走進(jìn)各種生產(chǎn)車間，各種焊接機(jī)器人、裝配機(jī)器人組成的自動化生產(chǎn)線正高效運行；來到餐廳，可以看到機(jī)器人為我們炒菜、端菜、表演；在各大賣場，也可以看到琳瑯滿目的清掃機(jī)器人、機(jī)器人玩具等……如今機(jī)器人正從銀幕中走出來，切切實實地走進(jìn)了我們的生活。

2013年，我國工業(yè)用機(jī)器人購買量再上新臺階，超過3.6萬臺，首次并且以“大比分”超過素有“機(jī)器人王國”之稱的日本，成為全球最大的機(jī)器人購買國。如此巨大的市場蛋糕背后，隱藏著怎樣的專利布局？制約中國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的瓶頸是什么，又該如何去突破？國家知識產(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，為我們提供了我國工業(yè)機(jī)器人快速健康發(fā)展的新視角。

我國工業(yè)機(jī)器人市場潛力巨大。課題組發(fā)布的《工業(yè)機(jī)器人行業(yè)專利分析報告》稱，目前世界工業(yè)機(jī)器人平均密度為每萬名員工擁有55臺，而中國工業(yè)機(jī)器人的使用密度僅為每萬名員工23臺，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。課題負(fù)責(zé)人、國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局光電技術(shù)發(fā)明審查部部長崔伯雄說：“依此推算，如果中國達(dá)到發(fā)達(dá)國家的水平，這意味著中國工業(yè)機(jī)器人市場將是一個天量級的市場。”東莞市機(jī)器人技術(shù)協(xié)會副會長羅百輝表示，考慮到我國勞動力成本上升、機(jī)器人價格下降等因素，預(yù)計未來10年我國工業(yè)機(jī)器人市場空間將達(dá)7200億元至18000億元。

巨大的市場預(yù)期吸引了國外主流機(jī)器人廠商加緊對中國市場進(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，同時在中國建立研發(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。根據(jù)報告，包括ABB公司和安川公司在內(nèi)，日本發(fā)那科、德國庫卡等4家巨頭目前已占據(jù)了中國工業(yè)機(jī)器人市場的70%。

在崔伯雄看來，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)國在搶占中國等新興市場時，均非常重視借助專利布局提高競爭力，實現(xiàn)市場和技術(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、印度為代表的新興市場，加快了在中國的專利布局步伐，專利申請量快速增長。報告顯示，截止到2013年，國外申請人在中國共申請專利7080件，主要來自日本、美國、德國和韓國。更有甚者，上世紀(jì)90年代后，國外申請人的申請數(shù)量總體上超過中國申請人，這一局面到2003年才得以改變。

鑒于我國還處在工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化初期階段，國內(nèi)有關(guān)工業(yè)機(jī)器人的專利訴訟還沒有出現(xiàn)。“但是，從美國專利訴訟的經(jīng)驗來看，一旦市場競爭激烈，各方都有可能用專利來保護(hù)自己的利益。”崔伯雄分析說。為此，課題組建議，中國企業(yè)應(yīng)重視專利申請策略，加強(qiáng)國內(nèi)外專利布局，這樣才能在未來的競爭中贏得市場。

攻克核心技術(shù)迎頭趕上

市場的熱捧難掩國內(nèi)企業(yè)的尷尬。從2013年中國市場工業(yè)機(jī)器人銷售情況看，跨國公司品牌占據(jù)絕對優(yōu)勢，全年銷量達(dá)2.7萬臺，占總銷售量的74%。相比之下，國產(chǎn)品牌尚處于成長階段，秦川發(fā)展、沈陽新松等國內(nèi)機(jī)器人先行者，其銷量相對于外資企業(yè)來說還微不足道，產(chǎn)品主要應(yīng)用于性能要求低的領(lǐng)域，附加值相對較低。羅百輝認(rèn)為，造成這一狀況的主要原因在于我國機(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外進(jìn)口，這影響了我國機(jī)器人的價格競爭能力。”國家知識產(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。

東莞市機(jī)器人技術(shù)協(xié)會首任會長凌琳稱，在減速器和伺服電機(jī)方面，國內(nèi)企業(yè)與國際巨頭相差巨大。以RV減速器為例，中國申請人申請的專利僅26件，且有效專利只有13件，發(fā)明專利只有2件；國外申請人在華申請了專利47件，其中有效的26件全部是發(fā)明專利。而且，我國企業(yè)申請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，對關(guān)鍵技術(shù)的掌握占據(jù)絕對優(yōu)勢，在同一個技術(shù)方向上為競爭對手留下的發(fā)展空間有限。”凌琳分析說，這種情況對我國相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了非常大的威脅。一是對于各個關(guān)鍵技術(shù)的專利布局，中國企業(yè)難以加入關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的隊伍，難以全面提高自身的技術(shù)力量；二是中國很多企業(yè)技術(shù)實力較為薄弱，大部分企業(yè)可能成為日本企業(yè)的代工工廠，影響中國企業(yè)將更多的利潤用于科研創(chuàng)新。

面對這種威脅如何突破？國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局機(jī)械發(fā)明審查部二處處長徐曉明表達(dá)了看法。她和她的團(tuán)隊對比研究了減速器領(lǐng)域的兩家龍頭企業(yè)——諧波傳動公司、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)年日本逆襲美國的專利網(wǎng)戰(zhàn)略模式，增加外圍專利的申請量，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，從而積蓄技術(shù)能力，開展核心專利技術(shù)的研發(fā)，最終獲得核心競爭力。”徐曉明說。

強(qiáng)化合作意識多措并舉

多年來，在國家科技計劃的支持下，我國工業(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)科研實力的企業(yè)和研究院所。報告顯示，2010年至2013年工業(yè)機(jī)器人全球?qū)＠暾埩颗琶?0位的申請人中，中國的鴻富錦/鴻海、清華大學(xué)、天津大學(xué)和浙江大學(xué)位列其中。“這說明我國工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)能力明顯提升。”國家知識產(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。

然而，為什么專利技術(shù)的突破并沒有帶來預(yù)期的市場表現(xiàn)？對此，崔伯雄認(rèn)為，影響技術(shù)市場實現(xiàn)的因素很多，就我國目前的現(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重要因素。根據(jù)報告，中國發(fā)明專利申請量排名前十的申請人中，國外申請人均為企業(yè)，而國內(nèi)申請人清華大學(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。

“跨國機(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。根據(jù)報告，發(fā)那科公司被稱為日本模式的典型代表，發(fā)那科通過與美國通用汽車等下游企業(yè)合作，圍繞汽車自動化生產(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，逐步成長為工業(yè)機(jī)器人市場的領(lǐng)先者。課題組專家認(rèn)為，在當(dāng)前我國工業(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)我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，政策扶植也是一個重要的著力點。專家表示，日本之所以成為機(jī)器人技術(shù)第一大國，與政府的扶持分不開。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)化方面的激勵政策。