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一、中國自動化產業(yè)介紹

所謂自動化即工業(yè)自動化控制技術，是指綜合運用一系列先進技術進行綜合控制并應用到工業(yè)生產中的先進技術，

它主要包括機械技術、微電子技術、信息技術以及電氣技術等。換一種方式說，工業(yè)自動化控制要根據人的控制需求預先設定好流程，然后運用設備（控制器和儀表），實現(xiàn)工業(yè)生產自動化的過程。

通常工業(yè)自動化控制系統(tǒng)需要的設備包括四類，即可編程序控制器（以下簡稱PLC）、工業(yè)PC機、分布式控制系統(tǒng)（以下簡稱DCS）、嵌入式計算機及OEM產品。

其中PLC根據其規(guī)模的不同分為大型、中型和小型PLC；工業(yè)PC機可以適應比較惡劣的環(huán)境條件，因此應用的地區(qū)不受環(huán)境限制，在進行生產控制時依靠輸入輸出接口；DCS根據規(guī)模不同分為多級多層、中小型、兩級分布式控制系統(tǒng)；嵌入式計算機中的設備組成包括PID調節(jié)器以及控制器等。

我國工業(yè)自動化控制發(fā)展的歷程比較短，開始的時間較晚，是在20世紀40年代才開始產生并發(fā)展的，那時我國的自動化控制設備采用的是單機加工的方式，一直到20世紀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)生產中應用自動化技術，這也是工業(yè)自動化控制技術發(fā)展的標志階段。目前，我國自動化控制技術已經融入了信息技術等高科技技術，并綜合了其他科學技術。

二、中國自動化產業(yè)發(fā)展情況及發(fā)展趨勢

1. 發(fā)展情況

近年來，自動化實現(xiàn)了自動化生產，廣泛應用于機械制造、建筑、信息技術、航空航天等領域。根據研究，全球自動化產業(yè)在2018年將達到1680億美元；由于進入本行業(yè)較晚且缺乏核心技術積累，我國的自動化行業(yè)發(fā)展較為緩慢，目前高端產品主要依賴國外進口，西門子、庫卡、ABB、安川、發(fā)那科等國際廠商占據了國內較大市場份額。隨著國內廠商生產技術和工藝的不斷提高，對進口廠商產品的替代效應日益增強。在國內的工業(yè)自動化領域，未來很長一段時間的驅動因素就來自于國產化的替代，國產替代品極高性價比是強有力的競爭優(yōu)勢。

2. 市場規(guī)模

目前自動化產業(yè)主要涉及到以下方面，包括電機驅動器、可編輯邏輯控制器和工業(yè)機器人等等，這些方面的市場規(guī)模數據能夠較直觀體現(xiàn)出我國近年來的自動化普及水平。

（1）電機驅動器

主要作為電機的核心控制裝置，是電機的心臟，電機驅動器基于電力電子技術中的電子變頻技術，主要用于將固定頻率的交流電源轉換成電壓可調或者頻率可調的交流電，實現(xiàn)對電機的速度和力矩的精確控制。而隨著產業(yè)升級以及節(jié)能環(huán)保需求日益增強，工業(yè)設備的自動化控制水平要求提高，電機驅動器市場將保持持續(xù)增長；預計至2018年，我國低壓電機驅動器市場規(guī)模將達240億元。

驅動器市場規(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)自動化設備的核心部件之一。根據 I/O 點數來分來，PLC 可分為小型、中型和大型三種類型，麥格米特的產品主要為小型 PLC。

2017年PLC市場規(guī)模達到約85億，同比增長超過20%。其中 OEM市場是PLC產品的主要推動力。我們認為受益國內工業(yè)自動化水平提升，以及3C制造等下游行業(yè)快速發(fā)展帶動，國內PLC市場規(guī)模有望穩(wěn)步增長，未來三年有望保持12%復合增速，2020年市場規(guī)模有望突破120億元。

（3）工業(yè)機器人

工業(yè)機器人既是先進制造業(yè)的關鍵支撐裝備，也是改善人類生活方式的重要切入點，其研發(fā)和產業(yè)化應用是衡量一個國家科技創(chuàng)新、高端制造發(fā)展水平的重要標志。大力發(fā)展工業(yè)機器人產業(yè)，對于打造我國制造新優(yōu)勢，推動工業(yè)轉型升級，加快制造強國建設，改善人們生活水平具有重要意義。近年來，隨著國家對工業(yè)機器人的扶持力度不斷加大，本土企業(yè)不斷推動技術創(chuàng)新，特別是伴隨關鍵性零部件方面的技術積累，國內機器人企業(yè)正積極搶占市場。

