轴承行业的专利信息分析

2010-07-31牛青波贾现召潘晓梅何峰涛张亭亭

轴承 2010年3期

牛青波，贾现召，潘晓梅，何峰涛，张亭亭

(1.洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳 471039； 2.河南科技大学机电工程学院，河南洛阳 471003；3.保定市大为计算机软件开发有限公司，河北保定 071051)

专利信息记载了科技领域的发展以及人类的智慧和成果，是世界上数量最大、信息最全的科技文献资源之一，也是知识经济时代重要的战略资源之一。专利信息反映了技术所属企业试图通过法律手段，在一个或数个国家的经济市场，针对某技术领域和产品，实现阶段性的垄断。它涉及技术领域最新、最活跃的科技创新信息，是集技术信息、经济信息和法律信息为一体，在科学研究、技术创新、产品开发、技术贸易等诸多领域具有十分重要的作用，对于科技创新、决策具有宝贵的参考价值。

国外对专利分析这一领域的理论研究和实践已有几十年的历史。一些发达国家将专利信息用于分析比较、评估不同国家或企业的技术创新情况、技术发展现状以及跟踪和预测技术发展趋势，并以此为科技政策，尤其为专利战略的制定提供参考和依据。早在20世纪60年代，国际经济合作与发展组织 (OECD)就开始探究生产率要素与专利质量的内在联系。

与国外相比，我国1985年才正式实施现行的专利制度，由于人们对专利制度以及专利信息的作用认识不够充分，也没有引起重视；因此，对专利信息的分析以及专利战略的运用还处于初期阶段，专利文献研究内容还比较单一，多有重复研究现象。大多数专利信息及文献研究停留在对一个或几个专利检索网站检索系统的介绍或多个专利检索网站检索系统的相互比较上，缺乏针对具体技术领域的专利信息分析及情报研究。

专利信息分析是信息工作和科技工作相结合的产物。它通过各种定量或定性的分析方法，对大量杂乱、孤立的专利文献信息进行研究，挖掘专利信息之间的相互关联性以及深藏在大量信息中的客观事实真相，从而对特定技术或技术领域做出趋势预测，对竞争对手做出跟踪研究和信息预警等，进而得出指导国家、行业、企业生产和经营决策的重要决策信息。

1 专利信息分析的内容及常用方法

专利技术信息分析包括产业和技术领域发展趋势分析、技术分布分析和核心技术的挖掘。主要研究相关产业和技术领域的领先者、竞争对手的科技研发活动方向、研发能力、行业技术创新热点及专利保护特征等，了解某一国家、地区或企业相关产业和技术领域的技术活动及战略布局。

专利信息分析常用的方法有定性分析法、定量分析法和图表分析法(定量分析与定性分析结合)等，在实际应用中，这3种方法常常结合使用。本例采用图表分析法进行分析。定量分析法主要是对专利申报年度分析，了解总体专利申报量的年度变化趋势，从侧面分析各个国家的技术实力。通过申报人的申报量分析，了解主要竞争对手的技术实力情况；通过发明人分析，了解行业内的主要技术专家；通过专利文献国际通用IPC(国际专利分类表，简称IPC)技术分类号，了解企业或行业技术发展方向及技术热点；分析各个主要竞争对手对国家、地区的市场重视程度。定性分析法是对专利申报的技术情况进行分析，主要是技术生命周期的分析(件数/申报人数、件数/发明人数)、IPC技术分布的分析。其中本例涉及的领域IPC技术分类为：

F16C——轴，软轴，曲轴机构的元件，除传动元件以外的转动部件，带有在很大程度上不是由轴的运动形成的流体垫所支承的运动组件(如流体静压气垫轴承)，用于轴向和径向承载的滑动轴承，采用磁力或电支承装置，滚动轴承套圈等；

H02K——结构上与轴承相连接的电动机装置，电动机轴承支承装置等；

B60B——车轮，脚轮，车轴，车轮附着力的提高，轮毂等；

C10M——润滑组合物等；

C21D——改变黑色金属的物理结构，黑色或有色金属或合金热处理用的一般设备，通过脱碳、回火或其他处理使金属具有韧性等；

F01L——机器或发动机用的循环操作阀(一般的阀入F16K)；

F16D——联轴器、离合器、制动器；

F16H——传动装置；

G01L——测量力、应力、转矩、功、机械功率、机械效率或流体压力等；

G01P——线速度、角速度、加速度、减速度或冲击的测量等；

G01B——以采用机械方法为特征的计量设备等；

G01M——机械部件的测试等；

B24B——为磨削工件旋转面及相邻平面设计的机床或装置及其附件等；

B23Q——工件或刀具的夹固、支承、定位装置等；

B29C——塑料的成形或连接、塑性状态物质的一般成形等；

C23C——对金属材料的镀覆，用金属材料对材料的镀覆等；

B23P——金属的其他加工、组合加工等。

2 轴承行业专利信息分析

2.1 专利信息采集

对世界著名轴承企业以及国内主要轴承企业在国内申报的轴承专利进行分析，进而指导轴承企业研发和生产，或供相关部门进行参考。数据采集范围：1985—2008年中国轴承类专利公开数据，包括发明、实用新型和外观设计专利。考虑到专利申报公开滞后的原因(发明专利公开有18个月的滞后期)，这里主要考虑1985—2007年专利数据，国外轴承企业共有724项专利，国内轴承企业共有572项，如表1、表2所示。

