位置,這便能應用到許多製造業的生產現場。此外,AI視覺取放技術也可用在耗用許多人力撿貨的物流業裡,包含零售發貨中心和快遞公司、所羅門的AI辨識技術能夠做到無需事先教導就能取放上千上萬種不同大小、材質、形狀的商品。這項應用也能協助物流、快遞、倉儲等行業成功轉型智慧物流,也有成功的客戶案例。 除了搭配機械手臂取放物件外,所羅門AI 3D視覺系統亦可自動導引手臂完成如噴塗膠、切割、去毛邊、焊接、檢查等複雜的加工路徑工作,而無須精確定位的模、治具來輔助。所羅門獨家AI技術,結合2D 與3D視覺不同情境的演算法,利用類神經網路視覺訓練機器手,可根據產品實際的變化,實時的修正加工的路徑,節決了生產製造上大量模、治具,人工路徑教導,以及CAD與實際產品上的偏差等問題。 透過模組化、智能化的架構,無論生產線如何改變,Solomon VGR可迅速辨識差異且即時改變路徑,像是幫機器人裝上眼睛並賦予AI的大腦,讓機器人突破過往限制,即便面對未知物件,也能靈活因應讓製造變得更有彈性,同時改善生產環境,達到零模具、零庫存的智慧生產工廠。 我們在汽車廠中導入了Solomon VGR智慧視覺,利用類神經網絡視覺訓練機器手臂,快速的辨識車款與塗膠路徑,客戶可以彈性調度產線,混單生產,甚至預先排程,接單生產後,大幅的減低了生產中高價的模治具與備料庫存的成本,零庫存、零模具後節省下驚人的倉租、材料費用,這正是現在動盪、重新分配的製造業中,最需要著手執行的避險手法 AI智慧彈性製造,如何能將繁複的製造流程共用、簡化、模組化,將是未來企業在生產製造上不得不正視與思考的問題。 除了搬運、取放及各類加工處理外,一般產線也需用到許多人力檢測產品瑕疵或做產品分類。尤其對許多傳統產業來說,產品瑕疵常是不規律或難以定義的、用傳統AOI光學檢測通常會無法準確辨識。加了AI的工業視覺,讓機器視覺辨識能力再進化。Solomon Vision是所羅門所開發,具有人工智慧的影像檢測軟體,夠協助業者辨識如污點、刮痕、裂縫、毛刺、歪曲字體、色別、產品級別等許多應用。 這套檢測軟體簡單易操作、使用者無需編寫任何程式語言、讓不會寫程式的使用者也可透過較具親和力的人機介面,將自身部分的視覺認知與辨識能力轉移到電腦中,進行傳統自動化光學檢測(AOI)無法達到的檢測與分析,僅需輸入少量各類瑕疵品影像即可訓練軟體快速辨識瑕疵。像是對於分類邊界模糊的瑕疵與特徵進行區分、從食品的外觀判斷烘焙程度、在複雜的背景中檢測出特定的瑕疵與特徵(例如:隱形眼鏡的瑕疵檢測)、或是檢測尺寸、顏色、位置及形狀沒有規則性的瑕疵與特徵,例如金屬焊道的定位與檢測。目前使用行業包括金屬加工、隱形眼鏡、食品、農業、製鞋、電子產品等。 我們擁有全台銷售最多協作型機器人的銷售服務實績,在七年前即代理全球市占率超過五成的協作型機器人(Cobot)龍頭品牌Universal Robots。從晶圓代工、面板、網通、傳產,至物流及餐飲業,協作型機器人在所羅門積極推廣下已在業界逐漸普及。Universal Robots除了易操作,輕巧,高安全性讓人可與機器人共同作業外,更有優於其他機器人的六軸彈性度,能有效縮小機器人佔用空間。在工業型機器人方面,所羅門也與多家知名手臂大廠合作,包括日本川崎、、三菱、東芝、瑞士史陶比爾,以及加拿大高精度小型手臂Mecademic。 不僅代理機械手臂,我們引進同樣來自丹麥的無軌自走車(Autonomous Mobile Robot)領導品牌MiR,易操作並具備先進車隊管理軟體系統,已幫助多家企業解決大量人力搬運的問題。透過多元的機器人及相關產品組合,我們已協助許多不同行業找到最適合各產業客戶的機器人解決方案。 觀察市場發展,無論是受中美貿易戰或新冠疫情的驅動、台商供應鍊重新布局及朝向智慧製造都是無可取代的趨勢。所羅門投入多年構建的智慧製造系統、已整合不同類型的機器人(手)、無軌自走車(腳)、到自主研發的智慧視覺系統(眼),能協助業者有效轉型智慧製造、應對迅速多變的市場需求、提升國際競爭力。
發布日期:2020/06/12
資料來源:電電時代145期
2019 年半導體產業出現10 年來最大衰退,進入2020 年,全球半導體產業產值在人工智慧(AI)、5G、物聯網(IoT)應用的帶動之下,可望恢復成長動能,台灣也應掌握未來這幾大帶動成長契機,鞏固台灣在全球半導體產業的地位。 觀察2019 年全球半導體產業的發展, 展望2019 年全球半導體市場成長動能,受到國際貿易衝突影響,世界半導體貿易統計協會(WSTS)預測,2019 年全球半導體市場衰退13.3%的幅度,全球半導體市場規模下滑至4,066億美元。不過,隨著全球貿易衝突趨緩,可望拉升全球半導體市場向上成長,預測2020 年將會有5.4%的年成長動能。 台灣部分,工研院預估,受國際貿易衝突影響,2019 年台灣IC 產業產值約達新台幣2 兆6,214 億元, 較2018 年成長0.1 %。其中IC 設計業產值為新台幣6,711 億元,較2018 年成長4.6%;IC 製造業為新台幣14,547 億元,較2018年衰退2.1%,其中晶圓代工為新台幣13,060 億元,較2018 年成長1.6%,記憶體與其他製造為新台幣1,487 億元,較2018 年衰退25.8 %;IC 封裝業為新台幣3,443 億元,較2018 年衰退0.1%;IC 測試業為新台幣1,513 億元,較2018年成長1.9%。 車用、工業用、5G 與AI 帶動成長 觀察2020 年半導體產業發展趨勢。2019 年在中美貿易戰影響下,全球半導體產業呈現衰退。展望2020 年,儘管市場仍存在不確定性,但在車用、工業用、5G、AI 等需求挹注下,將帶動半導體產業逐漸脫離谷底。 車用、工業用產品 「半導體應用領域走出傳統3C 電子產品,邁向高成長動能的車用與工業用新應用領域。」 工研院產科國際所分析師江柏風指出,傳統3C用半導體市場,在2018 年至2023 年的年複合成長率僅0 至2.2%的成長動能,使得3C 用半導體市場正逐步進入市場成熟期。而未來具有高度成長動能的電子產品為車用電子產品和工業用電子產品。 江柏風預測,智慧車輛的駕駛輔助安全系統等級愈來愈高,藉由後端AI 晶片的運算,從接收感測訊號,經由運算分析,再下達車輛動力引擎、方向盤轉向、四輪煞車等各系統的動作,將可完成安全迴避和抵達目的地的需求,進而實現完全自動駕駛的願景,預估智慧化功能加注在傳統車輛上,將帶動車用半導體市場在2018 年至2023 年的年複合成長率達8.8%。此外,工業製造從數位化自動生產的年代,藉由引入物聯網系統到生產管理系統中,推動工業製造邁入智慧製造新時代,將帶動工業用半導體市場在2018 年至2023 年的年複合成長率達7.3%。 TrendForce 則從技術的角度觀察到,由於2019 年未有大廠發布新一代產品線,加上7 奈米的良率逐漸提升,2020 年7 奈米是否有機會進入車用晶片市場,將是極為重要的觀察指標。整體來看,為了延續摩爾定律,相關業者正努力加快先進製程的開發速度,時程規劃也逐漸清晰,預期將持續帶動產業發展並刺激需求。 5G 與AI 另外,5G、AI 也將帶動全球晶圓代工產值成長。DIGITIMES Research 分析師陳澤嘉指出,2019 年下半年因為終端市場需求疲弱,再加上貿易戰等不利因素持續影響,導致2019 年全球晶圓代工產值衰退3%,不過隨著總體經濟緩步回溫,再加上5G、AI、高效能運算(HPC)等應用需求增加,加上晶圓代工業者持續推動先進製程,並積極布局3D IC 封裝技術,以延續摩爾定律發展,預估2020 年全球晶圓代工產值將重回成長軌道,2019 年至2024 年全球晶圓代工產值年複合(CAGR)可望達5.3%。 全球市場研究機構TrendForce 分析指出,晶圓代工受惠於7 奈米製程技術發展與相關產品加速導入市場,較能抵抗產業逆風帶來的負面衝擊。展望2020年,在5G、AI、車用等需求持續增加與新興終端應用的助益下,半導體產業將逐漸走出谷底。以AI 而言,各大手機晶片供應商皆聚焦AI 算力表現,因此2020 年的決勝關鍵,取決於各大晶片廠的AI 加速單元,如聯發科的APU、高通的DSP 與華為的達芬奇等在AI 算力的表現以及執行效率高低等。5G 手機應用則是因為全球手機市場已經進入成熟期,導致晶片業者的競爭加劇,所以收購、投資成為提升晶片方案競爭力的必要手段。 產業競爭態勢與技術發展展望 從產業競爭態勢來看。在晶圓代工業者的競爭觀察上,工研院指出,台積電在穩步推進製程技術並布局高階封裝技術下,仍將穩居全球龍頭。不過,三星電子(Samsung Electronics)宣布砸下重金發展晶圓代工事業,對台積電而言仍有一定的威脅。