工業機器人：萬億市場呼喚專利總動員

劉松柏

走進汽車生產車間，只見各種焊接機器人、裝配機器人組成的自動化生產線正高效運行。而在各大賣場，也可以看到琳瑯滿目的清掃機器人、機器人玩具等。以前只能在科幻小說和電影里看到的機器人，如今正從銀幕中走出來，真實地走進了人們的生活。

2013年，我國工業用機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“機器人王國”之稱的日本，成為全球最大的機器人購買國。如此巨大的市場蛋糕背后，隱藏著怎樣的專利布局？制約中國工業機器人發展的瓶頸是什么，又該如何去突破？

我國工業機器人市場潛力巨大。國家知識產權局工業機器人課題組（下稱“課題組”）發布的《工業機器人行業專利分析報告》稱，目前世界工業機器人平均密度為每萬名員工擁有55臺，而中國工業機器人的使用密度僅為每萬名員工23臺，遠低于發達國家。課題負責人、國家知識產權局專利局光電技術發明審查部部長崔伯雄說：“依此推算，如果中國達到發達國家的水平，則意味著中國工業機器人市場將達到天量級。”東莞市機器人技術協會副會長羅百輝表示，考慮到我國勞動力成本上升、機器人價格下降等因素，預計未來10年我國工業機器人市場空間將達7200億元至18000億元。

巨大的市場預期吸引了國外主流機器人廠商加緊對中國市場進行布局。2006年，瑞士ABB公司將機器人業務全球總部遷至上海，同時在中國建立研發中心。2013年，日本安川在常州的機器人工廠投產，年產能達12000臺。包括ABB公司和安川公司在內，日本發那科、德國庫卡等4家巨頭目前已占據中國工業機器人市場的70%。

早在上世紀90年代中后期，日本及歐美的各大工業機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。截至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。

鑒于我國還處在工業機器人的產業化初期階段，國內與此相關的專利訴訟還未出現。“但從美國專利訴訟經驗來看，一旦市場競爭激烈，各方都有可能用專利來保護自己的利益。”崔伯雄分析說。為此，課題組建議，中國企業應重視專利申請策略，加強國內外專利布局，這樣才能在未來競爭中贏得市場。

市場熱捧難掩國內企業尷尬。從2013年中國市場工業機器人銷售情況看，跨國公司品牌占據絕對優勢，全年銷量達2.7萬臺，占總銷售量的74%。相比之下，國產品牌尚處于成長階段，秦川發展、沈陽新松等國內機器人先行者，銷量相對外資企業來說還微不足道，產品主要應用于性能要求低的領域，附加值相對較低。

課題組專家認為，造成這一狀況的主要原因在于我國機器人核心技術缺失。工業機器人的核心部件包括機器人本體、減速器、伺服電機、控制系統，這4部分分別占總成本的22%、24%、36%和12%。“伺服電機和減速器很大一部分要從國外進口，這影響了我國機器人的價格競爭力。”國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心副主任曲淑君遺憾地說。

在減速器和伺服電機方面，國內企業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，發明專利只有2件。國外申請人在華申請專利47件，其中有效的26件全部是發明專利。而且，我國企業申請的專利都不屬于核心技術。

“日本企業在減速器和控制領域的主流技術方面布局非常完善，對關鍵技術的掌握占絕對優勢，在同一個技術方向上為競爭對手留下的發展空間有限。”曲淑君分析說，這種情況對我國相關領域威脅非常大。一是對于各個關鍵技術的專利布局，中國企業難以加入關鍵技術研發隊伍，難以全面提高自身技術力量；二是中國很多企業技術實力較為薄弱，很有可能成為日本企業的代工工廠，影響中國企業將更多的利潤用于科研創新。

面對這種威脅如何突破？國家知識產權局專利局機械發明審查部二處處長徐曉明和團隊對比研究了減速器領域的兩家龍頭企業——諧波傳動公司、納博特斯克公司，發現二者最大的共同之處在于：一是對于所有關鍵技術進行有效專利布局，二是采取核心專利與大量外圍專利協作，即以核心專利作為基礎，以大量外圍專利作為補充。“這帶來很大啟發，我們完全可以借鑒日本逆襲美國的專利網戰略模式，增加外圍專利的申請量，包圍核心技術，謀求以專利技術交換贏得一定的技術市場，從而積蓄技術能力，開展核心專利技術的研發，最終獲得核心競爭力。”徐曉明說。

多年來，我國工業機器人基礎理論和關鍵技術不斷取得新突破，形成了一批具有較強科研實力的企業和研究院所。2010年至2013年工業機器人全球專利申請量排名前20位的申請人中，中國的鴻富錦/鴻海、清華大學、天津大學和浙江大學位列其中。“這說明我國工業機器人的研發能力明顯提升。”國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心機械部主任郭震宇表示。

那么，為何專利技術的突破并沒有帶來預期的市場表現？對此，崔伯雄認為，影響技術市場實現的因素很多，就我國目前的現狀而言，研發力量分散、產學研脫節、產業鏈空缺是重要因素。我國發明專利申請量排名前十的申請人中，國外申請人均為企業，而國內申請人清華大學、上海交通大學等則均為高校。“研發主體集中在科研院所，不僅限制了科研成果的轉化應用，最終也制約了技術創新。”崔伯雄說。

“跨國機器人巨頭的成功路徑提供了很好的啟示。”郭震宇舉例稱，發那科公司被稱為日本模式的典型代表，發那科通過與美國通用汽車等下游企業合作，圍繞汽車自動化生產工藝及配套，從總裝機器人逐漸向焊裝、沖壓以及噴涂的機器人發展，逐步成長為工業機器人市場的領先者。課題組專家認為，在當前情勢下，合作是提高我國機器人研發水平的根本途徑。這種合作不僅包括產學研用的合作、產業鏈上下游之間的合作，也包括企業間合作、成立產業聯盟等。

促進我國機器人產業的發展，政策扶植也是重要著力點。課題組建議政府應建立完善的研發及產業化政策，建立有效的公共技術平臺以加強關鍵共性技術和核心功能部件的研究與突破，細化完善研發與產業化方面的激勵政策。※