全球領先物料搬運企業專利發展態勢研究

石亮+劉曉琴+陸亦愷

摘 要：文章以全球排名前20的物料搬運系統供應商為研究對象，依據德溫特專利數據庫中20家企業的專利申請量、專利申請國家/地區、專利技術領域及技術發展趨勢等數據，通過觀察法、文獻研究法等研究方法分析了1967～2015年間20家企業的專利發展情況，為我國物流企業發展提供參考。研究表明：目前20家全球領先物料搬運企業無一家來自中國，但專利大國已將中國作為未來的主要專利目標國進行商業布局；由于注重專利保護的國外高新企業的強勢入駐，中國專利事業發展較之前更困難，但同時也為中國引入高新技術提供了更多的機遇與挑戰；專利發展狀態與企業利益呈正相關，鼓勵國內企業注重專利保護及對外布局具有積極意義。

關鍵詞：物料搬運；專利分析；企業；發展態勢

Abstract： In this paper， the 20 worldwide material handling system suppliers are regard as the research object， according to the Derwent Innovation Index（DII）database of 20 companies， the index of number of patent， application country or area， IPC classification and technology trend are used to investigate the competitiveness in technology of top 20 key enterprises of material handling industry. By using the method of observation and literature research method to analyze the patent development between 1967～2015， which can give references for the development of logistics enterprises in China. We mainly conclude that none of the 20 leading global material handling enterprises come from China， but super patent countries consider China as the main target country of future business layout. Due to the patent protection of foreign high-tech enterprises strongly expansion to Chinese market， the patent development of China is not only difficult than ever before， but it also provide more opportunities and challenges for the introduction of high technology to China. The patent development state and the interests of enterprises is positively related with positive significance to encourage domestic enterprises to focus on major enterprises and foreign patent protection layout.

Key words： material handling； patent analysis； enterprise； development trend

引 言

物流是指物品從供應地向接收地的實體流動過程。根據實際需要，將運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等基本功能實施有機結合。各個環節都非常重要，缺一不可。物料搬運支持和連接著其他物流活動，任何貨物進行包裝、運輸、加工和配送時都需要進行搬運，在物流過程中，貨物的每一次位置變化都是通過裝卸搬運來實現的，并且搬運的速度影響著物流的速度，搬運的質量直接關系著物流質量，搬運還關系著整個物流費用。提高搬運效率，降低搬運成本，必須采取現代化的物料搬運技術和設備[1]。美國《現代物料搬運》（Modern material handling）雜志發布的2014年度全球前20名的物料搬運系統供應商排行榜單見表1。《現代物料搬運》是全球知名的權威雜志，能登上雜志排行榜單的企業必須是物料搬運系統的供應商，而不僅是設備提供商。企業必須雇有全職的設計人員、安裝人員，并擁有集成物料搬運系統。這些系統至少要包含以下兩點，一是輸送設備、存儲和堆垛設備、揀選裝置、分揀系統、信息管理系統、數據采集技術或者其他搬運設備的類型；二是只有在北美也有分部的企業才能算作全球供應商，且他們必須向《現代物料搬運》雜志匯報其物料搬運營業額。從表1可見，20家物料搬運系統供應商無一家中國企業，說明我國目前在物料搬運系統領域與發達國家還有很大差距，因此，有必要對這些領先企業進行研究，關注這些企業的科技發展，為我國物料搬運企業的技術創新能力提升提供參考。

專利作為集科技、經濟、法律為一體的綜合性、基礎性、戰略性資源，在經濟全球化、信息網絡化、競爭國際化的發展中，日益成為企業和國家競爭中的焦點。通過對專利數據的整理和挖掘，最終得到專利情報信息，可以為企業的技術開發和投資提供一定的決策依據[2-3]。目前，物流產業作為國民經濟重要的生產性服務業逐步受到國家重視，但物流產業對專利的重視程度還有待提升。國內已有物流領域運輸產業、煙草產業進行相關專利分析[4-6]。國內外學者基于物流技術也開展了一些專利分析，汪傳雷等人[7]基于專利地圖研究了物流識別標識技術，張運鴻等人[8]以MEMS技術為例分析了物聯網核心技術專利態勢。此外，對于相關產業重點企業進行專利分析也有少量文獻報道，羅佳秀等人[9]研究了與OLED產業密切相關的四家公司在美國的專利布局，林俊[10]對LED產業的重點企業進行了專利信息分析，高小強和蘭鳳崇等分別針對中國重點鋼鐵企業和重點企業燃料電池汽車進行了專利分析[11-12]，但針對物料搬運行業的全球重點企業進行專利情報分析尚未見研究。

