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1、智能數控行業智能數控行業專利導航分析報告專利導航分析報告常州市知識產權保護中心常州市知識產權保護中心20212021 年年 1212 月月I目錄前言.1第一部分 智能數控行業專利導航分析的必要性.21.1 智能數控行業在國民經濟和社會發展中的重要地位.21.2 智能數控行業國內外發展狀況.31.2.1 數控機床行業國內外發展狀況.31.2.2 智能紡機行業國內外發展狀況.12第二部分 智能數控行業的技術現狀.322.1 數控機床行業技術現狀.322.2 智能紡機行業技術現狀.35第三部分 數控機床行業的專利分析.383.1 研究方法.383.1.1 研究內容.383.1.2 數據檢索.383.
2、1.3 技術分類.423.1.4 構建數據庫的數據說明.433.2 數控機床行業全球專利狀況分析.433.2.1 總體情況分析.433.2.2 數控系統專利狀況分析.513.2.3 伺服驅動機構專利狀況分析.583.2.4 機床本體專利狀況分析.643.3 數控機床行業中國專利狀況分析.693.3.1 總體情況分析.693.3.2 數控系統專利狀況分析.733.3.3 伺服驅動機構專利狀況分析.793.3.4 機床本體專利狀況分析.833.4 常州市數控機床行業專利分析.883.4.1 總體趨勢分析.883.4.2 專利類型分析.893.4.3 IPC 構成分析.903.4.4 主要申請人分析
3、.913.4.5 常州市數控機床行業專利申請人分析.92第四部分 智能紡織機械行業的專利分析.107II4.1 技術分類.1074.1.1 技術分類意義.1074.1.2 技術分類體系.1084.1.3 檢索關鍵詞.1084.1.4 查全率、查準率驗證.1144.2 智能紡機全球專利狀況分析.1164.2.1 總體情況分析.1164.2.2 紡紗機械全球專利狀況分析.1284.2.3 織造機械全球專利狀況分析.1374.2.4 印染機械全球專利狀況分析.1444.3 智能紡機中國專利狀況分析.1524.3.1 總體趨勢分析.1524.3.2 紡紗機械中國專利分析.1564.3.3 織造機械中國
4、專利分析.1604.3.4 印染機械中國專利分析.1644.3.5 常州市智能紡織機械行業企業介紹及專利分析.168第五部分 結論.1855.1 數控機床領域專利總體情況.1855.2 智能紡機領域專利總體情況.185第六部分 常州市智能數控行業發展及防范專利風險的建議.1876.1 智能數控行業發展建議.1876.1.1 數控機床行業發展建議.1876.1.2 智能紡機行業發展建議.1886.2 智能數控產業防范專利風險的建議和對策.1896.2.1 專利申請戰略.1896.2.2 專利實施戰略.192結語.1951前前言言專利導航是在宏觀決策、產業規劃、企業經營和創新活動中,以專利數據為核
5、心深度融合各類數據資源,全景式分析區域發展定位、產業競爭格局、企業經營決策和技術創新方向,服務創新資源有效配置,提高決策精準度和科學性的新型專利信息應用模式。專利導航有著非常重要的作用,一方面,如果企業經常采集、分析專利信息,就可以了解技術的發展現狀,避免重復研究,為企業節省下大量的研發成本。同時還能了解到技術的發展動態,為企業進一步的研發提供依據。另一方面,分析專利信息還可以為企業獲取到“免費”技術解決方案,或者在分析之后發現可以給自己找到合作機會。另外,通過分析專利信息可以為自己物色到所需的專家等等,專利導航給企業帶來的好處是相當之多的。那么,與此相對應,忽視專利導航,會給公司帶來怎樣的損
6、失,也是不言而喻的。這方面的案例非常多。從2001年底我國成為世界貿易組織成員后,我市企業遭遇的專利訴訟戰可謂接二連三,從較早的新科DVD、橫林地板到常州牛塘化工三氯蔗糖“337調查案”,再到常州菲思特涉嫌侵犯美國公司專利CES上被查抄,涉外知識產權糾紛頻頻發生,圍繞知識產權的國際爭奪日趨激烈。因此,建立行業專利導航機制已刻不容緩。根據專利導航指南系列國家標準(GB/T39551-2020)要求,研發立項前,以專利數據為基礎,對研發立項的必要性和可行性等進行評價,防范潛在風險;研發過程中,以專利數據為基礎,對在研項目的技術研發情況及其技術競爭環境進行綜合分析,提出風險規避及技術方案優化的建議。
7、本報告基于專利分析的角度,并結合我市在智能數控產業的重點企業以及相關合作單位的專利實際情況,針對性地提出可能采取的專利策略,形成了專利導航分析報告,供政府相關部門、行業組織及相關企業參考。第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性2第一部分第一部分 智能數控行業專利導航分析的必要性智能數控行業專利導航分析的必要性1.11.1 智能數控行業在國民經濟和社會發展中的重要地位智能數控行業在國民經濟和社會發展中的重要地位機床作為“工業之母”,是一個國家制造業水平高低的象征。數控機床是數字控制機床,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。根據數控機床的性能、檔次的不同,數控機床產品可分為高檔數控機床、中檔數控
8、機床、低檔數控機床。高檔數控機床是指具有高速、精密、智能、復合、多軸聯動、網絡通信等功能的數字化數控機床系統。高檔數控機床作為世界先進機床設備的代表,其發展象征著國家目前的機床制造業占全世界機床產業發展的先進階段,因此國際上把五軸聯動數控機床等高檔機床技術作為一個國家工業化的重要標志。圖 1-1-1 現階段數控機床發展特點高檔數控機床在傳統數控機床的基礎上,能完成一個自動化生產線的工作效率,是科技速度發展的產物,而對于國家來講這是機床制造行業本質上的一種進步。高檔數控機床集多種高端技術于一體,應用于復雜的曲面和自動化加工,在航空航天、船舶、機械制造、高精密儀器、軍工、醫療器械產業等多種領域的設
9、備制造業有著非常緊密的關系。作為典型的機電一體化產品,數控機床是機械技術與數控智能化的結合,和智能生產線等智能基礎制造裝備共同構成智能制造裝備中的智能加工裝備,隸屬于智能制造裝備行業。智能制造裝備能夠顯著提高制造活動的精度、質量、效率和穩定性,是為工業生產體第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性3系和國民經濟各行業直接提供技術設備的戰略性產業并受到世界各國的高度重視。自美國、德國、日本先后提出“再工業化”、“工業 4.0”、“工業價值鏈”以來,智能制造裝備行業在世界各主要經濟體均取得快速發展,2015 年,我國提出“中國制造 2025”戰略,規劃加快推動新一代信息技術與制造技術融合發展,把智
