工業(yè)機器人被譽為“制造業(yè)皇冠上的明珠”，是衡量一國科技創(chuàng)新和高端制造能力的重要標志。黨的十八大以來，工業(yè)和信息化部相繼出臺《機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》《“十四五”機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“機器人+”應用行動實施方案》《工業(yè)機器人行業(yè)規(guī)范條件(2024版)》等政策文件，推動我國工業(yè)機器人科技實力加快實現(xiàn)質的飛躍。
知識產權“量”“質”齊升 推動工業(yè)機器人創(chuàng)新發(fā)展
在工業(yè)機器人發(fā)展過程中，知識產權對于新質生產力的培育與壯大發(fā)揮著至關重要的作用。工業(yè)機器人領域知識產權的創(chuàng)造、運用和保護能夠提升創(chuàng)新生產要素資源配置效率，加速調整新型產業(yè)結構關系，為新質生產力發(fā)展助航護航。
工業(yè)機器人知識產權“量”“質”齊升為發(fā)展新質生產力提供不竭動力。我國工業(yè)機器人從“跟跑”到“并跑”離不開知識產權創(chuàng)造和積累。2013年以前，發(fā)那科、安川電機、三星電子等企業(yè)工業(yè)機器人高價值專利申請占據(jù)全球主要地位，但從2013年起，我國工業(yè)機器人高價值專利申請數(shù)增勢顯著，趕超美日韓德四大全球機器人主要國家，成為全球第一。截至目前我國工業(yè)機器人高價值專利數(shù)量達28316件，占全球的比重為54.86%。近10年我國在工業(yè)機器人領域高價值專利成果持續(xù)有效輸出，實現(xiàn)了知識產權創(chuàng)新資源“量”的規(guī)模優(yōu)勢，為打造“工業(yè)利刃”、助推新質生產力發(fā)展提供了持續(xù)驅動力。
知識產權“質”的提升支撐了我國工業(yè)機器人智能化生產能力持續(xù)提高，國產化率大大提升。我國國內企業(yè)已基本掌握工業(yè)機器人的設計制造技術，并且在工業(yè)機器人精密傳動技術、機器人高性能控制和驅動技術、傳感技術等領域的研究也有所突破，國內核心零部件技術持續(xù)取得“質”的突破。這些自主知識產權創(chuàng)新成果，進一步提高了我國工業(yè)機器人的智能化生產能力和本土化發(fā)展能力。
工業(yè)機器人知識產權運用促進了新型產業(yè)結構關系加速調整，實現(xiàn)生產力質的躍升與突破。一方面，知識產權運用撬動工業(yè)機器人下游行業(yè)轉型升級。從發(fā)那科、ABB、安川電機、庫卡全球工業(yè)機器人“四大家族”的專利申請趨勢看出，每一次技術產業(yè)化運用的時間點都是專利申請的峰值，工業(yè)機器人技術的產業(yè)化變革離不開知識產權成果的轉化運用。工業(yè)機器人作為先進生產力工具的代表，已覆蓋應用到國民經濟60個行業(yè)大類、168個行業(yè)中類，Delta、多關節(jié)和SCARA機器人更是廣泛應用于電子、汽車、光伏等精密制造領域，撬動了下游行業(yè)轉型升級。另一方面，工業(yè)機器人作為新型生產工具推動新型產業(yè)結構關系調整。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會的數(shù)據(jù)，中國的工業(yè)機器人運行存量在2022年突破了150萬臺，2022年的安裝量為29萬臺，占全球工業(yè)機器人安裝量的一半以上，如在鋰電行業(yè)工業(yè)機器人從制片到PACK線的全流程覆蓋率有望達65%。工業(yè)機器人推動各產業(yè)實現(xiàn)高效協(xié)同，使產業(yè)結構更合理更高級。
