軸承行業(yè)的專利信息分析

牛青波，賈現(xiàn)召，潘曉梅，何峰濤，張亭亭

(1.洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司，河南 洛陽(yáng) 471039； 2.河南科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471003；3.保定市大為計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)有限公司，河北 保定 071051)

專利信息記載了科技領(lǐng)域的發(fā)展以及人類的智慧和成果，是世界上數(shù)量最大、信息最全的科技文獻(xiàn)資源之一，也是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代重要的戰(zhàn)略資源之一。專利信息反映了技術(shù)所屬企業(yè)試圖通過(guò)法律手段，在一個(gè)或數(shù)個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，針對(duì)某技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)階段性的壟斷。它涉及技術(shù)領(lǐng)域最新、最活躍的科技創(chuàng)新信息，是集技術(shù)信息、經(jīng)濟(jì)信息和法律信息為一體，在科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)貿(mào)易等諸多領(lǐng)域具有十分重要的作用，對(duì)于科技創(chuàng)新、決策具有寶貴的參考價(jià)值。

國(guó)外對(duì)專利分析這一領(lǐng)域的理論研究和實(shí)踐已有幾十年的歷史。一些發(fā)達(dá)國(guó)家將專利信息用于分析比較、評(píng)估不同國(guó)家或企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新情況、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及跟蹤和預(yù)測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，并以此為科技政策，尤其為專利戰(zhàn)略的制定提供參考和依據(jù)。早在20世紀(jì)60年代，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織 (OECD)就開始探究生產(chǎn)率要素與專利質(zhì)量的內(nèi)在聯(lián)系。

與國(guó)外相比，我國(guó)1985年才正式實(shí)施現(xiàn)行的專利制度，由于人們對(duì)專利制度以及專利信息的作用認(rèn)識(shí)不夠充分，也沒(méi)有引起重視；因此，對(duì)專利信息的分析以及專利戰(zhàn)略的運(yùn)用還處于初期階段，專利文獻(xiàn)研究?jī)?nèi)容還比較單一，多有重復(fù)研究現(xiàn)象。大多數(shù)專利信息及文獻(xiàn)研究停留在對(duì)一個(gè)或幾個(gè)專利檢索網(wǎng)站檢索系統(tǒng)的介紹或多個(gè)專利檢索網(wǎng)站檢索系統(tǒng)的相互比較上，缺乏針對(duì)具體技術(shù)領(lǐng)域的專利信息分析及情報(bào)研究。

專利信息分析是信息工作和科技工作相結(jié)合的產(chǎn)物。它通過(guò)各種定量或定性的分析方法，對(duì)大量雜亂、孤立的專利文獻(xiàn)信息進(jìn)行研究，挖掘?qū)＠畔⒅g的相互關(guān)聯(lián)性以及深藏在大量信息中的客觀事實(shí)真相，從而對(duì)特定技術(shù)或技術(shù)領(lǐng)域做出趨勢(shì)預(yù)測(cè)，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手做出跟蹤研究和信息預(yù)警等，進(jìn)而得出指導(dǎo)國(guó)家、行業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)決策的重要決策信息。

1 專利信息分析的內(nèi)容及常用方法

專利技術(shù)信息分析包括產(chǎn)業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)分析、技術(shù)分布分析和核心技術(shù)的挖掘。主要研究相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先者、競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的科技研發(fā)活動(dòng)方向、研發(fā)能力、行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新熱點(diǎn)及專利保護(hù)特征等，了解某一國(guó)家、地區(qū)或企業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)活動(dòng)及戰(zhàn)略布局。

專利信息分析常用的方法有定性分析法、定量分析法和圖表分析法(定量分析與定性分析結(jié)合)等，在實(shí)際應(yīng)用中，這3種方法常常結(jié)合使用。本例采用圖表分析法進(jìn)行分析。定量分析法主要是對(duì)專利申報(bào)年度分析，了解總體專利申報(bào)量的年度變化趨勢(shì)，從側(cè)面分析各個(gè)國(guó)家的技術(shù)實(shí)力。通過(guò)申報(bào)人的申報(bào)量分析，了解主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的技術(shù)實(shí)力情況；通過(guò)發(fā)明人分析，了解行業(yè)內(nèi)的主要技術(shù)專家；通過(guò)專利文獻(xiàn)國(guó)際通用IPC(國(guó)際專利分類表，簡(jiǎn)稱IPC)技術(shù)分類號(hào)，了解企業(yè)或行業(yè)技術(shù)發(fā)展方向及技術(shù)熱點(diǎn)；分析各個(gè)主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手對(duì)國(guó)家、地區(qū)的市場(chǎng)重視程度。定性分析法是對(duì)專利申報(bào)的技術(shù)情況進(jìn)行分析，主要是技術(shù)生命周期的分析(件數(shù)/申報(bào)人數(shù)、件數(shù)/發(fā)明人數(shù))、IPC技術(shù)分布的分析。其中本例涉及的領(lǐng)域IPC技術(shù)分類為：

