中國對于工業機器人巨大的需求量讓眾多國外知名的機器人品牌賺的“盆滿缽滿”。到目前為止，“四大家族”在國內依舊占據了超過50%的市場份額。近年來國產機器人雖然在不斷追趕，但是技術上的差距不是一朝一夕就能趕上的，想要實現“彎道超車”仍然需要技術的沉淀。今天我們就國產工業機器人相關專利分析進行探討，以此為鑒，既能看到目前我國在機器人領域仍然面臨的問題，也能看到我國機器人領域整體進步與迅速提升的創新勢頭。

       不得不承認的一個事實是，與日本、美國、德國和韓國這四大工業機器人強國相比，國產工業機器人至少落后了10-15年。中國工業機器人市場長期被以“四大家族”為代表的外資企業占據，國產品牌處于弱勢。2017年，國產品牌市場份額由2016年的33.2%下降至27.3%。

        2018年國產工業機器人銷量同比增長16.2%，國內市場占有率略有上升，為32.2%，雖然國產工業機器人在全球增速放緩的逆境中實現了銷量上升，能夠在一定程度上說明自主品牌的競爭力在不斷增加，但是市場占比能夠看到國產工業機器人發展前行的阻礙。

是什么阻礙了我國工業機器人的發展？

（圖為ABB機器人）

    一、起步晚，先天不足

        我國工業機器人產業在20世紀70年代初期才起步，遠遠落后于發達國家。到了80年代，當日本、美國、德國的工業機器人已經進入鼎盛發展時期，廣泛應用于汽車、航天、食品、儀器等各領域，我國工業機器人產業尚處于萌芽階段。

我國工業基礎薄弱，在改革開放后一段時期內，仍然以勞動密集型低端產業為主，廉價勞動力過剩，足以滿足生產需要，對工業機器人大批量需求還未顯現。

        而日本在引進美國機器人技術后，國家為緩解勞動力短缺的問題，采取多方面鼓勵政策大力發展和推廣；歐盟則耗費巨資支持機器人新研究項目，覆蓋從技術研發到產品部署的完整價值鏈，并與產業界和學術界達成戰略合作。

        這就導致我國機器人產業發展與發達國家的差距越拉越大。

        起步晚帶來很多問題：理論支撐不足、技術大躍進、人才斷層、市場不成熟、產業配套不完善，行業標準不規范，應用場景少······至今還對我國機器人發展產生了諸多影響。

        二、技術和工藝落后

        在工業機器人成本鏈中，上游核心零部件成本占比最高，占到整體生產成本的60%以上。工業機器人有三大核心零部件，減速器、伺服系統和控制器，分別占約31.2%、19.6%、10.4%，這些核心零部件大部分依賴進口，控制器和伺服電機進口比例約為80%，減速器進口比例約為75%，因此生產成本相較國外企業更高，產品價格居高不下。

        為什么國內集成商及機器人本體企業，不買國產核心零部件來降低成本？因為國產核心零部件精度、穩定性、可靠性達不到要求，僅能滿足部分低端市場。核心技術長期受制于人，成為制約我國工業機器人發展的主要瓶頸。

        即便技術研發符合標準，但生產工藝達不到要求，仍然生產不出一流的核心零部件。因此，為了追求達到先進技術標準的產品，國內不少核心零部件企業采購進口生產和研發設備。這也導致各企業產品同質化，沒有核心競爭力。

哈爾濱工業大學機器人研究所所長趙杰指出：“雖然中國有近百家從事工業機器人研究生產的高校院所和企業，但各家研究過于封閉，機器人研發力量分散，同一技術研究重復過多。”

        三、產品不成熟，試錯成本高

        無論是工業機器人本體還是核心零部件，國內市場都由合資或外企長期把控。國產工業機器人沒有市場，缺乏資金和實踐改進的機會，技術、產品、應用都得不到良好的發展。

        在工業機器人最大的應用領域汽車工業，國內廠商都傾向于主動或被動采購四大家族的成熟機器人。寶馬全球采購ABB機器人，用于工廠的物料搬運、涂膠和點焊工，北京汽車株洲工廠采用庫卡（KUKA）機器人，吉利汽車的焊接工作全部都采用ABB機器人，長城汽車沖焊車間生產線上共擁有超500臺ABB機器人和KUKA機器人，自動化率達100%。