另外,中芯14 奈米預計在2019年下半量產,對下一代製程亦積極投入布局,加以中國大陸政策支持半導體產業發展,估計也有助其提升市占率。 產業技術動向方面,在製造方面,TrendForce指出,2020 年7 奈米節點的採用率增加,5 奈米量產及3 奈米研發的時程更加明朗,先進製程製造的占比將進一步提升。工研院則提到,FinFET 電晶體結構在5 奈米以下逐漸逼近極限,因此三星已宣布3 奈米將改採閘極全環場效電晶體(Gate-All-Around FET;GAAFET) 技術; 台積電雖在3 奈米節點可能繼續採用FinFET,但尚未定案。此外,台積電、英特爾(Intel)、三星等業者積極布局3D 封裝技術,加強晶片異質整合(Heterogeneous Integration), 則視為延續摩爾定律並強化各自在晶圓代工競爭力的重要策略。 IC 設計業者部分,目前許多IC 設計業者將導入新一代矽智財、強化ASIC 與晶片客製化能力,並加速在7 奈米 EUV 與5 奈米的應用。此外,化合物半導體材料如SiC、GaN 與GaAs 等,具備耐高電壓、低阻抗與切換速度快等特性,適合用於功率半導體、射頻開關元件等領域,在5G、電動車等應用備受重視。封裝部分,由於晶片線寬微縮及運算效能提升,使先進封裝技術逐漸朝向系統級封裝(SiP)方向發展;相較於系統單晶片(SoC),SiP 的組成結構更靈活且具成本優勢,更能符合AI、5G 與車用等晶片的發展需求。 記憶體產業市場與技術觀察 進一步觀察2020 年記憶體產業發展趨勢,在市場發展上,TrendForce 指出,2019 年全球DRAM 市場呈現供過於求,供應端在高庫存的壓力下,季度價格不斷探底,全年平均跌幅將近50%,展望2020 年,DRAM 市場是否延續此跌 勢,備受市場關注。 在技術發展上,TrendForce 分析, 現有DRAM 面臨摩爾定律已達物理極限的挑戰,製程已來到1X / 1Y / 1Znm,進一步微縮不僅無法帶來大量的供給位元成長,反而成本降低的難度提升。DRAM 廠目前在1Y 與1Znm 製程開始將單顆晶片顆粒的容量由現有主流8Gb 提升至16Gb,使得高容量模組的滲透率逐漸升高,並且有機會在1Znm 開始導入EUV 機台,逐漸取代現有的double patterning 技術。以DRAM 的世代轉換來說,DDR5 與LPDDR5 將在2020 年問世,進行導入與樣本驗證,相較於現有的DDR4 /LPDDR4X 來說,將會更省電、速度更快。 另外,NAND Flash 因應5G、AI、邊緣運算等持續發展,市場將首次挑戰突破100 層的疊堆技術,並將單一晶片容量從512Gb 提升至1Tb門檻。TrendForce 分析,由於未來除了智慧型手機、伺服器/資料中心需要更大的儲存容量外,更要求單一儲存裝置的體積進一步微縮,因此除了NAND Flash 晶片的進化,智慧型手機上儲存介面也會從現有UFS 2.1 規格,升級至更快速的UFS 3.X 版本。在伺服器/資料中心方面,SSD產品也會導入比PCIe G3 速度與效能快一倍的PCIe G4 介面。 綜觀來看,半導體產業在走過2019 年的低迷之後,2020 年隨著新應用與新技術與新終端設備的需求帶動之下,市場動能展開之後,廠商們在技術上的競逐也將更激烈,從IC 代工、IC設計、IC 封裝到記憶體產業,勢必都將進入新一輪激戰。
發布日期:2020/06/12
資料來源:電電時代147期
農曆年前新型冠狀病毒開始延燒,短短2 個多月時間疫情愈來愈嚴重,對全球經濟與產業帶來衝擊,由於中國大陸是電子科技產品與零組件的生產重鎮,受到的影響不小,台灣電子廠商須謹慎以對,才能度過這次難關。 好不容易全球產業等到美中貿易戰稍有緩和,沒想到卻來了一隻更大的黑天鵝。農曆年前由中國大陸湖北省武漢市開始散播開來的新型冠狀病毒(COVID-19)累積至2 月中旬,全球確診已超過7 萬人、死亡突破2,000 例,其中來自中國大陸的確診人數為全球最多,嚴重的疫情使中國大陸多個城市進入封城或封閉式管理,而包括美國在內的全球多個國家都宣布暫時對中國大陸禁航,經貿活動受到嚴重的衝擊,尤其中國大陸是全球電機電子產品的生產重鎮,對科技產業帶來的影響巨大,全球經貿活動暫停者多,就連每年通訊手機業年度盛事的世界行動通訊大會(Mobile World Congress,MWC)也在亞馬遜(Amazon)、愛立信(Ericsson)、Facebook、英特爾(Intel)、樂金(LG)、聯發科(MediaTek)、輝達(Nvidia)、索尼(Sony)、ATT 等宣布取消參加而停辦,更加凸顯新型冠狀病毒對產業造成的衝擊之大。 由中國大陸湖北省武漢市開始散播開來的新型冠狀病毒(COVID-19)影響全世界的經貿活動,由於中國大陸是全球電機電子產品的生產重鎮,對科技產業將帶來巨大影響。 全球供應鏈將受到巨大衝擊 整體觀察新型冠狀病毒對全球經濟與產業帶來的影響。資誠於2020 年2 月11 日發布的《新型冠狀病毒肺炎疫情對中國宏觀經濟影響》報告預測,短期來看,新冠肺炎疫情對中國大陸經濟成長的衝擊將會非常明顯。自疫情爆發以來,多數國內外機構認為,中國大陸第一季GDP 可能會下降大約2 個百分點,即成長4%左右,剩下三季的增速將根據疫情結束時間逐步回升,全年GDP 成長可望呈現出「V 型」形態。 在製造活動方面, 國際研究暨顧問機構Gartner 指出,隨著新型冠狀病毒感染的疫情蔓延,全球各地公司開始限制相關人員前往中國大陸,疫情的不確定性將使工廠勞動力短缺,下降至少20%,導致產量和產能下滑,使全球供應鏈受到巨大衝擊。包括外出限制、勞動力和材料短缺;嚴格控制交通樞紐和關閉邊界所帶來的物流問題,都將為全球供應鏈帶來極大影響。 智慧型手機出貨受衝擊 Apple 為關注焦點 新型冠狀病毒可能造成的斷鏈衝擊,智慧型手機是眾所關注的焦點之一。根據全球市場研究機構TrendForce 最新調查顯示,智慧型手機產業人力需求大,中國大陸許多公司延後復工及人流管制政策,對產出造成明顯衝擊。除此之外,民眾消費力道也同時大減,基於上述原因,TrendForce 下修對於第一季智慧型手機生產總數的預估至2.75 億支,較去年同期衰退約12%,為近5 年來新低。 在供應鏈方面,TrendForce 分析,延後復工及人力回流的不確定性將導致零組件在2 月的交貨遞延,進而影響整機生產進度。所幸第一季本就為智慧型手機的生產淡季,加上年節前備有一定的庫存水位,初估雖不至於面臨立即的斷鏈危機,但後續仍需視上游供應鏈的復工狀況及海關通行狀況而定。值得注意的是,年前即面臨供貨緊缺的主、被動元件、鏡頭等,由於市場庫存本來就吃緊,加上部份零組件需要大量人工,可能將帶來更為嚴峻的缺料危機。 以兩大智慧型手機品牌來看,TrendForce 分析,三星主要生產據點在越南,加上在中國大陸的市占僅2%,受疫情影響最小;但考量部分零組件仰賴中國大陸供應,三星第一季的生產總數仍較先前預估下修3%,來到7,150 萬支;蘋果雖然祭出居家上班令以減少員工感染的機會,但也使下半年新機開發進度延宕,產品驗證幾乎停擺。短期而言,人力回流的不確定性,以及部份新機使用物料的供給受阻,將直接衝擊即將問世的iPhone SE2(或稱iPhone 9)的首波發表,第一季蘋果整機生產總數較原先預估下修約10%,來到4,100 萬支。 星展集團提出的報告顯示,新型冠狀病毒的衝擊下,電子產業最容易受到中國大陸供應鏈中斷影響,以Apple 為例,該公司在全球800 多個生產基地之中,近半在中國大陸,而且前200大供應商之中有30 家為中國大陸企業,零組件產品涵蓋螢幕、電池、揚聲機、半導體封裝與測試等。針對於疫情危機,目前Apple 已關閉在中國大陸的辦公室及所有直營店共42 家,Apple執行長庫克也表示正在緊急調整旗下產品生產。 因新型冠狀病毒疫情擴大,每年通訊手機業年度盛事世界行動通訊大(Mobile World Congress,MWC)亦宣布取消舉行,更加凸顯對產業造成的衝擊之大。 伺服器影響小 但產量往後遞延 再看伺服器產業,根據DIGITIMES Research分析師龔明德統計與分析,2019 年第四季由於美國大型資料中心、中國大陸伺服器市場需求回升等因素帶動,全球伺服器出貨量較前季增加13.4%。2020 年第一季因大型資料中心需求仍強烈,原預估全球伺服器出貨量將微幅季增1.2%,但肺炎疫情影響整體供應鏈正常作業,預期出貨反將季減9.8%,與2019 年第一季相較,原預估將成長37.9%,受疫情影響,成長幅度將僅22.9%。 