走進(jìn)汽車生產(chǎn)車間，只見各種焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人組成的自動(dòng)化生產(chǎn)線正高效運(yùn)行。而在各大賣場(chǎng)，也可以看到琳瑯滿目的清掃機(jī)器人、機(jī)器人玩具等。我們以前只能在科幻小說(shuō)和電影里看到的機(jī)器人，如今正從銀幕中走出來(lái)，切切實(shí)實(shí)地走進(jìn)了我們的生活。

2013年，我國(guó)工業(yè)用機(jī)器人購(gòu)買量再上新臺(tái)階，超過(guò)3.6萬(wàn)臺(tái)，首次并且以“大比分”超過(guò)素有“機(jī)器人王國(guó)”之稱的日本，成為全球最大的機(jī)器人購(gòu)買國(guó)。如此巨大的市場(chǎng)蛋糕背后，隱藏著怎樣的專利布局？制約中國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的瓶頸是什么，又該如何去突破？國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局工業(yè)機(jī)器人課題組的專家從行業(yè)專利分析的角度，為我們提供了我國(guó)工業(yè)機(jī)器人快速健康發(fā)展的新視角。

跨國(guó)巨頭搶灘中國(guó)市場(chǎng)

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)潛力巨大。課題組發(fā)布的《工業(yè)機(jī)器人行業(yè)專利分析報(bào)告》稱，目前世界工業(yè)機(jī)器人平均密度為每萬(wàn)名員工擁有55臺(tái)，而中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的使用密度僅為每萬(wàn)名員工23臺(tái)，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。課題負(fù)責(zé)人、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局光電技術(shù)發(fā)明審查部部長(zhǎng)崔伯雄說(shuō)：“依此推算，如果中國(guó)達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，這意味著中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)將是一個(gè)天量級(jí)的市場(chǎng)。”東莞市機(jī)器人技術(shù)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)羅百輝表示，考慮到我國(guó)勞動(dòng)力成本上升、機(jī)器人價(jià)格下降等因素，預(yù)計(jì)未來(lái)10年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)空間將達(dá)7200億元至18000億元。

巨大的市場(chǎng)預(yù)期吸引了國(guó)外主流機(jī)器人廠商加緊對(duì)中國(guó)市場(chǎng)進(jìn)行布局。2006年，瑞士ABB公司將機(jī)器人業(yè)務(wù)全球總部遷至上海，同時(shí)在中國(guó)建立研發(fā)中心。2013年，日本安川在常州的機(jī)器人工廠投產(chǎn)，達(dá)產(chǎn)后年產(chǎn)能達(dá)12000臺(tái)。根據(jù)報(bào)告，包括ABB公司和安川公司在內(nèi)，日本發(fā)那科、德國(guó)庫(kù)卡等4家巨頭目前已占據(jù)了中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的70%。

在崔伯雄看來(lái)，這并不意外。他強(qiáng)調(diào)：“我們要清醒地看到，工業(yè)機(jī)器人傳統(tǒng)強(qiáng)國(guó)在搶占中國(guó)等新興市場(chǎng)時(shí)，均非常重視借助專利布局提高競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)和技術(shù)的雙重壟斷。”

早在上世紀(jì)90年代中后期，日本及歐美的各大工業(yè)機(jī)器人公司紛紛將目光投向以中國(guó)、印度為代表的新興市場(chǎng)，加快了在中國(guó)的專利布局步伐，專利申請(qǐng)量快速增長(zhǎng)。報(bào)告顯示，截止到2013年，國(guó)外申請(qǐng)人在中國(guó)共申請(qǐng)專利7080件，主要來(lái)自日本、美國(guó)、德國(guó)和韓國(guó)。更有甚者，上世紀(jì)90年代后，國(guó)外申請(qǐng)人的申請(qǐng)數(shù)量總體上超過(guò)中國(guó)申請(qǐng)人，這一局面到2003年才得以改變。

鑒于我國(guó)還處在工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化初期階段，國(guó)內(nèi)有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的專利訴訟還沒有出現(xiàn)。“但是，從美國(guó)專利訴訟的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，一旦市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，各方都有可能用專利來(lái)保護(hù)自己的利益。”崔伯雄分析說(shuō)。為此，課題組建議，中國(guó)企業(yè)應(yīng)重視專利申請(qǐng)策略，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)外專利布局，這樣才能在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中贏得市場(chǎng)。

攻克核心技術(shù)迎頭趕上

市場(chǎng)的熱捧難掩國(guó)內(nèi)企業(yè)的尷尬。從2013年中國(guó)市場(chǎng)工業(yè)機(jī)器人銷售情況看，跨國(guó)公司品牌占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，全年銷量達(dá)2.7萬(wàn)臺(tái)，占總銷售量的74%。相比之下，國(guó)產(chǎn)品牌尚處于成長(zhǎng)階段，秦川發(fā)展、沈陽(yáng)新松等國(guó)內(nèi)機(jī)器人先行者，其銷量相對(duì)于外資企業(yè)來(lái)說(shuō)還微不足道，產(chǎn)品主要應(yīng)用于性能要求低的領(lǐng)域，附加值相對(duì)較低。

課題組專家認(rèn)為，造成這一狀況的主要原因在于我國(guó)機(jī)器人核心技術(shù)缺失。據(jù)了解，工業(yè)機(jī)器人的核心部件包括機(jī)器人本體、減速器、伺服電機(jī)、控制系統(tǒng)等4個(gè)部分，這4部分分別占總成本的22%、24%、36%、12%。“而伺服電機(jī)和減速器很大一部分還得從國(guó)外進(jìn)口，這影響了我國(guó)機(jī)器人的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)能力。”國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心副主任曲淑君說(shuō)。

