在工業(yè)機器人產業(yè)全球重要專利申請人中,日本的安川電機公司和發(fā)那科公司分別以5823項4512項專利申請位居全球前兩位,ABB(2231項)三星(2016項)日立(1907項)三菱(1823項)豐田(1780項)精工愛普生(1714項)松下(1624項)富士通(1549項)本田(1343項)東芝(1193項)索尼(999項)庫卡(889項)和西門子(784項)等公司緊隨其后如圖1。
圖1 工業(yè)機器人產業(yè)全球專利申請量15強
表1工業(yè)機器人產業(yè)專利申請人活躍度
圖2 零部件中外企業(yè)采購價差(人民幣/臺)
圖3 三大核心零部件全球專利申請國家和地區(qū)
圖3 三大核心零部件中國專利重要申請人
在這前十五位全球重要申請人中,日本企業(yè)占據了11席,可見目前日本在工業(yè)機器人領域具備雄厚的研發(fā)實力,在專利技術方面的競爭優(yōu)勢明顯全球相關專利申請量Top15的排名中,中國國內專利申請人無一上榜,表明目前中國國內企業(yè)與國際巨頭之間的技術實力差距明顯。
在國外來華專利申請方面,四大龍頭企業(yè)中的三家,即發(fā)那科(1199件)安川(806件)ABB(445件)占據著中國排名的前三位,表明這些龍頭企業(yè)十分重視在中國的專利布局并且發(fā)那科安川和ABB的全球專利申請活躍指數分布為0.930.760.97(表1),而對應的中國專利申請活躍指數提高到0.956.651.48,表明他們對于中國市場的重視程度超出了全球平均水平,在受2008年金融危機影響后全球技術研發(fā)和專利申請相對收緊的大環(huán)境下,他們依然在中國增加專利投入。

圖1 工業(yè)機器人產業(yè)全球專利申請量15強

表1工業(yè)機器人產業(yè)專利申請人活躍度
三大關鍵零部件成為創(chuàng)新焦點
雖然在工業(yè)機器人產業(yè)中國專利申請排名前十名中,中國國內申請人占據七個席位,但是這七位國內申請人的總量之和(1668件)比排名前三的國外公司的專利申請總量(2450件)還少46%并且這些國內申請人基本上為國內大學院校和科研院所,企業(yè)僅有新松(259件)和鴻富錦(173件)兩家,而新松公司為中科院沈陽自動化所(214件)控股,有著濃厚的中科院背景,這一方面說明了國內的工業(yè)機器人企業(yè)的技術研發(fā)實力還有待提高,而且在專利保護方面暫時比較薄弱,另一方面也可以看出我國在產學研結合上還具有巨大的發(fā)展?jié)摿?,如果可以挖掘出大量高校專利當中蘊含的價值,將能夠對中國工業(yè)機器人產業(yè)發(fā)展產生重大推動作用。
通過對國內外工業(yè)機器人進行成本分析發(fā)現,三大關鍵零部件減速器運動控制器和電機占工業(yè)機器人整體成本的65%-75%,而包括關節(jié)機械臂末端執(zhí)行器等在內的其他本體成本僅占25%-35%(如圖2),由于相關關鍵零部件技術受制于國外企業(yè),導致我國工業(yè)機器人本體制造企業(yè)的相關零部件采購成本甚至遠高于國外同行。

圖2 零部件中外企業(yè)采購價差(人民幣/臺)
因此,目前我國工業(yè)機器人產業(yè)急需突破制約關鍵零部件發(fā)展的關鍵技術,尤其是減速器相關的技術。
在上述三大關鍵零部件中,減速器的成本占比最高,而其專利申請量卻最小,全球僅涉及1560項,而日本企業(yè)具有壟斷性優(yōu)勢。

圖3 三大核心零部件全球專利申請國家和地區(qū)
以三家國外來華龍頭企業(yè)和三家國內龍頭企業(yè)的關鍵零部件專利申請量進行對比,安川和ABB的技術優(yōu)勢在于電機(227件,137件)和控制器(175件,78件)兩方面,庫卡的技術優(yōu)勢在控制器(114件)方面國內申請人中新松在控制器(53件)方面廣州數控在電機(32件)方面有一定專利積累。

圖3 三大核心零部件中國專利重要申請人