袁慶霓 袁慶云 孫雋楓

隨著國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略的推進(jìn)，專利戰(zhàn)略作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略的重要組成部分得到國(guó)家、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)等主體的高度重視，工業(yè)設(shè)計(jì)和制造的整個(gè)流程基本由計(jì)算機(jī)輔助完成，應(yīng)運(yùn)而生的數(shù)字制造資源漸漸占有重要地位。其中，數(shù)字制造資源共享技術(shù)發(fā)展非常重要，例如:在CAD/CAM應(yīng)用過(guò)程中，利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM技術(shù)可以極大地提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和全數(shù)字化制造;企業(yè)資源計(jì)劃ERP是以實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物的管理為目標(biāo);供應(yīng)鏈管理SCM用于實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部與上游企業(yè)之間的物流管理;客戶關(guān)系管理CRM可以幫助企業(yè)建立、挖掘和改善與客戶之間的關(guān)系;以虛擬設(shè)計(jì)和虛擬制造為基礎(chǔ)的虛擬企業(yè)，開(kāi)發(fā)周期短，產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)成功率高。上述技術(shù)的集成整合了企業(yè)的管理，促進(jìn)了從決策層到執(zhí)行層的快速反應(yīng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息流、物流和資金流的高質(zhì)量傳遞。

一、數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化技術(shù)

當(dāng)獲得制造任務(wù)后，為縮短制造時(shí)間，降低成本，提高質(zhì)量和服務(wù)水平，追求最佳經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)，根據(jù)制造任務(wù)及制造要求等相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)字制造資源的制造能力、狀態(tài)進(jìn)行檢查，從所有可共享的數(shù)字制造資源中選擇最優(yōu)化的資源進(jìn)行制造過(guò)程就是制造資源共享優(yōu)化問(wèn)題。動(dòng)態(tài)共享是指共享的制造資源是動(dòng)態(tài)性的，資源擁有者可以自由地共享該制造資源和隨時(shí)停止共享服務(wù)。

數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化研究主要有以下兩方面:

第一，數(shù)字制造資源節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)搜索及資源狀態(tài)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)維護(hù)問(wèn)題。根據(jù)制造任務(wù)，要從整個(gè)數(shù)字制造系統(tǒng)中查找可共享的制造資源，且該資源節(jié)點(diǎn)能夠完成提出的制造任務(wù)。數(shù)字制造系統(tǒng)通過(guò)維護(hù)這樣一份共享制造資源的動(dòng)態(tài)鏈表來(lái)獲得共享資源的動(dòng)態(tài)信息。

第二，數(shù)字制造節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題。數(shù)字制造系統(tǒng)是一個(gè)全球范圍的制造大系統(tǒng)，所有的制造企業(yè)都可以加入到該系統(tǒng)中來(lái)，成為系統(tǒng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，從多個(gè)可用的制造節(jié)點(diǎn)中選擇合適節(jié)點(diǎn)，使全生命周期制造過(guò)程獲得最大的效益是數(shù)字制造系統(tǒng)成功運(yùn)行的關(guān)鍵。

二、數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化技術(shù)專利分析數(shù)據(jù)

本文所涉及的數(shù)據(jù)主要以美國(guó)商標(biāo)局USPTO、歐洲專利局WORLDWIDE數(shù)據(jù)庫(kù)和中外專利數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)平臺(tái)CNIPR的專利文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，采集數(shù)據(jù)為1984年至2012年5月的數(shù)據(jù)，包括發(fā)明、實(shí)用新型。在反復(fù)試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，為了便于統(tǒng)計(jì)和更有針對(duì)性，兼顧數(shù)據(jù)的可比性，最終確定的中文檢索式是:(摘要=制造資源or摘要=動(dòng)態(tài)優(yōu)化or摘要=優(yōu)化調(diào)度)and(主分類號(hào)=(G60F)or主分類號(hào)=(G06Q)or主分類號(hào)=(H04L));英文檢索式是:(ab=(Manufacturing Resources)or ab=(dynamic optimization)or ab=(Optimization dispatchers))and(pic=(G60F)or pic=(G06Q)or pic=(H04L))。經(jīng)過(guò)去重和篩選，數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化技術(shù)相關(guān)的專利共計(jì)1911件，其中中國(guó)申請(qǐng)量為212件，在后續(xù)所涉及的數(shù)據(jù)分析以此數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)。

三、專利分析

1.專利申請(qǐng)量趨勢(shì)分析。

表1 全球數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利申請(qǐng)量統(tǒng)計(jì)