龔明德指出,2020 年第一季,Facebook、微軟(Microsoft)等資料中心對伺服器需求依然強烈,尤其Facebook 持續增加採購高密度機種,主要接單廠商如緯穎、廣達等將受惠。惟受到武漢疫情影響,原規劃於第一季出貨進度延遲,使該季整體伺服器出貨量將季減9.8%。 所幸由於以往春節期間,廠商均會提前一個月增加產量並備妥物料,以利年節後順利出貨,故儘管復工向後遞延,各大ODM 廠均認為短期影響甚微。 TrendForce 分析師劉家豪表示,以出貨訂單的規劃來看,因代工廠產線部分已轉移至台灣等第三地生產,對於美系資料中心業者的影響甚微,而中國大陸業者浪潮、華為等的訂單則視疫情控制狀況而定,短期衝擊有限。整體而言,目前伺服器整機的全年出貨不會有太大波動。最大隱憂是上游的板材原料(PCB)因勞力密集度較高,返工狀況對產能的影響仍須觀察。然而伺服器業者均有先備庫存,短期不至於面臨斷料。 記憶體短期不受影響 長期仍須觀望 再看武漢疫情對全球記憶體產業的影響,TrendForce 記憶體儲存研究(DRAMeXchange)調查指出, 位於中國大陸境內的DRAM 與NAND Flash 記憶體廠,目前沒有任何產線有部分或全面的停線,意即生產數量在短期之內不會受到影響。 從DRAM 供給面來看,DRAMeXchange 分析,中國大陸DRAM 生產重鎮的長鑫存儲位於鄰近武漢的合肥,目前工廠仍正常運作,短期不受疫情影響。而在運輸方面,長鑫存儲屬中國大陸半導體重點企業之一,領有國家級特殊許可證,不受現在禁令影響,因此中國大陸境內客戶皆可按時出貨。另一家中國大陸DRAM 生產商福建晉華情況與長鑫存儲類似,工廠運作照常。在DRAM 原廠方面,三大原廠僅SK 海力士無錫廠區坐落於中國大陸境內,因距離武漢較遠衝擊較小。整體而言,目前DRAM 生產面實質影響不大,但仍須觀察整體物流運輸系統是否受疫情影響導致物料短缺情勢。 綜觀來看,儘管短期內衝擊仍在可控制範圍內,但後續發展仍得視疫情的後續發展態勢,如果嚴重程度持續嚴重,影響會再持續,台灣廠商必須做最壞的打算,定下最好的策略措施,才能平安送走這隻比SARS 還嚴重的黑天鵝。
發布日期:2020/06/12
資料來源:電電時代149期
當新冠疫情延燒導致世界許多國家的封城令下達,遠距居家上班與上學成為必要,就算沒有封城的國家如台灣,也有許多公司或學校因應疫情提前部署遠距系統,龐大遠距會議與教學商機於焉引爆,台灣科技廠商積極搶進。 新型冠狀病毒(COVID-19)持續肆虐,對企業營運及發展帶來衝擊,為減少人與人之間的接觸以降低疫情傳播,遠距上班成為企業採取的主要措施之一,勤業眾信聯合會計師事務所發布《新型冠狀病毒疫情人力資源政策調查》報告指出,超過八成的企業認為,提供員工彈性的工作方式是當務之急;《財富》雜誌更將各大企業推動在家工作的情況,形容為「最大的遠距工作實驗」(largest remote work experiment)。 在學校教育方面,全美包括長春藤在內的公私立學校已全面停止實體教室上課,改採遠距教學以避免 生教室群聚感染。於此同時,全台多所大專院校亦積極超前部署,做好未來防疫如需遠距教學的設備建置,引爆龐大的遠距教學需求。 迎接遠距上班及遠距教學的大浪潮,遠距教學會議系統如Zoom、CiscoWebex、Microsoft Teams、Google Hangouts Meet 等成為企業實施遠距上班的主要工具,國內廠商為搶搭這波商機,訊連科技全面推廣該公司的「U會議」系統,包括中華電信、凌群電腦、華碩為搶搭這波商機,也紛紛攜手國際合作夥伴推出相關套裝解決方案,期能贏得因為疫情崛起的零接觸商機。 訊連科技》「U 會議」讓學校防疫不中斷教學 有鑒於COVID-19 疫情促使國內外各大學陸續宣布採用遠距方式進行教學,我國多媒體領導廠商訊連科技早在2 月中旬就啟動大專院校專屬的「U 校園防疫專案」,供全台各大專院校免費申請,協助於防疫期間打造遠距教學環境。截至目前為止,全台已有超過半數的80 多所大專院校申請,導入訊連「U 簡報」及「U 會議」系統,並已舉辦數千場遠距課程或小組教學討論。 以台灣大學為例指出,台大數位學習中心與訊連科技合作導入「U 簡報」及「U 會議」,供全校所有專任教師使用。導入至今已進行了數百場直播教學或小組教學討論。台大更進一步宣布,自2020 年4 月6 日起,全校百人以上的課程將採用訊連科技直播軟體「U 簡報」或「U 會議」進行同步授課,搭配「NTU COOL」數位教學平台,可提供同步及非同步課程等多種方式,保障學生學習權益,使學習不中斷。 訊連科技指出,「U 簡報」可提供高達500人同時上線的直播課程。教師可透過個人電腦,整合簡報、視訊、語音及白板進行課程直播。學生可使用個人電腦或手機觀看課程直播,並於課程中,透過文字討論區,或是語音QA 進行提問互動。 中華電信》企業防疫部署三部曲解決方案 為協助企業防疫,中華電信與微軟攜手合作為客戶量身打造防疫資通訊解決方案,推出「企業通訊防疫包2.0」、「企業遠端辦公包」、「企業安心備份包」三部曲部署防疫服務,讓企業員工遠距溝通協作仍然具備高效率,協助企業在疫情期間仍可維持營運不中斷。 中華電信指出,企業通訊防疫包2.0 整合HiNet 光世代企業上網與微軟Office 365,讓企業透過Microsoft Teams 遠距溝通協同合作,最多可支援250 人同時視訊會議、電子白板使用、螢幕桌面共享、Office 文件共編、控管團隊成員等企業級整合通訊功能,並具備1TB 超大容量OneDrive 雲端儲存空間、50GB 郵件信箱Exchange Online,不僅提升工作效率,更讓團隊協同合作無縫接軌。 另外,企業面臨重大災損威脅必須確保資料與系統的異地備份、備援與災難復原能力,中華電信的「企業安心備份包」結合微軟Azure 與Veeam,針對不同設備包含工作站、虛擬機、伺服器等,透過Veeam Backup Agent 輕鬆備份到雲端,讓企業有備無患,降低風險與損失。此外,因應企業IT 人員分群辦公需要,中華電信IDC在全台北、中、南機房,提供異地備援機櫃搭配辦公空間之解決方案,提供企業完備的營運不中斷計畫。 凌群電腦》「行動辦公室防疫包」助企業抗疫 因應新冠肺炎疫情,許多企業改變工作型式,讓員工遠端或居家辦公防堵疫情。近更有許多券商、銀行及企業客戶為遠端辦公室的連線需求編列緊急預算,期為防疫工作進行萬全準備。迎合遠端居家上班需求,凌群電腦特推出「行動辦公室防疫包」,包括最佳遠距協作解決方案Cisco Webex、Cisco AnyConnect VPN 遠端存取解決方案、建立安全加密通道的Fortigate、確認連線用戶身分安全的FortiToken、確保連線用戶設備安全性的ForeScout 及Micro Focus 遠距辦公文件協同作業等解決方案,協助用戶建立安全有效的行動辦公室。 凌群電腦指出,Cisco Webex 可滿足快速部屬與軟硬體整合,同時具備協作平台與雲端會議功能,可同時1,000 人參加會議,包含200 方可以一般視訊終端加入會議,並且內建語音、視訊及簡報分享等功能,還結合Facebook 直播,上限開會的人可以選擇用電腦、手機、一般視訊會議設備進入系統,協助企業隨時能進行即時快速且高品質的遠距會議。 華碩》Hangouts Meet hardware kit登場抗疫 為協助企業規畫異地辦公, 華碩攜手Google 於4 月8 日推出「ASUS Hangouts Meet hardware kit 智慧型遠距視訊會議套組」,為台灣首家Google Hangouts Meet 軟體授權的硬體品牌,其中包含:ASUS Chromebox 3 迷你電腦、觸控螢幕、4K UHD 網路攝影機及高品質揚聲器麥克風,無論是Android、iOS 平台的行動通訊或Windows、macOS 個人電腦設備,只要搭配Google Cloud 雲端服務,就能立即跨越時空與平台限制,即時進行遠距線上會議,適合在家辦公視訊會議及校園防疫遠距教學使用。 具體而言,ASUS Hangouts Meet hardware kit 會議召集人透過智慧型管理介面功能,即可建立並發送專屬雲端會議室的網址,與會者無需開通專用帳戶或使用外掛程式,僅需將會議加入Google 行事曆,就可以輕鬆與世界各地的團隊成員及客戶輕鬆進行即時協同合作或多人視訊通話。其中,使用G Suite Enterprise 帳號者,會議最多可支援250 名與會者參與,在公司網域中更可將ASUS Hangouts Meet 會議串流影像分享給最多100,000 名使用者觀看,適合參與者眾多的會議或訓練課程。 