基于專利文獻分析的貴州省智能制造產業研究＊

陳 寧，代玉潔，陳 琳，李嘯浪

（1.貴州省科學技術情報研究所，貴州 貴陽 550004；2.貴州省科技發展戰略研究院，貴州 貴陽 550004）

“十三五”是貴州省新興產業發展的重要機遇期，也是打造產業升級的關鍵時期[1]。目前，以互聯網、大數據、人工智能等信息技術正在引發新一輪科技革命，推動人類社會逐步步入智能化時代。隨著國家大數據綜合試驗區落地貴州，貴州省智能制造產業聯盟成立，諸如黎陽航空、航天電器、航天云網等智能制造企業的快速發展，為貴州省發展智能制造產業提供了較好的基礎，如何做大做強智能制造產業成為貴州省目前所面臨的主要問題[2-3]。

1 國內外智能制造發展現狀及趨勢

2008 年金融危機以來，發達國家紛紛提出“再工業化”戰略，并把智能制造作為未來制造業的主攻方向，給予一系列的政策支持，以搶占國際制造業科技競爭的制高點。2015-05，我國發布了《中國制造2025》，同樣指出要以推進智能制造為主攻方向，構建以智能制造為重點的新型制造體系。可以認為，智能制造是引領第三次工業革命浪潮的核心動力，智能制造所涵蓋的相關產業將成為未來世界工業發展領域的主導產業[4-7]。

為了貫徹落實《中國制造2015》，牢牢把智能制造這一主攻方向，工信部聯合相關部門組織實施了智能制造工程，著力完善智能制造頂層設計，注重部門協同和上下聯動，發揮企業主體作用。經過不斷努力，我國智能制造產業得到較快增長，2017 年，中國智能制造產業產值規模將近15 000億元。

2 貴州省智能制造發展優勢

近年來，貴州省借力大數據產業，大力發展智能制造產業，2017 年，貴州數字經濟增速37.2%，位列全國第一。貴州省發展智能制造產業有以下優勢。

2.1 交通網絡便捷

貴州是西南五省區中唯一與其他四省市都相鄰的省份。貴陽引領的黔中經濟區，北鄰成渝，東近長株潭，南靠北部灣經濟區，西接環東盟經濟區，區位優勢突出，堪稱中國西部的“十字路口”。

2.2 人才資源聚集

貴州是中國首個大數據綜合建設試驗區，貴陽有大學城、清鎮職教城等科教和創新資源集中區域，這些區域能為全省制造產業培養高端技能人才。

2.3 投資成本低廉

無論土地成本、人工成本、用電成本，貴州省較全國都有優勢。貴州能源資源富集，是“西電東送”的起源，電力水火并濟，能為全省智能制造產業發展等提供穩定可靠的能源支撐。

2.4 平臺基礎扎實

國家大數據綜合試驗區落地貴州，積極開展系統性試驗，培育新業態、新產業，貴州省大數據產業呈現良好發展勢頭。貴州省智能制造產業聯盟成立將引導聯盟成員間優勢互補、資源共享、抱團發展、互利共贏，對全省智能制造工作具有重要推動作用。另外，涌現出如黎陽航空、航天電器、航天云網等優勢智能制造企業，這些優勢企業將在智能制造發展中起帶頭示范作用。

3 智能制造產業鏈分解

智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。

本研究將從智能制造工業互聯與物聯網（上游）、智能制造支撐關鍵技術、軟件與設備（中游）、智能制造集成服務（下游）三個大環節分析對智能制造產業鏈進行分解，采用文獻計量的方法，通過大為專利數據庫、智立方數據庫，提取收集關鍵技術、核心技術、實用技術、基礎研究等技術并進行分類、匯總和分析，具體如表1 所示。

表1 智能制造產業鏈分解及關鍵技術、軟件及設備

4 智能制造產業技術遴選及分析

4.1 智能制造上游專利分析

本文數據分析來自INNOJOY 專利搜索引擎，對名稱或摘要含有相關關鍵詞的專利進行了檢索，數據檢索日期截至2018-07，經過檢索去噪去重，共找到相關專利申請4 252 件（其中工業互聯2 647 件、物聯網1 605 件）。本文采用INNOJOY 專利在線分析系統和Excel 對這些專利申請的相關信息進行了統計分析。

4.1.1 專利申請類型

按專利申請類型分，發明專利2 513 件，占專利總數的59.10%；實用新型專利1 681 件；外觀設計專利51 件，占專利總數的1.20%；進入中國國家階段的發明專利的國際申請7 件，占專利總數的0.16%.