本文以全球物料搬運系統前20家供應商為樣本，通過分析這些代表性物流企業的專利發展趨勢、專利市場布局、熱點技術領域、重要專利等內容，以協助相關企業確定研發主題和方向，避免重復研發；輔助企業認識本行業技術發展趨勢，幫助企業尋找合作伙伴，掌握競爭對手的現狀，評估競爭對手在不同技術領域的優勢等，并對我國物流裝卸搬運技術路線的規劃和相關產業政策的制定提供參考，最終達到助力中國物流科技進步和物流產業發展，提升中國物流業國際競爭力的目的。

1 數據來源和檢索方法

美國《現代物料搬運》雜志對全球物料搬運系統供應商進行了市場份額評比，2014年排名前20的企業情況見表1。由表1可知，這20家企業中，德國企業6家，日本企業2家，美國企業2家，法國企業2家，瑞士企業2家，奧地利企業2家。我國無一家企業入圍。

以下將利用專利地圖技術，從全球最具有權威的專利數據庫——德溫特專利數據庫（Derwent Innovations Index）中下載上述20家企業的相關專利技術信息，進行深入分析和挖掘，分析上述企業的技術創新能力和競爭力，并為我國物流產業關鍵技術的掌握和發展策略的制定提供情報參考。

2 物料搬運系統領域TOP20企業整體專利態勢分析

2.1 專利申請人排名分析

圖1為全球物料搬運系統供應商TOP20的專利排名情況（專利數據截至2015年7月）。本文中的專利指專利族，即一個優先權相同的、在不同國家或國際專利組織多次申請、多次公布或批準的內容相同或基本相同的一組專利文獻。由圖1可知，這20家企業中，日本大福株式會社（Daifuku Co.， Ltd.）的專利數量排名榜首，其專利申請數量達到了3 714件，其次是村田機械（Murata Machinery， Ltd.），這兩家企業都來自日本，表明日本在物料搬運設備領域具有領先的技術優勢；德國的德馬泰克（Dematic）位列第三，瑞士的Swisslog AG企業在表1中的收益排名第九，但其專利申請數量達444件，該企業比較重視技術的研發和保護。德國的勝斐邇企業（SSI Schaefer）由于其在全球化食品配送、電子商務和零售物流領域的優勢，其總收入位居全球物料搬運系統供應商第二位，但其專利數量僅排第五位，其他企業的專利數量均低于200件，在技術研發上還有很大的發展空間。

經對排名前10的企業進行研究，發現以專利數量排名前10的企業分別來自德國、日本、瑞士、法國、奧地利及西班牙，結合表1各企業2014年收益排名前10情況，除德國的Grenzebach Maschinenbau GmbH及奧地利的Knapp AG企業，各家企業的專利數排名與其年度總收益排名基本一致，從中可推測企業專利戰略布局與其年度收益存在正相關關系。經對20家企業的國別梳理后，顯示結果為6家企業來自德國，另外，各有2家企業來自美國、日本、瑞士、法國、奧地利，各有1家企業來自西班牙、意大利、荷蘭、比利時，這些國家均是聯合國公認的發達國家，這是繼《專利法》頒布實施后，再次佐證了發達國家已將知識產權保護作為維護市場競爭主導權的有力武器；從大陸板塊的格局看16家企業來自歐洲，2家企業來自亞洲，2家企業來自美洲，可見物料搬運系統領域的主戰場主要是在歐洲，結合專利數及年度收益圖表，來自亞洲日本的企業都占據翹楚地位。