表1 世界著名轴承企业的年度申报量项

表2 中国轴承企业的年度申报量项

2.2 专利信息分析结果

从表3和图1可以看出，国外在中国的轴承专利技术主要集中在日本、德国、美国及瑞典等世界著名轴承企业，其申报的专利基本上都是发明专利，前5名依次为NTN，Schaeffler，SKF，NSK，JTEKT。其中日本轴承企业在中国申报专利443项，占总申报数的61.2%。这表明日本轴承企业在中国轴承市场最为活跃，技术保护力度最大。德国以Schaeffler为代表，申报专利数占18.1%；瑞典SKF申报专利数占15.7%；美国轴承企业约占3.3%；国外其他轴承企业约占1.7%。

表3 国外著名轴承企业在中国申报专利前10名的情况

图1 国外轴承企业在我国申报专利前10名的申报类别

从表4和图2可以看出，国内轴承企业专利申报前5名依次为洛阳轴研科技股份有限公司、瓦房店轴承集团有限责任公司、洛阳LYC轴承有限公司、万向钱潮股份有限公司、常熟长城轴承有限公司。其中洛阳轴研科技股份有限公司轴承类专利申报量163项，在中国轴承企业中以绝对的优势占据第1位，占国内总申报数的28.5%；瓦房店轴承集团有限责任公司以85项专利位居第2，约占总申报数的14.8%。

表4 国内轴承企业申报专利前10名的情况

图2 国内轴承企业申报专利前10名的申报类别

从发明人等人才、技术储备方面看，国外轴承企业专利发明人数排在前5名的企业依次是NTN，Schaeffler，SKF，NSK，JTKET。其中，日本企业占到3家，这足以看出日本在轴承技术领域的实力。国内轴承企业前5名的依次为洛阳轴研科技股份有限公司、洛阳LYC轴承有限公司、瓦房店轴承集团有限责任公司、万向钱潮股份有限公司以及西北轴承股份有限公司。前5名的企业洛阳地区占了两家，同时在发明人数上洛阳轴研科技股份有限公司、洛阳LYC轴承有限公司甚至超过了NTN，Schaeffler公司，因此，洛阳地区的轴承技术实力仍在国内轴承行业处于领先地位。

从图1、图3～图5可以看出，国外轴承企业在中国申报的专利基本上都是发明专利，仅有极少量的实用新型专利，无外观设计专利，说明轴承技术领域仍然属于新技术领域，有较高的技术含量。另外，国外轴承企业的专利大多分布在F16C，B60B，C10M等10大技术领域。其中尤以F16C为主,主要指如轴承结构或设计的创新技术；第2位是B60B，主要是指机车类轴承的创新，如高速铁路轴承、汽车轴承等；第3位是C10M，主要指在轴承润滑系统或润滑油方面有新的突破；第4位是F16D，主要是指离合器轴承；第5位是H02K，主要指电动机类轴承；其他领域主要为轴承的热处理技术(C21D)及相关测量技术(G01L，G01P)。

图3 国外轴承专利申报中技术热点趋势分布或技术发展方向

图4 国外专利申报中技术热点趋势与年度分布图

图5 国外前10名专利申报人技术领域IPC分布

从图2及图6～图8中可以看出，国内轴承企业申报的专利以实用新型为主。只有洛阳轴研科技股份有限公司的发明专利比例较大，约占申报专利的二分之一；其他企业的发明专利不到其申报量的20%。这说明国内轴承企业与国外著名轴承企业仍然有较大差距。另外，还可看出国内轴承企业的专利大多分布在F16C，G01B，G01M等10大技术领域。其中,该分布与国外相同，也以F16C为主(表明国内轴承企业在该方面也具有较强的创新能力)；第2位是G01B，主要是指以机械方法为特征的计量设备等，如轴承设计、加工等计量装备；第3位是G01M，主要指机械部件的测试等技术；第4位是B24B，主要指加工轴承的机床或装置；第5位是B23Q，主要指工件或刀具的紧固、支承、定位等装置;其他为机车类轴承方面的创新，如高速铁路轴承、汽车轴承等(B60B)；轴承的热处理技术等(C21D)；轴承的相关加工技术、成形技术和表面处理技术(B23P，B29C，C23C)。

图6 国内轴承专利申报中技术热点趋势分布或技术发展方向

图7 国内专利申报中技术热点趋势与年度分布图

图8 国内前10名专利申报人技术领域IPC分布

通过对比分析可以看出，国外知名轴承企业申报的专利，技术附加值较高，基本上是原创性或轴承设计、加工等的关键技术；而国内轴承企业所申报的专利，与国外知名轴承企业所申报专利相关的只有F16C，B60B，C21D，其他领域大部分为轴承加工中涉及的装备或刀具、支承等方面。这说明国内轴承企业在轴承的润滑、低噪声、机车轴承技术及离合器轴承等领域仍然与国外有一定的差距。

技术生命周期与专利指标结合，可以判断企业的强势技术领域，从图9可以看出，国外轴承企业在1988—2001年间专利的年申报量在20项以内，介入该技术领域的企业或研究人员相对较少；这表明此项技术在中国的保护处于萌芽期。而2001—2004年，年申报量和申报人数呈快速上升趋势；这表明国外轴承企业的专利技术处于快速成长期；而后年申报量和申报人数处于平稳状态；这表明此项技术处于成熟期，保护力度最大。而2005—2007年，国外轴承企业的专利年申报量处于下降状态，退到了2001—2002年的水平；这表明此项技术可能进入了衰退期(也有可能是由于专利的公开滞后造成的)。从图10可以看出， 2006年后我国轴承企业在技术领域步入快速成长期，但距离成熟期仍有一段距离。图9～图11表明，国外轴承企业在轴承技术领域的专利具有较短的生命周期，技术更新较快，在我国仍处在技术领先的地位，且大部分技术处于专利保护期内。