從市場規(guī)模方面來看，根據數據，2016年中國工業(yè)機器人銷售額達到34億美元，增長率達到31.3%，隨著工業(yè)機器人市場需求的旺盛，預計2018年中國工業(yè)機器人市場規(guī)模將超50億美元。

圖4 2012-2017年中國工業(yè)機器人市場規(guī)模

三、專利申請態(tài)勢分析

1. 自動化產業(yè)

由于純人工的生產能力有限，作業(yè)質量得不到有效的保證，自動化技術成為當前各行各業(yè)的迫切需求。自動化具有巨大的優(yōu)點，包括能夠自動處理生產信息，檢測精準度高，工作效率快，作業(yè)質量高；可以通過設計好預先的流程，達到想要的生產效果；可以提高材料的適用性，對人們的生產和需求有很大的幫助，可以節(jié)約時間，降低制造成本，提升公司的效益，推動社會生產力的發(fā)展，因此，目前中國的關于自動化產業(yè)的專利呈逐年上升的趨勢。

（1）自動化產業(yè)專利申請分析

近20來，隨著我自動化產業(yè)的飛速發(fā)展，關于自動化的專利申請量逐漸增多，尤其從2010年開始急速上升，說明我國各企業(yè)對于自動化產業(yè)的重視，以及對自動化的核心技術，重點技術進行知識產權保護的重視。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)計到2017年和2018年的具體專利申請量的數據。

專利申請技術主要集中在G06F（電數字數據處理）、G01N（借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料）和B65G（運輸或貯存裝置，例如裝載或傾斜用輸送機；車間輸送機系統(tǒng)；氣動管道輸送機）等幾個分類上。

我國這些年主要專利申請分布在江蘇、廣東、浙江等地，這些地區(qū)企業(yè)以及研究院校較多，且屬于國內的研發(fā)重地，如國家電網公司在自動化產業(yè)領域的專利申請量處于全國前列，對自動化產業(yè)進行知識產權保護比較重視。

專利申請量排行榜上有名的企業(yè)主要為國家電網公司、中國科學院自動化研究所以及西門子等，這些企業(yè)以自動化產業(yè)為主，生產多元化，擁有非常多的產品，涵蓋多個自動化領域，每年投入非常多的資金進行研發(fā)。

因此，現(xiàn)代的研發(fā)方向應該往自動化方向靠攏，實現(xiàn)高效自動化生產，提高生產質量，企業(yè)應該多了解市場走向，招攬技術人才，進行技術研發(fā)，產品要多元化，才能拓展中國市場，進而帶動市場經濟發(fā)展。

（2）電機驅動器專利申請分析

電機驅動器的相關專利在2009年以后，其申請量快速增長，在2016年達到第一個高峰，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)計到2017年和2018年的具體專利申請量的數據。近10年來，自動化產業(yè)的相關企業(yè)對電機驅動器的創(chuàng)新力度加大，以及對其的知識產權保護的重視。

目前關于電機驅動器的申請量最多的地方在于江蘇，說明江蘇擁有較強的研究電機驅動器的研究院校，其中浙江大學是電機驅動器專利申請量最多的院校。

因此建議相關企業(yè)與院校加強合作，互相學習，加強跟國內的優(yōu)秀院校進行技術交流，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）專利申請分析

專利申請趨勢

近幾年專利申請量呈現(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)計到2017年和2018年的具體專利申請量的數據。

可編輯邏輯控制器專利申請量較多的是江蘇，申請量較大的企業(yè)有荷蘭聯(lián)合利華有限公司、國家電網公司、帝國化學工業(yè)公司和北新集團建材股份有限公司等企業(yè)，另外也有涉及到國內的研究院校，往往這些企業(yè)和研究院校能夠研發(fā)出很不錯的產品，再配合知識產權保護，所以在技術研發(fā)的同時，各企業(yè)都應該重視知識產權保護，這樣才能保證在擁有自己的技術的同時，還能保護好技術，防止競爭對手抄襲自己的技術，推動技術的發(fā)展。

（4）工業(yè)機器人專利申請分析

近20年關于工業(yè)機器人的專利申請量呈現(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)計到2017年和2018年的具體專利申請量的數據。