工業(yè)機器人知識產權防控體系創(chuàng)新為新質生產力發(fā)展助航護航。一方面，我國知識產權風險防控組織體系更加健全完善。國家知識產權局批準建立針對機器人及智能硬件產業(yè)的知識產權保護中心，如中國(常州)知識產權保護中心，推動機器人領域知識產權授權維權等保護體系的建立;產學研合作以知識產權為紐帶組建工業(yè)機器人專利創(chuàng)新聯(lián)盟，發(fā)揮聯(lián)盟集體力量抵御風險，如哈特機器人研究院、埃夫特和安徽工程大學等12家單位組建的機器人產業(yè)知識產權聯(lián)盟，通過知識產權資源整合和戰(zhàn)略運用，推動機器人行業(yè)良性競爭發(fā)展。另一方面，企業(yè)形成全鏈條、體系化的海外知識產權糾紛防范應對機制。發(fā)達國家或地區(qū)利用其產業(yè)機器人先發(fā)優(yōu)勢，利用專利貿易壁壘，限制我國企業(yè)參與國際市場競爭。2017年iRobot向美國國際貿易委員會提起“337調查”，指控包括深圳市銀星智能科技有限公司等在內的3家中國企業(yè)侵犯其專利，銀星智能通過對外專利無效宣告方式積極應訴，同時在國內開拓“第二戰(zhàn)場”，對iRobot的專利訴訟進行反擊。
面臨三大知識產權難題
工業(yè)機器人作為新質生產力的“新勞動工具”，成為推動工業(yè)新質生產力發(fā)展的“新引擎”，其中離不開其知識產權的創(chuàng)新發(fā)展。但同時也應該看到，工業(yè)機器人知識產權創(chuàng)新發(fā)展中還面臨的一些問題，如高價值專利產業(yè)化應用推動生產力全球化競爭尚存差距，專利布局與產品出口缺乏協(xié)同、制約創(chuàng)新資源有效配置，關鍵零部件進口依賴影響生產工具對生產力效能的提升等。
高價值專利產業(yè)化能力較弱，阻礙工業(yè)機器人專利優(yōu)勢向生產力和全球競爭力轉化。我國工業(yè)機器人高價值專利數(shù)量居全球第一，高價值專利許可轉讓占比僅為14%，高價值專利相比普通專利而言有更高的市場、技術等優(yōu)勢，但14%的占比反映出高價值專利產業(yè)轉化能力偏低的困境，高價值專利總量優(yōu)勢并未有效推進價值鏈攀升和市場競爭優(yōu)勢。工業(yè)機器人高價值專利呈現(xiàn)專利數(shù)量多、申請人平均件數(shù)少的特點，集中度較低、有競爭優(yōu)勢的龍頭企業(yè)少，不利于實施轉化。相較于德國庫卡，日本安川電機、發(fā)那科，瑞士ABB全球機器人“四大家族”占全球市場份額達58%;愛普生、歐地希、川崎、松下等公司也分別在全球占有超過4%的市場份額;而國內機器人企業(yè)在全球市占率不足10%，我國機器人企業(yè)缺乏品牌影響力和認知度，很難打開國際市場。另外，我國很大一部分工業(yè)機器人高價值專利集中在高校院所，占我國總量的比重達38%，這些專利與實際應用、產業(yè)需求存在脫節(jié)情況，且一些原創(chuàng)性成果到產品研發(fā)之間缺乏轉化的“橋梁”，大量研究成果束之高閣。
專利海外布局與產品出口缺乏協(xié)同，行業(yè)內合作創(chuàng)新尚未形成良好生態(tài)，束縛工業(yè)機器人有效配置創(chuàng)新資源。專利海外布局為企業(yè)進入海外市場保駕護航，推進創(chuàng)新資源全球配置。國際機器人聯(lián)合會數(shù)據(jù)顯示，2023年我國工業(yè)機器人出口量達到11.83萬臺，出口比重為27%左右。從專利海外布局來看，截至2023年年末，我國工業(yè)機器人創(chuàng)新主體在美、歐、日、韓等國家和地區(qū)的高價值專利布局量為620件，占我國工業(yè)機器人高價值專利總量的比重僅為2.19%。發(fā)那科、安川電機對外布局高價值專利的比重為67.35%、55.38%，我國珠海格力電器、沈陽新松機器人等領頭羊企業(yè)國外布局占比僅為0.41%、0.74%，高價值專利海外布局嚴重不足。工業(yè)機器人海外高價值專利布局比例遠低于出口產品比例，存在海外侵權糾紛等風險，束縛工業(yè)機器人全球創(chuàng)新資源的配置。另外，發(fā)展新質生產力需要在更大范圍、更高水平、更深層次上推進新型開放合作生態(tài)。我國工業(yè)機器人產學研合作多為國內企業(yè)與高校，與國外產學研合作較少。從國內來看，工業(yè)機器人產業(yè)尚未形成良好的行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)，企業(yè)之間的合作較少，部分企業(yè)注重銷售策略，競爭激烈。