2.2 專利申請趨勢分析

通過對20家物料搬運系統供應商的專利申請量進行統計，分析了1967～2015年物料搬運系統供應商的專利申請量的年度變化趨勢，見圖2。由于發明專利申請特有的公開制度，一般專利數據都存在兩年的失真期，所以2013年以前的數據能夠更加準確地反應上述企業專利技術的發展趨勢。由圖2可知，這20家企業的專利申請趨勢顯示最早申請的專利出現在1969年，是由德國德馬泰克企業申請的1項專利。進入20世紀70年代后期，20家企業的專利申請量整體出現平穩增長，至進入20世紀90年代，專利數量開始呈現高位震蕩明顯增長態勢。針對此種現狀，經對世界經濟發展格局進行研究后，認為資本主義國家在第二次世界大戰結束后迎來了新一輪的資本擴張，新的科技革命興起帶動了資本主義國家經濟的迅速發展，隨著國際貿易、金融體系等共同規則的制定，國際化趨勢進一步明朗，20世紀90年代后世界經濟進入全球化時代，而世界知識產權組織在這種特定的歷史背景下于1970年正式生效，并于1974年正式成為聯合國的專門機構，這20家企業所在的10個資本主義國家的經濟在二戰后獲得了飛速的發展，知識產權是支撐經濟發展的重要因素，作為知識產權最重要的部分，專利保護制度的建立與完善在這些國家中也獲得了空前的發展。

當下，我國經濟發展進入了新常態，面臨新形勢，要適應新常態就需要企業堅持創新驅動順利完成轉型升級，鑒于物流服務市場持續增長的預期及物流科技的持續進步和企業對技術研發、專利保護的日漸重視，在國家強調要加強知識產權運用，打通從科技強到產業強、經濟強的最后一公里服務，預計專利市場將成為推動我國經濟發展的未來市場之一，專利申請量將呈現高速增長的發展趨勢。

2.3 專利申請國家/地區分析

（1）原創國/地區分析。根據申請人所屬國別對20家企業專利情況開展分析，見圖3。從技術原創國/地區的角度分析，這20家企業的專利共計來源于43個國家和地區（優先權國）。以日本（JP）、德國（DE）、美國（US）等發達國家為主要技術原創國/地區企業的專利申請占居排名前三，日本企業以約5倍申請量領先德國企業的絕對優勢排名第一，專利申請數量遙遙領先。技術來源于美國的企業雖只有2家，但它們的專利數量卻排名第二，這說明這些跨國性企業在美國具有較大的技術研發力量，很大程度上也反映美國在物料搬運系統領域的巨大市場潛力和雄厚的技術實力。其他國家的專利總量為668件，其中來源于中國大陸的專利僅112件（主要來源于日本的村田機械和大福株式會社），這反映我國在物料搬運系統領域技術薄弱，而日本企業較為注重中國市場本土研發力量的培養。

圖4為主要技術原創國/地區（優先權國）專利族數量年度分布圖。從主要專利申請國/地區的專利增長趨勢來看，日本的專利在20世紀80年代開始出現增長，并一直維持較為穩定的增長態勢，目前年度專利產出量最大；德國的專利在20世紀內發展相對緩慢，進入21世紀后發展態勢良好；美國的專利在進入21世紀后得到快速發展；瑞士（CH）和法國（FR）盡管總量排名較為靠前，但主要集中在20世紀80年代以前，之后的發展則不盡樂觀。

（2）目標國/地區分析。從公開文本來分析專利申請進入的國家，進而分析20家企業的目標市場國和地區，結果如圖5所示。可知，申請專利最多的國家在日本，專利數量遠超其他國家，美國布局的專利位居第二，中國大陸排名第五。對比圖3和圖5，發現美國、歐洲、中國地區的專利數量排名明顯靠前，這說明這20家企業高度重視美國、歐洲、中國這些地區的市場，通過專利保護完成各自企業在目標市場上的戰略部署，以期對目標市場形成巨大的控制力。

技術目標市場（專利族國）專利數量年度分布見圖6。整體來看，日本、美國、德國、歐洲和中國這些主要目標市場國的專利數量發展態勢較好，并在21世紀后紛紛進入高速增長期。值得注意的是，這些企業自20世紀90年代開始在中國進行專利布局，進入21世紀后專利布局數量呈急劇上升趨勢，這可能說明這些企業極為重視中國市場，隨著中國在國際經濟市場的地位提升，預計未來在中國的專利布局有激增趨勢。