華碩聯合科技開放平台業務處總經理鐘偉剛表示,ASUS Hangouts Meet hardware kit 智慧型遠距視訊會議套組於歐美地區已銷售多年,品質及效能深獲各界客戶肯定,相信在台上市之後,將是政府、企業、校園甚至是醫療院所,應用於遠距記者會、遠距會議、遠距教學或遠距診療的最佳科技防疫夥伴。 企業異地上班衍生出資訊安全的議題,日前國際會議軟體Zoom 就因為有些流量連至中國的伺服器而衍生出資安風暴,先是教育部宣布教育機構不能使用 Zoom,之後行政院宣布全面禁止公務機關使用Zoom,一時之間遠距會議系統的資安問題,受到高度的矚目。 對此,資訊工業策進會資安科技研究所(資策會資安所)特別針對Zoom、CiscoWebex、Microsoft Teams、訊連U 會議等四大視訊軟體進行資安檢視,提醒使用者可能面臨的資安風險。經檢視從2019 年起已被發掘且公布的相關漏洞,以當時被發現時的漏洞等級來看,CiscoWebex 共有3 個高風險漏洞、Zoom 共有2 個漏洞(1 高風險及1 中風險)、Microsoft Teams 有1 個高風險漏洞、訊連U 目前尚未有相關弱點被公布。 資策會資安所檢視後發現,ZOOM、CiscoWebex 與Microsoft Teams 上述的通用漏洞披露(Common Vulnerabilities and Exposures, CVE)漏洞目前皆已被原廠修補、回應及發布更新版本,故安裝更新之版本即可防範,呼籲有使用上述軟體的企業或一般民眾盡快更新。 總體來看,疫情延燒之際遠距上班與上學成為必要,產業更相信在疫情過後,遠距上班或上學會進一步成為人們習以為常的生活型態,遠距會議系統相關商機將持續湧現,台灣科技廠商應該超前部署推出應用解決方案或是資安防護系統,搶攻可期的遠距工作與學習商機。
發布日期:2019/12/30
資料來源:醫材公會
醫療器材產業升級轉型之際,面臨人才「量不足」與「質不符」的問題。政府以延攬、培訓及產學合作培育3大主要策略,研擬因應對策。企業除透過人力銀行招募所需人才外,可採用與學校合作,以在校生及畢業後1-2年青年為對象,培育企業特定需求人才或高技術門檻專業人才(儲備幹部),促使企業建立穩定之人力資源管道。依措施目的輔助對象分別為企業、學校或青年,企業可依用人目的選用各項資源,以儲備人才。 1.經濟部產學合作人才培育資訊網 提供廠商登錄產學合作人才培育需求,及各部會措施及企業及產業公協會案例,網址:http://college.itri.org.tw/co_education/ 2.工業局工業技術人才培訓全球資訊網 提供查詢工業局辦理之20項產業之中高階在職人員訓練課程資訊網,網址:https://idbtrain.stpi.narl.org.tw/classinfo.htm 3.勞動力發展署產業人才投資方案: 提供廠商查詢勞動力發展署委託民間機構辦理之勞工訓練課程。網址:http://tims.etraining.gov.tw/timsonline/index.aspx 4.教育部產學合作攜手合作計畫: 結合高職(或五專)與技專校院(四技、二專或二技)縱向之進修管道,並在不同階段以各種模式結合產業資源達成學校與產業界攜手合作,培育技術人才能符應產業需求之人力的質與量。建置業界與學校緊密之教學實習合作平台,結合證照制度,發揚技職教育「做中學、學中做」之實務教育特色。網址:https://iacp.me.ntnu.edu.tw/page.php?pid=101 (一)我國醫療器材產品國內外行銷對策 1.協助國產醫療器材的推廣行銷 (1)訂定醫療器材產業發展重點,提高國產醫療器材創新能力和產業化準,其包含高階影像設備及微創手術、檢測設備等精準度高之診療設備,可生物吸收式心臟支架等高值化醫用耗材,穿戴式及遠距診療之行動醫療產品。爾後,將已列入國家重點研發計畫所開發之醫療器材,搭配TFDA訂定相關醫療器材法規與審查機制,進行先期法規諮詢輔導,加速後續產品查驗登記許可證取得。另外,國內相關主管機關應協助辦理國產醫療器材產品發表會,並邀請醫療院所醫事人員參與,以便未來在醫院招標採購時,扶植國產高階醫療設備品牌。 (2)產業規範化,監管日趨嚴格,自105年開始進行第一等級醫療器材不定期稽核,此外,加強醫療器材生產和流通廠商檢查。藉此,讓不符規範之醫療器材廠商退出市場或被兼併收購,符合規範的廠商因而受益。 (3)人口高齡化,慢性病患者如心血管和糖尿病病患逐年增加,此將大幅提升智慧醫療市場需求。 (4)積極規劃互聯網、智慧醫療,透過互聯網技術,開發健康醫療大數據,規範和加速雲端服務,發展遠距醫療應用體系及可穿戴式生理監測設備。 建議可參考大陸醫療設備採購政策,自2017年,大陸限制進口產品,督促各省國產優先,為提升大陸國產設備使用率,進口大陸醫療器材之廠商壟斷市場,透過政策將被逐步打破,因應大陸政策改變,台灣廠商需深思大陸市場行銷策略。另外,黑龍江、湖北省、江西省、青海省、河南省、內蒙古、西藏、四川、江蘇、安徽、海南、山東、遼寧、雲南、廣東、河北15省,北京、上海、天津、廈門4市,貨物/服務類政府公開招標採購限額標準為200萬元以上。意指這19個地區政府採購200萬以下不用公開招標。 (二)台灣形象與我國醫療器材產品品牌行銷規劃: 透過深入洞查醫療器材產業外在與內在環境,持續建立有效品牌識別系統,以及傳達產品獨特性與一致性,合併台灣的形象優勢,以提供最佳整合行銷規劃。 調查國內廠商銷售國家,結果顯示國內廠商佈局外銷區域 (如圖一) ,主要分部於歐洲 (55%),其次中國大陸 (45%),美國列居第三(37%)。 透過問卷調查發現,國內廠商面臨醫療器材產業發展瓶頸,皆遭遇到行銷人員能力不足與技術創新能力不足等問題,如圖二所示。 圖二、國內廠商面臨醫療器材產業發展瓶頸 醫療器材行銷管理模式包含產品規劃、價格規劃及通路推廣。透過不同之行銷組合擴大市場佔有率。在價格定義上,必須瞭解價格上限 (產品利益的知覺) 和價格下限 (單位變動本) 來訂定出產品實際價格。而產品規劃階段包含產品設計開發、產品製造到成品出貨等,其也需考量通路因素,進行最後產品包裝。台灣品牌在外銷市場部份,應就五個面向考量其影響因素,如表三所示。 2.通過ISO 13485:2016符合性認可登陸、或取得當地法規要求GMP/QSR 圖三彙整台灣前五大醫療器材廠商之行銷策略模式,可發現依據目標市場,定義產品價值。舉例說明: 在美國市場,鎖定關鍵零組件之銷售,做美國大廠之零組件供應商; 歐洲市場則採取產品代工模式,做歐洲廠商之代工廠; 針對新南向國家,依據市場文化及經濟發展現況,推動自有品牌與產品代工。 台灣雖有兩千三百萬人口,但醫療器材產業市場胃納量還是太小,「自有品牌」醫材製造廠要長期成長發展,就得追求一個夠大的市場,當前可目標的市場首選新南向政策國家,其次是大陸市場,所以一定要向外走出去,藉新南向國家新興市場或大陸市場的驅動成長,是建立自有品牌的關鍵要素。 此外,亞洲新興市場崛起在全球經濟發展扮演的角色和影響力,我國廠商應儘速調整出口,取得東協國家市占率。首先,瞭解東協國家市場資訊、文化、消費習慣與法規。對外貿易發展協會辦理新南向國家形象展、成立新南向廠商聯誼會,進一步協助我國廠商爭取新南向商機。 行銷部份應注意以下事項: 1.建立售後服務與行銷模式 (B2B B2C) 2.政治及宗教與外匯影響國家經濟發展 3.符合當地法規 4.控管風險,買保險 5.慎選當地合作夥伴 (三)國際醫療器材展會行銷策略與建議,如德國杜塞道夫醫療器材展2018 MEDICA、2019年台灣國際醫療展等。 1.透過主題式行銷聯盟概念參與國際展會,以期達到更聚焦的規劃。 2.整體規劃參加國外展覽所使用之國家識別形象,以利行銷推廣。 醫療器材展會可分成三大類型 (如圖四): (1)參與展覽會、研討會,其可掌握國際醫材研發趨勢、開創全球醫材市場商機、活絡產品運用範圍、增加我國醫材產品能見度; (2)參與專科醫學展會,其可瞭解專科學理及臨床觀點、了解同類產品在臨床應用情形、直接向醫師介紹及行銷產品,並進行不同廠牌產品之展示; (3)政府單位協助籌組台灣代表團參訪,藉此,促進國際合作商機、提供跨國媒合平台、協助進入當地市場。 依據產品屬性,選擇適當展會,透過展會宣傳,增加產品媒體曝光機會。國際重要醫療器材展覽會彙整如表四,透過展會產品發表平臺,尋求潛在合作客戶,如利用MEDICA App 。建議國內中小型廠商,利用政府資源,透過公會協助,整合相關國內業者及相關資源以國家形象館方式至國外參展。 醫療器材業界人員包含製造商、經銷商、代理商等 台灣精品發表暨臺灣生技創新醫材發表會吸引20家媒體及60多位全球專業醫療媒體及買主報導參與。 