Огляд глобальної патентної активності у галузі зварювання за 2013-2022 роки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України

ОГЛЯД ГЛОБАЛЬНОЇ ПАТЕНТНОЇ АКТИВНОСТІ У ГАЛУЗІ ЗВАРЮВАННЯ ЗА 2013-2022 РОКИ

Ірина Бернадська кандидат технічних наук,

патентний повірений України, старший

науковий співробітник відділу

економічних досліджень

Анотація

інтелектуальний власність патентний зварювання

Ця робота є прикладом практичного застосування інтелектуальної власності в цілях управління науковими дослідженнями і розробками. Мета статті -- охарактеризувати загальносвітовий стан і тенденції патентування у галузі зварювання. Проведено аналіз світової патентної статистики у галузі зварювання за 2013--2022 роки. Виявлено переважаюче домінування Китаю серед країн, у яких подаються патентні заявки. Визначено структуру досліджень і розробок у галузі зварювання за окремими напрямами, проведено порівняльний аналіз зі структурою наукових досліджень Інституту електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України (ІЕЗ).

Ключові слова: патентна статистика, патентний пошук, рівень техніки, Espacenet, МПК

Annotation

Iryna Bernadska Ph.D. (Technics), registered patent attorney of Ukraine

E.O. Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine

Global patent activities survey in the field of welding for the period of 2013-2022. This study is an example of the application of IPR methods in the R&D management. The purpose of this article is to describe the global situation and trends of patenting in the field of welding. In Ukraine such a study put through for the first time.

Based on the results of a series of searches using IPC indexes, an analysis of the worldwide patent statistics in the field of welding for 2013-2022 was accomplished. The overwhelming dominance of China was revealed among the countries in which patent applications are filed. China's share for 2013-2022 was almost 83 % and continues to grow rapidly. The USA has second rate with 4.3 %, and Japan is third with 3.1 %. Ukraine, having its share as of 0.06 %, ranks 15th among almost 50 countries. The top 10 applicants in the field of welding are manufacturing companies that surpass most countries in the world in terms of their patent activity. Five of them are Japanese, two each from the USA and China, and one is Korean. The R&D sector among the first hundred applicants is mainly represented by Chinese universities. There are only three European companies in the top 100 applicants, namely Siemens, Bosch and Fronius.

Itemized peculiar structure of research and developments in the field of welding was determined and compared with the proper structure of scientific research conducted at the E.O. Paton Electric Welding Institute (PWI). It is typical that in the global dimension, the greatest efforts are focused on patenting universal devices and processes that can be used in various welding methods (44 %), followed by electric arc welding in all its variety of applications (12.2 %) and then laser welding and related technologies (7.5 %). Meanwhile, in the structure of scientific research of PWI, a prominent place is occupied by electric arc welding technologies (37.0 %), followed by the creation of new substances for the manufacture of rods, electrodes, materials or environments used in welding (15.6 %).

On a practical aspect, exploitation of IPR methods in R&D activities is needed not only to determine the freedom to operate of the results of scientific research and newly developed technologies, but for operational and medium-term planning of R&D activities, to determine the place of any scientific institution among other research centers, enterprises and companies which belong to a certain industry.

Keywords: patent statistics, patent search, prior art, Espacenet, IPC

Постановка проблеми

В умовах стрімкого технологічного прогресу і гострих викликів сьогодення середньострокове і перспективне планування наукових досліджень у будь-якій галузі техніки є достатньо непростим завданням, оскільки потребує врахування багатьох різнорідних факторів. Для його вирішення потрібно розуміння загальної ситуації та пріоритетів розвитку цієї галузі, позицій основних гравців. Однак вказані аспекти часто залишаються поза увагою керівників галузевих структур. Ефективним інструментом для визначення стану справ і тенденцій розвитку як економіки в цілому, так і окремих її сфер, галузей, напрямів досліджень і розробок є патентні дослідження, зокрема, статистичний аналіз патентної документації. На жаль, можливості патентних досліджень зазвичай недооцінюються, тож стаття покликана продемонструвати цей інструмент у дії.

