基于專利信息的起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)分析

方新磊 苗子羽 王勛

摘要：本文對起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)的全球?qū)＠椭袊鴮＠夹g(shù)進行研究，從專利信息角度揭示了起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)的專利申請趨勢、國別構(gòu)成、技術(shù)領(lǐng)域分布、主要申請人等信息。

關(guān)鍵詞：起重設(shè)備;專利技術(shù);專利信息

中圖分類號：G306文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）33-0131-08

1 引言

人類生產(chǎn)和生活活動中必然伴隨著大量的物料搬運工作，而利用省力裝置來實現(xiàn)提升，并同時解決搬運裝卸、降低勞動強度、滿足特殊工藝要求、提高效率兼顧安全、工業(yè)過程中的自動化等問題，因此起重機械設(shè)備也是人們?nèi)粘Ｉ钪懈兄容^熟悉的機械設(shè)備之一。

起重機械是進行物料搬運及裝卸作業(yè)的核心機械設(shè)備，它通過各工種機構(gòu)的組合運動來實現(xiàn)物料垂直升降和水平移動，按照指定位置安置物料并空載復(fù)位，具有間歇性、變載荷、頻繁正逆、周期循環(huán)等工作特點，常有完成各方向運動的工作機構(gòu)、承受各種載荷的金屬結(jié)構(gòu)、動力及電氣控制系統(tǒng)以及安全防護系統(tǒng)四大部分組成，典型構(gòu)造特征包括起重能力、功能、使用場合及用途、動作組成、原理及構(gòu)造、運行方式、支承方式、驅(qū)動方式、取物裝置、操作方式等，廣泛應(yīng)用于物料的起重、輸送、裝卸和倉儲等物料搬運場所，是實現(xiàn)工業(yè)過程機械化和自動化必不可少的重要環(huán)節(jié)[1]。

起重設(shè)備制造業(yè)已有幾百年的發(fā)展歷史，主要生產(chǎn)國為德國、美國、日本、法國、意大利等，世界市場主要集中在北美、歐洲和亞洲。歐洲作為工業(yè)化進程最早的地區(qū)，同時也是起重機的發(fā)源地，起重設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)水平最高，最負盛名的生產(chǎn)企業(yè)有利勃海爾、德馬克、森內(nèi)博根、德國格魯夫、波坦等;美國既是生產(chǎn)起重機的主要國家，又是最大的世界市場之一，年市場需求量達600億美元，主要生產(chǎn)企業(yè)為馬尼托瓦克公司，其特點是技術(shù)較先進、性能較好、可靠性較高;日本從20世紀70年代起成為工程起重機生產(chǎn)大國，其產(chǎn)品特點是技術(shù)水平、性能、可靠性僅次于歐美，40%的產(chǎn)品用于出口至歐美市場，已成為國際上制造起重機的主要國家之一，代表企業(yè)為多田野、加藤、神鋼、日立、小松等。而中國經(jīng)過改革開放40年的發(fā)展，，我國在充分吸收國外先進起重設(shè)備制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，開始消化國外技術(shù)，實現(xiàn)起重機械產(chǎn)品及關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化，起重設(shè)備行業(yè)的規(guī)模和水平有了大幅度提升，成為世界起重機械大國，但與國外一流起重機械企業(yè)相比還有一定的差距，主要體現(xiàn)在技術(shù)、性能以及環(huán)保等方面[2]。因此了解起重設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新狀況、全球現(xiàn)有專利情況及發(fā)展趨勢，對我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展、市場的創(chuàng)新資源配置和企業(yè)專利布局具有積極的參考意義。

本文從起重機械設(shè)備的典型構(gòu)造特征出發(fā)，對起重設(shè)備的整機、組裝、工藝、配件、加工等與起重設(shè)備相關(guān)的專利進行分析和研究，重點開展了專利申請總體趨勢分析、專利申請國別分布、專利申請的主要技術(shù)領(lǐng)域分布、專利申請的主要申請人等方面內(nèi)容的分析，揭示了起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展階段、未來發(fā)展方向等信息。

