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从专利分析国表技术的实力

作者:王雷内容来源:万表世界时间:2014-12-10 09:10:17

钟表是很古老的东西,带有擒纵装置的机械钟表在14世纪就已经发明出现,至今已经发展超过700年。但如此古老的装置如今还有蓬勃的生命力,重要原因就是科技的不断创新。如今全世界关于钟表的专利已经超过2万件,钟表正处于50年来最兴旺的周期。

从专利分析国表技术的实力
 
国表曾经非常辉煌过,如今赞助中超的很多都是如同广东恒大的这样的房地产集团,而在30年前中国足球还处于亚洲一流的时候,天津海鸥手表厂就是天津足球的赞助商和冠名商。在那个年代,房子大多靠租单位的公房,结婚买房并不是必须的要求,但三转一响(三转:自行车、缝纫机、手表,一响收录机)是当时必不可少的结婚彩礼。其中一转的手表,购买北京、上海、海鸥等等牌子的国产手表,如同如今北京按照123:1摇号买车一样,需要拿指标拿票。我妈说她当年买了一块表走的不准,一天差十多分钟,就是有人结婚急用也顺利转出。当时从事钟表这个行业的方方面面日子都是很好过的。
本人对于国表研究谈不上,关注感情是一直有的。国内表厂也曾经举办过专利学习班,我一个人讲了2天的钟表专利。天津海鸥、北京手表厂、丹东手表厂、罗西尼手表、飞亚达手表、天王表、霸王钟、杭州手表厂等各大厂家都捧场参加,对于专利都很重视。而如今国表的现状给人的感觉却是尴尬。最显著的就是我们的钟表产品卖不上价钱,我们全部人手制作的陀飞轮只能买4位数,国外大牌很简单的钢壳手卷表很简单就卖到好几万。我们真正大明火珐琅定价4万元,就被人斥为骗钱,而瑞士一线品牌的很简单的表,定价4万就算很客气了。
本来卖不上钱问题也不大,中国人是最能吃苦耐劳,勤劳勇敢的,中国制造小到针头线脑,毛巾内衣,大到通信基站、网络路由器,都能行销世界的重要原因就是中国人工便宜,东西物美价廉。通过物美价廉就可以占领市场,有了市场份额,薄利多销也能挣钱。偏偏到了手表这个事,东西便宜未必有人买,瑞士人作得高端表确经常供不应求,百达翡丽的5002不是超级VIP排很多年的队是根本买不到的。东西卖不上价,市场份额上不去,表厂的日子就不好过。职工待遇上不去,有的把老城区的厂区卖了搞了房地产,厂子搬到偏远的开发区,从老城区搬迁到新开发区后,因为逛街不方便了,生活枯燥了,很多打工人员离职。

市场的竞争,靠的是两条腿市场营销和产品的竞争力。这里通过专利实证性的分析一下国表技术上的实力和差距。

一、专利实证性分析钟表产业


专利大家在生活中经常听到,实际就是政府公权力和私权达成的契约,简单说就是您发明了有新颖性、创造性、实用性的好东西,不用藏着掖着了,把技术公开出来让全社会都知道都能够学习。您的利益呢,不用担心,有政府保护着,别人要用你的技术给您交钱,不交钱国家机器如法院、政府、海关、警察就出手护盘。专利从文化上同中国传统上习惯“百年秘方”“传儿不传女”对技术诀窍保密的观念有本质的区别。

也正是因为这种观念上的区别,是近现代我国落后于西方的重要原因。专利的公开换保护,如同接力赛跑可以凝聚全社会的智慧不断的优化进步技术,不必每次都从零开始。所以您看到我们的衣食住行无不渗透着专利,坐飞机波音空客两大公司都有上万件专利,开汽车丰田、大众、通用都有几十万件的专利,吃药从改善生活质量的万艾可到治白血病救命的格列卫都是专利药,打个电话三星和苹果因为专利打得都是十多亿美元的官司。

不用说这些生活中的东西,就是最尖端的军事上也是通过专利来评估技术发展情况,进行研发和创新。比如美军在研发车辆发动机的陶瓷护甲技术,就是首先通过专利分析评估是否已经有可以支撑应用需求的现有技术决定是否投资立项。