MEDICA START-UP PARK 促進智慧醫療新創業者投資 媒合機會 歐洲經貿網辦理展中洽談, 促成與各國廠商洽談機會 北美及拉丁美洲醫療保健行業專業人士,如醫院及診所、製造商、經銷商與批發商等 籌組國家形象館參展拓展美 洲商機 開發中南美洲市場平台秘魯、墨西哥以及委內瑞拉仰賴進口醫療用耗材,了解採購制度,尋求當地通路合作 醫日本醫材廠商、大學醫院、貿易商會等 主題展館增加了台灣醫材廠商及產品之國際知名度 關西地區為日本經濟與商務中心適合作為切入日本市場的基地 學理發表及臨床傷口照護醫護觀點整合 廠商主題發表會 臨床常見難以治療傷口之案例探討 醫療行業專業人士,如醫院及診所、製造商、經銷商等 與相關領域醫療人員交流有關傷口照護產品使用心得 醫護人員及研發人員交流,有益於未來產品升級 醫療院所、看護中心行政管理階層、資訊管理人員、財會人員、外科醫師及醫師公會組織 (四)醫療器材產業鏈行銷策略與建議 依據藥事法第13條,所謂醫療器材係用於診斷、治療、減輕、直接預防人類疾病、調節生育、或足以影響人類身體結構及機能,且非以藥理、免疫或代謝方法作用於人體,以達成其主要功能之儀器、器械、用具、物質、軟體、體外試劑及其相關物品。醫療器材產業鏈上游為醫療器材之各類材料及零件供應商,中游為醫療器材製造商,下游產業為醫療器材之代理經銷販售商及通路商 (如圖五)。 1.上游: 醫療器材的上游材料及零件行業,涉及的範疇相當廣泛,包括IC、電子零組件、金屬蓋/扣、支架、檔板、天線彈片、外殼、感測器、生物材料、紡織材料、塑/橡膠原料、紙類、瓷類等。目前臺灣廠商在醫療器材零組件領域與歐美廠商已建立密切的合作關係,近來受東南亞及中國大陸廠商競爭壓力,目前除強化技術上的研發外,臺灣廠商透過和國外合作、引進技術等方式,增加其競爭實力。 隨著生物科技快速發展,製藥、再生醫療也跨入了醫療器材領域,如生物活性分子已應用在結合生物材料的醫材科技,或是結合細胞、藥物而成的新一代複合醫材,此種藉由相互結合來增加醫材功能或藥效性,已逐漸成為醫材科技新趨勢。隨著複合醫材的研發成果不斷創新,也讓不少藥廠、生技公司投入該領域進行研發,搶攻市場商機。 2.中游: 中游的醫療器材製造業涵蓋範圍相當廣泛,由應用面來區分,可分為應用於醫療檢測與監護器材 (如電子血壓計、體溫計、耳溫槍、空氣檢測產品、恆溫產品)、光學醫療器材 (如光學鏡片、隱形眼鏡)、醫療耗材 (如導管、試片、注射器)、特殊性醫療材料 (精密輸液套、幫浦輸液套、胸主動脈血管支架)、牙科、眼科與骨科醫療器具、人體植入物 (人工骨頭、骨球、骨板、骨釘、螺絲、骨水泥)、衛生用品、健身器材等。 隨著人口老化趨勢,癌症、慢性病人口增加,對醫療器材需求可望持續增加,如自動化設備及檢測系統、雲端醫療監控檢測產品,或是結合3D列印技術等創新醫材產品。有鑑於高階醫療器材應用於人體傷口外,或須植入人體內長期放置,因此對於產品安全性的要求也日益嚴謹,生物相容性的評估與測試受到國內外驗證單位及查核單位的重視,不僅使國內醫療器材產品能符合上市法規需求,例如國研院為加速高階醫材開發進程及成功率而開創「臨床前手術及照護措施」,透過中型動物試驗平台為多樣化高階醫材設計客製化專案服務; 塑膠中心設置的「醫療器材生物相容性實驗室」、興建的高分子醫材大樓英國BSI合作,藉此替醫療器材提供嚴謹的製程管控,來提供業者進行醫療器材試量產製造、產品檢測與驗證等服務,亦作為高階醫材產品競爭之利基,進而開創另一波產業成長動能。 3.下游: 下游產業為醫療器材之專業代理商及通路商,銷售對象包括醫院、診所、藥房。醫療器材銷售對象,與產品功能屬性密切相關,醫療耗材以醫院、藥房為主要銷售對象,而專業醫療設備則以醫院、診所為主,居家護理用之電子體溫計、電子血壓計等則以藥房為主要銷售通路。 4.依不同類型產品別其因應方式也互有不同 (表三): 原料粉末/膠粒: TPU、PVC、PE; 電腦設計/模擬、調製/加工、押出/射出 (1)近年來電子血壓計因大陸市場低價競爭,獲取市場佔有率,台灣廠商開始投入高附加價值、高階功能產品開發,如心律不整血壓計等全方位照護血壓系統,並發展智慧醫療與健康服務,協助個人自主健康管理。以產品差異化策略區隔市場,開創新藍海市場。 (2)洗腎器具如人工腎透析裝置,國際廠商,如德國Fresenius、日本Toray、Nikkiso、Nipro,多採併購或策略聯盟方式擴大市場占有率; 並積極佈局新興市場通路。該產品技術門檻高,對產品的安全性及品質要求也較嚴格。 (3)經皮神經電刺激器,台灣從零件生產到組裝皆有能力生產,也使得其成為重要出口產品。 (4)台灣隱形眼鏡產業應進行跨域延伸整合,像是與異業合作或是與自動設備廠商策略合作,透過成本管控,提高產品價格競爭力。 (5)針對身體各部位彌補物,台灣廠商應積極掌握新興市場需求,因應在地政策,與當地廠商合資成立新公司,更積極採取併購策略,增加產品組合方式。 (6)台灣體外診斷產品品質穩定且性價比高,出口以歐美國家為主,承接歐美地區ODM、OEM訂單能力優異、部分廠商一條龍生產或與協力廠商配合,發展具彈性生產方式及高度客製化,近年更有廠商打出自有品牌。 醫療器材產業在高齡、長照之趨勢下,穩定發展。已逐漸進入高齡化的先進國家,依舊是醫材市場成長的主要動力。中高齡疾病的醫療護理和照護也在健康意識影響下,成為產業未來發展的重點。智慧化醫療照護產品、智慧穿戴等產品,讓醫材產業的未來走向將範疇跨領域到其他產業,例如ICT加入醫材領域可強化智慧醫療體系、光電技術結合生物科技的檢測技術能等,可望發展具備創新形態和需求的智慧醫療器材整合服務的產品。人工智慧是新一輪醫學工程科技和醫療器材製造工業變革的重要驅動力量,如何加快發展應用型人工智慧醫療器材,事關台灣能否抓住戰略機遇的問題。 另一方面,近來興起針對個體基因圖譜進行治療的精準醫學,對醫病資訊的數據需求,讓高階醫材市場有更大發揮空間,如3D列印技術可讓高階醫材更進一步來製作符合病患需求的產品、高階影像醫材也朝向精密化、大數據化方向前進,也提升了醫材產品的附加價值。在產學合作上亦見到新的火花,如國研院的3D列印醫材驗證機構,讓台灣3D列印醫材業者加速在國際市場上市的時間。近日市場上熱議的腦科學,台灣醫材產業亦研發出相關創新醫材,如用來修護腦部組織的人工腦膜。預期未來可結合台灣既有的ICT優勢和中南部精密機械之特色,持續開發創新整合的高階醫材。 在海外市場方面,中國過去具有市場、成本優勢,都是吸引國際廠商前往投資的誘因,近年來在一連串的革新政策下,又遭到美國課徵重稅,誘因相對減少,加速了大陸醫療器械產業結構調整,並藉由創新技術的加持提升產業競爭力。近期由於市場需求快速成長,高階醫療耗材、體外診斷皆為熱門項目之一,使得市場上併購交易情況大增; 此外,東南亞市場的熱度依舊,在政策和經濟環境的轉變下,對中、高階醫材的需求亦看到曙光。對台灣醫材業者來說,皆是值得留意,尋求合作契機的機會點。隨著愈來愈多新興醫療器材誕生,醫材市場也可望在疾病檢測、智慧照護監控、精準醫學等趨勢帶動下推升,透過跨領域共同合作開發新的產品,加上相關法規的修正,都將有助於台灣醫材產業的未來發展。 醫療器材產業屬產品種類多樣、範疇廣泛,其整合生物醫學、電子電機、半導體、資訊、軟體、光學/精密儀器、化工、材料、機械等跨領域技術產業,因此具有少量多樣的產業特性。 台灣醫療器材產業鏈行銷策略,重點分成6項: (1)加速與國際法規接軌之因應方式 (2)掌握全球人口老化關鍵因素 (3)培養跨領域專業人才 (4)配合產業技術發展政策,投入研發高值化醫療器材 (5)鼓勵異業結盟,整合關鍵零組件與技術之廠商 (6)掌握市場多元成長契機,建構平台,擴展廠商海外布局 5.國內醫療器材廠商佈局國際市場腳步加快,相較於製藥業為高,且孰悉跨國醫藥公司合併模式,故併購案例數多; 國內併購案例如: (1)承業醫公司併購X光機研發製造商 SwissRay公司,並將技術引進台灣成立環瑞醫公司 (2)雃博收購Westmeria Healthcare (產品互補) (3)泰博生技收購德國 IMCO,並與大陸江蘇魚躍合資成立新公司 (4)聯合骨科與大陸山東新華醫療合資成立新公司 6.併購因素 (1)上下游整合 (2)擴增品項 (3)產品互補 (4)通路布局 (5)技術取得及產能 7.全球知名醫療器材公司如Roche、Johnson Johnson成功關鍵因素: (1)專注於重點領域發展; (2)建構可驅動營收成長主力品項; (3)高度研發經費投入; (4)持續促成產品上市,並確保營收以支持實質營收; (5)強化產品全球布局; (6)透過併購提升公司規模或獲利。 8.