F16C——軸，軟軸，曲軸機(jī)構(gòu)的元件，除傳動(dòng)元件以外的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，帶有在很大程度上不是由軸的運(yùn)動(dòng)形成的流體墊所支承的運(yùn)動(dòng)組件(如流體靜壓氣墊軸承)，用于軸向和徑向承載的滑動(dòng)軸承，采用磁力或電支承裝置，滾動(dòng)軸承套圈等；

H02K——結(jié)構(gòu)上與軸承相連接的電動(dòng)機(jī)裝置，電動(dòng)機(jī)軸承支承裝置等；

B60B——車輪，腳輪，車軸，車輪附著力的提高，輪轂等；

C10M——潤(rùn)滑組合物等；

C21D——改變黑色金屬的物理結(jié)構(gòu)，黑色或有色金屬或合金熱處理用的一般設(shè)備，通過(guò)脫碳、回火或其他處理使金屬具有韌性等；

F01L——機(jī)器或發(fā)動(dòng)機(jī)用的循環(huán)操作閥(一般的閥入F16K)；

F16D——聯(lián)軸器、離合器、制動(dòng)器；

F16H——傳動(dòng)裝置；

G01L——測(cè)量力、應(yīng)力、轉(zhuǎn)矩、功、機(jī)械功率、機(jī)械效率或流體壓力等；

G01P——線速度、角速度、加速度、減速度或沖擊的測(cè)量等；

G01B——以采用機(jī)械方法為特征的計(jì)量設(shè)備等；

G01M——機(jī)械部件的測(cè)試等；

B24B——為磨削工件旋轉(zhuǎn)面及相鄰平面設(shè)計(jì)的機(jī)床或裝置及其附件等；

B23Q——工件或刀具的夾固、支承、定位裝置等；

B29C——塑料的成形或連接、塑性狀態(tài)物質(zhì)的一般成形等；

C23C——對(duì)金屬材料的鍍覆，用金屬材料對(duì)材料的鍍覆等；

B23P——金屬的其他加工、組合加工等。

2 軸承行業(yè)專利信息分析

2.1 專利信息采集

對(duì)世界著名軸承企業(yè)以及國(guó)內(nèi)主要軸承企業(yè)在國(guó)內(nèi)申報(bào)的軸承專利進(jìn)行分析，進(jìn)而指導(dǎo)軸承企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)，或供相關(guān)部門進(jìn)行參考。數(shù)據(jù)采集范圍：1985—2008年中國(guó)軸承類專利公開數(shù)據(jù)，包括發(fā)明、實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)專利。考慮到專利申報(bào)公開滯后的原因(發(fā)明專利公開有18個(gè)月的滯后期)，這里主要考慮1985—2007年專利數(shù)據(jù)，國(guó)外軸承企業(yè)共有724項(xiàng)專利，國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)共有572項(xiàng)，如表1、表2所示。

表1 世界著名軸承企業(yè)的年度申報(bào)量 項(xiàng)

表2 中國(guó)軸承企業(yè)的年度申報(bào)量 項(xiàng)

2.2 專利信息分析結(jié)果

從表3和圖1可以看出，國(guó)外在中國(guó)的軸承專利技術(shù)主要集中在日本、德國(guó)、美國(guó)及瑞典等世界著名軸承企業(yè)，其申報(bào)的專利基本上都是發(fā)明專利，前5名依次為NTN，Schaeffler，SKF，NSK，JTEKT。其中日本軸承企業(yè)在中國(guó)申報(bào)專利443項(xiàng)，占總申報(bào)數(shù)的61.2%。這表明日本軸承企業(yè)在中國(guó)軸承市場(chǎng)最為活躍，技術(shù)保護(hù)力度最大。德國(guó)以Schaeffler為代表，申報(bào)專利數(shù)占18.1%；瑞典SKF申報(bào)專利數(shù)占15.7%；美國(guó)軸承企業(yè)約占3.3%；國(guó)外其他軸承企業(yè)約占1.7%。