一般来说王婆卖瓜,自卖自夸。我是搞专利的自然说专利重要,之前国家发展和改革委员会宏观经济研究院马晓河副院长来我们单位讲解宏观经济形势,提到了产业分工的“U”字形微笑曲线。后来查了一下,马研究员在很多场合都重点提到这个微笑曲线。在这个曲线中挣钱最多的永远是拥有技术、专利、品牌和服务的,这些绝大多数都落入知识产权的范畴,没有知识产权是无法获得高盈利,只能是在低位获得组装和制造的低价位。
 
 

二、钟表正处于五十年来最兴旺周期


通过分析最权威的Thomson集团DWPI专利信息,涉及钟表专利的申请趋势,看到目前钟表正处于五十年来最兴旺的发展周期。因为DWPI专利数据起始于上世纪60年。对比50年间的变化可以清楚看到,上世纪因为石英风暴,形成了长达15年的低谷,而这个低谷使得大量的瑞士品牌破产和消亡,做好的机芯和生产的设备当做废铁处理。目前钟表的专利发展呈高速的增长。

在钟表专利申请方面,中国是第三大的专利申请国,专利申请数量上超过瑞士。钟表专利申请最多的是日本,这得益于日本的钟表专利申请三大巨头精工、西铁城和作钟的丽声。而美国能到钟表技术专利申请的排名第三是比较令人惊奇的,细究原因发现大量日本公司的钟表技术是在美国研发的,以美国专利为优先权提起的专利申请,排名前列的仍然是精工、西铁城、卡西欧这样的日本公司。美国本土的Timex公司,IBM公司是重要的专利申请人。您可能奇怪了怎么IBM搞电脑的也申请钟表专利呀。现在钟表是跨界的艺术(宇舶称其为Fusion of Art)。百年灵今年大热的Emergency救生表为什么要设计两个天线,那个小的叫做天线虚拟接地(counterpoise),对于增强信号至关重要,完全就是电子通信的技术(这也是一件专利)。近年德国制表风生水起,从顶级、高端、中档都有了很好口碑的产品,德国的钟表专利仅次于我国排在第四位。

三、我国钟表的技术实力到底如何


从数量上我们的专利申请数量已经达到了世界第三。但这里要说一下,分析专利不能仅看数量,打个比喻大家就好理解了。大家基本都超过股票,股票有200多元的牛股,也有不值钱的一元多的一股的,专利也是一样。看数量更要看内容,核心重要的专利,一件能顶一千件。

实际国内钟表已经形成了一个很大的产业,作机芯的,作表盘的,作表针的,作表壳的,作表带的,作石英的,作电波表的,作手表成表,作钟很多的。厂家和牌子都是不少的。

专利是一项地域性的权利,简单说美国的专利不通过优先权到中国专利局申请并通过专利审查,什么权利也没有。要剖析国表的实力就要把中国专利分析清楚。中国专利中设计钟表的有三类,分别是发明、实用新型和外观设计,发明和实用新型都是关于技术方案的。外观设计是关于美学设计的。我们先看目前在中国的设计钟表的发明和实用新型。

 
 国内申请国外来华申请总计
PCT发明1377378
失效发明专利申请 6868
失效专利 2727
实审中发明专利申请 8383
有效专利1199200
PCT实用新型112
有效专利112
发明7289331661
失效发明专利申请253155408
失效专利25117142
实审中发明专利申请357236593
有效专利93425518
实用新型4841844925
失效专利2312432355
有效专利2529412570
总计557113956966
 