建議: (1)互聯網醫療以遠距、可及性優勢提供個人化醫療方案,將成為未來醫療發展趨勢。 (2)硬體設備跨入智慧醫療產業,提供使用人員更精準的數據。 (3)建議國內廠商,透過互聯網、雲端醫療數據、診斷工具微型化等,串起智慧醫療健康產業鏈。 (4)以投資組合優先順序為基礎,透過策略性併購,加速產值成長,可成為醫療器材百億旗艦公司形成規劃方向之一。 9.推動生技醫藥研發、推動利基產品開發: (1)隱形眼鏡為台灣第一大出口品項,隨著日本及中國大陸市場需求成長,如何使產品具市場競爭力,需透過自動化檢測方式提升量率,並有效控制製造成本,將是首要關鍵。目前鏡片自動光學檢測設備 (AOI) 及材料占大部分的成本,台灣廠商未來若能與AOI廠商合作,針對產品開發出專屬AOI檢測系統,提升製造效率,將可大幅提升產品競爭力。 (2)因應高齡化社會結構以及預防醫學觀念興起,促進醫療器材產業的蓬勃發展,我國政府亦積極推動生技產業發展,如生醫產業創新方案: 將結合跨部會資源,以完善生態體系、整合創新聚落、連結國際市場資源及推動特色產業。其中,透過法規鬆綁、吸引跨國公司來台投資,提高生醫廠商核心技術能量及南向策略,拓展全球市場。 (3)鼓勵產學研機構投入醫療器材利基產品開發,如個體化診療醫材關鍵技術、先進微創器械開發、智慧穿戴式醫材開發、生理病理診斷醫學影像系統開發等高階醫療器材之開發。 10.強化醫藥法規體系: 重點項目包含建構國際協和管理法規環境、落實審查人員培育、推動醫療器材管理法、建立新興醫材產品管理規範、提升審查效率、強化上市後監控、推動高風險單一識別系統、加強醫材法規輔導等,以促使國內醫療器材產業快速成長。 11.依據醫療器材產業商業模式之個案研究結果顯示,我國醫療器材產業之製造商多經由經銷商販售給終端消費者如醫院醫護人員或一般民眾; 且多數廠商之商業模式皆包含代工和發展自有品牌,在外銷部分,因建立品牌知名度不易,大多數廠商皆以代工模式運作,而自有品牌以內銷為主。近年來,國內醫材廠商於東南亞市場佈局策略,也於越南成功建立台灣品牌形象。另外,部分國內廠商會採用併購的方式,達到產品於市場化策略。而採取低成本策略的公司則多數採用垂直整合的方式; 再者,我國醫療器材廠商外銷比率比內銷比率高,且多外銷至歐美國家;而售後服務的提供有助於維持與顧客的長期關係,此種策略也是多數廠商會採行的方法之一; 而公司在研發技術成熟之後,會建立專利技術與團隊,也是對自有品發展的保障; 除此之外,海外拓展有助於建立知名度。為因應當前保護主義抬頭,兼顧國際醫材產業發展趨勢與台灣出口導向的特性,在外貿工作方面,於去(2017)年8月28日與國際貿易局楊珍妮局長座談,運用大數據分析篩選出醫材拓銷重點市場,隨後10月19日駐印尼/越南外館經貿人員返國對公會會員說明,各駐地醫療器材法規及市場概況說明,以及改善經貿網醫材專區的使用親和力,提升商機媒合率。
發布日期:2019/12/30
資料來源:醫材公會
(一)全球醫療器材市場研究及趨勢分析 隨著醫療照護技術的進步,公共衛生提昇,人均壽命持續增加,根據聯合國人類發展報告中指60歲以上的老齡者人數及全球人口佔比持續上升。人口老化是世界各國共同面臨的問題,根據聯合國人口部門 (United Nations Population Division) 的推估結果,2016年中推計約為74億人,2038年將達到90億人,2056年預計將超過100億人。整體而言人口持續增長,然而在人口成長率的推估結果,發現全球人口成長率開始趨緩,預估2020年以後每年成長率將小於1 %左右。 人口結構分別為工作年齡/青壯年 (15~64歲)、幼年人口 (0~14歲)與老年人口 (65歲以上),藉此觀察全球人口結構在這三年齡群的歷年表現。幼年人口歷年遞減,老年人口歷年增加,青壯年的負擔增加。1970年統計結果青壯年人口占61 %左右,幼年人口占34 %,老年人口只占5 %左右。2015年到2020年間青壯年人口占全球人口比例達到最高峰,以2015年為例,青壯年達到65 %以上。不過2005與2040年間由於老年人口已達7 %以上,全球人結構正式進入高齡化社會。2040年後老人化現象在全球人口變遷上將更為明顯,2075年預估老年人口將與幼年人口達到平衡,由於出生人口持續遞減,老年人口將超過幼年人口。2080年後,全球人口將進入超高齡社會,屆時全球各國將面臨更嚴峻的老齡社會與少子化所帶來的衝擊。 歷年人均醫療支出的增加與老年人口增加有明顯地呈正向關係,也就是隨著其老年人口增加,人均醫療支出也跟著急速增加; 台灣是亞洲僅次於日本,最早進入高齡化社會國家,台灣隨著老年人口增加,人均醫療支出雖也跟著增加,若以占GDP的百分比來看,在2010年則呈下降現象,這可能跟我們的全民健保醫療支出管控有某種程度的關係; 德國及日本隨著老年人口增加,人均醫療支出雖也跟著增加,但以人均醫療支出所占GDP的百分比來看,一直呈現穩定狀態。 1. 市場分析 2017年全球醫療器材市場規模約為3,598億美元,預估2020年可成長至4,253億美元,2017~2020年之年複合成長率約5.7%。2017年全球醫療器材區域市場仍以美洲地區為主,占全球市場的48.7 %;其次依序為西歐地區,占全球市場的23.9%; 亞太地區占全球市場的20.6 %; 中歐與東歐占4.3 %;中東與非洲則占2.5 %。整體而言,未來區域市場整體排名順序變動不大,美洲、西歐及亞太地區仍是前三大市場。 2. 產品分析 未來行動輔具及骨科與植入物醫材的需求,將因照護人力不足及銀髮族人口持續增加而提高。依據BMI Research的研究報告,2017年全球醫療器材市場規模推計約3,598億美元,預估2020年可成長至4,253億美元,所以,2017~2020年之年複合成長率約5.7%,呼應世界整體人口高齡化發展趨勢,醫療器材工業將呈穩健成長。 根據工研院IEK的估計,2017年全球醫療器材銷售值將達3,545億美元,其中以其他類醫材產品銷售值最高,達1,013.87億美元,年增率為6.22%; 排名第二位則為診斷影像產品,銷售值為879.16億美元,年增率為5.47%; 第三名則是醫用耗材產品,銷售值為549.48億美元,年增率為5.47%。其中,其他類醫材包含隱形眼鏡、呼吸治療器、居家用醫療器材等產品,該類產品品項較多,且多為管理程度較低的產品,故其銷售值規模較大,而診斷影像產品,受惠於精準醫療興起以及產品汰舊換新的影響,使得該類產品銷售值成長幅度仍達一定水準。 在2017年全球醫療器械3,870億美金的市場裡,排名前十名的企業如下 (年增長為2017年相比2016年) (1)美敦力Medtronic,297億美元銷售,年增長3.0 % (2)強生Johnson Johnson,261億美元銷售,年增長-0.1 % (3)Fresenius Medical Care(FMC),201億美元銷售,年增長12.2% (4)飛利浦Philips,200億美元銷售,年增長3.1 % (5)GE General Electric,191億美元銷售,年增長3.7 % (6)雅培Abbott Laboratories,162億美元銷售,年增長3.8 % (7)西門子Siemens,156億美元銷售,年增長1.2 % (8)Danaher,144億美元銷售,年增長8.8% (9)Cardinal Healthcare,135億美元銷售,年增長8.8 % (10)羅氏Roche,129億美元銷售,年增長3.6 % 總體而言,前十名主要醫療器材廠商市場份額37 %。美敦力位居目前醫療器材市場的龍頭,297億美金的銷售,占全球市場的7.7%的市場份額,並且持續在增長。第二名強生2016年幾乎沒有增長。增長最快的是第六名BD公司,得益於其收購CareFusion公司帶來的增長,從第九名躍到了第六名。 3. 發展趨勢 高齡化醫療照護需求湧現後,衍生出兩項主要需求: 需求一:老化後衍生的身體器官退化與失能,相關復健與生活照護需求上升。 需求二:高齡族群傷口不易癒合,傷口照護議題日趨重要,醫用材料開發應用有發展潛力; 結合防水/防滲漏、滲液吸收、抗沾黏/低敏、抗菌的多層次組合是未來敷料需發展主要訴求。 為使以整合多元數據,建構生理健康預測模型,運用智能化風險管控系統,達成早期預測、早期預防、早期介入的目標,以實現醫療效益與醫病三者間最大化的醫療模式,建構協同整合型的醫療保健服務體系更是潛在發展機會點。為使醫療花費有效運用,健康管理預測模型建置將因而更為準確與完備,依據不同的疾病與需求,需要發展不同的感測器材來收集生理與生活參數。