報(bào)告稱，在減速器和伺服電機(jī)方面，國(guó)內(nèi)企業(yè)與國(guó)際巨頭相差巨大。以RV減速器為例，中國(guó)申請(qǐng)人申請(qǐng)的專利僅26件，且有效專利只有13件，發(fā)明專利只有2件；國(guó)外申請(qǐng)人在華申請(qǐng)了專利47件，其中有效的26件全部是發(fā)明專利。而且，我國(guó)企業(yè)申請(qǐng)的專利都不屬于核心技術(shù)。

“日本企業(yè)在減速器和控制領(lǐng)域的主流技術(shù)方面布局非常完善，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的掌握占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在同一個(gè)技術(shù)方向上為競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手留下的發(fā)展空間有限。”曲淑君分析說(shuō)，這種情況對(duì)我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了非常大的威脅。一是對(duì)于各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的專利布局，中國(guó)企業(yè)難以加入關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的隊(duì)伍，難以全面提高自身的技術(shù)力量；二是中國(guó)很多企業(yè)技術(shù)實(shí)力較為薄弱，大部分企業(yè)可能成為日本企業(yè)的代工工廠，影響中國(guó)企業(yè)將更多的利潤(rùn)用于科研創(chuàng)新。

面對(duì)這種威脅如何突破？國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局機(jī)械發(fā)明審查部二處處長(zhǎng)徐曉明表達(dá)了看法。她和她的團(tuán)隊(duì)對(duì)比研究了減速器領(lǐng)域的兩家龍頭企業(yè)——諧波傳動(dòng)公司、納博特斯克公司，發(fā)現(xiàn)這兩家企業(yè)最大的共同之處在于：一是對(duì)于所有關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行有效專利布局，二是采取核心專利與大量外圍專利協(xié)作，即以核心專利作為基礎(chǔ)，以大量外圍專利作為補(bǔ)充，避免規(guī)避。“這給我們很大啟發(fā)，我們完全可以借鑒當(dāng)年日本逆襲美國(guó)的專利網(wǎng)戰(zhàn)略模式，增加外圍專利的申請(qǐng)量，包圍核心技術(shù)，謀求以專利技術(shù)交換贏得一定的技術(shù)市場(chǎng)，從而積蓄技術(shù)能力，開展核心專利技術(shù)的研發(fā)，最終獲得核心競(jìng)爭(zhēng)力。”徐曉明說(shuō)。

強(qiáng)化合作意識(shí)多措并舉

多年來(lái)，在國(guó)家科技計(jì)劃的支持下，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)不斷取得新突破，形成了一批具有較強(qiáng)科研實(shí)力的企業(yè)和研究院所。報(bào)告顯示，2010年至2013年工業(yè)機(jī)器人全球?qū)＠暾?qǐng)量排名前20位的申請(qǐng)人中，中國(guó)的鴻富錦/鴻海、清華大學(xué)、天津大學(xué)和浙江大學(xué)位列其中。“這說(shuō)明我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)能力明顯提升。”國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心機(jī)械部主任郭震宇說(shuō)。

然而，為什么專利技術(shù)的突破并沒有帶來(lái)預(yù)期的市場(chǎng)表現(xiàn)？對(duì)此，崔伯雄認(rèn)為，影響技術(shù)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的因素很多，就我國(guó)目前的現(xiàn)狀而言，研發(fā)力量分散、產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)、產(chǎn)業(yè)鏈闕如是其中的一個(gè)重要因素。根據(jù)報(bào)告，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)量排名前十的申請(qǐng)人中，國(guó)外申請(qǐng)人均為企業(yè)，而國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京航空航天大學(xué)及浙江大學(xué)則均為高校。“研發(fā)主體集中在科研院所，不僅限制了科研成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，最終也制約了技術(shù)創(chuàng)新。”崔伯雄說(shuō)。

“跨國(guó)機(jī)器人巨頭的成功路徑給我們提供了很好的啟示。”郭震宇說(shuō)。根據(jù)報(bào)告，發(fā)那科公司被稱為日本模式的典型代表，發(fā)那科通過(guò)與美國(guó)通用汽車等下游企業(yè)合作，圍繞汽車自動(dòng)化生產(chǎn)工藝及配套，從總裝機(jī)器人逐漸向焊裝、沖壓以及噴涂的機(jī)器人發(fā)展，逐步成長(zhǎng)為工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的領(lǐng)先者。課題組專家認(rèn)為，在當(dāng)前我國(guó)工業(yè)機(jī)器人研發(fā)力量薄弱、核心技術(shù)缺失的情況下，合作是提高我國(guó)機(jī)器人研發(fā)水平的根本途徑。這種合作不僅包括產(chǎn)學(xué)研用的合作、產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的合作，也包括企業(yè)之間合作、成立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等。

促進(jìn)我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，政策扶植也是一個(gè)重要的著力點(diǎn)。課題組專家表示，日本之所以成為機(jī)器人技術(shù)第一大國(guó)，與政府的扶持分不開。因此，課題組建議政府應(yīng)建立完善的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化政策，建立有效的公共技術(shù)平臺(tái)以加強(qiáng)關(guān)鍵共性技術(shù)和核心功能部件的研究與突破，細(xì)化完善研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化方面的激勵(lì)政策。