 
从数量上截止2013年9月中国专利中涉及钟表的发明和实用新型有6900余件,其中中国人自己申请的5571件,外国人来中国申请的1395件。比前面根据国外DWPI数据库统计的中国人申请的3200余件要多,这是因为国外对于我国的不经过实质审查的实用新型专利收录很不全。这里就要说起一段往事了,2008年天津海鸥手表厂参加巴塞尔表厂,被瑞士历峰集团旗下格勒拜尔.福尔斯(Greubel Forsey)公司将海鸥公司参展的双陀飞轮手表以侵犯专利权CH694833为由告上瑞士“仲裁法庭委员会”,认为关键部件“差动结构”涉嫌抄袭其专利设计。在国外参加展会遇到知识产权纠纷是很可怕的,国外的警察就是机场管退税的,都随身带着手枪。这种执法的都是牵着狼狗带着手枪来抓人的。一般老实巴交的老百姓哪见过这个阵势。这件事能够妥善解决是因为海鸥对于陀飞轮的双擒纵有自己的知识产权,有一件中国的实用新型专利“CN200620152016机械式手表双擒纵调速器能量分配机构”。这件专利对于对于保护海鸥双陀飞轮表至关重要,正是这件专利中所设置的行星轮结构(附图中3为行星轮片、4为行星齿轴),使海鸥的双陀飞轮表结构相对GreubelForsey公司的瑞士专利CH694833有了区别技术特征,被认定为不侵权。事后瑞士GF公司总结为什么当初会无功而返就是外文的数据库查不到中国的实用新型专利。

 

 

而这件事以后,海鸥手表厂的感悟是,有没有专利大不相同。不仅在国内申请专利,也开始像国外申请专利,而且申请的专利真正排上了用场。2011年3月29日,第16次参加瑞士巴塞尔表展的中国天津海鸥手表集团公司第二次收到关于知识产权的投诉。偏心陀飞轮设计的袖扣展品被瑞士公司TF Est.1968指控外观形状与自家产品“相似”,属“侵权”行为,要求海鸥公司立刻将有关产品撤下展台并接受处罚。实话说,这两款产品真的很像。而且TF Est.1968公司主张对于此项设计已经在2010年申请了瑞士Designs知识产权保护(对应我国称为外观设计专利)。
 
 
如果败诉后果是严重的。首先产品撤出展会场,缴纳约人民币8万多元的诉讼费,对方在一年内保留进一步诉讼的权利,而专利侵权很可能面临一大笔赔偿。另外,企业的声誉会大受影响,按照展会规定,两年之内失去参加巴塞尔表展的机会。而这件事件的圆满解决就得益于海鸥手表厂很罕见的在瑞士申请并获得了外观设计的专利权。当年中国人在瑞士的外观设计专利只有13件,其中有酒瓶子的造型,有汽车的外型,有电子设备的设计,国内钟表企业所申请的专利只有一件。而海鸥公司从2009年3月到2010年10月间共设计申请了9件袖扣的外观设计中国专利。其中只有一件在瑞士申请了外观设计专利CH136076。正是这独一份的外观设计专利发挥了克敌制胜的作用。
图、海鸥在瑞士申请的袖扣外观设计专利CH136076
 

3月30日,海鸥公司向巴塞尔国际钟表珠宝展知识产权委员会提出反诉,知识产权委员会当天上午派专人前往这家瑞士公司展台查看产品实物并取证。3月31日,瑞士巴塞尔国际钟表珠宝展知识产权委员会宣布,中国天津海鸥手表集团公司对一家瑞士企业的所谓侵权投诉提出反诉并胜诉。

国内设计钟表的专利只有一件申请了PCT,所谓PCT是一种到世界各国申请专利的途径花费很贵,一个国家就要花10万,只对很重要的发明采用这种途径。而这件专利居然是搞IT的华为公司申请的,“CN200780000286具有充电电路的便携式电子产品的充电装置及便携式电子装置”,内容是可以通过人体运动给便携设备充电,而这个设备可以计时当手表用。