表3 國(guó)外著名軸承企業(yè)在中國(guó)申報(bào)專利前10名的情況

圖1 國(guó)外軸承企業(yè)在我國(guó)申報(bào)專利前10名的申報(bào)類別

從表4和圖2可以看出，國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)專利申報(bào)前5名依次為洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司、瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司、洛陽(yáng)LYC軸承有限公司、萬(wàn)向錢潮股份有限公司、常熟長(zhǎng)城軸承有限公司。其中洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司軸承類專利申報(bào)量163項(xiàng)，在中國(guó)軸承企業(yè)中以絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)占據(jù)第1位，占國(guó)內(nèi)總申報(bào)數(shù)的28.5%；瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司以85項(xiàng)專利位居第2，約占總申報(bào)數(shù)的14.8%。

表4 國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)申報(bào)專利前10名的情況

圖2 國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)申報(bào)專利前10名的申報(bào)類別

從發(fā)明人等人才、技術(shù)儲(chǔ)備方面看，國(guó)外軸承企業(yè)專利發(fā)明人數(shù)排在前5名的企業(yè)依次是NTN，Schaeffler，SKF，NSK，JTKET。其中，日本企業(yè)占到3家，這足以看出日本在軸承技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)力。國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)前5名的依次為洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司、洛陽(yáng)LYC軸承有限公司、瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司、萬(wàn)向錢潮股份有限公司以及西北軸承股份有限公司。前5名的企業(yè)洛陽(yáng)地區(qū)占了兩家，同時(shí)在發(fā)明人數(shù)上洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司、洛陽(yáng)LYC軸承有限公司甚至超過(guò)了NTN，Schaeffler公司，因此，洛陽(yáng)地區(qū)的軸承技術(shù)實(shí)力仍在國(guó)內(nèi)軸承行業(yè)處于領(lǐng)先地位。

從圖1、圖3～圖5可以看出，國(guó)外軸承企業(yè)在中國(guó)申報(bào)的專利基本上都是發(fā)明專利，僅有極少量的實(shí)用新型專利，無(wú)外觀設(shè)計(jì)專利，說(shuō)明軸承技術(shù)領(lǐng)域仍然屬于新技術(shù)領(lǐng)域，有較高的技術(shù)含量。另外，國(guó)外軸承企業(yè)的專利大多分布在F16C，B60B，C10M等10大技術(shù)領(lǐng)域。其中尤以F16C為主,主要指如軸承結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)的創(chuàng)新技術(shù)；第2位是B60B，主要是指機(jī)車類軸承的創(chuàng)新，如高速鐵路軸承、汽車軸承等；第3位是C10M，主要指在軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)或潤(rùn)滑油方面有新的突破；第4位是F16D，主要是指離合器軸承； 第5位是H02K，主要指電動(dòng)機(jī)類軸承；其他領(lǐng)域主要為軸承的熱處理技術(shù)(C21D)及相關(guān)測(cè)量技術(shù)(G01L，G01P)。

