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為助力企業(yè)發(fā)展，便于熟悉及掌握自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展，東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所資深專家團(tuán)隊(duì)集思廣益而形成自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展簡報(bào)供企業(yè)查閱。
一、中國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)介紹
所謂自動(dòng)化即工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)，是指綜合運(yùn)用一系列先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行綜合控制并應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的先進(jìn)技術(shù)，
它主要包括機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)以及電氣技術(shù)等。換一種方式說，工業(yè)自動(dòng)化控制要根據(jù)人的控制需求預(yù)先設(shè)定好流程，然后運(yùn)用設(shè)備（控制器和儀表），實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的過程。
通常工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)需要的設(shè)備包括四類，即可編程序控制器（以下簡稱PLC）、工業(yè)PC機(jī)、分布式控制系統(tǒng)（以下簡稱DCS）、嵌入式計(jì)算機(jī)及OEM產(chǎn)品。
其中PLC根據(jù)其規(guī)模的不同分為大型、中型和小型PLC；工業(yè)PC機(jī)可以適應(yīng)比較惡劣的環(huán)境條件，因此應(yīng)用的地區(qū)不受環(huán)境限制，在進(jìn)行生產(chǎn)控制時(shí)依靠輸入輸出接口；DCS根據(jù)規(guī)模不同分為多級(jí)多層、中小型、兩級(jí)分布式控制系統(tǒng)；嵌入式計(jì)算機(jī)中的設(shè)備組成包括PID調(diào)節(jié)器以及控制器等。
我國工業(yè)自動(dòng)化控制發(fā)展的歷程比較短，開始的時(shí)間較晚，是在20世紀(jì)40年代才開始產(chǎn)生并發(fā)展的，那時(shí)我國的自動(dòng)化控制設(shè)備采用的是單機(jī)加工的方式，一直到20世紀(jì)70年代，我國才開始采用流水線作業(yè)的方式，比較廣泛地在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，這也是工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志階段。目前，我國自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)融入了信息技術(shù)等高科技技術(shù)，并綜合了其他科學(xué)技術(shù)。
二、中國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況及發(fā)展趨勢
1. 發(fā)展情況
近年來，自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、建筑、信息技術(shù)、航空航天等領(lǐng)域。根據(jù)研究，全球自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)在2018年將達(dá)到1680億美元；由于進(jìn)入本行業(yè)較晚且缺乏核心技術(shù)積累，我國的自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展較為緩慢，目前高端產(chǎn)品主要依賴國外進(jìn)口，西門子、庫卡、ABB、安川、發(fā)那科等國際廠商占據(jù)了國內(nèi)較大市場份額。隨著國內(nèi)廠商生產(chǎn)技術(shù)和工藝的不斷提高，對(duì)進(jìn)口廠商產(chǎn)品的替代效應(yīng)日益增強(qiáng)。在國內(nèi)的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，未來很長一段時(shí)間的驅(qū)動(dòng)因素就來自于國產(chǎn)化的替代，國產(chǎn)替代品極高性價(jià)比是強(qiáng)有力的競爭優(yōu)勢。
2. 市場規(guī)模
目前自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)主要涉及到以下方面，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、可編輯邏輯控制器和工業(yè)機(jī)器人等等，這些方面的市場規(guī)模數(shù)據(jù)能夠較直觀體現(xiàn)出我國近年來的自動(dòng)化普及水平。
（1）電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
主要作為電機(jī)的核心控制裝置，是電機(jī)的心臟，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器基于電力電子技術(shù)中的電子變頻技術(shù)，主要用于將固定頻率的交流電源轉(zhuǎn)換成電壓可調(diào)或者頻率可調(diào)的交流電，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的速度和力矩的精確控制。而隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)以及節(jié)能環(huán)保需求日益增強(qiáng)，工業(yè)設(shè)備的自動(dòng)化控制水平要求提高，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器市場將保持持續(xù)增長；預(yù)計(jì)至2018年，我國低壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)器市場規(guī)模將達(dá)240億元。