(一)个人低水平申请占比高


国表专利从整体来说,专利申请量已经比较高了,但存在的问题是很明显的。首先大量专利都是个人申请的,这些个人中也有如矫大羽、许家球、马旭曙这样大师的高质量申请,但绝大多数是技术含量很低的可以说毫无经济价值的所谓发明。通过不经过实质审查的实用新型可以获得授权,但实际是白花钱竹篮打水一场空。例如前段,在微博上吸引了很大关注的,天津一家公司对国内推出的珐琅表盘产品的公司宣称自己拥有珐琅表盘的专利。通过查询,这件实用新型的独立权利要求是“一种氧化锆陶瓷表盘,其特征在于,包括表盘本体,所述表盘本体由氧化锆陶瓷材料制成,所述本体设置指针孔和数个定位孔。”首先来说,实用新型保护的结构,材料本身根本就不是技术方案的限定要素。这件专利保护的范围完全对等于“一种表盘,其特征在于,包括表盘本体,本体设置指针孔和数个定位孔。”这完全是就是公知常识,完全没有专利技术方案的创新性。

这家公司也申请了发明,但氧化锆作表盘是太公知的技术了。这件专利申请于2012年,咱们2010年介绍的劳力士的绿金表盘欧洲专利EP1887052,申请于2006年7月31日。里面详细介绍了氧化锆作表盘的利弊,好在强度高,不好在于发淡黄色。劳力士为了更好的颜色选用了更白的氧化铝衬底。通过这个例子就是告诉大家,不是有了个专利号,或者通过实用新型获得了专利证书,就能怎么样了。里面的技术不行,还是不行。这种个人低水平申请占比有多少呢,占到63%。

不知不觉给《时尚时间》写稿已经第五个年头,作为一名Freelance比编辑部很多编辑资格都老了。这些年钟表的专利的没有少写,比如百达翡丽的5002和6002背后的西敏寺钟声专利和苍穹图专利、劳力士的绿金Submariner的表盘技术、宝玑的金属玻璃化金质音簧、雅典的半导体刻蚀技术生产DLC钻石碳涂层硅质擒纵、沛纳海用3D打印技术制造表壳等技术。对比之下,技术上的差距太大。瑞士人把世界上最先进的CAD设计、材料、半导体技术都运用在古老的机械钟表制造。制造出的产品,确实无与伦比,代表了人类科技的结晶。

(二)严重缺乏底层技术

除了钟表领域,我涉足比较多是通信领域,也就是大家打电话的3G,4G什么的。通信领域是专利申请最活跃的的高科技领域,专利比钟表领域多太多了,但其中有一个概念就是底层技术,所谓底层技术就是后续专利再多也跳不出我在先的底层的圈,不如我在先的威力大。比如美国的高通公司就通过CDMA技术的底层专利,获得了巨额收益。

对于钟表领域,也有同样的底层技术,就是基础机芯的技术。以前写钟表文章,以新奇的技术和功能如万宝路的变形金刚表、宝玑的机械测深X寻等为主线。实际钟表领域的大量专利是关于机芯基础结构的设计优化的,例如瑞士Swatch集团的著名机芯工厂ETA的专利申请量达到500余项,可以排到全球的前五位。

各家奇技淫巧的表款,大多是在基础机芯上加载功能模块实现的。真正大牌都有自家的主力机芯,百达翡丽有珍珠陀的240系机芯,大板陀的315系机芯。劳力士有插销轴承的3135系机芯和滚珠轴承的4130系机芯。Swatch集团拥有ETA的三杰基础机芯7750、2824、2892。宝珀拥有FP(Frederic Piguet)机芯作基础、宝玑拥有Lemania机芯作基础。伯爵有超薄的9P和12P机芯。

我们国家钟表产品档次上不去的重要原因就在于基础机芯问题,没有成熟可靠的基础机芯,很难确保产品质量的可靠。钟表王国瑞士对于可靠性极为重视,积家的前CEO-Jerome Lambert(现在调任万宝龙)谈起积家的首要关注就是reliable,基础就是生产可靠的表(can produce reliable watches)。2012年王者品牌百达翡丽最重要的产品双追针万年历5204,相比前款5004的创新就在于通过瑞士专利CH703809对计时的离合系统的改造提高可靠性,通过瑞士专利CH700752让双追针归零更可靠更对齐。德国品牌格拉苏蒂在2000年和2005年分别申请两件关于大日历的专利,德国专利DE20001017589和欧洲专利EP20050111919。这两件专利的目的就是不断改进如何使大日历更可靠。2012年格拉苏蒂推出了大复杂旗舰款Grand Cosmopolite Tourbillon,包括多地时,万年历、昼夜显示、大日历、陀飞轮等多种复杂功能。为了这款腕表格拉苏蒂在2011年2月17日申请了一系列3件专利,EP2490082、EP2490083、EP2490084,提出了新结构的万年历齿轮传动结构,就是创新如何使机构更加可靠。
 