10、能制造作為兩化深度融合的主攻方向。近年來,國家出臺了一系列推進智能制造、高端數控機床良性發展的法律法規和政策,樹立了國家全面推進制造業轉型的戰略,在供給側改革的大環境下,確定了制造業智能化、降本增效等升級方向。1.21.2 智能數控行業國內外發展狀況智能數控行業國內外發展狀況根據智能數控行業的重點發展領域,結合常州市智能數控行業的發展現狀,本報告將重點研究的智能數控行業的數控機床部分。1.2.11.2.1 數控機床行業國內外發展狀況數控機床行業國內外發展狀況1.2.1.11.2.1.1 數控機床行業全球發展狀況數控機床行業全球發展狀況機床行業為裝備制造業提供生產設備,是裝備制造業的工作母機,下
11、游涵蓋傳統機械工業、汽車工業、電力設備、鐵路機車、船舶、國防工業、航空航天工業、石油化工、工程機械、電子信息技術工業以及其他加工工業。機床行業的上游主要是基礎材料及零部件,其中包括結構件、鑄鐵、鋼鐵、數控系統、驅動系統、傳動系統等。圖1-2-1-1 數控機床產業鏈數控機床是由美國發明家約翰帕森斯上個世紀發明的。隨著電子信息技術的發展,世界機床業已進入了以數字化制造技術為核心的機電一體化時代,其中數控機床就是代表第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性4產品之一。數控機床是一種高效能的,裝有程序控制系統的自動化機床,能較好地解決復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,代表著現代機床控制技術的發
12、展方向。數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床??刂葡到y處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,并將其譯碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典型的機電一體化產品。圖1-2-1-2 全球數控機床規模分布數控機床市場規模來看2020年全球市場規模中,日本的行業規模占據總市場規模的32.10%,中國行業規模略低于日本,占總市場規模的31.50%。德
13、國、美國、意大利的市場規模分別占總規模的17.20%、6.30%、5.20%,分別排名3-5位。美國的特點是:政府器重機床工業,美國國防部等部門不斷提出機床的發展方向、科研任務和供給充分的經費,且網羅世界人才,特別講究“效率”和“創新”,重視基礎科研。哈斯自動化公司是全球最大的數控機床制造商之一,在北美洲的市場占有率大約為40%,所有機床完全在美國加州工廠生產,擁有近百個型號的 CNC 立式和臥式加工中心、CNC 車床、轉臺和分度器。德國數控機床在傳統設計制造技術和先進工藝基礎上,不斷采用先進電子信息技術,在加強科研的基礎上自行創新開發。德國數控機床主機配套件,機、電、液、氣、光、刀具、測量、
14、數控系統等各種功能部件在質量、性能上居世界前列。代表大型龍門加工中心最高水平的是德國瓦德里??票す?WALDRICHCOBURG)的產品,國內北一機床采用的就是德國瓦德里??票さ募夹g。第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性5日本政府通過規劃和制訂法規以及提供充足研發經費,鼓勵科研機構和企業大力發展數控機床。在機床部件配套方面,日本學習德國;在數控技術和數控系統的開發研究方面,學習美國,改進和發展了兩國的成果取得很大成效。日本機床也因為日本精密制造而聞名世界。數據顯示,2020年國內數控機床產品結構主要由數控金屬切削機床、數控金屬成形機床、數控特種加工機床組成。數控金屬切削機床規模最大,占總
15、產品規模的53.20%,數控金屬成形機床和數控特種加工機床組成分別占總產品規模的28.50%、16.80%。數控機床下游應用行業有國防軍工、航天航空、機械行業等。國內產品與國外產品在結構上的差別并不大,采用的新技術也相差無幾,但在先進技術應用和制造工藝水平上與世界先進國家還有一定差距。新產品開發能力和制造周期還滿足不了國內用戶需要,零部件制造精度和整機精度保持性、可靠性尚需很大提高,尤其是在與大型機床配套的數控系統、功能部件,如刀庫、機械手和兩坐標銑頭等部件,還需要境外廠家配套滿足。國內大型機床制造企業的制造能力很強,但大而不精,其主要原因還是加工設備落后,數控化率很低,尤其是缺乏高精水平的加
16、工設備。同時,國內企業普遍存在自主創新能力不足,因為大型機床單件小批量的市場需求特點,決定了對技術創新的要求更高。歐、美、日等工業化國家已先后完成了數控機床產業化進程,而中國從20世紀80年代開始起步,現在處于發展階段。雖然我國的鑄造機床產業取得了一定的成績,但仍然面臨著許多制約性問題,與國外產品相比,中國數控機床的差距主要是在機床的高速高效化和精密化上。數控機床的技術水平可以從機床的中央處理單位、分辨率、進給速度、多軸聯動功能、顯示功能、通訊功能方面體現。數控機床技術水平主要指標如下:技術水平低檔中檔高檔中央處理單位8 位 CPU32 或 64 位并具有精簡指令集(RISC)的 CPU分辨率
17、10m1m0.1m進給速度8-15m/min15-24m/min24-100m/min 或更高多軸聯動功能2-3 軸聯動3-5 軸聯動或更多3-5 軸聯動第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性6顯示功能簡單的數碼顯示或CRT 字符顯示齊全的 CRT顯示,有圖形、人機對話、自診斷等功能顯示齊全的 CRT 顯示,有圖形、人機對話、自診斷等功能顯示及三維動態圖形顯示通信功能無通訊功能R232 或DNC 直接數控等接口MAP(制造自動化協議)等高性能通訊接口,且具有聯網功能全球數控機床發展趨勢全球數控機床發展趨勢高端化:1)速度和精度是數控機床的兩個重要指標,直接關系到產品的質量和檔次、產品的生產周