驅(qū)動(dòng)器市場規(guī)模
（2）可編輯邏輯控制器
可編程邏輯控制器（PLC）主要由微處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM/ROM）、輸入輸出接口（I/O）電路、通信接口及電源組成，是各類工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的核心部件之一。根據(jù) I/O 點(diǎn)數(shù)來分來，PLC 可分為小型、中型和大型三種類型，麥格米特的產(chǎn)品主要為小型 PLC。
2017年P(guān)LC市場規(guī)模達(dá)到約85億，同比增長超過20%。其中 OEM市場是PLC產(chǎn)品的主要推動(dòng)力。我們認(rèn)為受益國內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化水平提升，以及3C制造等下游行業(yè)快速發(fā)展帶動(dòng)，國內(nèi)PLC市場規(guī)模有望穩(wěn)步增長，未來三年有望保持12%復(fù)合增速，2020年市場規(guī)模有望突破120億元。
（3）工業(yè)機(jī)器人
工業(yè)機(jī)器人既是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐裝備，也是改善人類生活方式的重要切入點(diǎn)，其研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用是衡量一個(gè)國家科技創(chuàng)新、高端制造發(fā)展水平的重要標(biāo)志。大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，對(duì)于打造我國制造新優(yōu)勢，推動(dòng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加快制造強(qiáng)國建設(shè)，改善人們生活水平具有重要意義。近年來，隨著國家對(duì)工業(yè)機(jī)器人的扶持力度不斷加大，本土企業(yè)不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，特別是伴隨關(guān)鍵性零部件方面的技術(shù)積累，國內(nèi)機(jī)器人企業(yè)正積極搶占市場。
從市場規(guī)模方面來看，根據(jù)數(shù)據(jù)，2016年中國工業(yè)機(jī)器人銷售額達(dá)到34億美元，增長率達(dá)到31.3%，隨著工業(yè)機(jī)器人市場需求的旺盛，預(yù)計(jì)2018年中國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模將超50億美元。
圖4 2012-2017年中國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模
三、專利申請(qǐng)態(tài)勢分析
1. 自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)
由于純?nèi)斯さ纳a(chǎn)能力有限，作業(yè)質(zhì)量得不到有效的保證，自動(dòng)化技術(shù)成為當(dāng)前各行各業(yè)的迫切需求。自動(dòng)化具有巨大的優(yōu)點(diǎn)，包括能夠自動(dòng)處理生產(chǎn)信息，檢測精準(zhǔn)度高，工作效率快，作業(yè)質(zhì)量高；可以通過設(shè)計(jì)好預(yù)先的流程，達(dá)到想要的生產(chǎn)效果；可以提高材料的適用性，對(duì)人們的生產(chǎn)和需求有很大的幫助，可以節(jié)約時(shí)間，降低制造成本，提升公司的效益，推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，因此，目前中國的關(guān)于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的專利呈逐年上升的趨勢。
（1）自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)專利申請(qǐng)分析
近20來，隨著我自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，關(guān)于自動(dòng)化的專利申請(qǐng)量逐漸增多，尤其從2010年開始急速上升，說明我國各企業(yè)對(duì)于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的重視，以及對(duì)自動(dòng)化的核心技術(shù)，重點(diǎn)技術(shù)進(jìn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重視。由于2017年和2018年仍有大部分專利仍未公開，所以并沒有完全統(tǒng)計(jì)到2017年和2018年的具體專利申請(qǐng)量的數(shù)據(jù)。
專利申請(qǐng)技術(shù)主要集中在G06F（電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理）、G01N（借助于測定材料的化學(xué)或物理性質(zhì)來測試或分析材料）和B65G（運(yùn)輸或貯存裝置，例如裝載或傾斜用輸送機(jī)；車間輸送機(jī)系統(tǒng)；氣動(dòng)管道輸送機(jī)）等幾個(gè)分類上。
我國這些年主要專利申請(qǐng)分布在江蘇、廣東、浙江等地，這些地區(qū)企業(yè)以及研究院校較多，且屬于國內(nèi)的研發(fā)重地，如國家電網(wǎng)公司在自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量處于全國前列，對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)進(jìn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)比較重視。