圖3 國(guó)外軸承專利申報(bào)中技術(shù)熱點(diǎn)趨勢(shì)分布或技術(shù)發(fā)展方向

圖4 國(guó)外專利申報(bào)中技術(shù)熱點(diǎn)趨勢(shì)與年度分布圖

圖5 國(guó)外前10名專利申報(bào)人技術(shù)領(lǐng)域IPC分布

從圖2及圖6～圖8中可以看出，國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)申報(bào)的專利以實(shí)用新型為主。只有洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司的發(fā)明專利比例較大，約占申報(bào)專利的二分之一；其他企業(yè)的發(fā)明專利不到其申報(bào)量的20%。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)與國(guó)外著名軸承企業(yè)仍然有較大差距。另外，還可看出國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)的專利大多分布在F16C，G01B，G01M等10大技術(shù)領(lǐng)域。其中,該分布與國(guó)外相同，也以F16C為主(表明國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)在該方面也具有較強(qiáng)的創(chuàng)新能力)；第2位是G01B，主要是指以機(jī)械方法為特征的計(jì)量設(shè)備等，如軸承設(shè)計(jì)、加工等計(jì)量裝備；第3位是G01M，主要指機(jī)械部件的測(cè)試等技術(shù)；第4位是B24B，主要指加工軸承的機(jī)床或裝置；第5位是B23Q，主要指工件或刀具的緊固、支承、定位等裝置;其他為機(jī)車類軸承方面的創(chuàng)新，如高速鐵路軸承、汽車軸承等(B60B)；軸承的熱處理技術(shù)等(C21D)；軸承的相關(guān)加工技術(shù)、成形技術(shù)和表面處理技術(shù)(B23P，B29C，C23C)。

圖6 國(guó)內(nèi)軸承專利申報(bào)中技術(shù)熱點(diǎn)趨勢(shì)分布或技術(shù)發(fā)展方向

圖7 國(guó)內(nèi)專利申報(bào)中技術(shù)熱點(diǎn)趨勢(shì)與年度分布圖

圖8 國(guó)內(nèi)前10名專利申報(bào)人技術(shù)領(lǐng)域IPC分布

通過(guò)對(duì)比分析可以看出，國(guó)外知名軸承企業(yè)申報(bào)的專利，技術(shù)附加值較高，基本上是原創(chuàng)性或軸承設(shè)計(jì)、加工等的關(guān)鍵技術(shù)；而國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)所申報(bào)的專利，與國(guó)外知名軸承企業(yè)所申報(bào)專利相關(guān)的只有F16C，B60B，C21D，其他領(lǐng)域大部分為軸承加工中涉及的裝備或刀具、支承等方面。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)在軸承的潤(rùn)滑、低噪聲、機(jī)車軸承技術(shù)及離合器軸承等領(lǐng)域仍然與國(guó)外有一定的差距。

技術(shù)生命周期與專利指標(biāo)結(jié)合，可以判斷企業(yè)的強(qiáng)勢(shì)技術(shù)領(lǐng)域，從圖9可以看出，國(guó)外軸承企業(yè)在1988—2001年間專利的年申報(bào)量在20項(xiàng)以內(nèi)，介入該技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)或研究人員相對(duì)較少；這表明此項(xiàng)技術(shù)在中國(guó)的保護(hù)處于萌芽期。而2001—2004年，年申報(bào)量和申報(bào)人數(shù)呈快速上升趨勢(shì)；這表明國(guó)外軸承企業(yè)的專利技術(shù)處于快速成長(zhǎng)期；而后年申報(bào)量和申報(bào)人數(shù)處于平穩(wěn)狀態(tài)；這表明此項(xiàng)技術(shù)處于成熟期，保護(hù)力度最大。而2005—2007年，國(guó)外軸承企業(yè)的專利年申報(bào)量處于下降狀態(tài)，退到了2001—2002年的水平；這表明此項(xiàng)技術(shù)可能進(jìn)入了衰退期(也有可能是由于專利的公開滯后造成的)。從圖10可以看出， 2006年后我國(guó)軸承企業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域步入快速成長(zhǎng)期，但距離成熟期仍有一段距離。圖9～圖11表明，國(guó)外軸承企業(yè)在軸承技術(shù)領(lǐng)域的專利具有較短的生命周期，技術(shù)更新較快，在我國(guó)仍處在技術(shù)領(lǐng)先的地位，且大部分技術(shù)處于專利保護(hù)期內(nèi)。

圖9 國(guó)外軸承領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)生命周期分析

圖10 國(guó)內(nèi)軸承領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)生命周期分析

圖11 國(guó)外軸承專利存活期分析

3 結(jié) 論

(1)通過(guò)專利信息分析可知，在軸承技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)與國(guó)外知名軸承企業(yè)有較大的差距。

(2)國(guó)外著名軸承企業(yè)的專利基本上為發(fā)明專利，有極少量的實(shí)用新型專利，無(wú)外觀專利，這些專利基本上都是原創(chuàng)性的或軸承設(shè)計(jì)及加工等需要的關(guān)鍵技術(shù)；而國(guó)內(nèi)軸承企業(yè)的專利以實(shí)用新型為主，差距較大。

(3)國(guó)外著名軸承企業(yè)的專利具有較短的生命周期，且大部分技術(shù)仍處于專利保護(hù)期內(nèi)。