因此,感測技術應用於醫療器材系統與設備,可實現遠距與居家照護,打破資源地域時空限制,加速病患診療決策時間,提昇醫療品質,減少醫療資源浪費。可擷取人體相關資訊的生理感測器,對於實現精準醫療早期診斷的目的,以及疾病發生前後的照護追蹤皆相當有助益。此外,生理感測結果也可配合基因圖譜序列與大數據分析比對的方式,預測疾病發生機率以達早期預防、早期介入的目標。 2017年,全球醫療器材市場規模預測為4,030億美金,到2022年,全球醫療器材市場規模將達到5,220億美金,2016~2022年CAGR年化增長率為5.1 %。與藥物市場相比,2017年全球處方藥市場規模7,770億美金,到2022年,將達到1.043萬億美金,CAGR年化增長5.2 %。2022年,醫療器材市場約占到全球藥物市場規模的一半,兩個市場的增速相當。 (二)我國醫療器材產業發展現況 1.產業現況: 如圖一所示 2017年生醫產業營業額達4,471億元; 其中醫療器材1,410億元,成長6.0 %; 2018年營業額估計為新台幣4,884億元,其中醫療器材約1,463億元,成長3.4 %。 2.進出口現況: 2017年醫器材營業額中,其中出口金額619億元新台幣佔全年營業額43 %; 另57 %來自進口醫材產品總額約725億元新台幣。 圖二所示為台灣醫療器材主要出口國家在2013~2017所佔比例,依序為: 美國、日本、中國、德國、英國; 其中出國至日本與中國的比例有逐年上升的趨勢; 反之,輸出至美國於2017年有明顯下降趨勢。 其中,臺灣前五大出口醫療器材品項如表一,近幾年來主要以隱形眼鏡為最大宗,其他糖尿病相關照護產品也是出口主要品項,此兩大類產品目前為台灣高集中度的醫療器材產業,於全球醫療器材市場佔有一席之地; 除此之外, 一般及整型外科手術裝置 (GENERAL AND PLASTIC SURGERY DEVICES),包含水性創傷與燒傷覆蓋材、電動或氣動式外科手術抬、手術椅及其附件、切割及止血用電刀及其附件等68項次與一般醫院及個人使用裝置 (GENERAL HOSPITAL AND PERSONAL USE DEVICES),包括交替式壓力氣墊床、臨床電子體溫計、醫用輔助襪等81項次,也是目前臺灣出口大宗品項。 表二為近幾年主要醫療器材進口品項,因需求大且國產品無法足夠供應或技術門檻高台灣製造產品尚無法有效供應均為主要原因; 2013~2016前五大進口醫療器材品項未有「其他人工腎透析裝置」,至2017年進入前5名項目之一,顯示此項目的國內需求有上升趨勢,且國內產品生產製造及供應量尚無法符合此需求,因此須大量仰賴進口產品才得以達到供需平衡。 2017年全球前幾大醫療器材市場如圖三所示 (主要國家醫療器材市場全球市場佔比),其中前三大醫療器材市場分別為美國 (43.0%)與德國 (7.4 %)、日本 (7.1 %)。 若就我國2018年醫療器材廠商預期最主要的投資地區方面調查結果如圖四顯示,業者仍將以台灣作為主要投資據點,主要因台灣醫療器材及設備製造業不同產品供應鏈涵蓋許多不同產業,包含: 電子產業、金屬、塑膠、紡織等,故投資台灣以研發更多產品為業者主要考量,此外,受到美國總統川普的美國優先政策影響,廠商也將美國列為考量中的主要投資據點; 而中國因其具有廣大的消費人口,故也是被業者當作有興趣的投資地點之一; 雖我國政府持續推動南進政策,但東南亞市場因當地國家所得差異極大及受到美國優先等政策影響,故目前受業者的關注程度被拉低。 (1)體外診斷In Vitro Diagnostics: 2016年市場規模494億美金, 2016~2022年CAGR 5.9 %,規模最大、增速第二。 (2)心臟Cardiology: 2016年市場規模446億美金,2016~2022年CAGR 5.7 %,規模第二、增速第三。 (3)影像診斷Diagnostic Imaging: 2016年市場規模392億美金,2016~2022年CAGR 3.4 %,規模第三、增速第十。 (4)骨科 Orthopedics: 2016年市場規模350億美金,2016~2022年CAGR 4.0 %,規模第四、增速第九。 (5)眼科 Ophthalmics: 2016年市場規模260億美金,2016~2022年CAGR 5.3 %,規模第五、增速第五。 (6)普通及整形手術General plastic surgery: 2016年市場規模204億美金,2016~2022年CAGR 5.3 %,規模第六、增速第五。 (7)內視鏡檢查Endoscopy: 2016年市場規模178億美金,2016~2022年CAGR 6.4 %,規模第七、增速第一。 (8)藥物運輸Drug Delivery: 2016年市場規模186億美金,2016~2022年CAGR 4.8 %,規模第八、增速第七。 (9)創傷護理Wound Management: 2016年市場規模130億美金,2016~2022年CAGR 4.5 %,規模第九、增速第八。 (10)牙科Dental: 2016年市場規模128億美金,2016~2022年CAGR 5.6 %,規模第十、增速第四。 由上述增速前幾名產品來看台灣目前的醫療器材市場能否於短期之內趕上這波趨勢,其中在台灣已發展至成熟期的產品品項包含: 輔助產品、體外診斷、醫用耗材以及眼科矯正產品,其產值已達100億元新台幣以上; 其次進入成長期為微創手術產品、體科產品、牙科產品、醫學影像產品,產值介於20至100億之間; 至於仍屬萌芽期的產品類別為: 精準醫療以及細胞治療產品,則仍待扶植以迎頭趕上新一波的需求,產值尚落於20億元新台幣以下,若能加快發展步調仍有極大成長空間。 3. 發展趨勢 (1)高齡化醫療照護 (2)微創手術需求 (3)醫療費用有效性運用: 全球醫療支出持續高漲,思考有效降低非必要醫療支出的策略是當務之急,透過精準醫療之精準診斷與準確用藥,避免無效治療而提升醫療效率的作法,來達成降低醫療支出的目的; 另外從發展預防醫學,達成早期診斷、治療目標,透過推動預防與健康管理產業,降低醫療支出。 (4) 2018年醫療器材產業預期國內外經濟情勢影響 若就醫療器材及設備製造業廠商對於國內外經濟情勢影響產業景氣調查結果如下圖五顯示,廠商認為國際經濟環境影響更甚於國內經濟或是中國經濟表現,且業者認為不論國內外政治環境,皆不會嚴重影響醫療器材及設備製造業景氣表現。 此外,國內總體環境因素對產業景氣影響調查結果顯示如圖六,由於我國醫療器材及設備製造業以外銷為主,因此新台幣兌美元的匯率仍是影響業者營運好壞的重要指標之ㄧ; 原物料成本占醫療器材及設備製造業成本比重最高,故除了新台幣匯率外,原物料價格走勢同樣影響業者的營運表現。
發布日期:2019/12/27
資料來源:醫材公會
(一)醫療器材工業現有問題觀察 醫療器材工業成長囊括人才、資金、智財、法規、資源、選題6大面向,全力提升創新效能; 並需要整合創新聚落,串接從北到南在地醫材特色聚落,成為創新生技醫學廊帶。 我國生醫產業在政府多年支持與推動下雖已建置產業價值鏈上、中、下游之各階段能量 (包含品質管控與生產) 及具備優質醫療體系 (19 家醫學中心,124 家臨床試驗醫院)、醫療技術水準全球第三,亞洲第一、臺灣臨床試驗合作聯盟 (Taiwan Clinical Trial Consortium; TCTC) 吸引多國多中心試驗、肝、肺癌治療臨床試驗居領導地位、全民健保良好覆蓋率、醫療器材製造品質優良 (GMP) 及強大ICT 及製造業基礎之優勢,惟經綜合評估觀察,在生醫產業我國面臨高利基案源不足、中低階產品多、國內市場小、出口小、企業規模小,業者多屬中小型企業,缺乏指標性旗艦公司及現有產品需創新 轉型與加值之窘境,這尚包含學研界對專利智財保護尚未週全,轉譯研發不足,產出之案源不足、基礎研究未能充分商品化/產業化、資源整合應用不完善、創新科技產品試驗與審查效率待改善、新醫療器材開發實務及國際經驗人才不足、醫材研發與製造行銷管理法規需統合、外資直接投資衰退、經商環境仍有改善空間,企業整併誘因不足、人才淨流出嚴重,移民政策須鼓勵外來傑出人士留臺貢獻、健保以減低成本為導向,缺少場域來試煉國內創新產品與服務等。 醫療器材製造業需要的人才類別,以外銷專技人才最熱門,有別過去調查結果是研發設計人才。瑞士洛桑管理學院(IMD)2018-11-19公布「2018年世界人才報告」前五名都是歐洲國家,依序為瑞士、丹麥、挪威、奧地利及荷蘭,台灣在評比的63國或地區中排名第27,比去(2017)年退步4名,在亞洲排第四,落後新加坡、香港、馬來西亞,如圖一所示。 