專利申請(qǐng)量排行榜上有名的企業(yè)主要為國家電網(wǎng)公司、中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所以及西門子等，這些企業(yè)以自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)為主，生產(chǎn)多元化，擁有非常多的產(chǎn)品，涵蓋多個(gè)自動(dòng)化領(lǐng)域，每年投入非常多的資金進(jìn)行研發(fā)。
因此，現(xiàn)代的研發(fā)方向應(yīng)該往自動(dòng)化方向靠攏，實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)質(zhì)量，企業(yè)應(yīng)該多了解市場走向，招攬技術(shù)人才，進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，產(chǎn)品要多元化，才能拓展中國市場，進(jìn)而帶動(dòng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
（2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)器專利申請(qǐng)分析
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)專利在2009年以后，其申請(qǐng)量快速增長，在2016年達(dá)到第一個(gè)高峰，由于2017年和2018年仍有大部分專利仍未公開，所以并沒有完全統(tǒng)計(jì)到2017年和2018年的具體專利申請(qǐng)量的數(shù)據(jù)。近10年來，自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的相關(guān)企業(yè)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的創(chuàng)新力度加大，以及對(duì)其的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的重視。
目前關(guān)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的申請(qǐng)量最多的地方在于江蘇，說明江蘇擁有較強(qiáng)的研究電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研究院校，其中浙江大學(xué)是電機(jī)驅(qū)動(dòng)器專利申請(qǐng)量最多的院校。
因此建議相關(guān)企業(yè)與院校加強(qiáng)合作，互相學(xué)習(xí)，加強(qiáng)跟國內(nèi)的優(yōu)秀院校進(jìn)行技術(shù)交流，引入優(yōu)秀的人才，才能讓行業(yè)發(fā)展的更好。
（3）可編輯邏輯控制器（PLC）專利申請(qǐng)分析
專利申請(qǐng)趨勢
近幾年專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)逐步的趨勢，增長速度較大，由于2017年和2018年仍有大部分專利仍未公開，所以并沒有完全統(tǒng)計(jì)到2017年和2018年的具體專利申請(qǐng)量的數(shù)據(jù)。
可編輯邏輯控制器專利申請(qǐng)量較多的是江蘇，申請(qǐng)量較大的企業(yè)有荷蘭聯(lián)合利華有限公司、國家電網(wǎng)公司、帝國化學(xué)工業(yè)公司和北新集團(tuán)建材股份有限公司等企業(yè)，另外也有涉及到國內(nèi)的研究院校，往往這些企業(yè)和研究院校能夠研發(fā)出很不錯(cuò)的產(chǎn)品，再配合知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，所以在技術(shù)研發(fā)的同時(shí)，各企業(yè)都應(yīng)該重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，這樣才能保證在擁有自己的技術(shù)的同時(shí)，還能保護(hù)好技術(shù)，防止競爭對(duì)手抄襲自己的技術(shù)，推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。
（4）工業(yè)機(jī)器人專利申請(qǐng)分析
近20年關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)先平緩后急速上升的趨勢，尤其從2012開始急速上升，由于2017年和2018年仍有大部分專利仍未公開，所以并沒有完全統(tǒng)計(jì)到2017年和2018年的具體專利申請(qǐng)量的數(shù)據(jù)。
工業(yè)機(jī)器人專利申請(qǐng)量較多的是江蘇，申請(qǐng)量較大的企業(yè)有無錫百禾工業(yè)機(jī)器人有限公司、山東愛通工業(yè)機(jī)器人科技有限公司和沈陽新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司等企業(yè)，說明國內(nèi)企業(yè)在工業(yè)機(jī)器人的占比比較大，另外也有涉及到國內(nèi)的研究院校，建議國內(nèi)的企業(yè)可以跟國外的先進(jìn)企業(yè)和院校進(jìn)行長期的機(jī)器人研究的合作，再配合知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，這樣保證在擁有自己的技術(shù)的同時(shí)，還能保護(hù)好技術(shù)，推動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。
2. 關(guān)于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的申請(qǐng)人分析
（1）國家電網(wǎng)有限公司簡介
國家電網(wǎng)有限公司成立于2002年12月29日，是根據(jù)《公司法》規(guī)定設(shè)立的中央直接管理的國有獨(dú)資公司，是關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈和國家能源安全的特大型國有重點(diǎn)骨干企業(yè)。