表1反映的是數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化全球?qū)＠暾?qǐng)量年度趨勢(shì)。從表中可以看到，該項(xiàng)技術(shù)專利，早在1988年，在美國(guó)就有了一件專利，但直到1995年以后，專利申請(qǐng)量才開(kāi)始出現(xiàn)較為明顯的上升，到2007年數(shù)量上升至233件。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始至90年代末，雖然1999年，2001年兩年的時(shí)間里，專利申請(qǐng)數(shù)量出現(xiàn)了小高潮，但這些年里，數(shù)據(jù)一直維持平穩(wěn)的態(tài)勢(shì)，并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的高潮和低谷。在2000年以后，該項(xiàng)技術(shù)迎來(lái)了其技術(shù)革命，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)迎來(lái)了新的發(fā)展，2001年申請(qǐng)量已經(jīng)達(dá)到120件，2007年233件迎來(lái)了該項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)的高峰。雖然經(jīng)歷了2009年150件、2011年72件的兩個(gè)低潮，但該項(xiàng)專利申請(qǐng)逐步上升的基本態(tài)勢(shì)并未改變。可見(jiàn)，從年度分析看，該項(xiàng)技術(shù)在今后幾年將可能保持繼續(xù)增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

相對(duì)于全球申請(qǐng)而言，該技術(shù)領(lǐng)域在我國(guó)的專利保護(hù)和發(fā)展起步較晚。直到1999年開(kāi)始，每年才有少量的專利申請(qǐng)，直到2006一定數(shù)量的專利申請(qǐng)。這也體現(xiàn)了我國(guó)數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化技術(shù)創(chuàng)新程度在不斷提高。

2.國(guó)家/地區(qū)分布。根據(jù)每個(gè)專利申請(qǐng)?zhí)柕那皟晌粐?guó)家/地區(qū)代碼代表，對(duì)422個(gè)全球?qū)＠M(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，可以得到數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利申請(qǐng)全球分布情況。

表2 全球數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利國(guó)家/區(qū)域分布

表2反映了全球數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利國(guó)家/區(qū)域分布情況。從表中可以看出，美國(guó)( 1087 件)、世知組織( 325 件)、中國(guó)( 212 件)、歐洲( 5 件)、加拿大( 4 件)是數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的主要國(guó)家。美國(guó)是電子信息技術(shù)發(fā)展最強(qiáng)的國(guó)家，該技術(shù)專利在美國(guó)的申請(qǐng)年份跨度很廣，說(shuō)明該技術(shù)領(lǐng)域在這個(gè)國(guó)家已經(jīng)有了良好的市場(chǎng)和研發(fā)基礎(chǔ)。而對(duì)于我國(guó)來(lái)講，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)在該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量也明顯上升，除與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展有關(guān)外，還與我國(guó)在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與綜合國(guó)力日趨增強(qiáng)的背景下，面臨轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)在要求，注重經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量，因而關(guān)注、重視并鼓勵(lì)高新技術(shù)的發(fā)展有關(guān)，從而為數(shù)字制造資源共享領(lǐng)域的專利申請(qǐng)奠定了政策基礎(chǔ)。

3.IPC構(gòu)成。數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化主要在G(物理)和H(電學(xué))部類的專利申請(qǐng)，但在G(物理)中的申請(qǐng)量較大，申請(qǐng)專利384件，占總數(shù)60.57%，而在其他部中的專利申請(qǐng)相對(duì)較少。下面將對(duì)該技術(shù)專利的IPC大類和小類進(jìn)行分析。

表3反映的是全球數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利IPC小類分布情況。從表中可以看到，數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化G部類下的專利仍然是所有專利中的核心技術(shù)和熱點(diǎn)技術(shù)。涉及G06F(電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理)的專利申請(qǐng)有343件，是擁有專利申請(qǐng)量最多的IPC小類，占該部類申請(qǐng)總數(shù)的48.4%;而涉及 H04L(數(shù)字信號(hào)的傳輸)的專利申請(qǐng)有106件，占該部類申請(qǐng)總數(shù)的14.85%;涉及H04Q(選擇)的專利申請(qǐng)有97件，占該部類申請(qǐng)總數(shù)的13.59%。因此可以認(rèn)為，這些IPC小類所代表的技術(shù)領(lǐng)域是全球數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化的熱點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。

