方新磊 苗子羽 王勛

摘要：本文對(duì)起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)的全球?qū)＠椭袊?guó)專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行研究，從專(zhuān)利信息角度揭示了起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)、國(guó)別構(gòu)成、技術(shù)領(lǐng)域分布、主要申請(qǐng)人等信息。

關(guān)鍵詞：起重設(shè)備;專(zhuān)利技術(shù);專(zhuān)利信息

中圖分類(lèi)號(hào)：G306文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2020）33-0131-08

1 引言

人類(lèi)生產(chǎn)和生活活動(dòng)中必然伴隨著大量的物料搬運(yùn)工作，而利用省力裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)提升，并同時(shí)解決搬運(yùn)裝卸、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、滿(mǎn)足特殊工藝要求、提高效率兼顧安全、工業(yè)過(guò)程中的自動(dòng)化等問(wèn)題，因此起重機(jī)械設(shè)備也是人們?nèi)粘Ｉ钪懈兄容^熟悉的機(jī)械設(shè)備之一。

起重機(jī)械是進(jìn)行物料搬運(yùn)及裝卸作業(yè)的核心機(jī)械設(shè)備，它通過(guò)各工種機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)物料垂直升降和水平移動(dòng)，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(diǎn)，常有完成各方向運(yùn)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)、承受各種載荷的金屬結(jié)構(gòu)、動(dòng)力及電氣控制系統(tǒng)以及安全防護(hù)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(chǎng)合及用途、動(dòng)作組成、原理及構(gòu)造、運(yùn)行方式、支承方式、驅(qū)動(dòng)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(cāng)儲(chǔ)等物料搬運(yùn)場(chǎng)所，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)過(guò)程機(jī)械化和自動(dòng)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(guó)為德國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)、意大利等，世界市場(chǎng)主要集中在北美、歐洲和亞洲。歐洲作為工業(yè)化進(jìn)程最早的地區(qū)，同時(shí)也是起重機(jī)的發(fā)源地，起重設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)水平最高，最負(fù)盛名的生產(chǎn)企業(yè)有利勃海爾、德馬克、森內(nèi)博根、德國(guó)格魯夫、波坦等;美國(guó)既是生產(chǎn)起重機(jī)的主要國(guó)家，又是最大的世界市場(chǎng)之一，年市場(chǎng)需求量達(dá)600億美元，主要生產(chǎn)企業(yè)為馬尼托瓦克公司，其特點(diǎn)是技術(shù)較先進(jìn)、性能較好、可靠性較高;日本從20世紀(jì)70年代起成為工程起重機(jī)生產(chǎn)大國(guó)，其產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)水平、性能、可靠性?xún)H次于歐美，40%的產(chǎn)品用于出口至歐美市場(chǎng)，已成為國(guó)際上制造起重機(jī)的主要國(guó)家之一，代表企業(yè)為多田野、加藤、神鋼、日立、小松等。而中國(guó)經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放40年的發(fā)展，，我國(guó)在充分吸收國(guó)外先進(jìn)起重設(shè)備制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始消化國(guó)外技術(shù)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)械產(chǎn)品及關(guān)鍵零部件的國(guó)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(jī)械大國(guó)，但與國(guó)外一流起重機(jī)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?tīng)顩r、全球現(xiàn)有專(zhuān)利情況及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、市場(chǎng)的創(chuàng)新資源配置和企業(yè)專(zhuān)利布局具有積極的參考意義。

本文從起重機(jī)械設(shè)備的典型構(gòu)造特征出發(fā)，對(duì)起重設(shè)備的整機(jī)、組裝、工藝、配件、加工等與起重設(shè)備相關(guān)的專(zhuān)利進(jìn)行分析和研究，重點(diǎn)開(kāi)展了專(zhuān)利申請(qǐng)總體趨勢(shì)分析、專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)別分布、專(zhuān)利申請(qǐng)的主要技術(shù)領(lǐng)域分布、專(zhuān)利申請(qǐng)的主要申請(qǐng)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(lái)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?qǐng)發(fā)展趨勢(shì)

圖1是起重設(shè)備全球近20年的專(zhuān)利申請(qǐng)情況，從中可以看出，專(zhuān)利申請(qǐng)量整體呈上升趨勢(shì)，2001年到2006年，專(zhuān)利申請(qǐng)量持續(xù)維持在4 800件左右，全球?qū)＠暾?qǐng)量保持緩步前進(jìn)，這是因?yàn)閺?000年到2006年，全球起重機(jī)行業(yè)處于年復(fù)合增長(zhǎng)25%以上的高速成長(zhǎng)期，這期間全球化的經(jīng)濟(jì)浪潮沖擊著起重機(jī)行業(yè)，世界頂級(jí)起重機(jī)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(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段，此期間，隨著電氣控制的全電子、數(shù)字自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)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(zhuān)利申請(qǐng)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(zhǎng)，在2018年達(dá)到21 646件，是開(kāi)始快速增長(zhǎng)年份2007年的4倍，由于專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)需一定時(shí)間，2019年和2020年的專(zhuān)利申請(qǐng)有一部分尚未公開(kāi)，檢索結(jié)果不能準(zhǔn)確反映該年實(shí)際申請(qǐng)量。