Дослідження глобальної патентної активності виконано на базі онлайн-ресурсу патентної документації Європейського патентного відомства (ЄПВ) Espacenet [1] і охоплює період з 2013 до 2022 років.

Літературний огляд

Патентна статистика широко використовується для визначення тенденцій інноваційної діяльності як у глобальному масштабі, так і для окремих країн чи регіонів, виробничих підприємств, компаній, дослідницьких структур, а також для аналізу стану справ у окремих галузях техніки. Разом з показниками публікаційної активності вона дає змогу достовірно оцінити практичні результати наукових досліджень. Методологія статистичного аналізу патентно-ліцензійної діяльності висвітлена у низці джерел [2, 3]. Основний «постачальник» статистики у сфері інтелектуальної власності -- Всесвітня організація інтелектуальної власності (ВОІВ), яка забезпечує доступ до різноманітних статистичних даних, згрупованих за країнами, видами ОІВ, типами заявок, кількістю чинних охоронних документів, за галузевим розподілом тощо [4]. Такі відомості, окрім висвітлення картини технологічного розвитку людства в цілому, являють собою важливий інструмент для розуміння тенденцій світової торгівлі та комерцінної діяльності [5]. Зокрема показники патентної статистики використовуються, поряд з низкою інших критеріїв, для визначення Глобального інноваційного індексу (ГІІ), яке проводиться щорічно з 2007 року [6]. За ці роки ГІІ став важливим чинником формування економічної політики країн світу, оскільки дає можливість систематично аналізувати здобутки і тенденції та на цій підставі виробляти політичні рішення і заходи, що забезпечать економічне зростання і сталий розвиток країн світу. Динаміка подання патентних заявок та отримання охоронних документів наочно демонструє стан науково-технічної сфери і результати реалізації інноваційної політики в країні чи регіоні за певний період [7]. Більш звичним застосуванням патентної статистики є аналіз і оцінка ефективності наукових досліджень в окремих наукових установах [8]. Економіко-статистичні дослідження у сфері інноваційної діяльності провадили українські дослідники, серед яких Г. О. Андрощук, С. І. Грицуленко, В. О Чехун та інші. Проте автору не відомо про будьякі галузеві дослідження патентування, проведені в Україні, у галузі зварювання і споріднених технологій.

Мета дослідження -- охарактеризувати загальносвітовий стан і тенденції патентування в галузі зварювання. Термін «зварювання» в контексті цієї статті тлумачиться в широкому сенсі, охоплюючи не лише зварювальні процеси і технології, а й виробництво зварювальної апаратури та обладнання, матеріалознавство розхідних зварювальних матеріалів (флюси, електроди, гази для спеціальних атмосфер), а також практичні застосування зварювання у різноманітних галузях економіки.

Виклад основного матеріалу

Багатофункціональний глобальний інформаційний ресурс Espacenet охоплює понад 140 млн одиниць патентної документації майже 100 країн світу та кількох міжнародних і регіональних патентних організацій. Основа колекції -- патенти на винаходи і опубліковані патентні заявки, а для деяких країн ще й патенти на корисні моделі. Ідеться про найбільше і найповніше у світі джерело технічної інформації. Оновлення і доповнення даних здійснюється щодоби, статистичної та юридичної інформації -- щотижня. Це уможливлює отримання достатньо об'єктивної картини патентування за галузями техніки, країнами світу, тематикою; дає змогу вивчати динаміку патентування окремо взятих компаній і підприємств, а також персональний доробок винахідників. Espacenet забезпечує можливість пошуку патентних документів за такими категоріями:

• ключові слова (тільки у назві або у назві та в рефераті);

• номер публікації;

• дата публікації;

• номер заявки або номер пріоритетної заявки;

• заявник;

• винахідник;

• індекси Міжнародної патентної класифікації (МПК).