18、期和在市場上的競爭能力。高速進給要求數控系統的運算速度快、采樣周期短,還要求數控系統具有足夠的超前路徑加(減)速優化預處理能力(前瞻處理),有些系統可提前處理 5000 個程序段。為保證加工速度,高檔數控系統可在每秒內進行200010000 次進給速度的改變。2)精密機床可靠性及精度保持技術,這也是中國與其他國家機床產品的核心差距所在;3)復雜型面加工成形技術,需要用到超高速切削方式,電主軸、刀具、電機、數控系統均為核心部件。4)輕量化材料技術,過往機床采用實心鑄鐵,增材制造、先進復合技術可從設計端減少成本。5)在線精密檢測與智能裝配,對精密復雜零件“加工檢測補償加工”一體化制造具有重要意義。
19、如日本山崎馬扎克(MAZAK)自主研發的監控軟件 SmoothMonitorX,全界面觸屏操作,配備 5 軸聯動 CNC 裝置,生產過程可視化、可感知。集成化:從單機到柔性成套系統(FMS),提供機床制造全覆蓋服務。全球典型代表如德國(格勞博 Grob),在標準機床至裝配單元再到全自動加工線種類齊全,尤其擅長汽車發動機零部件整線“交鑰匙”工程。國內如國盛智科、浙海德曼也參與機床整線自動化集成業務。服務化:機床廠商從標準化設備提供者向服務型轉變,在機床工藝設計、先進裝備、技術服務等多維度參與其中。德國?,斂耍‥mag)尤為擅長開發目標用戶機型,1992 年在世界首推倒置式數控車床,創造型提升加工
20、平穩度。在售前服務方面,哈默、德馬吉、GF(Georg Fischer,喬治費歇爾)、米克朗等國外機床廠商尤其重視,國內科德數控為用戶提供定制化售前咨詢,2019 年基于售前合作的營業收入占比接近 90%。自主化:全球數控機床對上游提出更精準的需求,核心零部件(如數控系統、傳動系統等)自主化生產和定制能力不斷提升。日本大隈(Okuma)早在六十年代開始研制 OSP數控裝置,自主開發主軸和伺服電機,年產數控裝置 7,000 余臺,主軸和伺服電機約 3 萬第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性7臺,大隈 2019 年全球數控機床排名第六位。1.2.1.21.2.1.2 數控機床行業國內發展狀況數
21、控機床行業國內發展狀況雖然我國數控機床的發展歷史落后于發達國家,但隨著科技的迅猛發展,數控機床的技術發展已經取得了顯著進步,目前國內已經掌握了數控系統、伺服電機及驅動等核心技術,并實現了產業化發展。經過幾十年的發展,我國數控機床技術在部分領域已經接近發達國家水平,但是整體來看還是與發達國家存在一定差距,主要高端技術仍掌握在美國、日本、德國等發達國家手中。隨著市場競爭的加劇,作為制造業“工業母機”的數控機床的技術將進一步向高速度、高精度、高可靠性發展。高速度是指通過提高主軸轉數、工作臺移動速度等實現高效生產、降低制造成本,從而提升產品的競爭力;高精度體現為加工工件的質量及幾何精度越來越高,尤其適
22、用于小型金屬結構件及軍工等領域的精密加工需求;可靠性主要體現為數控機床無障礙的工作時間,數控機床需要長時間持續地工作,設備的可靠性對提升工作效率、節省生產成本有重大影響。數控機床產業與上游行業的關聯性數控機床產業與上游行業的關聯性高檔數控機床的上游主要包括光機、數控系統、鈑金、電子元器件、設備輔件等設備提供商,下游主要包括消費電子、通信、汽車及精密模具等行業,具體如下:圖 1-2-1-3 高端數控機床產業上下游產業鏈從我國數控機床市場看,受益于我國汽車、航空航天、船舶、電力設備、工程機械等行業快速發展,對機床市場尤其是數控機床產生了巨大需求,數控機床行業成長迅猛。未來,隨著智能手機的逐步普及、
23、更新換代速度的加快,平板電腦、可穿戴設備等消費電子產品、通信等 3C 產業終端設備的推廣及發展,3C 行業將迎來發展的春天,消費電第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性8子行業產品并將成為行業的新增長點,并有力推動應用于該領域的輕型切削數控機床的發展。下游應用以工程機械產業為主,電子制造將成未來應用主流市場下游應用以工程機械產業為主,電子制造將成未來應用主流市場伺服系統又稱隨動系統,是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。伺服系統主要由伺服電機、伺服驅動器、編碼器三部分組成。數據顯示,我國伺服系統市場規模由2016年73億元增至2019年144億元,年均復合增長率為25.41%。中商產
24、業研究院預測,2021年我國伺服系統市場規??蛇_224億元。傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。數據顯示,2019年中國傳感器市場規模2189億元,同比增長12.7%。中商產業研究院預測,2021年中國傳感器市場規??蛇_2953億元。切削刀具是機械制造中用于切削加工的工具。數據顯示,2016-2018年我國切削刀具年消費規模出現明顯快速增長,2018年切割刀具年消費總額達到421.4億元。2019年受中美貿易摩擦加劇,我國切割刀具消費額有所下滑,預計2021年我國
25、切割刀具行業市場規??蛇_471.7億元。工程機械是裝備工業的重要組成部分。工程器械分為挖掘機械,鏟土運輸機械,工程起重機械,工業車輛等,其中挖掘機、裝載機、起重機為主要設備。數據顯示,我國工程機械主要設備保有量由2016年728萬臺增至2019年866萬臺,年均復合增長率為5.96%。中商產業研究院預測,2021年我國工程機械主要設備保有量可達942萬臺。石油鉆采專用設備是指用于石油、天然氣等資源勘探、開采的設備。螺桿鉆具是一種以鉆井液為動力,把液體壓力能轉為機械能的容積式井下動力鉆具。數據顯示,2019年我國螺桿鉆具行業市場規模為24.5億元,同比增長8.41%。中商產業研究院預測,2021
26、年我國螺桿鉆具的市場規??蛇_27.1億元。近年來,電子科技消費級應用領域的不斷發展以及世界范圍內人口消費水平不斷提高,消費電子市場終端產品領域在市場容量和品類廣度上不斷發展延伸。隨著居家辦公及網課時代的到來,電子產品需求加大,電子產品價格有所上漲。數據顯示,2020年我國規模以上電子信息制造業實現主營業務收入12.10萬億元,同比增長8.3%。中商產業研究院預測,2021年我國電子制造業主營業務收入將達到13.31萬億元。未來,隨著智能手機的逐步普及、更新換代速度的加快,平板電腦、可穿戴設備等消費電子產品、通信等3C產業終端設備的推廣及發展,3C行業將迎來發展的春天,消費電子第一部分智能數控行
