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原標(biāo)題:合享發(fā)布《全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)專利分析報(bào)告》 揭示工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域上中下游專利布局及運(yùn)營態(tài)勢
近日,合享新創(chuàng)對外發(fā)布了《全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)專利分析報(bào)告》,報(bào)告數(shù)據(jù)顯示,全球工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域中,上游零部件和下游應(yīng)用領(lǐng)域的專利申請量相當(dāng),其中,控制系統(tǒng)相關(guān)的專利申請量最大,減速器所占成本比例最大,但是其相關(guān)專利的申請量卻不多。 報(bào)告分析認(rèn)為,雖然從全球范圍來看工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入成熟期,但是,伴隨“智能制造”時(shí)代制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的需求增加,工業(yè)機(jī)器人上游各零部件及中游集成與制造技術(shù)會進(jìn)一步細(xì)化、深化,工業(yè)機(jī)器人技術(shù)向下游的應(yīng)用領(lǐng)域會持續(xù)拓展,同時(shí)隨著企業(yè)間以技術(shù)為目標(biāo)的合作、并購等交易行為日益頻繁,未來透過專利數(shù)據(jù)分析將得出更有市場價(jià)值的參考。
在1954-1976年的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)萌芽期、示教機(jī)器人時(shí)期,專利申請數(shù)量增長緩慢,減速器、控制硬件、控制軟件和驅(qū)動系統(tǒng)的專利申請量也非常?。▓D1)。在1977-1990年的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展期、感知機(jī)器人時(shí)期,隨著工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移至日本,造就的發(fā)那科、安川、松下、不二越、納博特斯克和哈默納科等一大批日本工業(yè)機(jī)器人龍頭企業(yè),帶動著工業(yè)機(jī)器人專利申請量的快速增長,顯然,也帶動了日本具有壟斷地位的核心零部件專利申請量的上升。感知機(jī)器人復(fù)雜的控制要求,致使控制硬件、控制軟件的專利申請量急劇增長。減速器的專利申請量雖然少且增長一直很平穩(wěn),但是,由于相關(guān)核心技術(shù)由日本的納博特斯克和哈默納科絕對壟斷著,而且這兩家公司與工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)先企業(yè)具有綁定式合作關(guān)系,減速器一直是工業(yè)機(jī)器人總成本中占比最高的。
圖1工業(yè)機(jī)器人上游核心零部件專利申請狀況
截至目前,核心零部件減速器、控制硬件、控制軟件和驅(qū)動系統(tǒng)仍舊是限制我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。隨著20世紀(jì)90年代中后期至今工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移,結(jié)合中國國情及制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級調(diào)整的強(qiáng)烈需求,為了盡快突破這些瓶頸限制,提升中國工業(yè)機(jī)器人的競爭力,中國在工業(yè)機(jī)器人上中下游領(lǐng)域進(jìn)行了大量的專利布局。中國工業(yè)機(jī)器人專利申請量的增長,帶動著全球工業(yè)機(jī)器人專利申請量的大幅增長,也帶動著核心零部件專利申請量的增長。
1977-1990年,示教機(jī)器人升級為感知機(jī)器人,感知技術(shù)的出現(xiàn),不僅促進(jìn)了控制硬件、控制軟件的大發(fā)展,對機(jī)器人抓手和傳感器等末端執(zhí)行器及機(jī)器人關(guān)節(jié)和機(jī)械臂等的性能要求也大大提高了,帶動了機(jī)器人末端執(zhí)行器、關(guān)節(jié)、機(jī)械臂等零部件專利申請量的爆發(fā)式增長(圖2)。隨著工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在20世紀(jì)90年代后期進(jìn)入成熟期,末端執(zhí)行器、關(guān)節(jié)、機(jī)械臂等零部件的專利申請放緩,呈現(xiàn)下降趨勢。但是,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)第二次轉(zhuǎn)移又帶動了這些領(lǐng)域?qū)@暾埩康奶嵘?,原因在于,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移,激發(fā)了中國申請人的極大創(chuàng)新激情,由于核心零部件領(lǐng)域都為外國企業(yè)所壟斷,我國申請人的專利多布局在末端執(zhí)行器、關(guān)節(jié)、機(jī)械臂等非核心零部件領(lǐng)域。