四、国表如何逆袭


亡羊补牢,为时未晚。差距最大的时候,也正是开始奋起直追的时候。我们国家曾经主推过统机芯。对于统机芯众说纷纭,有的说好,一定程度上缓解了当时一表难求的局面。也解决了手表维修的困难。有的说不好,认为限制了全国各钟表厂、手表厂发挥各自的想象力和创新精神,发展自己的机芯。但我个人认为是一件好事情,比较瑞士从欧米茄、浪琴、IWC、雅典等等都用ETA2892没有限制各自的发展。


 
更重要的统机芯的发展背后蕴藏了宝贵的知识产权薪火相传的精神。最近看到网友的爆料。对比64年的日本精工产品和73年定型的统机芯,几乎完全一致。而更早期的结构同瑞士ENICAR英纳格更早的产品中找到了原型。这并非抄袭,正是前面所介绍的知识产权如同接力式的技术传承的体现。

在目前我们落后的显示下,就要不断挖掘现有的他人先进技术,不断改进为我所用。瑞士人钟表越做越精也正是这么来的。下面看看劳力士和百达翡丽这两家瑞士超级巨星是具体怎么做的。


2012年表展劳力士推出了多年未见的复杂款Sky-Deweller腕表,引起了极大关注。这款腕表的复杂功能在于年历的Saros系统,这套系统的获得了欧洲专利EP1596261。劳力士自己在这件专利中写出了研发的借鉴过程,首先借鉴了雅典哲学博士OECHSLIN LUDWIG的欧洲专利EP1351104,之前万年历的文章介绍过LUDWIG博士的这项专利。技术特点在于取消了连杆配合凸轮的不能双向调节的缺点,使用程序齿轮实现万年历的可以前后调节。

这种设计实现年历的关键,在于一个12齿的程序轮,其中7个齿为全齿代表1、3、5、7、8、10、12月等7个31天的大月,另外5个齿切去顶端代表4个30天的小月和2月。

劳力士的再次创新重点在于提高使用的可靠性,为拨历的齿轮增加了一套齿轮。避免了原设计中齿轮既要传动,又要拨历。使得齿轮间的轮齿啮合深度达到最佳,增加了机构的可靠性。在年历的显示方面,又对比了百达翡丽的瑞士专利CH685585,这是一种传统设计,在表盘上开一个专门的窗口,里面通过转盘循环显示的技术方案。劳力士认为这种设计推历扭矩过大,影响走时精度。又对比了H Morser的瞬跳万年历瑞士专利CH695227,这项专利借用12小时时标指示12个月份的显示指示方案。劳力士分析这项设计,双盘叠层显示跳历比较脆弱,稳定性需要提高。

劳力士设计方案的最重要考量就在于,实现功能的前提下最大限度保证可靠性。为实现这一目的,作了两项重要的设计,第一推动瞬跳月历的力矩,通过几天时间积蓄。第二、跳月历的方向和跳日历的方向相反的设计,这样平衡跳历对走时的影响。
 
 
瑞士的最顶级表厂,在推出技术也是通过专利来不断消化吸收之前好的技术方案,没有平地起高楼,非要另搞一套。这样的技术研发思路非常值得国表借鉴。
 

五、国表有意思的专利事


中国专利局从1985年4月1日开始接收专利申请,所以早期上海厂生产的手表和天津的五星表,乃至1973年定型的统机芯都没有申请专利。但从1985年4月1日开始当天,就有两件关于钟表的专利申请,分别是“CN85100204世界通用区时及地方时钟表”-西北大学的孟凯韬申请,“85100323-生产电铸零件的模具制造法”-大连手表厂申请。大连手表厂的专利获得了授权并维持到了1994年。