表3 全球數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利IPC小類分布

4.申請(qǐng)人分析。全球數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利的主要申請(qǐng)人及其專利申請(qǐng)量。從國(guó)外來(lái)看，IBM公司申請(qǐng)了183件專利，是專利申請(qǐng)量最多的申請(qǐng)人，IBM公司是一家美國(guó)公司，在過(guò)去的幾年里，IBM已經(jīng)完成了業(yè)務(wù)模式的完全轉(zhuǎn)型。目前，IBM的主要業(yè)務(wù)部門(mén)包括:全球信息科技服務(wù)部，全球企業(yè)咨詢服務(wù)部，軟件集團(tuán)，系統(tǒng)與科技部。其次是微軟公司，微軟共申請(qǐng)了70件，微軟是目前全球最大的電腦軟件提供商。微軟開(kāi)發(fā)過(guò)多種軟件產(chǎn)品，包括了操作系統(tǒng)、辦公軟件、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編譯器以及解譯器、互聯(lián)網(wǎng)客戶程序，例如網(wǎng)頁(yè)瀏覽器和電郵客戶端等。還有SIEMENS AG(西門(mén)子公司)申請(qǐng)了21件，西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)技術(shù)集團(tuán)(IA＆DT)是全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商，基于全集成自動(dòng)化(TIA)和全集成能源管理(TIP)理念，在生產(chǎn)自動(dòng)化、過(guò)程自動(dòng)化、樓宇電氣安裝和電子裝配系統(tǒng)領(lǐng)域提供多種創(chuàng)新、可靠、高效和優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、系統(tǒng)、解決方案及服務(wù)。IA＆DT的產(chǎn)品和服務(wù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、機(jī)械、金屬、食品、飲料、包裝、汽車(chē)、電力、化工、航空航天等行業(yè)。QUALCOMM INC公司申請(qǐng)了42件。除此以外，其他申請(qǐng)人也申請(qǐng)了一定數(shù)量的數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利。依次可以認(rèn)為，這些申請(qǐng)人比較關(guān)注該技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新，并具有一定的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和專利保護(hù)優(yōu)勢(shì)。

表4 我國(guó)數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利主要申請(qǐng)人統(tǒng)計(jì)

表4反映了我國(guó)數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利主要申請(qǐng)人的情況。從表中可以看出，與全球?qū)＠暾?qǐng)不同，我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的專利主要科研院所和通訊公司申請(qǐng)，其中申請(qǐng)主要以華為技術(shù)有限公司、中興通訊股份有限公司、國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司和大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司，其次是北京郵電大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等科研院所。這一方面說(shuō)明了以上這些申請(qǐng)人在我國(guó)數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域具有創(chuàng)新和專利優(yōu)勢(shì)，另一方面也說(shuō)明了我國(guó)企業(yè)對(duì)于該技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新或?qū)＠暾?qǐng)意識(shí)尚待加強(qiáng)。

數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化的研究和開(kāi)發(fā)，隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。該技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)主要以公司為主，MANUGISTICS INC、西門(mén)子、IBM公司等已經(jīng)建立起強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行了商業(yè)化運(yùn)作，其主要市場(chǎng)集中在美國(guó)。

我國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家，隨著自身經(jīng)濟(jì)和政府政策導(dǎo)向作用的加強(qiáng)，已經(jīng)成為數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化專利量增速最快的國(guó)家，但是可以看到，我們?nèi)匀慌c美國(guó)存在差距:第一，由于我國(guó)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)起步較晚，而行業(yè)的先行者已經(jīng)完成了最初的技術(shù)積累;第二，目前，我國(guó)企業(yè)信息化剛剛興起，行業(yè)鏈發(fā)展并不完善，制約著數(shù)字制造資源動(dòng)態(tài)共享與優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展;第三，加之我國(guó)的研發(fā)力量不夠強(qiáng)大，內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)程度低，仍然停留在研發(fā)為主的階段，大規(guī)模的具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)尚未成形。

因此，我國(guó)應(yīng)著力培育一批有實(shí)力的重點(diǎn)企業(yè)，企業(yè)則可以通過(guò)聘請(qǐng)具有較強(qiáng)研發(fā)實(shí)力的高校、研究所合作研發(fā)，盡快加強(qiáng)科研力量并促進(jìn)該領(lǐng)域的創(chuàng)新和研發(fā)。

［1］高世文，郭宇等.基于仿真優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)化制造資源規(guī)劃技術(shù)［J］.南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，(5).

［2］孫衛(wèi)紅，馮毅雄等.面向大規(guī)模定制的網(wǎng)絡(luò)制造資源優(yōu)化配置［J］.南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，(34).

［3］張會(huì)福.數(shù)字制造系統(tǒng)資源共享理論框架及關(guān)鍵技術(shù)研究.博士學(xué)位論文，武漢理工大學(xué)，2009.

［4］黃曉莉，鄭佳等.基于專利情報(bào)分析的中國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)研究［J］.情報(bào)雜志，2012，(31).

［5］楊鐵軍，曾志華.專利信息利用技能［M］.北京:知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社，2012.

［6］應(yīng)碩，汪洋等.專利情報(bào)在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手分析中的應(yīng)用［J］.圖書(shū)館理論與實(shí)踐，2012，(7).