4.1.2 專利年度申請趨勢

國內智能制造產業上游專利申請最早出現于1988 年，共2 件且均為實用新型專利，一個是一種三用途塑料光纖傳感器，另外一種是自動售糧機的智能化控制與計量裝置。1998—2000 年，年均申請量不超過2 件。2001—2010 年，申請量緩慢上升。2011—2014 年，申請量增長速度加快。2015—2017 年，申請量井噴式增長，其中2016 年申請量高達827 件，步入21 世紀后，隨著計算機技術及網絡信息技術的發展，智能制造技術人才得以應用，因此，基于智能制造技術的專利申請量逐年提高。基于2013 年德國提出的“工業4.0”概念以及2014 年我國提出的“中國制造2025”戰略，智能制造技術廣泛受到重視，因此，基于智能制造技術的專利申請量劇增。2018 年的申請量數據可以不作考慮，因為專利檢索截至2018-07，且專利通常在申請滿18個月才公開，2018 年申請的專利可能目前還沒有公開。智能制造產業上游專利申請年度趨勢如圖1 所示。

4.1.3 專利地區分析

從與智能制造產業上游相關的專利申請地區分布來看，廣東在該領域申請專利647 件，占全國專利總量的15.22%，其次是江蘇和北京，分別是565 件和525 件，位于第二和第三。另外，浙江、上海、四川、山東、陜西、安徽、遼寧、湖北、河南和天津在該領域專利申請量也超過了100 件。貴州在這方面的專利申請有所欠缺，只有17 件，在全國排第25 位。智能制造產業上游專利申請量Top20 的地區分布如圖2 所示。

圖1 智能制造產業上游專利申請年度趨勢圖

圖2 智能制造產業上游專利申請量Top20 的地區分布圖

4.1.4 主要專利申請機構分析

圍繞關鍵技術的專利申請，對智能制造上游發明專利擁有機構進行遴選，遴選指標為擁有專利申請量10 件以上的機構，共遴選到12 家機構，如圖3 所示。可以看出，專利申請機構主要分布在高校和科研院所，個人性質的企業較少，其中，浙江大學在此領域的專利申請量最多。

圖3 智能制造上游領域專利申請量Top10 機構

4.2 智能制造中游專利分析

本文數據分析來自INNOJOY 專利搜索引擎，對名稱或摘要含有相關關鍵詞的專利進行了檢索（檢索關鍵詞及表達式如表1 所示），數據檢索日期截至2018-07，經過檢索去噪去重，共找到相關專利申請10 349 件。本文采用INNOJOY專利在線分析系統和Excel 對這些專利申請的相關信息進行了統計分析。

4.2.1 專利申請類型

國內智能制造產業上游專利共有10 349 件，按專利申請類型分，發明專利6 368 件，占專利總數的61.53%；實用新型專利3 590 件，占專利總數的34.69%；外觀設計專利375 件，占專利總數的3.62%；進入中國國家階段的發明專利的國際申請16 件，占專利總數的0.15%.

4.2.2 專利年度申請趨勢

國內智能制造產業上游專利申請最早出現于1985 年，該專利主要發明了一種具有人工智能的功率因數補償控制器，可與電容屏配套成為功率因數（或無功功率）自動補償及改善供電質量的設備。2000 年以前，年均申請量不超過5件。2001—2010 年，申請量緩慢上升。2011—2014 年，申請量增長速度加快。2015—2017 年，申請量井噴式增長，其中2017 年申請量高，達3 025 件，分析原因，步入21 世紀后，隨著計算機技術及網絡信息技術的發展，智能制造技術人才得以應用，因此，基于智能制造技術的專利申請量逐年提高。基于2013 年德國提出的“工業4.0”概念以及2014年我國提出的“中國制造2025”戰略，智能制造技術廣泛受到重視，因此，基于智能制造技術的專利申請量劇增。智能制造產業上游專利申請年度趨勢如圖4 所示。

4.2.3 專利地區分析

從與智能制造產業中游相關的專利申請地區分布來看，廣東在該領域申請專利1 426件，占全國專利總量的13.78%，其次是江蘇和北京，分別是1 356 件和1 227 件，位于第二和第三。另外，浙江、上海、山東、安徽、遼寧、四川、湖北、天津、陜西、湖南、福建、重慶、河南、河北、廣西、黑龍江和吉林在該領域專利申請量也超過了100 件。貴州在這方面的專利申請有所欠缺，只有43 件，在全國排第25 位。智能制造產業上游專利申請量在百件以上的地區分布如圖5所示。