下面我们来盘点一下,国表专利有意思的事情。

(1) 谁最爱申请专利

国内申请人申请钟表专利最多的是“天津海鸥表业集团有限公司”,专利申请量达到120余件(百达翡丽自己宣传的专利申请量是70多件),海鸥手表厂申请的专利水平还是比较高的,其中高水平的会经过实质审查的发明的比例占到21%,已经是国内最高的了。三大复杂技术一应俱全“CN200710057040-一种机械报时手表的报时启动机构”、“201110329764-一种浮动旋转陀飞轮机械手表”“201110021263-一种机械手表的万年历机构”。其余防水、擒纵、恒力装置、大日历、动储等都有申请,还确实有很强的技术实力。

五月去德国的制表中心德累斯顿参观,看到GUB表厂在上世纪60-70年代生产的产品档次和我国国表是很接近的。但德累斯顿有一战前生产奢侈钟表的积淀,随着市场变化,很快就可以转型到生产高端顶级钟表。我们属于平地起高楼,没有之前精工细致的基础,要达到人家的水平还需要时间和努力。

大表厂里面排名第二的是飞亚达45件,这件公司在今年巴塞尔表展的表现令人惊艳,作为1987年成立的国内唯一的表业上市企业,技术实力也是很强的。您如果在网上随便找个数据库检索一下飞亚达的专利能吓一跳,好几百篇。原因是以前腾讯公司在飞亚达大厦办公,搞QQ的企鹅申请了大量专利,申请人地址写的是飞亚达大厦。飞亚达研究计时表多一些,专利申请里面13件都是关于计时表的,神州载人航天选中飞亚达是有道理的。

表厂里面专利申请排名第三是杭州手表厂,达到39件。杭州手表厂是不简单的,以前讲大日历介绍过爱彼有一种上下双盘的大日历,突破传统一个盘代表十位一个盘代表个位,在上盘有完整的日历显示。杭州手表厂看到国外这样的技术,也申请了自己的专利,“200720109555钟表双层大日历机构”。大家都知道海鸥出陀飞轮,实际杭州手表厂的陀飞轮机芯也是很有名的,而且可以控制成本很低。杭州手表厂的专利,日历、擒纵、动储、问表、陀飞轮什么都有,有大表厂的风范。



图12、爱彼2886机芯图
 
(二)个人申请中的大师

钟表的中国专利里面,有大量的都是个人申请。这些申请良莠不齐,但也不乏大师之作。例如被誉为“东方制造陀飞轮表的第一人”的我国独立制表人矫大羽先生。矫在大陆有6件专利申请,其中最重要的就是CN94109301。这是一件关于陀飞轮的发明专利申请是1994年“CN94109301旋转擒纵调速器”,这件专利在1998年获得专利授权,至今有效,专利年限维持已经达到19年,可见是一件非常重要的专利。也正是通过这件专利的优先权,矫先生陆续获得了美国专利US6367965和瑞士专利CH693725。这件专利贡献在于提供一种没有旋转上框、旋转框架中间立柱和的透视式旋转擒纵调速器。也就是著名的矫氏神奇天仪飞轮手表(KIU'S MYSYTERY TOURBILLO)。
 
图10、CN94109301专利透视式旋转擒纵调速器附图


江苏武进的许家宝先生也是扬名于巴塞尔的中国制表大师,许先生也是没少申请专利,目前维持有效的有两件,CN200810110561-发条式音乐飞球传动装置和200610098093飞球仪。2013年巴塞尔表展上,马旭曙先生很为中国人争光。马先生2010年作为发明人为北京手表厂申请了一件专利“201020501107立体旋转摆轮擒纵调速机构”这件实用新型至今维持有效。

另外还有不少大学也喜欢申请钟表的专利,比如浙江理工大学、中国矿业大学,申请的专利里面的东西吗,只能说很简单的东西,比如CN201220740456一种便签时钟(带有便签纸),CN201220709291-一种新型表(带个水平气泡仪)。




王雷 国家知识产权局知识产权发展研究中心 副研究员

戴妮 国家知识产权局专利局 四级审查员

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