本文来自微信公众号“工信头条”，来源 | 中国工业和信息化，作者| 武晶晶 王磊，中国电子信息产业发展研究院知识产权研究所。
工业机器人被誉为“制造业皇冠上的明珠”，是衡量一国科技创新和高端制造能力的重要标志。党的十八大以来，工业和信息化部相继出台《机器人产业发展规划（2016-2020年）》《“十四五”机器人产业发展规划》《“机器人+”应用行动实施方案》《工业机器人行业规范条件（2024版）》等政策文件，推动我国工业机器人科技实力加快实现质的飞跃。
知识产权“量”“质”齐升推动工业机器人创新发展
在工业机器人发展过程中，知识产权对于新质生产力的培育与壮大发挥着至关重要的作用。工业机器人领域知识产权的创造、运用和保护能够提升创新生产要素资源配置效率，加速调整新型产业结构关系，为新质生产力发展助航护航。
工业机器人知识产权“量”“质”齐升为发展新质生产力提供不竭动力。我国工业机器人从“跟跑”到“并跑”离不开知识产权创造和积累。2013年以前，发那科、安川电机、三星电子等企业工业机器人高价值专利申请占据全球主要地位，但从2013年起，我国工业机器人高价值专利申请数增势显著，赶超美日韩德四大全球机器人主要国家，成为全球第一。截至目前我国工业机器人高价值专利数量达28316件，占全球的比重为54.86%。近10年我国在工业机器人领域高价值专利成果持续有效输出，实现了知识产权创新资源“量”的规模优势，为打造“工业利刃”、助推新质生产力发展提供了持续驱动力。
知识产权“质”的提升支撑了我国工业机器人智能化生产能力持续提高，国产化率大大提升。我国国内企业已基本掌握工业机器人的设计制造技术，并且在工业机器人精密传动技术、机器人高性能控制和驱动技术、传感技术等领域的研究也有所突破，国内核心零部件技术持续取得“质”的突破。这些自主知识产权创新成果，进一步提高了我国工业机器人的智能化生产能力和本土化发展能力。
工业机器人知识产权运用促进了新型产业结构关系加速调整，实现生产力质的跃升与突破。一方面，知识产权运用撬动工业机器人下游行业转型升级。从发那科、ABB、安川电机、库卡全球工业机器人“四大家族”的专利申请趋势看出，每一次技术产业化运用的时间点都是专利申请的峰值，工业机器人技术的产业化变革离不开知识产权成果的转化运用。工业机器人作为先进生产力工具的代表，已覆盖应用到国民经济60个行业大类、168个行业中类，Delta、多关节和SCARA机器人更是广泛应用于电子、汽车、光伏等精密制造领域，撬动了下游行业转型升级。另一方面，工业机器人作为新型生产工具推动新型产业结构关系调整。根据国际机器人联合会的数据，中国的工业机器人运行存量在2022年突破了150万台，2022年的安装量为29万台，占全球工业机器人安装量的一半以上，如在锂电行业工业机器人从制片到PACK线的全流程覆盖率有望达65%。工业机器人推动各产业实现高效协同，使产业结构更合理更高级。
工业机器人知识产权防控体系创新为新质生产力发展助航护航。一方面，我国知识产权风险防控组织体系更加健全完善。国家知识产权局批准建立针对机器人及智能硬件产业的知识产权保护中心，如中国（常州）知识产权保护中心，推动机器人领域知识产权授权维权等保护体系的建立；产学研合作以知识产权为纽带组建工业机器人专利创新联盟，发挥联盟集体力量抵御风险，如哈特机器人研究院、埃夫特和安徽工程大学等12家单位组建的机器人产业知识产权联盟，通过知识产权资源整合和战略运用，推动机器人行业良性竞争发展。另一方面，企业形成全链条、体系化的海外知识产权纠纷防范应对机制。发达国家或地区利用其产业机器人先发优势，利用专利贸易壁垒，限制我国企业参与国际市场竞争。2017年iRobot向美国国际贸易委员会提起“337调查”，指控包括深圳市银星智能科技有限公司等在内的3家中国企业侵犯其专利，银星智能通过对外专利无效宣告方式积极应诉，同时在国内开拓“第二战场”，对iRobot的专利诉讼进行反击。
面临三大知识产权难题
工业机器人作为新质生产力的“新劳动工具”，成为推动工业新质生产力发展的“新引擎”，其中离不开其知识产权的创新发展。但同时也应该看到，工业机器人知识产权创新发展中还面临的一些问题，如高价值专利产业化应用推动生产力全球化竞争尚存差距，专利布局与产品出口缺乏协同、制约创新资源有效配置，关键零部件进口依赖影响生产工具对生产力效能的提升等。