27、業專利導航分析的必要性9行業產品并將成為行業的新增長點,并有力推動應用于該領域的輕型切削數控機床的發展。數控機床產品需求結構矛盾升級,高端產品國產化率低數控機床產品需求結構矛盾升級,高端產品國產化率低近年來,我國數控機床行業出現了明顯的供需矛盾,主要體現在低檔數控機床的產能過剩和高檔數控機床的供應不足而導致供給側結構性失衡。由于低檔數控機床行業門檻低,進入企業多,且近幾年低檔數控機床市場有效需求不足,該領域已經出現產能過剩的現象;另一方面,隨著國民經濟的發展以及產業結構的升級,高檔數控機床的應用越加普及,產品需求越來越大,供給卻難以滿足需求。由于我國高檔數控機床起步較晚,目前國產產能不能滿足國
28、內需求,國內大多數高檔數控機床依賴進口。2016 年,數控機床專項支持研發的高檔數控系統已累計銷售 1000 余套,國內市場占有率由專項啟動前的不足 1%提高到了 5%左右,2017 年我國高檔數控機床的國產化率大約在 6%左右,依然較小。但從需求方面看,2013 年我國高端數控機床的需求占比已經達到了 10%左右,2017 年大約在 15-20%之間,與 6%的國產化率相比差距甚大。2018 年中國高檔數控機床國產化率僅有 6%。同樣,在機床的核心零部件、關鍵技術等方面,也被壟斷。例如,我國現有的高端數控系統,有 90%以上來自日本、德國。延續 2020 年 4 月份以來單月兩位數以上增長的
29、態勢。在機床行業“十年更新周期”驅動下,行業龍頭景氣度具備持續性。此外,2020 年疫情以來,國外進口機床下滑顯著,隨著海外國家和地區經濟復蘇,以中高端數控機床為主的市場空間可觀。金屬切削機床的下游需求市場較廣,近年來,廠商對機床要求提升,高檔數控機床的需求增加,從而使得金屬切削機床需求量不斷下降。數據顯示,2019年我國金屬切削機床銷量為41.3萬臺,降幅有所收窄。2020年中國金屬切削床產量44.6萬臺,同比增長5.9%。金屬成形機床一般指鍛壓設備,鍛壓設備是在鍛壓加工中用于成形和分離的機械設備。鍛壓設備是通過對金屬施加壓力使之成形的,基本特點是力大,故多為重型設備,其上多設有安全防護裝置
30、,以保障設備和人身安全。數據顯示,2020年中國金屬成型機床產量20.2萬臺,同比下降8.6%。當前我國制造業亟需從“制造大國”向“制造強國”轉變。我國數控機床行業經過幾十年的發展,成為了全球最大的產銷國,技術和產能發展迅速,已經具備響應國家制造業轉型的基礎,未來我國數控機床需求將由中低檔向高檔轉變,換言之高檔數控機床將具有較大的進口替代空間。第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性10三大趨勢引領,未來我國數控機床市場將超三大趨勢引領,未來我國數控機床市場將超 50005000 億元億元圖 1-2-1-4 國內數控機床行業市場規模及預測“十四五”規劃的經濟發展重點在于實現經濟增長方式的轉變,
31、堅持創新核心地位做強智能制造,先進制造業是傳統制造業的改造方向,電子信息、生物工程、新能源新材料等高新技術產業的發展將為精密、高效、專用數控機床開辟了新的需求;從地域發展分析,中國東部產業的升級、東北等老工業基地的振興和中西部的開發加快步伐,為數控機床產業發展提供國內市場;經濟全球化,國際資本和產業向中國的轉移、國際技術和人才的交流、中國國際貿易的強勁發展等,為中國數控機床產業的發展提供了外部環境,使數控機床行業處于難得的戰略發展期。未來,中國數控機床行業將主要呈現以下三大發展趨勢:首先,國產數控機床綜合競爭力將大幅提高,從而引起國產數控機床的市場占有率將出現根本的變化。其次,一批跨國機床集團
32、在中國設立的獨資企業或合資企業,如德國德馬吉、美國哈挺、日本小巨人等,本地化生產將形成生產能力。隨著“中國工業 4.0”的中國制造 2025等有力政策的到來要求通過智慧工廠、智能生產線、物聯網等工具,實現生產和流通領域的智能化,進而為消費者提供高度個性化的產品,與此相適應,數控機床必須向智能化、網絡化、柔性化發展以滿足工業 4.0 的深層需求。智能制造發展規劃(2016-2020 年)提出智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合,貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節,具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式。加快發展智能制造,是培育我國經濟增長新
33、動能的必由之路,是搶占未來經濟和科技發展制高點的戰略選擇,對于推動第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性11我國制造業供給側結構性改革,打造我國制造業競爭新優勢,實現制造強國具有重要戰略意義。數控機床具體國家政策如下所示:法律法規時間制定單位涉及內容概要產業結構調整指導目錄2019 年發改委“高檔數控機床及配套數控系統;五州以上聯動數控機床、智能機床及配套數控系統”被列入鼓勵類。產業發展與轉移指導目錄(2018 年本)2018 年工信部“高檔數控機床及功能部件(莆田市、泉州市、漳州市)”列如東部地區優先承接發展的產業?!笆濉眹覒鹇孕孕屡d產業發展規劃2016 年國務院加速高檔數控機床與智
34、能加工中心研發與產業化,突破多軸、多通道、高精度高檔數控系統、伺服電機等主要功能部件及關鍵應用軟件。智能制造發展規劃(2016-2020)2016 年工信部、財政部研發一批智能制造關鍵技術裝備,具備較強的競爭力,國內市場滿足率超過 50%。制造業重點領域企業關鍵工序數控化率超50%。中國制造 20252015 年國務院重點發展新一代信息通信技術產業、高檔數控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農業裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等十大領域。單體機床的銷售將逐步減少。當前數控機床的銷售主要是數控機床的單機銷售,隨著下游生產企業