圖2工業(yè)機(jī)器人上游其他零部件專利申請狀況
中游:中國拉動集成與制造專利申請量持續(xù)走高
工業(yè)機(jī)器人中游集成與制造的專利申請狀況與全球的工業(yè)機(jī)器人專利申請狀況完全一致(圖3)。工業(yè)機(jī)器人最終的生產(chǎn)目的是應(yīng)用于下游各生產(chǎn)領(lǐng)域,所以,其集成與制造在每一時(shí)期都很重要。產(chǎn)業(yè)萌芽期,工業(yè)機(jī)器人發(fā)展緩慢,相關(guān)的專利申請都非常少。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展期,工業(yè)機(jī)器人集成與制造的相關(guān)專利急劇增長。20世紀(jì)90年代后期至今,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于成熟期,國外申請人的專利申請趨于平穩(wěn),但是,基于中國發(fā)展成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場,中國的創(chuàng)新激情高漲,中國80%以上的工業(yè)機(jī)器人企業(yè)從事的是機(jī)器人集成與制造工作,相關(guān)的專利申請也是最多的,這直接帶動了全球工業(yè)機(jī)器人集成與制造專利申請量的持續(xù)高升。
圖3工業(yè)機(jī)器人中游集成與制造專利申請狀況
隨著技術(shù)的進(jìn)步,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也在快速擴(kuò)張,工業(yè)機(jī)器人可謂是在各個(gè)行業(yè)開花結(jié)果,在各領(lǐng)域的應(yīng)用都呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(圖4)。隨著全球工業(yè)4.0改造的逐步深化,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)張、應(yīng)用量將大幅增加。業(yè)內(nèi)外專家認(rèn)為,工業(yè)機(jī)器人的未來趨勢必將是以大數(shù)據(jù)為前提,其更多功能將融入“互聯(lián)網(wǎng)+”元素,將更講究安全性和靈敏性。
圖4工業(yè)機(jī)器人下游各應(yīng)用領(lǐng)域?qū)@暾垹顩r
汽車行業(yè)是應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人最為廣泛的行業(yè),在整車及零部件生產(chǎn)的弧焊、點(diǎn)焊、噴涂、搬運(yùn)、涂膠和沖壓等工藝中大量使用。在發(fā)達(dá)國家,汽車工業(yè)機(jī)器人占機(jī)器人總保有量的53%以上。在中國,50%的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于汽車制造業(yè),其中50%以上為焊接機(jī)器人。我國處于汽車擁有率上升時(shí)期,未來幾年工業(yè)機(jī)器人的需求將會呈現(xiàn)出高速增長趨勢,工業(yè)機(jī)器人在我國汽車行業(yè)的應(yīng)用將得到快速發(fā)展,并極大提升汽車產(chǎn)業(yè)效率和科技含量。
塑料橡膠幾乎無處不在:從汽車和電子工業(yè)到消費(fèi)品和食品工業(yè)都有塑料橡膠的身影。工業(yè)機(jī)器人不僅適用于在凈室環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)下生產(chǎn)工具,而且也可在注塑機(jī)旁完成高強(qiáng)度作業(yè)。采用工業(yè)機(jī)器人通過注塑機(jī)和工具加工生產(chǎn)用于精加工的創(chuàng)新型精細(xì)耐用的成品或半成品,生產(chǎn)工藝更高效、經(jīng)濟(jì)更可靠。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明,在電子電氣行業(yè),產(chǎn)品通過機(jī)器人拋光,成品率可從87%提高到93%。
在高污染、高溫或外部環(huán)境惡劣的冶金鋼鐵領(lǐng)域,工業(yè)機(jī)器人表現(xiàn)非凡,它不僅防水、防灰塵,而且耐臟、耐高溫,在冶金注塑、運(yùn)輸極為沉重的工件、去毛邊、磨削或鉆孔等精加工作業(yè)環(huán)節(jié)以及表面檢測環(huán)節(jié)具有不可比擬的優(yōu)勢。工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用可以確保生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和競爭力并減輕員工繁重的工作。