2 起重設(shè)備全球?qū)＠季志C合分析

2.1 起重設(shè)備全球?qū)＠暾埌l(fā)展趨勢

圖1是起重設(shè)備全球近20年的專利申請情況，從中可以看出，專利申請量整體呈上升趨勢，2001年到2006年，專利申請量持續(xù)維持在4 800件左右，全球?qū)＠暾埩勘３志彶角斑M，這是因為從2000年到2006年，全球起重機行業(yè)處于年復(fù)合增長25%以上的高速成長期，這期間全球化的經(jīng)濟浪潮沖擊著起重機行業(yè)，世界頂級起重機公司之間的兼并與聯(lián)合，有關(guān)起重設(shè)備領(lǐng)域的新科技研發(fā)正處于積累階段，2007年后專利申請進入快速增長階段，此期間，隨著電氣控制的全電子、數(shù)字自動化、計算機及網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，起重設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加多元化，專利申請量也隨著新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝的發(fā)展不斷快速增長，在2018年達到21 646件，是開始快速增長年份2007年的4倍，由于專利申請公開需一定時間，2019年和2020年的專利申請有一部分尚未公開，檢索結(jié)果不能準確反映該年實際申請量。

從全球范圍對起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)專利申請趨勢圖進行分析，圖2可以明顯看出，中國專利申請趨勢與其他國家和地區(qū)的專利申請趨勢有明顯區(qū)別，除中國外，其他國家近20年來，有關(guān)起重設(shè)備專利的申請量基本保持一定的申請量，并未出現(xiàn)大幅度的波動，這是因為國際起重設(shè)備制造業(yè)已有幾百年的發(fā)展歷史，其工程機械起步較早，有較多的技術(shù)積累，有成熟的完整的配套件體系，配套廠家能與主機廠合作開發(fā)，另外主機廠家有核心競爭的專有技術(shù)和研發(fā)實力，在起重設(shè)備的領(lǐng)域?qū)＠庾R普遍較強，這可能就是國際上起重設(shè)備強國每年保持一定專利申請的原因[3]。

表1是起重設(shè)備專利申請量排名前10位，其中排名前10位的申請人中，有6家日本公司，體現(xiàn)了日本公司在此領(lǐng)域的專利意識和研發(fā)實力，3家中國公司，專利申請量排名靠前位于2～4名，體現(xiàn)了中國在起重設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展較好，側(cè)面反映了中國起重設(shè)備企業(yè)在全球具有一定的科技競爭力。同時，從申請人的性質(zhì)角度分析，前10位的專利申請人都是公司企業(yè)，而沒有出現(xiàn)研究所和大學，說明企業(yè)是全球從事起重設(shè)備技術(shù)研發(fā)工作的主體，在技術(shù)研發(fā)上占絕對優(yōu)勢。

2.2 起重設(shè)備全球?qū)＠季址治?/p>

2.2.1 專利申請國別分布。圖3是起重設(shè)備專利申請國別構(gòu)成，通常專利的申請數(shù)量被認為是衡量區(qū)域創(chuàng)新能力和競爭力的主要指標，可以反映該地區(qū)對科技成果的原始創(chuàng)新能力，同時也是衡量一個國家或地區(qū)綜合實力的重要標志[4]，從專利申請全球地域分布來看，起重設(shè)備技術(shù)的專利申請主要集中分布在中國、日本、美國、歐洲專利局、韓國、德國等國家和地區(qū)。

2.2.2 全球起重設(shè)備專利技術(shù)構(gòu)成分析。圖4按照國際專利分類表IPC對全球起重設(shè)備專利申請的主要技術(shù)主題進行了統(tǒng)計分析，專利申請數(shù)量最多的領(lǐng)域為B66C（起重機;用于起重機、絞盤、絞車或滑車的載荷吊掛元件或裝置），技術(shù)重點主要涉及起重設(shè)備的載荷吊掛裝置;第二位是B66D（絞盤;絞車;滑車，如滑輪組;起重機），技術(shù)重點主要為臂架型起重機的起升、回轉(zhuǎn)、變幅和運行等工作機構(gòu)，典型機種包括門座式起重機、塔式起重機、流動式起重機、浮式起重機、臂架式起重機、懸臂式起重機等;第三名是B66F（不包含在其他類目中的卷揚、提升、牽引或推動，如把提升力或推動力直接作用于載荷表面的裝置），專利申請的技術(shù)重點為卷揚機構(gòu)、絞盤等;前3技術(shù)主題的申請量明顯高于后7位涉及的技術(shù)主題;后7位技術(shù)主題主要涉及輸送或碼垛機構(gòu)、建筑施工、吊裝、支撐等相關(guān)結(jié)構(gòu)，鏟斗、抓斗、挖斗等用于挖掘的起重設(shè)備，船舶用起重設(shè)備，液壓系統(tǒng)，機械臂、安全機構(gòu)等。從上可知，全球起重設(shè)備專利申請的技術(shù)重點集中在B66C載荷吊掛裝置，下面對其進行具體分析，其中技術(shù)主題前10位排名如圖5所示。