35、競爭加劇以及成本上升,尤其是勞動力生產成本急劇上升以及勞動力短缺情況愈加頻繁時,將倒逼更多無人化自動生產車間的出現,單機銷售下游客戶對自動化生產線以及無人化車間的需求將上升。無人化車間將先以“數控機床+工業機器人”成套設備出現,先行解決勞動力生產成本急劇上升的痛點?!皵悼貦C床+工業機器人”等成套設備的普及將成為未來行業發展的重要特點,是實現打造未來智慧工廠與智能生產線的重要一步,更是數控機床生產企業未來的發展方向。我國數控機床行業發展趨勢我國數控機床行業發展趨勢在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術,其集微電子、計算機,信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化
36、等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。(1)高可靠、穩定性數控機床工藝可靠性評估技術是一種對數控機床工藝可靠性進行定量化控制的必要手段之一,其主要目的是衡量數控機床是否達到預期的設計目標和使用要求,指出數控機床加工過程中的薄弱環節,為改進數控機床的設計、制造、工藝與維護等指明方向。數控系統的可靠性一直以來都是困擾國產數控技術發展的一個瓶頸,我國的一些數控系統在功能和性能上能夠達到或接近國外先進的數控系統,但在系統的可靠性上卻與國外第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性12產品相差甚遠。日本FANUC公司聲稱他們的系統平均無故障時間(MTBF)達3.67.2萬小時,
37、而我國達到3000小時為合格,與日本相差一個數量級。(2)柔性化在現實的零件加工過程中,有大量的無用時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升降速上,為了盡可能減少這些無用時間,人們希望將不同的加工功能整合在同一臺機床上,因此,多功能機床成為近年來發展很快的機種。數控系統采用模塊化設計,功能覆蓋面大,可裁剪性強,便于滿足不同用戶的需求;群控系統的柔性,同一群控系統能依據不同生產流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態調整,從而最大限度地發揮群控系統的效能。(3)智能化、開放式、網絡化智能制造技術將人工智能融入制造過程的各個環節,通過模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環境中的部分腦力勞
38、動,從而在制造過程中,系統具備自組織能力,能自動監測其運行狀態,在受到外界或內部激勵時能自動調整其參數,以達到最佳狀態。比較突出的代表是牧野提出的一系列的振動控制技術,如高剛性機床設計技術和振動控制技術。通過實時監測加工過程中的振動,調整阻尼,吸收振動能量,控制振動;先進的伺服控制技術,伺服系統能通過自動識別切削力導致的振動,產生相反的作用力,消除振動。主軸振動控制技術,在主軸嵌入位移傳感器,機床自動識別當前的切削狀態,一旦切削不穩定,機床自動調整切削參數,保證加工的穩定性。1.2.21.2.2 智能紡機智能紡機行業行業國國內內外發展狀況外發展狀況紡織機械涵蓋了從纖維織造到服裝成型過程中的所有
39、加工設備,具體包括化纖機械、紡紗機械、織造機械、針織機械、染整機械、非織造機械、服裝機械及紡織器材八個相對獨立的子行業,包括:化纖機械;紡織機械;織造機械;針織機械;染整機械;非織造機械;服裝機械;紡織器材。我國自古以來就是紡織大國,紡織業在國家經濟生態中始終占據重要地位。然而,我國的紡織產業在很長時間里都沒有形成規?;墓I生產,只是維持在家庭、作坊等層面,因而在工業革命浪潮下,迅速被西方國家趕超。直到近代,在實業家辦廠的熱潮推動下,現代化紡織工業才在我國正式萌芽、生長起來。高大上的自動化、智能化設備,使紡織行業成為了高科技產業中的一員,并為行業進一步吸引人才、解決招工難等瓶頸問題提供了更加
40、有效的方案。不可否認,智能化已經成為一種趨勢和不可逆轉的潮流。第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性13智能制造是大勢所趨。中國制造 2025指出,智能制造將成為中國制造的主攻方向。值得肯定的是,近年來我國紡織行業在智能制造方面已經取得了令人可喜的成果。隨著勞動力成本的持續增加,紡織企業對設備的自動化、智能化水平需求也越來越迫切。在這種背景下,智能制造正在成為行業新一輪轉型升級的突破口和重點。比如,備受大家關注的自動穿接經設備,除了大量應用非接觸光學檢測技術,實現了無絞紗自動接經外,還適應了色紗管理和穿經接經等復雜技術的要求;同時,還改善了人機界面和管理軟件,為織造車間的現代化生產和管理提供
41、了很好的設備基礎。實際上,智能技術正在改造著傳統紡織行業,一些企業已經開始嘗試部分制造環節的智能化。有些企業雖然沒有大規模地更換或新上自動化程度較高的成套設備,但通過關鍵環節的設備升級,也顯著提高了產品品質和生產效率。在一定程度上,裝備的智能化解決了用工不足的問題,提高了中國紡織工業的競爭力。作為勞動密集型產業,智能化一方面可以拉動地方投資,帶動產業升級,另一方面又意味著大量工人可能失去崗位。如何解決這兩者的矛盾值得進一步探討。對于智能化,目前政府層面的引導方向包括以下四點:建立示范區;完善智能制造標準;推動智能制造供應商聯盟;發展互聯網+、大數據與人工智能?;诠I互聯網實現智能制造、提質增
42、效,已成為眾多紡織龍頭企業的選擇?;ヂ摼W+工業的核心是思維模式的互聯網化,今天不是單打獨斗的時代,產業是否能發展起來,產業鏈的融合是最關鍵的。同時,基于平臺大數據實現有效分析,實現產能預測、數據共享、多廠協同等業務創新,使下游設備使用企業降本增效。數據顯示,根云平臺能夠幫設備使用企業的生產效率提高 25%,而運營成本降低 20%,并為淡旺季生產量調整提供準確靈活的建議,形成新的產品生產能力。2018 年,紡機行業總體保持了穩中有增的態勢,主營業務收入、出口仍然保持了兩位數的增長,但受中美貿易摩擦等不利因素影響,行業運行增速有趨緩態勢。雖然市場整體形勢不錯,但紡機各細分領域分化明顯,轉型升級的壓