Як відомо, будь-яка заявка на винахід публікується через 18 місяців від дати її подання або раніше за клопотанням заявника. Міжнародні та європейські заявки публікуються у повному обсязі, обсяг публікації національних заявок визначається відповідним законодавством. Одній патентній заявці може відповідати кілька публікацій з різними номерами і датами, при цьому вид публікації (подана заявка, заявка зі змінами і доповненнями, патент) визначається за буквеним індексом у кінці номера публікації [9]. Заявки на корисні моделі не публікуються [10].

Щоб охарактеризувати стан справ щодо патентування в галузі зварювання, доцільно визначити загальну кількість опублікованих заявок на поточний момент і тенденцію зміни цієї кількості, а також підприємства, установи чи компанії, які займають провідні позиції з подання заявок. Зазвичай ми оперуємо кількістю виданих патентів, проте основною одиницею Espacenet є саме опублікована заявка, оскільки з дати публікації заявник вже отримує тимчасову правову охорону свого винаходу, а інформація про цей винахід стає загальнодоступною. Не всі опубліковані заявки стають урешті-решт патентами, однак усі вони формують рівень техніки, тобто безпосередньо впливають на розвиток відповідної галузі та опосередковано на науково-технічний прогрес загалом. Суттєвою є глобальна природа цього поняття. У цьому сенсі рівень техніки дає миттєвий зріз стану справ у певній галузі на визначений момент часу. Таким чином, завдяки використанню Espacenet можна отримати загальну картину науково-технічного розвитку певної країни чи регіону, прослідкувати темпи і особливості розвитку техніки в окремих галузях тощо.

Для дослідження взято десятирічний період з 1 січня 2013 року по 31 грудня 2022 року.

За основний вид патентного пошуку було обрано пошук за індексом МПК. Предметний або іменний пошуки дають занадто широку вибірку, яка потребує додаткової обробки; відповідно достовірність результату погіршуватиметься. Водночас пошук за індексами МПК дає змогу одразу обмежити пошукову вибірку виключно тематикою визначеної галузі або навіть певного вузького, специфічного її напряму.

МПК [11] являє собою універсальну ієрархічну систему індексів, що використовується для класифікації винаходів і корисних моделей за належністю до певної галузі техніки. МПК розділяє всю галузь техніки на 8 розділів (класів) і загалом містить близько 70 тис. рубрик. Кожна рубрика має свій індекс, що складається з комбінації латинських букв і арабських цифр. Для підтримання на рівні сучасних вимог і з метою врахування досягнень науково-технічного прогресу МПК регулярно вдосконалюється та переглядається. При цьому вже існуючі рубрики назавжди зберігають свої індекси. Застарілі рубрики виключаються з МПК, нові додаються з наростаючими індексами у відповідні класи, підкласи і групи. Щороку з 1 січня набуває чинності нова її редакція. Індекси МПК вказуються на всіх патентних заявках і виданих патентах, з якої б країни вони не походили. Щоб охарактеризувати заявлений винахід або корисну модель найбільш повно, зазвичай вказують більше одного індексу МПК, при цьому вони можуть належати до різних груп, підкласів і навіть класів.

Слід зауважити, що формулювання рубрик МПК на нижчих рівнях ієрархії високою мірою конкретизовані та суттєво відрізняються від звичних нам узагальнених формулювань наукових напрямів, тематики досліджень, назв науково-технічних програм тощо. Тому, приміром, у МПК не існує рубрик типу «зварні конструкції», проте є розкидані по різних класах рубрики, що охоплюють конкретні вироби/конструкції, у процесі виготовлення яких застосовуються різноманітні зварювальні технології. Наприклад: F16L 13/02 «Нерознімні з'єднання труб [...], зварні з'єднання», тобто зварні з'єднання труб і подібних їм виробів, як один з видів нерознімних з'єднань. Таким чином, головна складність у формулюванні пошукового запиту полягає у тому, щоб вибрати групу (підклас) належного рівня, що дасть необхідне і достатнє охоплення тематики відповідної галузі, у цьому випадку -- зварювальної. Для проведення базового пошуку було обрано підклас В23К «Паяння або розпаювання; зварювання; плакування або нанесення покриття за допомогою паяння або зварювання; різання за допомогою місцевого нагрівання, наприклад, газополуменеве різання, обробляння лазерним променем». Вибір підкласу В23К дає достатнє охоплення тематики, проте без зайвої деталізації, яка не має безпосереднього стосунку до зварювальних технологій, матеріалів і устаткування. Предметний покажчик підкласу В23К за чинною редакцією МПК (2023.01) представлено у табл. 1:

Таблиця 1

Предметний покажчик підкласу В23К Міжнародної патентної класифікації

Джерело: Міжнародна патентна класифікація [11]

Для визначення певних значущих характеристик глобальної патентної активності у зварювальній галузі було виконано низку додаткових тематичних пошуків у Espacenet на глибину 10-25-50 років, а також низку пошуків у Спеціалізованій інформаційній системі (СІС) [12] Українського національного офісу інтелектуальної власності та інновацій (УКРНОІВІ), який наприкінці 2022 року став правонаступником Укрпатенту.

За пошуковим запитом В23К з урахуванням обмеження датою публікації заявки з 1 січня 2013 року по 31 грудня 2022 року отримано вибірку з понад 370 тис. патентних документів. Проте у цій пошуковій видачі містяться також публікації, які не мають безпосереднього стосунку до зварювальної галузі, а лише до плакування, різання тощо. Для їх вилучення із загального масиву включених у рубрику В23К опублікованих патентних заявок, що стосуються способів з'єднання та обробки поверхні матеріалів, до вибірки застосовано фільтр weld*. У результаті у ній залишено лише ті патентні документи, у назві або рефераті яких є слова з коренем weld (welding, welded, welder). Отримана таким чином вибірка становить трохи менше 287 тис. патентних документів. Проте кількість поданих заявок може бути навіть трохи вищою, оскільки деякі заявки з різних міркувань або відкликаються заявниками, або залишаються без подальшого розгляду через невиправлені на стадії формальної експертизи недоліки. Однак на великих масивах даних ця різниця є надзвичайно малою і не впливає на загальний результат.

Отримана галузева вибірка опублікованих заявок була проаналізована з точки зору розподілу загальної кількості заявок за роками і країнами патентування. Також були визначені 100 найбільш активних за цей період заявників. При цьому слід мати на увазі, що фактично досліджувався масив патентних заявок, поданих переважно з 1 липня 2011 року по 1 липня 2020 року, оскільки заявка на винахід публікується, як правило, через 18 місяців після її подання. Результати дослідження -- Рис. 1.

Перш за все впадає в око стрімке -- майже утричі -- зростання загальної кількості патентних заявок, поданих за останні десять років. Воно свідчить про те, що хоча зварювання і не є суперновітньою технологією, проте його універсальний характер забезпечує її затребуваність у найрізноманітніших галузях і сферах економіки, від промислового виробництва до медицини й образотворчого мистецтва. Просідання кількості публікацій на 15 % у 2022 році порівняно з попереднім роком є свідченням впливу пандемії COVID19: за статистикою Всесвітньої організації інтелектуальної власності, загальна кількість поданих у 2020 році заявок скоротилася до 15-20 %, в окремих галузях навіть більше, а строки публікації заявок, поданих із середини 2020 року, підійшли через 18 місяців від дати подання, тобто саме у 2022 році.

Рис. 1 Кількість заявок у галузі зварювання, опублікованих у світі за 2013-2022 роки Розроблено автором на основі аналізу результатів патентних та інформаційних пошуків, виконаних у системі Espacenet

Таблиця 2

Кількість заявок у галузі зварювання, опублікованих у світі за 2013-2022 роки, розподіл за країнами подання