        對國內普通企業來說，與新品牌合作就意味著要負擔風險成本，因此更愿意支付溢價購買合資外企的成熟產品。  

        四、人才匱乏

        工業機器人作為技術集成度高、應用環境復雜、操作維護較為專業的高端裝備，有著多層次的人才需求。主要分為研發工程師、系統設計與應用工程師、調試工程師和操作及維護人員四個層次。

        機器人研發綜合了計算機、機械工程、電子、信息傳感器、控制理論、材料、人工智能、仿生等諸多學科而形成的高新技術，雖然國內企業和科研機構加大機器人技術研究與本體研制方向的人才引進與培養力度，但仍然與發達國家存在很大差距。2016年，東南大學開設了國內首個“機器人工程”本科專業，2018年增加到86所。這些開設該專業的本科院校，至少要在2020年以后才能開始向社會輸送人才，鑒于工業機器人系統之復雜，涉及學科之廣泛，如要進修碩士或博士，這個時間還會更長。

        現場調試、維護操作與運行管理等應用型人才的培養力度依然有所欠缺。根據工信部發展規劃，到2020年，全國工業機器人裝機量將達到100萬臺，相應工業機器人操作維護、系統安裝調試、系統集成等工業機器人應用人才需求量將達到20萬左右。這部分人才往往來自國內高職院校電氣自動化技術、機電一體化等專業，在從事工作前還需要進行二次培訓，短期培訓難以達到崗位要求，因此應用人才結構性矛盾和人才荒問題異常突出。

        五、市場不成熟，惡性競爭

        新興行業的出現導致企業野蠻生長是一個必然的過程。目前，中國還處于工業智能化的初期發展階段，全國各地眾多機器人企業上馬，機器人行業在盲目擴大，在缺乏行業標準規范對的前提下，出現質次價廉的惡性競爭、百萬研發新品被迅速“仿制”、產品質量參差不齊、不合格產品大行其道等問題，引起市場混亂，嚴重打擊了行業信心，阻礙了國產工業機器人的發展。
        起步晚，技術落后，產品性能差，市場無法擴大，企業缺少資金投入，技術得不到發展······環環相扣，互為制約。盡管國產工業機器人還存在諸多問題，距離《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》提到的“2020年自主品牌工業機器人年產量達到10萬臺，六軸及以上工業機器人年產量達到5萬臺以上”的目標還有不小的差距，但我們應該看到，我國工業機器人產業在求生存、求創新、求發展的路上，以機器人本體制造商為例，涌現了一批諸如廣數、埃夫特、新時達、埃斯頓等國內優秀企業，正是它們給國產工業機器人帶來了希望。

國產機器人企業在專利申請領域應該如何布局？

　　1、國內外工業機器人市場面臨知識產權風險

　　“四大家族”在上世紀70年代開始了全球專利申請。他們所申請的部分專利的技術特征與國內某些企業相關工業機器人產品類似，建議后續針對具體的產品做詳細的專利侵權分析。部分處于研發階段，可以提前根據關鍵技術的專利現狀進行規避設計或者調整研發路線，避免后續知識產權風險；另一方面可以針對具體的亟待的技術問題和難點在專利文獻中尋找技術解決方案。

　　2、工業機器人技術產業化應以專利為突破口 

　　每一次技術產業化的時間點都是專利申請量的峰值。專利是產品進入市場的保護傘，專利申請的時間和地域選擇與產業化發展方向密切相關。

　　3、收購具有技術研發實力的公司是快速提升競爭力的方式

　　收并購國內外具有自主知識產權、較強的研發團隊以及領先的市場地位的相關企業也逐漸成為國內企業快速提升規模、提升核心競爭力、快速完成國際化經營布局的重要途徑。