43、力仍在。這一年,紡機企業積極順應市場變化,加快科技研發步伐,進行調整轉型,在設備的智能化,行業自律和企業管理水平提升等方面取得了可喜的成績。這一年,智能制造快速發展,產業轉移的趨勢明顯,行業的發展機會也孕育其中。智能化加速布局。智能化加速布局。智能化既是未來紡機設備發展的必然趨勢,也是近年來紡機行業發展的最重要特征。隨著智能制造相關技術在紡織領域繼續得到大力推進,紡織行業已從單第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性14機的智能化向系統的數字化、自動化、智能化發展。在紡織產業領域,要提升紡織產業的價值鏈層次補短板,并且要強化優勢產業領先地位,最終實現加速國產替代。第一,要支持企業實施技術改造升
44、級,對于已經具備優勢的產業或產業鏈環節,要實現進一步的優勢強化,加快智能化、數字化轉型。第二,鼓勵企業提升價值鏈層次,樹立品牌價值。最后,通過以上兩項,實現技術和品牌力的提升,以吸引優質外部需求回流,推動國產替代加速,并對外部循環也形成正向效應。紡織裝備的智能化發展得到“智能制造試點示范項目”等支持。2018 年,青島環球集團股份有限公司的“粗紗機系統遠程運維服務”,華紡股份有限公司的“連續印染數字化車間”、山東如意科技集團有限公司的“紡織智能工廠”等 6 家企業項目入選“2018 年智能制造試點示范項目”;卓朗智能技術股份有限公司的“卓郎新疆紡紗機械智能工廠”、安徽華茂紡織股份有限公司的“新
45、型紡紗智能化改造項目”等 9 個項目獲“2018 年智能制造綜合標準化與新模式應用項目”的支持。6 月 12 日16 日,2020 中國國際紡織機械展覽會暨 ITMA 亞洲展覽會在國家會展中心(上海)舉行。在經歷 8 個月的延期后,本屆紡機聯合展不負行業期待,以近 16 萬平方米展覽面積,集結 20 個國家和地區的 1200 余家優質紡機制造商,為業界帶來為期 5 天的行業盛會。紡機企業競相展示最新研發成果,合作交流也在多樣的形式中不斷加深。展會期間,紡織產業智能化相關的自動化控制、軟件系統集成、信息、物流等產品技術成為亮點之一,為行業帶來更多系統方案,助力產業競爭力的持續提升,讓觀眾感受到智
46、能制造、5G 時代帶來的深刻變革。青島環球集團展示的 HCP2025PLUS 智能組合式粗紗機,全新的模塊化組合理念屬于全球首創,徹底顛覆了粗紗機的傳統結構模式,引領粗紗工序進入新時代,使智慧柔性定制化紡紗成為可能。該設備可同時紡制兩個品種粗紗,助力柔性紡紗;全電子牽伸,張力智控;移動互聯,智慧紡紗。常州宏大發布的 Hawk Vision 柔性智能整緯機,在整緯機理上進行了原始創新,從根本上改變了現有整緯機的整緯方式,解決了對紡織品的 S 彎、W 彎、吊腳及波浪紋理整緯的世界性難題,特別適用于低張力、大緯斜、緯斜無規律等針織、梭織紡織品緯彎緯弧的矯正,為我國紡織行業實現高質量發展提供了有力支撐
47、。遠信工業公司重點展示的 Y9000系列雙層熱風拉幅定形機,深度融合了常州宏大 Hawk Vision 推出的新一代基于人工智能技術的定形機工藝執行系統,實現了對紡織品的種類及目標質量、加工工藝、定形機運行狀態數據的全面采集,并研發設計了完善的定形工藝數據庫,對定形過程進行智能化執行第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性15和全面監控。銅陵松寶智能裝備股份有限公司展示的 TFM18 絡筒托盤式自動供料系統適用于紗庫式絡筒機的改造升級,可代替人工找頭和投紗。實現管紗入庫后自動提升、自動識別并整理大小頭、自動找頭、識別多品種、自動輸送、自動更換配送的全流程自動化。公司研發的 S9D 智能落紗機器
48、人適應于所有機型的細紗機升級改造。其采用電動助力推行,高扭矩電機強力驅動,低壓電源模塊控制,先進人體安全感應設計,雙手輕觸即可實現落紗機器人的前進和后退,徹底解決了移動設備推行難、費力的難題,讓推行成為樂趣。采用人體工學設計,便捷、好用的同時,大幅提高了握持手感;突破性的插拔連接機構設計,高度集成電源氣源一體化,顯著提高穩定性、可靠性。智能落紗機器人經實際使用檢測,疲勞壽命25 萬次,抓管器壽命提高了 400%800%。上海天孚實業有限公司自主研發的智能插紗機器人,可完全代替人工插紗,自動識別紗管進行抓取,自動找頭,自動完成插紗的全套動作;不對自動絡筒機做任何改動,不影響絡筒機的常規維修保養工
49、作;可以自動處理絡筒機的黃燈報警;無須人工添加紗管,紗筐車呈自動對接功能,實現整個紗框互換;自動識別顏色,防止錯支混紡;去除自動絡筒機游動風機,可以節約電力損耗 2.5KW,插紗機器人的實際使用耗電雙機的為 0.5KW,單機則不額外增加耗電;可實現遠程數據升級,智能化管理。常州五洋紡機有限公司依托“互聯網+智能制造”平臺,開發了國內首創的經編生產線智能管理系統,對工廠的每個生產環節進行全程數據采集、傳輸、診斷、維護管理和遠程控制,生產經營形成全面信息化管理?!叭恕?、“機”、“料”、“法”、“環”5 大要素的深度融合,形成了以智能生產方式制造智能產品的生產模式。無錫宏源機電科技股份有限公司最新推
50、出的 HY-9 系列錦綸全自動落筒高速彈力絲機自動化程度高,單錠自動落筒在達到滿筒重量后,能自動實現空滿筒交換與重新生頭,達到連續穩定生產,滿足無人化生產的需求。在 2020 紡機聯合展上,透過紡機企業所展示出來的大量綠色科技、綠色產品,可以看到紡織裝備踐行綠色發展的強勁風向?!笆奈濉逼陂g,綠色環保依然是紡織工業可持續發展的突出主題,能夠提高資源利用率,降低能耗,具備環境友好特點的紡織機械設備也是各生產企業競相關注的重點。針對國家日趨嚴格的環保政策,裝備生產企業不斷加大研發投入,以技術創新開發節能減排新設備。2020 紡機聯合展上,參展商們推出了各自領域獨具特色的節能減排設備,助力客戶實第一
51、部分智能數控行業專利導航分析的必要性16現生產與環境的協調發展,充分體現出紡織行業踐行綠色制造的理念。尤其是在能耗、水耗、化學品消耗相對較大的染整領域,恒天立信、桑德森力瑪、貝寧格、遠信工業、佛山三技、杭州宏華、MS、美佳尼、愛普生等優秀展商紛紛展示了各自節能降耗的綠色染整設備及整體解決方案。恒天立信展出的 MONFONGS 888 TwinAir 高效節能定形機,采用最新的高效平行軋輥,可以在降低織物帶液量的同時,保持織物手感,使用較少的能量便可蒸發織物中的水分,進一步實現低碳排放的目標。全新高溫筒子紗染色機 ENER WIN 在染色過程中能使耗電量和耗水量大大減少。遠信 Y9000 雙層定