圖4 智能制造產業中游專利申請年度趨勢圖

圖5 智能制造產業中游專利申請量百件以上的地區分布圖

4.2.4 主要專利申請機構分析

圍繞關鍵技術的專利申請，對智能制造中游專利進行遴選，遴選擁有專利申請量Top10 的10 家機構，具體如圖6所示。可以看出，在智能制造中游領域專利申請機構主要是高校，但是北京百度網訊科技有限公司和旗下百度在線網絡技術（北京）有限公司在此領域獨占鰲頭。

4.3 智能制造下游專利分析

本文數據分析來自INNOJOY 專利搜索引擎，對名稱或摘要含有相關關鍵詞的專利進行了檢索（檢索關鍵詞及表達式如表1 所示），數據檢索日期截至2018-07，經過檢索去噪去重，共找到相關專利申請5 169 件。本文采用INNOJOY專利在線分析系統和Excel 對這些專利申請的相關信息進行了統計分析。

圖6 智能制造中游領域專利申請量Top10 機構

4.3.1 專利申請類型

按專利申請類型分，發明專利4 160 件，占專利總數的80.5%；實用新型專利989 件，占專利總數19.1%；外觀設計專利20 件，占專利總數的0.4%.

4.3.2 專利年度申請趨勢

國內智能制造產業下游專利申請年度趨勢如圖7 所示。國內智能制造產業下游專利申請最早出現于1985 年，共1件為實用新型專利，是湖南株洲市職工大學申請的原木自動測積儀。1985—2000 年，年均申請量為2.4 件。2001—2010年，申請量緩慢上升，年均申請量為5.78 件。2011—2017年，申請量增長速度飛速加快，年均申請量達到641.6 件，其中2017 年申請量高達1 210 件。

分析原因為，隨著“中國制造2025”戰略的部署和落實，智能制造在各個領域得到應用。

圖7 智能制造產業下游專利申請年度趨勢圖

4.3.3 專利地區分析

從與智能制造產業下游相關的專利申請地區分布來看，江蘇在該領域申請專利900 件，占全國專利總量的17.4%，其次是廣東和浙江，分別是815 件和435 件，位于第二和第三，占據全國專利總量分別為15.8%和8.4%.另外，上海、山東、北京、安徽、遼寧、天津、湖北、四川、河南、福建、湖南、河北和重慶在該領域專利申請量也超過了100 件。其中，貴州為23 件，在全國排第24 位。智能制造產業下游專利申請量的地區分布如圖8 所示。

4.3.4 主要專利申請機構分析

圍繞關鍵技術的專利申請，對智能制造下游專利進行遴選，遴選擁有專利申請量Top10 的10 家機構，具體如圖9所示。可以看出，在智能制造下游領域專利申請機構主要是企業，其中，大連運明自動化技術有限公司申請專利數最多。

圖8 智能制造產業下游專利申請量地區分布圖

圖9 智能制造下游領域專利申請量Top10 機構

5 貴州省智能制造產業招商對策建議

5.1 營造寬松政策環境，增強園區招商引力

圍繞產業發展的重點問題、企業生產經營的難點問題、企業普遍反映的熱點問題，在省市級層面上制定移動智能終端產業的專門政策，明確扶持重點、強化政策引導、為產業發展創造良好的環境。

5.2 發展軍民融合制造，建立軍民協作體系

出臺和完善相關政策支持軍民融合引領智能制造產業，建立智能制造再制造的軍民協作體系，利用好全省基礎優勢企業，依托軍工基地，引進企業發展軍民融合式智能制造產業，根據優勢互補、利益共享的原則，在做好保密工作的前提下，做到軍民兼容，互相轉化，將智能制造的軍事技術轉化用于民間。

5.3 積極培養引進人才，促進才創新發展

借鑒貴陽市引進大數據人才的做法，制訂出臺支持移動智能終端產業人才隊伍建設的專項政策，吸引產業領軍人才、高層次人才創新創業；開展政校企合作培養人才。定向專業人才培養、校企合作開發課程、培養學生實踐落地能力、培訓員工理論知識、實驗室和專業教室建設、留住本地人才、吸引外地人才等工作。

5.4 探索逆向物流體系，鼓勵發展智能再制造

按照“分散回收、集中配送、利用規范”的原則，積極推進逆向物流體系建設。由于智能制造產業拆解后零件多，存在回收數據、時間、質量等方面的不確定性，導致拆卸中心的貨源不確定，回收智能制造經拆卸的零部件所具有的不確定性，導致智能制造再制造生產供應的不確定性，這就需要建立與制造、回收、拆解相銜接的再制造管理制度，鼓勵有資質的再制造企業對廢舊智能制造及零部件產品進行回收和再制造，探索符合當地的逆向物流體系。