2.4 專利技術領域分析

國際專利分類法（International Patent Classification， IPC）是世界知識產權組織制定的一種專利技術分類系統，包括部、大類、小類、主組和分組等五級。IPC是根據專利申請涉及的技術方案所屬的領域來確定的，因此可以利用分類號從宏觀上確定專利申請的內容，大致反映專利涉及的技術范圍。對20家物流設備供應商的專利分類進行統計，其專利申請涉及的排名前10國際專利分類號及各分類號下的專利數量見表2。這20家企業在B65G（運輸或貯存裝置）領域的專利數量最多，其次為H04N（圖像通信）、D01H（紡紗或加捻）及B65H（搬運薄的或細絲狀材料，如薄板、條材、纜索）等領域。

20家企業主要技術領域專利申請發展態勢情況見圖7。從增長態勢來看，B65G（運輸或貯存裝置）領域為這20家企業的優勢領域，并一直保持高位增長態勢，這一發展勢頭延續至今；H04N（圖像通信）和D01H（紡紗或加捻）領域在20世紀90年代是20家企業的研發重點，但近幾年的發展勢頭放緩；B65H（搬運薄的或細絲狀材料，如薄板、條材、纜索）領域在20世紀90年代同樣受到重視，雖然一度降溫，但近年來這一領域的研發熱度得到回升；G06F（電數字數據處理）、H01L（半導體器件）等是近幾年的研究熱點。

表3為20家企業專利的主要技術領域具體分布情況。受選定企業的行業限制，B65G（運輸或貯存裝置）為這些企業的主要技術研發領域。其中，大福株式會社和村田機械這兩家企業不僅專利數量大，專利分布也較廣；大福株式會社的專利主要集中在B65G（運輸或貯存裝置）、B60S（不包含在其他類目中的車輛保養、清洗、修理、支承、舉升或調試）、B61B（鐵路系統）領域，并在B65G領域具有絕對專利優勢；村田機械的專利主要集中在H04N（圖像通信）、D01H（紡紗或加捻）和B65H（搬運薄的或細絲狀材料，如薄板、條材、纜索）領域，這3個領域也是其優勢技術領域；德馬泰克企業的專利主要集中在B65G（運輸或貯存裝置）領域，并在B06F（電數字數據處理）領域具備較強的技術優勢；勝斐邇企業的專利主要集中在B65G（運輸或貯存裝置）和B65D（用于物件或物料貯存或運輸的容器）領域，并在A47B（桌子；寫字臺；辦公家具；柜櫥；抽屜；家具的一般零件）領域有67件專利。

此外，主營物流傳輸/流水線鏈接設備、自動化倉庫等的瑞仕格企業（Swisslog AG）在H01H（電開關；繼電器；選擇器；緊急保護裝置）、H02B（供電或配電用的配電盤、變電站或開關裝置）、H02G（供電或配電用的配電盤、變電站或開關裝置）領域專利較為集中，分別擁有263、87、48件專利，并在這些領域相對其他企業具有領先優勢；伯曼集團（Beumer Group GmbH）在B07C（郵件分揀；單件物品的分選）領域擁有26件專利、法孚集團（Fives Group）在B22D（金屬鑄造；用相同工藝或設備的其他物質的鑄造）領域擁有30件專利、格林策巴赫企業（Grenzebach Maschinenbau GmbH）在C03B（玻璃、礦物或渣棉的制造、成型）領域擁有30件專利，它們相對其他企業具有一定技術優勢。其他的企業由于專利數量等原因，在特定技術領域的顯著性優勢并不明顯。

其中，在專利數量最大且發展態勢較好的B65G（運輸或貯存裝置）領域，以日本大福株式會社專利數量最大，其在B65G領域的專利數量超過其他企業的總和，專利數量較多的競爭機構依次為村田機械、德馬泰克和勝斐邇。具體情況見圖8。