52、形機加工每噸布耗氣量節能效果顯著,設備采用雙層結構設計,風箱下層的熱量可以傳遞到上層再利用,同時上下烘箱都采用雙內置風道設計,降低了烘箱內的熱能損耗,提升了設備的節能效果。愛普生推出的MonnaLisa Evo Tre 16工業級直噴數碼印花機采用獨特的Genesta原裝墨水,可以幫助用戶實現綠色生產。江蘇志成新材料科技有限公司利用自身科研優勢開發的專利技術PET 回收料化學再生紡絲技術和成套裝置,符合目前節能、低碳、環保的理念,實現了較高的經濟效益和社會效益。在展會現場,江蘇志成展出的建立在 PET 回收料化學再生技術基礎上的化學再生 PET 纖維成套生產線,節能環保且消耗低,生產運行成本低
53、。青島海佳機械有限公司研發的 HW-8010 型高速高密噴水織機,對機架結構、打緯機構、送經及卷取裝置進行了優化設計,提升了打緯性能和運行速度,入緯率可達 2500m/min;防濺式“U”型短間距噴嘴,進一步提高了集束性和引緯性能,節水提高 10%,織造幅寬可達 380cm,產品適應性更廣,整體技術同樣達到了國際先進水平。濟南天齊特種平帶有限公司在本次展會上重點展出的新型聚酯節電龍帶、新型節電錠帶兩款產品采用國際上先進的高分子材料,具有強度高、柔軟耐磨、高效節電、壽命長等優異性能。新型聚酯節電龍帶具有輕、薄、強,彎曲耗能小、尺寸不受環境溫濕度影響等特性,與傳統尼龍片基龍帶相比,節電率可達 10
54、%20%;新型節電錠帶適用于高速新型細紗機,相比橡膠錠帶綜合節電率為 6%10%,可提高紗線質量,能夠滿足客戶的節能減排需求。目前在紡織服裝領域已實施的智能制造項目中,均實現了自動化、數字化,絕大部分已經網絡化,部分具有了智能化的裝備與功能。這充分體現了我國智能制造三種范式并行推進、融合發展的特點。在此基礎上,紡織服裝的智能制造將向更加智能化的方向發展,第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性17同時向腈綸、氨綸、毛麻纖維等其他纖維原料拓展,向布匹染色、針刺、紡熔等其他加工工藝拓展,向家紡、產業用領域拓展,最終使數字化智能化制造在服裝服飾、家用紡織品和產業用紡織品領域全面推廣。行業競爭更有序。
55、行業競爭更有序。隨著常規設備市場趨于飽和,同質化競爭、惡性價格戰等問題成為部分領域企業前進的最大掣肘。建立有序競爭秩序,不低價競銷和賒銷,才能維護企業利益,實現行業的良性發展。企業發展上層樓。企業發展上層樓。經過多年市場競爭洗禮,我國紡機企業運作更加規范,管理更加科學。不少企業通過多種形式加強與國內外企業、院校的合作,進一步提高自身競爭實力。2018 年,日發紡機收購克羅斯羅爾,成為中國紡機企業與國際企業合作和并購重組的最新案例。7 月 9 日,安徽日發紡機收購克羅斯羅爾機械(上海)有限公司資產簽約儀式在浙江新昌舉辦。Crosrol 公司是世界著名的紡機制造業公司之一。作為最早一家從歐洲向中國
56、轉移的國際著名紡機品牌,Crosrol 為了更好地滿足市場需求,借助 Crosrol 英國總部的研發能力,始終堅持開發個性化的產品。安徽日發紡機注冊成立于 2013 年,主要生產倍捻機、轉杯紡紗機等智能新型紡織機械生產線。安徽日發紡機將利用克羅斯羅爾已掌握的核心技術、核心人才以及良好的客戶關系,整合日發紡機先進的管理理念,共同將這一細分市場做大做強。工業和信息化部、中國工業經濟聯合會日前聯合通告第三批制造業單項冠軍企業和單項冠軍產品名單,其中江蘇天明機械集團有限公司、福建睿能科技股份有限公司分別以主營產品氨綸紡絲卷繞機成套設備、單系統電腦針織橫機控制系統入選單項冠軍示范企業和單項冠軍培育企業。
57、兩家紡機企業入選最新一批制造業單項冠軍企業名單,說明紡機企業的快速成長,其在行業中的作用也越發凸顯。具體來看,舊機改造升級及織物品種高檔化發展,帶動高速劍桿織機實現增長;老機淘汰及織物品種向輕薄與厚重兩端發展,帶動噴水織機實現增長;對落后機種的替換、織物品種的高檔化與多樣化、國家環保政策執行力度的加強以及產業用紡織品需求的持續增長,帶動了噴氣織機實現大幅增長。此外,隨著國際主要紡機進口市場金融政策恢復穩定,2018 年前三季度,噴水織機、噴氣織機的出口情況有所好轉。國際主要進口市場對普通劍桿織機的需求下降,導致普通劍桿織機出口同比減少。2019 年,新型機織織造技術與產品的主要發展與創新趨勢將
58、是節能降耗、設備技改、提高品質和差異化創新??椩炱髽I將進一步關注能夠改善工人勞動強度和工作環境的織造第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性18設備。5G 遇到紡織產業時,將掀起一場前所未有的智造革命。設備間的信息化和數據化革命,5G 全面應用后,通過物聯網將所有設備連接在一起,在紡紗流程中實時監測各種指標,基于強大的數據庫以及人工智能算法,對紗線的異常指標等做出快速反應,大大提高生產效率。同時,能夠與之配套的高端零部件也將有很大的市場空間。此外,隨著環保要求的不斷提升,以及下游企業產品結構的進一步調整,高檔產品需求會持續增加。隨著渦流紡紗技術的成熟和紡紗品種范圍的擴展,上漿工藝也由探索而逐步
59、完善與規范;高支高密寬幅家紡產品市場的興起,對經紗上漿有更高的質量要求。國產織造準備機械水平有了長足的提高,更加注重生產過程的在線監測和精細控制,控制系統向智能化發展。部分織造企業負責人表示,2019 年,改善工人勞動強度和工作環境的織造設備,能滿足新領域、新需求和促進產業結構優化的設備,具備節能、降排、低耗、低碳優勢的織造設備,以及具備連續化、自動化、高效化、模塊化功能的織造設備都是他們關注的重點。舉例來說,從技術參數看,國內整經機設計最高速度已達 1200 米/分,達到國際先進水平。漿紗機設備多單元傳動技術得到廣泛應用,漿紗智能工藝系統的創建,生產工藝指標等信息聯網,在精益制造、智能化、信
60、息化生產管理應用方面有了較大的進步,設備品種、規格系列齊全。國際市場方面,在我國紡織服裝產業繼續向東南亞轉移趨勢的帶動下,印度、孟加拉國、印度尼西亞、越南、巴基斯坦對于織造機械的需求維持高位,但在過去兩年的高速輸出后,劍桿織機、噴水織機的需求將呈現穩定態勢??傮w來看,2019 年織造機械行業仍會平穩運行。但需要注意的時,產業轉移使得噴水織機、噴氣織機需求旺盛,原材料價格波動打擊了用戶的信心,經濟形勢復雜降低了人們對于市場的預期,建議相關企業要做好應對舉措。2019 年,隨著消費者進一步追求個性化與時尚,相應的針織機械也蘊藏著廣闊的發展前景。從企業的發展方向看,針織機械企業越來越重視滿足特殊品種