從全球范圍對(duì)起重設(shè)備產(chǎn)業(yè)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)圖進(jìn)行分析，圖2可以明顯看出，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)與其他國(guó)家和地區(qū)的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)有明顯區(qū)別，除中國(guó)外，其他國(guó)家近20年來(lái)，有關(guān)起重設(shè)備專(zhuān)利的申請(qǐng)量基本保持一定的申請(qǐng)量，并未出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，這是因?yàn)閲?guó)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(jī)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(jī)廠合作開(kāi)發(fā)，另外主機(jī)廠家有核心競(jìng)爭(zhēng)的專(zhuān)有技術(shù)和研發(fā)實(shí)力，在起重設(shè)備的領(lǐng)域?qū)＠庾R(shí)普遍較強(qiáng)，這可能就是國(guó)際上起重設(shè)備強(qiáng)國(guó)每年保持一定專(zhuān)利申請(qǐng)的原因[3]。

表1是起重設(shè)備專(zhuān)利申請(qǐng)量排名前10位，其中排名前10位的申請(qǐng)人中，有6家日本公司，體現(xiàn)了日本公司在此領(lǐng)域的專(zhuān)利意識(shí)和研發(fā)實(shí)力，3家中國(guó)公司，專(zhuān)利申請(qǐng)量排名靠前位于2～4名，體現(xiàn)了中國(guó)在起重設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展較好，側(cè)面反映了中國(guó)起重設(shè)備企業(yè)在全球具有一定的科技競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，從申請(qǐng)人的性質(zhì)角度分析，前10位的專(zhuān)利申請(qǐng)人都是公司企業(yè)，而沒(méi)有出現(xiàn)研究所和大學(xué)，說(shuō)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(duì)優(yōu)勢(shì)。

2.2 起重設(shè)備全球?qū)＠季址治?/p>

2.2.1 專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)別分布。圖3是起重設(shè)備專(zhuān)利申請(qǐng)國(guó)別構(gòu)成，通常專(zhuān)利的申請(qǐng)數(shù)量被認(rèn)為是衡量區(qū)域創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力的主要指標(biāo)，可以反映該地區(qū)對(duì)科技成果的原始創(chuàng)新能力，同時(shí)也是衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)綜合實(shí)力的重要標(biāo)志[4]，從專(zhuān)利申請(qǐng)全球地域分布來(lái)看，起重設(shè)備技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中分布在中國(guó)、日本、美國(guó)、歐洲專(zhuān)利局、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)家和地區(qū)。

2.2.2 全球起重設(shè)備專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)成分析。圖4按照國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)表IPC對(duì)全球起重設(shè)備專(zhuān)利申請(qǐng)的主要技術(shù)主題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量最多的領(lǐng)域?yàn)锽66C（起重機(jī);用于起重機(jī)、絞盤(pán)、絞車(chē)或滑車(chē)的載荷吊掛元件或裝置），技術(shù)重點(diǎn)主要涉及起重設(shè)備的載荷吊掛裝置;第二位是B66D（絞盤(pán);絞車(chē);滑車(chē)，如滑輪組;起重機(jī)），技術(shù)重點(diǎn)主要為臂架型起重機(jī)的起升、回轉(zhuǎn)、變幅和運(yùn)行等工作機(jī)構(gòu)，典型機(jī)種包括門(mén)座式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、流動(dòng)式起重機(jī)、浮式起重機(jī)、臂架式起重機(jī)、懸臂式起重機(jī)等;第三名是B66F（不包含在其他類(lèi)目中的卷?yè)P(yáng)、提升、牽引或推動(dòng)，如把提升力或推動(dòng)力直接作用于載荷表面的裝置），專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)重點(diǎn)為卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)、絞盤(pán)等;前3技術(shù)主題的申請(qǐng)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(jī)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(jī)械臂、安全機(jī)構(gòu)等。從上可知，全球起重設(shè)備專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)重點(diǎn)集中在B66C載荷吊掛裝置，下面對(duì)其進(jìn)行具體分析，其中技術(shù)主題前10位排名如圖5所示。