在化工領(lǐng)域,目前應(yīng)用最多的主要是潔凈機(jī)器人。很多現(xiàn)代化工業(yè)品生產(chǎn)要求精密化、微型化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性,產(chǎn)品生產(chǎn)中要求有一個(gè)潔凈的環(huán)境,潔凈度的高低直接影響產(chǎn)品的合格率,隨著未來更多的化工生產(chǎn)場合對于環(huán)境清潔度的要求越來越高,潔凈機(jī)器人將會得到更進(jìn)一步的利用。
在家具家電領(lǐng)域,降低工藝成本,提高生產(chǎn)效率成為重中之重,“機(jī)器換人”成為新工業(yè)紅利。
工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域?qū)@\(yùn)營態(tài)勢
報(bào)告顯示,在中國申請的工業(yè)機(jī)器人專利中,有4.75%發(fā)生過轉(zhuǎn)讓、0.94%發(fā)生過許可。隨著我國工業(yè)機(jī)器人專利申請量的逐年增加及我國制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化需求的增長,發(fā)生轉(zhuǎn)讓的工業(yè)機(jī)器人專利在逐年增加,而高價(jià)值的發(fā)明專利占比達(dá)到76%(圖 5)。
圖 5中國工業(yè)機(jī)器人專利轉(zhuǎn)讓狀況
在發(fā)生轉(zhuǎn)讓的專利中,下游應(yīng)用方面的專利占比最高,其次是機(jī)器人集成與制造方面的專利(圖6) ,分析認(rèn)為,下游應(yīng)用市場由于產(chǎn)業(yè)交叉合作頻次更高,且為中國企業(yè)專利布局集中地帶,因此表現(xiàn)出更為旺盛的交易需求。
圖6 被轉(zhuǎn)讓專利的技術(shù)主題分布
轉(zhuǎn)讓數(shù)量前50名的申請人中,國外申請人(松下、三星、日立、庫卡、ABB、愛普生、豐田、索尼、住友)的轉(zhuǎn)讓總量超過一半,但是,他們都是將專利轉(zhuǎn)讓給了兄弟子公司或所屬國家的其他公司,并未轉(zhuǎn)讓給其他國別企業(yè),對外進(jìn)行技術(shù)封鎖。
中國工業(yè)機(jī)器人專利許可狀況與轉(zhuǎn)讓狀況類似,呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢,同樣是發(fā)明專利占比最大(圖7)。被許可專利的內(nèi)容主要包括機(jī)器人集成與制造、下游應(yīng)用、控制系統(tǒng)和輔助部件等(圖 8) 。
圖7 中國工業(yè)機(jī)器人專利許可狀況
圖8 被許可專利的技術(shù)主題分布
此外,在專利許可方面存在著國外申請人將專利許可給中國申請人的情況,例如,株式會社日立制作所申請的專利CN1015501B、CN87105193A、CN1021262C和CN1033904A許可給中華映管(福州)有限公司。
雖然從全球范圍來看工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入成熟期,但是,隨著智能制造時(shí)代制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級的需求增加,為工業(yè)機(jī)器人提供了無比旺盛的市場需求空間。隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水平的提升與應(yīng)用的推廣,工業(yè)機(jī)器人上游各零部件及中游集成與制造技術(shù)會進(jìn)一步細(xì)化、深化,工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域會持續(xù)拓展,同時(shí)隨著企業(yè)間以技術(shù)為目標(biāo)的合作、并購等交易行為日益頻繁,未來通過專利數(shù)據(jù)分析將得出更有市場價(jià)值的參考。
《全球工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)專利分析報(bào)告》由北京合享新創(chuàng)信息科技有限公司制作發(fā)布,報(bào)告從產(chǎn)業(yè)鏈、企業(yè)鏈、技術(shù)鏈及競爭情況入手,全面梳理了工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,并以專利數(shù)據(jù)為主要切入點(diǎn),統(tǒng)計(jì)了全球工業(yè)機(jī)器人專利申請、許可、轉(zhuǎn)讓、訴訟等情況,進(jìn)而揭示了該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)、主要創(chuàng)新主體、技術(shù)創(chuàng)新調(diào)整趨勢及相互間的研發(fā)合作情況。(數(shù)據(jù)來源:incoPat)
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