國產化率的提升不能掩蓋關鍵零部件的進口依賴，制約生產工具對生產力效能的進一步提升。工業(yè)機器人作為工業(yè)生產的“新引擎”，關鍵核心技術的創(chuàng)新能夠支撐生產力效能不斷提升。從全球來看，美國的H01(電氣元件)和F16(工程元件)高價值專利占比分別為6.63%、3.61%，我國僅為1.11%、0.79%，53.92%，高價值專利申請集中在了B25(機械臂)。我國工業(yè)機器人在本體和控制系統(tǒng)領域高價值專利遠高于美德日韓4個國家，雖較好實現(xiàn)了本土化發(fā)展，但我國工業(yè)機器人關鍵環(huán)節(jié)核心技術原創(chuàng)性不足，OFweek統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，伺服電機、減速器國產化率均小于30%，高性能交流伺服電機和精密減速機等關鍵零部件國產化進程有待進一步提升。
破解對策建議
要進一步推動工業(yè)機器人知識產權創(chuàng)新，提升其對新質生產力的貢獻，需要做好三方面協(xié)同工作，破解工業(yè)機器人發(fā)展面臨的知識產權難題。
一是發(fā)揮龍頭企業(yè)、高校院所協(xié)作帶動與優(yōu)質專利轉化配置作用，加速產業(yè)化應用。建立市場導向的工業(yè)機器人存量專利篩選評價機制，通過存量專利分層和差異化推廣，精準對接市場需求，提高高價值專利的市場轉化率。強調“因地制宜”，喚醒“沉睡”中的專利，將專利優(yōu)勢轉化為產業(yè)優(yōu)勢，對于不貼合企業(yè)目前技術路線和市場需求的專利技術，綜合運用許可、轉讓、質押等形式，向企業(yè)外部進行輸出，使已“沉睡”的專利變?yōu)榫哂猩虡I(yè)價值的高價值專利。發(fā)揮工業(yè)機器人在鋰電、光伏等產業(yè)關鍵下游應用優(yōu)勢，鼓勵掌握關鍵核心專利技術的龍頭企業(yè)形成“零部件+本體+系統(tǒng)集成”全產業(yè)鏈業(yè)務延伸和協(xié)同模式，針對有潛力的中小企業(yè)，進行技術輸出和轉讓，幫助其提高技術應用和市場競爭力。圍繞優(yōu)勢產品，扶持和發(fā)展具有行業(yè)競爭力和影響力的民族品牌，以品牌創(chuàng)建作為工業(yè)機器人產業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略抓手。
二是培育海外布局合作生態(tài)，促進創(chuàng)新資源協(xié)同配置。引導建立以有知識產權優(yōu)勢的專精特新“小巨人”和單項冠軍企業(yè)為主體，以技術標準和專利許可為紐帶的專利戰(zhàn)略聯(lián)盟，形成產業(yè)鏈完整的專利池，促進我國工業(yè)機器人良性競爭發(fā)展，防止跨國公司以在華布局專利為武器打壓國內企業(yè)、搶占國內市場。鼓勵骨干企業(yè)實施兼并重組，打造成為具有核心競爭力、生態(tài)主導力、行業(yè)影響力的龍頭企業(yè)，形成龍頭企業(yè)引領產業(yè)發(fā)展的格局。拓展國際化競爭視野提升海外合作與布局意識，借鑒國外成熟工業(yè)機器人企業(yè)對其目標市場展開海外專利布局的經驗，借助國內企業(yè)建立的海外服務網點，鎖定目標市場展開專利布局活動;鼓勵積極主動與國外高校、權威研發(fā)團隊進行合作交流，構建國內外跨區(qū)域產學研協(xié)同創(chuàng)新網絡。
三是瞄準補齊高質量專利短板，提升關鍵核心技術“協(xié)同作戰(zhàn)”能力。加強諧波減速器、RV減速器、伺服電機高精度編碼器等關鍵核心技術的研發(fā)，針對關鍵技術分支加強專利布局，形成嚴密的專利網絡，補齊產業(yè)鏈關鍵零部件高質量專利短板，提升產業(yè)鏈上下游“協(xié)同作戰(zhàn)”能力。充分利用現(xiàn)有專利信息資源，開展檢索分析等，緊密跟蹤工業(yè)機器人智能化柔性化協(xié)作化技術發(fā)展趨勢，發(fā)揮頭部企業(yè)聚集與集群輻射的帶動作用，做好機器人領域顛覆性技術及前沿技術的跟蹤、研究與開發(fā)，搶占發(fā)展制高點。
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