圖一、2018年世界人才報告 ﹝摘自2018-11-20蘋果日報A9,國際中心,林海/綜合報導,人才競爭力 台退步4名,排名27﹞ 該(2018年世界人才)報告共分三大指標,「投資與發展人才」全球排名第25與去(2017)年指平,但「吸引與留住人才」第32、「人才準備度」第27,此去(2017)年下滑6名及5名。該(2018年世界人才)報告裡細分30個細項,台灣優勢項目包括「教育評平」全球第2、「個人所得有效稅率」第8、「學校重視科學教育」第12、「衛生與健康環境」及「外籍大專學生移入」第14。但「高階經理人國際經驗」、「攬才及留才在企業的優先順位」、「公共教育支出佔國內生產毛額(GDP)」、「生活成本」、「人才外流」、「對外籍技術人才的吸引力」等都在後段班。 在醫療器材領域則以聚焦重點項目,強化招商與輔導,補足產品線缺口,發展高值醫療器材聚落與運用資通訊能量,整合高值醫材系統,並結合醫院/居家場域試驗,提供整體解決方案,推動高值醫材智慧化及系統整合輸出。另外突破創業瓶頸、擴大市場、完善生醫產業的生態體系等都是推動重點。 (1) 全球高齡與慢性病人口持續成長,將帶動輔具及監測類醫療器材需求持續成長: 在全球高齡人口激增下,各國皆面臨高齡化社會時代的到來,同時慢性病人口持續成長,皆驅動市場對於醫材的需求,帶動醫療器材及設備製造業穩定成長; 而各國政府為降低醫療支出,將更為偏好採用平價的醫材產品,此有利於我國中低價位的醫材產品銷售。 (2) 相關法規的持續修改與放寬,將可提升廠商投資意願及降低投資障礙: 2017年1月政府通過「生技新藥產業發展條例」的修正案,放寬高風險醫材的認定範圍,使得投入高風險醫材研發之廠商能夠享有「生技新藥產業發展條例」中的租稅優惠,有利於提高我國廠商投入研發高風險醫材的誘因,提升醫療器材及設備製造業的研發量能。此外政府也針對科學技術基本法及產業創新條例提出相關修正草案,預期法案通過後,可降低學界與業界人才流通的障礙,強化雙方的合作。台灣研發人才與國際相比,薪資低、CP值高,是吸引AI智慧醫療器材大廠來台投資研發中心的重要因素之一。 (3) 精準醫療的推動及3D列印的普及,將帶動相關檢測用產品及植入性醫療器材需求: 在世界主要國家推動精準醫療計畫的進行,預期將會推升對於基因檢測儀生物檢測晶片及檢測用試劑的需求,且英國估計於2017年完成十萬例的基因收錄,預期將有利困難病症研究的加速,而3D列印技術持續普及與降低成本,將可以使輔助植入式醫療器材達成客製化,有利於我國個人化醫材如牙材及骨科植入物廠商的發展。 (4) 金融政策 政府推出五加二政策,就是希望推動企業轉型,讓生技、ICT產業聚落成形,醫療器材自有品牌需要長期資金挹注,但國內尚無基石投資人(Cornerstone Investors)制度,難以培養出醫療器材獨角獸企業。目前新上市公司需經過競拍程序,創立品牌初期就難以找到機構投資人或企業法人在初次上市(IPO)認購,相對就難以增強投資人信心。 (5) 中國及其他新興市場成長快速,市場需求仍尚未被滿足;配合東南亞新興國家醫療需求成長,建立醫療通路及品牌。 2. 醫療器材產業發展不利/不確定因素: 如圖三所示。 (1) 歐洲國家將實行新版的醫療器材法規,恐使我國醫療器材廠商成本增加,影響廠商獲利表現:2017年5月歐盟制定更為嚴謹的醫療器材法規MDR及IVDR,未來醫療器材將依據新法規進行審查,即使已通過現行法規審核的醫材也需再次經過審核,且該法規將分別於2020年及2022年正式實行。 因此在這三至五年間,將增加我國廠商重新送驗醫材的成本。此外,醫療器材的國際標準規範 ISO 13485:2016將朝更為嚴謹的規範進行,對於產品精準度的要求將會持續提高,嚴格的規定也會提升廠商的產品開發及生產成本。 (2) 大陸環保強勢要求,以及加薪無底線的壓力,台商被迫重新思考轉向回台,或南向東南亞國家。 (3) 人口高齡化趨勢下雖使得各國醫療總支出增加,但增加幅度不及高齡化成長速度,使政府或民間保險公司可能會縮減醫療相關給付: 高齡人口增加雖能提高對醫療器材及設備製造業產品的整體需求,但在總支出成長速度不及人口高齡化成長速度,政府及保險公司的醫療給付勢必將進行縮減,此會壓縮到相關產品的給付價格,使得廠商需降價因應,促使產品價格競爭更為激烈。 (4) 社會環境如希臘債務危機、恐怖攻擊、難民危機、英國脫歐、美國新政府等因素。
發布日期:2019/12/26
資料來源:醫材公會
新興開發中國家快速成長的中產階級健康醫療消費龐大商機,固然為台灣醫療器材提供新市場,也伴隨新挑戰,輸入國運用政策傾斜進行取代進口,實施保護國內醫材製造工業;尤其大陸將醫療器材產業定位「戰略性新興產業的發展重點」追求中國製造2025,其強大企圖心與執行力,使我國第一等級低風險醫療器材製造廠商在國際市場競爭備感艱辛,嚴重擠壓生存空間;屬於成熟期產品的第二等級風險醫療器材,又面臨美中貿易戰,醫療器材品項也列入相互課重關稅,歐盟醫療器材法及體外診斷醫療器材法將於2019年正式生效,直接墊高輸歐產品法遵成本,衝擊我國醫材輸歐市場競爭力。台灣醫療器材製造業面對嚴峻的市場競爭環境,需要同業間如何在競合關係裡尋找彼此合作機會,建構新商業聯合艦隊營運模式,朝向策略聯盟、異業合作、跨國合作、虛實組織、一體化航行,協力拓展外銷,將成為醫療器材產業競爭力提升的關鍵之一。 (2)銷售管道、輸入業者/通路商資訊提供,建議採專案補助方式協助產業建立行銷通路,透過商機洽談交流會相互分享經驗。 2.建議政府成立跨部會常態性外銷與法規單一諮詢服務窗口,協助醫療器材製造業與各國衛生主管機關及海關溝通。 今(2018)年台灣廠商參加德國MEDICA展共231家,攤位數佔總展的第8高位序,第二高位序的大陸廠商參展有936家(僅次於德國1215家),為抗衡大陸政策造就醫療器材大貿易商的市場競爭,誠實需要政府挹注資源幫助醫材製造業者創新轉型,以及升級高階醫材行銷能力,預測2025年台灣醫療器材產業動能邁向高階(Class IIb, Class III)、高加值產品升級,結合精準醫療及ICT完整供應鏈,爭取市場商機,品牌台灣,聯合布局拓銷全球,準備晉陞成為台灣明星兆元產業之一。 隨著資通訊(ICT)新興科技的快速進步、人工智慧(Artificial Intelligence, AI)、雲端運算(Cloud Computing)、區塊鍊(Blockchain)、網路資安(Cyber Security)、演算法(Analytics Algorithm)等應用技術發展,既促使醫工科技業者與醫療服務/健康管理領域業者展開價創計畫合作,也促使多元的智慧醫療器材產品或智慧醫療服務萌芽起步,轉為由市場機制常主導新產品/服務軟硬整合,美國已有奇異(GE)健康事業群將ICT硬體優勢延伸至醫療數據(Digital Health)整合策略,迎合醫療院所需求,攻佔全球市場;軟硬整合已成為全球醫療器材大廠搶先開發新產品的商機,建議政府挹注資源,以AI為創新驅動因子,撮合ICT優勢供應鏈,與醫材公會會員廠隱形冠軍結合,發揮強強聯手開發智慧醫療器材並打造情境式「智慧醫院(Smart Hospital)」主題展覽區,供跨學研法人,跨領域的軟硬整合,展示與臨場體驗,進而開創國際市場的綜效,尤其是使醫材公會會員廠從原有的儀器或耗材製造者,轉變為精準醫療(Precision Medicine)服務供應鏈的提供者,大幅提昇產品附加價值。 透過法人現有能量,輔導醫療器材原料升級,建立完整醫療器材等級原料資料庫,供國內外製造廠應用。 推動「公立醫院愛用國產醫療器材」主張涉及公共衛生國家安全之醫療器材,如:傳染病防治用、緊急醫療用、國防戰備用等醫療器材,公立醫院應優先採用國產醫材。 公立醫院提供東南亞國家醫師專科教育訓練及深耕東協醫療合作,訓練教使用國產醫材,有助本土醫材製造業者累積經驗及實力拓展外銷。 (1)醫療器材技術日新月異,加強產品臨床前、臨床試驗諮詢輔導量能,經專家小組研議,保持法規彈性,由上至下解決問題。 (3)建議增添衛生福利部食品藥物管理署醫療器材及化粧品組人力,實現醫療器材優良審查規範(Good Review Practice, GRevP)既定政策,盼大幅縮短產品查驗登記審查期程。 (1)政府透過環境建構計畫的資源協助,讓相關法人機構的檢測驗證的服務能量能夠完備到位,以有效降低廠商在開發/測試過程負擔龐大費用的壓力,協助產業鏈取得必須之認證。 醫材製造業界一直有「學用落差大」的隱憂,建議參考德國專科學校的專業技能教育,產學界應多交流合作,同時使大學醫學工程相關系所符合業界需求及產業趨勢,建議: 1.政府協助提供國際合作交流培訓機會,鼓勵及補助人員至全球知名醫療器材大廠,累積行銷人員國際觀與語言能力,強化海外實務拓銷經驗。