工業(yè)機器人專利申請量較多的是江蘇，申請量較大的企業(yè)有無錫百禾工業(yè)機器人有限公司、山東愛通工業(yè)機器人科技有限公司和沈陽新松機器人自動化股份有限公司等企業(yè)，說明國內企業(yè)在工業(yè)機器人的占比比較大，另外也有涉及到國內的研究院校，建議國內的企業(yè)可以跟國外的先進企業(yè)和院校進行長期的機器人研究的合作，再配合知識產權保護，這樣保證在擁有自己的技術的同時，還能保護好技術，推動技術的發(fā)展。

2. 關于自動化產業(yè)的申請人分析

（1）國家電網有限公司簡介

國家電網有限公司成立于2002年12月29日，是根據《公司法》規(guī)定設立的中央直接管理的國有獨資公司，是關系國民經濟命脈和國家能源安全的特大型國有重點骨干企業(yè)。

公司以投資建設運營電網為核心業(yè)務，承擔著保障安全、經濟、清潔、可持續(xù)電力供應的基本使命。公司經營區(qū)域覆蓋26個�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），覆蓋國土面積的88%以上，供電服務人口超過11億人。

公司注冊資本8295億元，資產總額38088.3億元，穩(wěn)健運營在菲律賓、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。公司連續(xù)14年獲評中央企業(yè)業(yè)績考核A級企業(yè)，2016~2018年蟬聯(lián)《財富》世界500強第2位、中國500強企業(yè)第1位，是全球最大的公用事業(yè)企業(yè)。

（2）國家電網有限公司專利申請分析

國家知識產權局在京發(fā)布了2017年主要工作統(tǒng)計數據及有關情況。統(tǒng)計數據顯示，2017年，我國發(fā)明專利申請量為138.2萬件，同比增長14.2%。共授權發(fā)明專利42.0萬件，其中，國內發(fā)明專利授權32.7萬件，同比增長8.2%。

2017年，國家電網有限公司申請發(fā)明專利9118項，獲授權發(fā)明專利3864項；截至2017年底，公司累計擁有專利73350項，其中發(fā)明專利16064項。公司專利申請量、授權量和累計擁有量連續(xù)7年排名央企第一，排名2017年國內發(fā)明專利授權量的第一位。

國家電網有限公司近幾年的專利數量穩(wěn)步上升，說明國家電網有限公司在技術創(chuàng)新研發(fā)上的強度大，知識產權的保護意識高。

國家電網有限公司的技術主要分布在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，主要國內的電力設施建設相關。

近年來，公司認真貫徹“科技興企”方針，大力實施“人才強企”戰(zhàn)略，緊緊抓住選拔、培養(yǎng)、使用、考核四個環(huán)節(jié)，在人才隊伍建設方面進行了積極的探索和實踐。遵循“服務發(fā)展、人才優(yōu)先、以用為本、創(chuàng)新機制、高端引領、整體開發(fā)”指導方針，制定了《國家電網公司優(yōu)秀人才管理手冊》，建立四級、四類、四種稱號人才選拔培養(yǎng)體系（其中：四級人才分國家、公司、省公司、地市公司四個層級；四類人才分經營、管理、技術和技能四個類別；四種稱號人才分科技領軍人才、專業(yè)領軍人才、優(yōu)秀專家人才和優(yōu)秀專家人才后備四種稱號），明確人才逐級選拔培養(yǎng)原則，構建各級各類人才發(fā)展通道。

截至2017年年底，公司四級四類人才總量已達7.8萬名，其中：國家級人才340名，包括兩院院士8名，千人計劃和青年千人計劃專家20名，萬人計劃8名，國家有突出貢獻的中青年專家14名，享受國務院政府特殊津貼專家145名，百千萬人才工程國家級人選25名，創(chuàng)新人才推進計劃6名，中華技能大獎獲得者4名，全國技術能手62名，全國青年崗位能手48名；公司（省部、行業(yè)）級人才7999名；省公司（地市、廳局）級人才30391名；地市公司級人才39272名。

總的來說，想要獲得技術發(fā)展，國內的企業(yè)都需要投入足夠的資金，并且與引進優(yōu)秀的技術性人才，才能逐漸發(fā)展壯大，成為行業(yè)的領頭羊。

四、總結

總之，當前工業(yè)自動化控制技術已經在我國很多行業(yè)中都得到了應用，自動化控制大大減輕了人工負擔，有效提升了工作效率，提高了生產質量，同時自動化的應用是科技發(fā)展的體現(xiàn)，它促進了我國產業(yè)結構的調整和升級優(yōu)化。在未來，我國工業(yè)控制自動化技術仍將結合多個學科，結合多個技術領域，以先進的科學技術不斷向前發(fā)展，走向更加智能化、網絡化、便捷化的道路。這對于促進我國經濟繁榮、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。