公司以投資建設(shè)運(yùn)營電網(wǎng)為核心業(yè)務(wù)，承擔(dān)著保障安全、經(jīng)濟(jì)、清潔、可持續(xù)電力供應(yīng)的基本使命。公司經(jīng)營區(qū)域覆蓋26個(gè)�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），覆蓋國土面積的88%以上，供電服務(wù)人口超過11億人。
公司注冊(cè)資本8295億元，資產(chǎn)總額38088.3億元，穩(wěn)健運(yùn)營在菲律賓、巴西、葡萄牙、澳大利亞、意大利、希臘、中國香港等國家和地區(qū)的資產(chǎn)。公司連續(xù)14年獲評(píng)中央企業(yè)業(yè)績考核A級(jí)企業(yè)，2016~2018年蟬聯(lián)《財(cái)富》世界500強(qiáng)第2位、中國500強(qiáng)企業(yè)第1位，是全球最大的公用事業(yè)企業(yè)。
（2）國家電網(wǎng)有限公司專利申請(qǐng)分析
國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局在京發(fā)布了2017年主要工作統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及有關(guān)情況。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2017年，我國發(fā)明專利申請(qǐng)量為138.2萬件，同比增長14.2%。共授權(quán)發(fā)明專利42.0萬件，其中，國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)32.7萬件，同比增長8.2%。
2017年，國家電網(wǎng)有限公司申請(qǐng)發(fā)明專利9118項(xiàng)，獲授權(quán)發(fā)明專利3864項(xiàng)；截至2017年底，公司累計(jì)擁有專利73350項(xiàng)，其中發(fā)明專利16064項(xiàng)。公司專利申請(qǐng)量、授權(quán)量和累計(jì)擁有量連續(xù)7年排名央企第一，排名2017年國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)量的第一位。
國家電網(wǎng)有限公司近幾年的專利數(shù)量穩(wěn)步上升，說明國家電網(wǎng)有限公司在技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)上的強(qiáng)度大，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)意識(shí)高。
國家電網(wǎng)有限公司的技術(shù)主要分布在G01R（測量電變量；測量磁變量）、H02G（電纜或電線的安裝，或光電組合電纜或電線的安裝）上，主要國內(nèi)的電力設(shè)施建設(shè)相關(guān)。
近年來，公司認(rèn)真貫徹“科技興企”方針，大力實(shí)施“人才強(qiáng)企”戰(zhàn)略，緊緊抓住選拔、培養(yǎng)、使用、考核四個(gè)環(huán)節(jié)，在人才隊(duì)伍建設(shè)方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐。遵循“服務(wù)發(fā)展、人才優(yōu)先、以用為本、創(chuàng)新機(jī)制、高端引領(lǐng)、整體開發(fā)”指導(dǎo)方針，制定了《國家電網(wǎng)公司優(yōu)秀人才管理手冊(cè)》，建立四級(jí)、四類、四種稱號(hào)人才選拔培養(yǎng)體系（其中：四級(jí)人才分國家、公司、省公司、地市公司四個(gè)層級(jí)；四類人才分經(jīng)營、管理、技術(shù)和技能四個(gè)類別；四種稱號(hào)人才分科技領(lǐng)軍人才、專業(yè)領(lǐng)軍人才、優(yōu)秀專家人才和優(yōu)秀專家人才后備四種稱號(hào)），明確人才逐級(jí)選拔培養(yǎng)原則，構(gòu)建各級(jí)各類人才發(fā)展通道。
截至2017年年底，公司四級(jí)四類人才總量已達(dá)7.8萬名，其中：國家級(jí)人才340名，包括兩院院士8名，千人計(jì)劃和青年千人計(jì)劃專家20名，萬人計(jì)劃8名，國家有突出貢獻(xiàn)的中青年專家14名，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家145名，百千萬人才工程國家級(jí)人選25名，創(chuàng)新人才推進(jìn)計(jì)劃6名，中華技能大獎(jiǎng)獲得者4名，全國技術(shù)能手62名，全國青年崗位能手48名；公司（省部、行業(yè)）級(jí)人才7999名；省公司（地市、廳局）級(jí)人才30391名；地市公司級(jí)人才39272名。
總的來說，想要獲得技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)的企業(yè)都需要投入足夠的資金，并且與引進(jìn)優(yōu)秀的技術(shù)性人才，才能逐漸發(fā)展壯大，成為行業(yè)的領(lǐng)頭羊。
四、總結(jié)
總之，當(dāng)前工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)在我國很多行業(yè)中都得到了應(yīng)用，自動(dòng)化控制大大減輕了人工負(fù)擔(dān)，有效提升了工作效率，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，同時(shí)自動(dòng)化的應(yīng)用是科技發(fā)展的體現(xiàn)，它促進(jìn)了我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)優(yōu)化。在未來，我國工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)仍將結(jié)合多個(gè)學(xué)科，結(jié)合多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)不斷向前發(fā)展，走向更加智能化、網(wǎng)絡(luò)化、便捷化的道路。這對(duì)于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)繁榮、不斷提高我國綜合國力、提高國際競爭力具有十分積極的作用。