2.5 專利技術發展趨勢分析

圖9為研發人員發展趨勢圖，圖10為技術發展趨勢圖。通過觀察兩圖中每年的紅藍對比及總體趨勢，可以知曉產業的景氣度及產業成熟度。由圖9可以看到，20家企業的新增研發人員數量整體一直在增加，至20世紀末增長速度顯著，但在21世紀前新增研發人員增長緩慢，并在21世紀初期達到高峰，之后又小幅回落。表明21世紀前后，企業發展迅速，企業紛紛擴大研發團隊，投入產業技術開發。但隨著行業飽和以及競爭的加劇，研發增長小幅放緩。由圖10可知，物料搬運系統領域是較為傳統的領域，20家企業多將研發力量集中在只有傳統優勢的已有技術領域，技術研發的后續改進和突破難度較大，新技術研發數量很少，攻關難度巨大。

3 總結與建議

（1）全球物料搬運系統供應商20強企業中，多數企業致力于解決倉儲物料搬運以及建設、優化自動化立體倉庫等，分布于日本、德國、瑞士、西班牙等8個國家，無一家來自中國。中國物流企業如想在世界之林占有一席之地，還需多方統籌，協調發展，方可提高中國物流企業的質量。目前中國物流企業著重規模擴張，搶占市場份額，在倉儲物料搬運及自動化立體倉庫等方面研究力量薄弱。中國政府需通過制定政策、規章等加以引導企業同步發展，同時企業需結合自身實力及特點，繼續加大研發力量，在創新驅動、轉型發展的時代背景下，進一步提高創新及研發能力，先行在行業中獲得一定的話語權。建議我國物流企業特別是大型物流集團，深入開展同行業競爭對手的專利分析，著重掌握專利技術研發動態，立足自身，明確研發方向，從企業戰略高度，更好地開展全球化專利戰略布局，為進軍全球市場做好充分的準備，提供堅實的技術支撐。

（2）20家領先物料搬運系統企業的專利申請量呈波浪式形態，與各企業的年度收益呈正相關，表明企業戰略、專利申請及年度收益三者之間有著密切的聯系，如德馬泰克通過并購德馬格、Colby、Rapistan等物流領先企業，在物料搬運行業占據一席之地。中國雖然是專利大國，但技術研發分散，企業技術儲備不均，建議相關企業可以結合自身的優勢，采取企業并購或合作的方式，選擇具有技術實力的企業，強強聯合，有效實現技術的快速升級，統籌企業資源，迅速高效搶占未來市場份額。

（3）從技術原創國/地區角度，前20強企業中德國企業占據6家，日本占據2家，說明這兩個國家具有雄厚的技術實力。另外，日本依靠兩家龍頭企業申請了遠超過其他企業的專利數量，具備極強的技術驅動性，在不同方面實現技術創新，按照細分技術申請不同專利，通過物理研究、材料設計加工及試驗等系列研究過程，創造出具有比傳統企業更具競爭力的技術水平。建議中國政府給予物流企業優惠的政策，吸引高端企業、高端人才入駐中國，以提高中國企業的技術質量，促進企業創新發展，并在此基礎上進行科技創新，真正提升我國物流企業整體技術水平。

（4）從專利申請目標市場上來看，進入21世紀后，中國成為繼日本、美國和德國之后的專利主要市場之一，各企業在中國的專利布局使得中國企業生產、制造成本加大，容易陷入這些企業的專利陷阱，給我國企業造成不可估量的經濟損失。這給中國自主專利的保護帶來更大壓力的同時，對中國企業研發力量的提升提出了更高的要求。一是中國具有較強研發實力的物流企業進一步拓展國際市場，做好市場規劃及海外專利布局，更好地搶占海外市場，提升中國物流企業在全球物流市場中的地位及影響力。二是中國政府要高度重視專利市場對企業發展的影響及促動作用，結合行業特點為中國企業提供更大的發展空間，鼓勵企業向更高精尖領域開拓發展。三是進一步完善中國專利相關政策法規建設，一旦出現專利糾紛，有能力維護中國企業的合法權益。各專利研發主體及法律法規決策機構應進一步深化研究行業及領軍企業技術研發的現狀及難點，以問題為導向，以創新為標桿，切實推動我國專利事業蓬勃發展，趕超發達國家專利技術水平，助推中國物流企業發展邁向新高度。

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