高价值专利产业化能力较弱，阻碍工业机器人专利优势向生产力和全球竞争力转化。我国工业机器人高价值专利数量居全球第一，高价值专利许可转让占比仅为14%，高价值专利相比普通专利而言有更高的市场、技术等优势，但14%的占比反映出高价值专利产业转化能力偏低的困境，高价值专利总量优势并未有效推进价值链攀升和市场竞争优势。工业机器人高价值专利呈现专利数量多、申请人平均件数少的特点，集中度较低、有竞争优势的龙头企业少，不利于实施转化。相较于德国库卡，日本安川电机、发那科，瑞士ABB全球机器人“四大家族”占全球市场份额达58%；爱普生、欧地希、川崎、松下等公司也分别在全球占有超过4%的市场份额；而国内机器人企业在全球市占率不足10%，我国机器人企业缺乏品牌影响力和认知度，很难打开国际市场。另外，我国很大一部分工业机器人高价值专利集中在高校院所，占我国总量的比重达38%，这些专利与实际应用、产业需求存在脱节情况，且一些原创性成果到产品研发之间缺乏转化的“桥梁”，大量研究成果束之高阁。
专利海外布局与产品出口缺乏协同，行业内合作创新尚未形成良好生态，束缚工业机器人有效配置创新资源。专利海外布局为企业进入海外市场保驾护航，推进创新资源全球配置。国际机器人联合会数据显示，2023年我国工业机器人出口量达到11.83万台，出口比重为27%左右。从专利海外布局来看，截至2023年年末，我国工业机器人创新主体在美、欧、日、韩等国家和地区的高价值专利布局量为620件，占我国工业机器人高价值专利总量的比重仅为2.19%。发那科、安川电机对外布局高价值专利的比重为67.35%、55.38%，我国珠海格力电器、沈阳新松机器人等领头羊企业国外布局占比仅为0.41%、0.74%，高价值专利海外布局严重不足。工业机器人海外高价值专利布局比例远低于出口产品比例，存在海外侵权纠纷等风险，束缚工业机器人全球创新资源的配置。另外，发展新质生产力需要在更大范围、更高水平、更深层次上推进新型开放合作生态。我国工业机器人产学研合作多为国内企业与高校，与国外产学研合作较少。从国内来看，工业机器人产业尚未形成良好的行业协同创新生态，企业之间的合作较少，部分企业注重销售策略，竞争激烈。
国产化率的提升不能掩盖关键零部件的进口依赖，制约生产工具对生产力效能的进一步提升。工业机器人作为工业生产的“新引擎”，关键核心技术的创新能够支撑生产力效能不断提升。从全球来看，美国的H01（电气元件）和F16（工程元件）高价值专利占比分别为6.63%、3.61%，我国仅为1.11%、0.79%，53.92%，高价值专利申请集中在了B25（机械臂）。我国工业机器人在本体和控制系统领域高价值专利远高于美德日韩4个国家，虽较好实现了本土化发展，但我国工业机器人关键环节核心技术原创性不足，OFweek统计数据显示，伺服电机、减速器国产化率均小于30%，高性能交流伺服电机和精密减速机等关键零部件国产化进程有待进一步提升。
破解对策建议
要进一步推动工业机器人知识产权创新，提升其对新质生产力的贡献，需要做好三方面协同工作，破解工业机器人发展面临的知识产权难题。
一是发挥龙头企业、高校院所协作带动与优质专利转化配置作用，加速产业化应用。建立市场导向的工业机器人存量专利筛选评价机制，通过存量专利分层和差异化推广，精准对接市场需求，提高高价值专利的市场转化率。强调“因地制宜”，唤醒“沉睡”中的专利，将专利优势转化为产业优势，对于不贴合企业目前技术路线和市场需求的专利技术，综合运用许可、转让、质押等形式，向企业外部进行输出，使已“沉睡”的专利变为具有商业价值的高价值专利。发挥工业机器人在锂电、光伏等产业关键下游应用优势，鼓励掌握关键核心专利技术的龙头企业形成“零部件+本体+系统集成”全产业链业务延伸和协同模式，针对有潜力的中小企业，进行技术输出和转让，帮助其提高技术应用和市场竞争力。围绕优势产品，扶持和发展具有行业竞争力和影响力的民族品牌，以品牌创建作为工业机器人产业化发展的战略抓手。
二是培育海外布局合作生态，促进创新资源协同配置。引导建立以有知识产权优势的专精特新“小巨人”和单项冠军企业为主体，以技术标准和专利许可为纽带的专利战略联盟，形成产业链完整的专利池，促进我国工业机器人良性竞争发展，防止跨国公司以在华布局专利为武器打压国内企业、抢占国内市场。鼓励骨干企业实施兼并重组，打造成为具有核心竞争力、生态主导力、行业影响力的龙头企业，形成龙头企业引领产业发展的格局。拓展国际化竞争视野提升海外合作与布局意识，借鉴国外成熟工业机器人企业对其目标市场展开海外专利布局的经验，借助国内企业建立的海外服务网点，锁定目标市场展开专利布局活动；鼓励积极主动与国外高校、权威研发团队进行合作交流，构建国内外跨区域产学研协同创新网络。
三是瞄准补齐高质量专利短板，提升关键核心技术“协同作战”能力。加强谐波减速器、RV减速器、伺服电机高精度编码器等关键核心技术的研发，针对关键技术分支加强专利布局，形成严密的专利网络，补齐产业链关键零部件高质量专利短板，提升产业链上下游“协同作战”能力。充分利用现有专利信息资源，开展检索分析等，紧密跟踪工业机器人智能化柔性化协作化技术发展趋势，发挥头部企业聚集与集群辐射的带动作用，做好机器人领域颠覆性技术及前沿技术的跟踪、研究与开发，抢占发展制高点。
