通信世界网消息（CWW）近日，习近平总书记就推进新型工业化作出重要指示，指出“新时代新征程，以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业，实现新型工业化是关键任务”；提出“要把高质量发展的要求贯穿新型工业化全过程，把建设制造强国同发展数字经济、产业信息化等有机结合，为中国式现代化构筑强大物质技术基础”。
面对新时代、新使命、新定位，行业如何把握发展大势、推进技术创新、走新型工业化发展道路？作为通信领域的权威媒体，通信世界全媒体特推出“加快推进新型工业化”系列报道，通过汇聚ICT和工业领域的专家、学者声音，深入探讨新型工业化的发展模式，推动新型工业化实现高质量发展，进而赋能中国式现代化征程。
我国新型工业化是促进数字经济和实体经济深度融合、加快绿色低碳发展、自主创新驱动、坚持高水平对外开放的工业化，发展新型工业化是推进中国式现代化的关键任务。工业互联网是新一代信息通信技术与工业经济深度融合的新型基础设施、应用模式和工业生态。行业要发展好、利用好工业互联网，加快推进新型工业化建设。
工业互联网当前总体专利状况
从技术构成来看，工业互联网可划分为平台、网络及终端、边缘计算和安全四大领域。工业互联网的网络及终端技术包括网络及终端、平台、边缘和安全四大技术分支。工业互联网的网络体系则包括网络互联、数据互通和标识解析三部分，其中网络互联包括企业外网、企业内网。工业互联网的平台体系包括边缘层、laaS、PaaS和SaaS四个层级。工业互联网的安全体系涉及设备、控制、网络、平台、工业APP、数据等方面。工业互联网总体包含的重要技术分支有70余个。上述工业互联网重要技术分支所涉及的全球专利申请量超过55万件。相关专利申请量在2012年后明显增加，目前处于快速增长阶段。在全球范围内，中国和美国专利申请量均达到约14.9万件，各自占比均为27%，并列第一；欧洲专利申请量为4.3万件，占比为8%（其中德国申请专利2.2万件，占4%）；日本和韩国专利申请量均为1.7万件，各自占3%。专利申请量也从一个侧面描绘了先进制造国家的技术创新格局。在全球工业互联网专利申请人中，国外企业占据明显优势，持有专利数量普遍较多。专利申请数量排名前十的申请人为IBM、华为、高通、西门子、苹果、微软、LG、英特尔、欧姆龙、费舍柔斯芒特（Fisher-Rosemount Systems）。其中，排在第一的IBM申请专利超过2.3万件，排在第二位的华为专利申请量为1.4万件。专利是一项地域性的权利，从中国专利申请分布情况来看，广东是中国目前工业互联网专利申请数量最多的省份，累计工业互联网专利申请量高达32784件。北京的申请量超过2000件，位居第二名。排名前列的省市还包括江苏、上海、浙江、山东、四川、湖北和安徽。华为、腾讯、国家电网有限公司、浙江大学、北京百度、平安科技、阿里巴巴集团控股公司名列前茅。
从数字孪生应用看工业互联网技术创新和专利竞争
以工业互联网中关键的数字孪生技术为例，工业数字孪生是多类数字化技术的集成融合和创新应用，基于建模工具在数字空间构建精准物理对象模型，再利用实时IoT数据驱动模型运转，进而通过数据与模型集成融合构建综合决策能力，推动工业全业务流程闭环优化。
当前全球数字孪生相关专利申请量过8400件。排名前列的专利申请人包括德国西门子、美国通用电器、美国净睿储存、美国罗克韦尔、STORNG FORCE TX POR公司、美国江森自控、美国IBM公司、德国博世公司。可见，美国和德国的大型跨国企业高度重视工业数字孪生的技术创新和专利申请。不过，我国北京航空航天大学也对数字孪生模型的构建、组装、融合、一致性判定、数据高效处理与融合、虚实交互、数字孪生车间任务调度、设备管控等申请了专利。
当前工业数字孪生专利申请排名第一的西门子，通过数据主线（Digital Thread）贯通产品、生产和运维三个阶段实现数字孪生应用。产品（Product）数字孪生是指真实产品与虚拟产品（对产品结构组成的模型化表达、对产品本身内在机理的虚拟表达）组成的相互作用系统。生产（Production）数字孪生是指真实生产与虚拟生产（虚拟的制造产品/对 象，虚拟的工艺、虚拟的工厂/生产系统）组成的相互作用系统。运维（Performance）数字孪生是指真实产品与虚拟产品（对产品运行环境、运行状态、运行功效的虚拟表达）组成的相互作用系统。
西门子从2015年便开始在数字孪生领域进行专利布局，相关的技术已落地应用，如西门子帮助葛兰素史克加速生产疫苗、帮助荷兰ASML公司生产光刻机等。西门子主要通过两方面进行工业数字孪生领域的专利布局。一是通过并购增强实力。如西门子收购了专门从事3D渲染软件开发和虚拟现实体验制作的计算机软件与技术授权公司Lightwork Design，并将该公司的产品与西门子现有的PLMComponents业务相结合，为支持可视化、渲染和虚拟现实的3D数据预处理应用提供软件工具包。而在这些收购项目中，西门子特别重视专利权的收购，西门子通过收购获得的部分核心专利如表1所示。
表1 西门子通过收购获得部分核心专利
二是西门子高度重视其在工业互联网领域核心技术的专利保护。例如西门子对通过Convergent Modeling建模功能和按照模型定义生成的PMI，以及基于任务协同，实现从目标需求到生成部件、增材制造，再到加工的无缝衔接拓扑优化设计系统技术，申请获得了重要专利，西门子NX软件的核心专利见表2。表2 西门子NX软件的核心专利
打造高价值自主知识产权
当前中国专利申请人在工业互联网多个技术分支的专利申请数量已经达到全球领先，但是该行业产业链长、技术分布复杂，某些情况下，我国只是在数量上占据优势，质量上的优势并不明显。
目前中国申请工业互联网专利的技术主体更多是在成熟技术的新应用上而较少涉及本体技术，受保护的内容也不是基础核心技术方案，并且还存在专利权利要求保护范围不适当、布局领域单一等问题。建议中国企业在专利申请方面进行综合考量，提高专利申请质量，以使申请的专利在市场中真正发挥其应有的价值，同时也要提前在海外市场进行工业互联网专利布局。
借鉴西门子发展工业数字孪生的经验，国内企业应通过自研和收购“双管齐下”，积极布局工业互联网专利，将技术广泛应用于自身产品升级，打造技术服务平台和创新产品，持续提 升企业 影响力。其中，通过收购企业、购买专利等方式获得核心技术，弥补自身技术盲点，将收购获得的技术与自身技术体系和产品相融合，可较快形成自主知识产权，增强市场和产品的控制力。