61、需求的差異化創新和個性化需求,重視自主研發和知識產權保護,向“高精尖”和智能制造、互聯互通邁進。企業對于行業發展總體狀況也更為關注,企業運營更加理性,更加注重技術創新,多數企業對未來發展預期持樂觀態度。數控技術的廣泛應用,智能制造成為當前紡織機械行業發展的重中之重,紡織裝備產品智能化和裝備制造智能化也成為紡織機械行業的主要研發方向。由江南大學、常州市恒基紡織機械有限公司等合力完成的“智能數控全聚紡系統關鍵技術及其產業化”項目,研第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性19發的新一代智能數控全聚紡系統,并實現了產業化推廣,填補了我國羅拉型集聚紡的空白。紡織科技創新的另一趨勢是高端紡織裝備向數字化
62、、智能化發展,許多技術和裝備的應用已在紡織工業多個生產環節取得了明顯進步和顯著成效。由立信染整機械(深圳)有限公司完成的“DYECOWIN 高溫染色機”項目,相比傳統液流染色設備更有效節約用水、染化料及能源。此外,紡織機械行業的研究項目與各高校之間重點科研項目產學研間的合作更加緊密,更加貼近市場的應用與開發也將助力我國先進紡織機械研究項目落地發展,為行業發展帶來更多的經濟效益。智能化是紡紗工程發展必然方向,各環節技術突破帶動全方位提升。東華大學教授程隆棣分析了智能紡紗技術地位及其關鍵技術。他首先對紡紗智能化的流程進行了詳細介紹,并就紡紗智能化目前的主要技術瓶頸進行了剖析。第一,紡紗過程需要進一
63、步連續化,目前在智能化上包、梳并聯、精粗聯、連續化在線紗線定形方面還要突破。第二,紡紗質量監控要智能化,包括在線檢測、分類,在線檢測修正,管紗在線檢測分類,筒紗在線按質歸類。第三,紡紗管理智能化。包括工藝管理智能化,根據終端產品需求實現全流程工藝最優化智能設計;原料上包管理智能化,降低混棉裝備的混合壓力,實現抓包均混;細紗在線人工干預管理智能化,智能調用人工干預;環境工藝智能化,按品種智能化最優自調系統。他提出要建立紡紗工藝自動尋優系統,包括建立工藝數據庫系統、工藝自學習系統和網絡學習系統。他還就智能化紡紗的短流程技術進行了探討,如在不降低產量的前提下,降低梳理、精梳設備車速,細紗超大牽伸。2
64、017 年-2019 年我國紡織業營業收入呈現下降的趨勢,數據顯示,2020 年全國紡織業營業收入達 22778.4 億元,同比下降 6.7%。隨著內外市場需求逐步回暖,以及國家大規模減稅降費等助企紓困政策措施顯效,紡織企業經濟效益在經歷年初大幅下滑后,呈現穩步修復、逐季改善的態勢。2020 年全國紡織業利潤總額 1105.4 億元,同比增長 7.9%。2020年,受新冠肺炎疫情影響,我國紡織企業工業增加值有所下降。2020 年我國規模以上紡織企業工業增加值同比下降 2.6%。其中,紡織業工業增加值同比增長 0.7%;化學纖維制造業工業增加值同比增長 2.2%;紡織服裝、服飾業工業增加值同比下
65、降 9.0%。受防疫物資需求拉動,2020 年規模以上產業用紡織品企業工業增加值同比增長 54.1%,無紡布產量同比增長 15.8%。展望 2021 年,受新冠疫情的影響,雖然全球主要經濟組織下調了經濟增長率,但世界經濟仍將處于復蘇軌道,國際市場需求面基本穩定,我國國民經濟平穩發展的大趨勢不會第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性20改變??傮w上看,2021 年我國紡織行業面臨的國內外市場環境依然基本平穩,但外需面臨更多不確定性,各種風險因素有所增加。受此影響,紡織機械行業的國內市場壓力勢必有所加大,國外市場則仍然有望保持相對穩健的發展,紡機企業須積極加快結構調整和技術創新、穩健經營應對市場
66、的波動,共同努力推動我國紡機行業實現高質量發展。面對新的市場形勢,企業在新產品開發方向上一方面追求高速高產,另一方面通過智能化、數字化技術的應用,在產品個性化、差別化上做文章。業內企業更加重視海外市場的開發,相信經過這一輪經濟波動的洗禮,國內非織造機械行業會有更強勁的實力面對國際國內兩個市場的挑戰。1.31.3 常州市智能數控行業的發展現狀和前景常州市智能數控行業的發展現狀和前景常州“十四五”發展將緊扣“國際化智造名城、長三角中軸樞紐”定位。進入新發展階段,常州作為原材料和產成品“兩頭在外”的制造業城市,迫切需要高質量發展現代物流業,加快打造長三角現代物流中心,使之成為長三角中軸支點和樞紐,為
67、建設國際化智造名城提供支撐和保障。把發展著力點放在實體經濟上,堅持創新驅動發展戰略,突出數字化引領、撬動、賦能作用,全面提升產業核心競爭力,加快建設國內一流、具有國際影響力的工業智造明星城、科教創新明星城。培育壯大高端裝備、綠色精品鋼、汽車及核心零部件、新一代信息技術、新材料、新能源、新型電力裝備、軌道交通、生物醫藥及新型醫療器械、新型紡織服裝等十大先進制造業集群,高端裝備、新能源、新材料等集群達到國際先進水平,到“十四五”末全市工業規??偭客黄?萬億元。統籌主導產業壯大、新興產業培育、傳統產業升級與未來產業布局,加快推動產業迭代升級,全面實施“鏈長制”,重點打造集成電路、工業機器人、工業和能
68、源互聯網、智能網聯汽車、碳復合材料、生物醫藥、空天信息、5G通信八大高成長性產業鏈。加快培育一批產業生態主導型的單打冠軍和“鏈主”企業,鼓勵企業圍繞產業鏈關鍵環節和核心技術開展兼并重組,著力營造高粘性、內生型產業生態,打造產業創新共同體,到2025年每條產業鏈擁有35家“鏈主”企業,加快形成“鏈主企業骨干企業高成長企業”的企業梯隊。推動生產性服務業向價值鏈高端延伸,積極發展產業金融、現代物流、檢驗檢測認證等生產性服務業,促進現代服務業同先進制造業深度融合。著力壯大科技型企業集群,組織實施高新技術企業倍增計劃、新一輪“十百千”創新型企業培育工程等,打造科技型中小企業、高新技術企業、瞪羚企業、獨角
69、獸企業、上市企業的雁陣梯隊,到2025年全市高新技術企業超5000家。第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性21重大項目加快推進。推進長江龍城智能數字產業園(二期)、托利多商用衡器、納斯博自平衡車、納博特斯克減速機(二期)等重大項目。自主創新鏈條基本形成。形成了以大學、科研機構、工程(技術)研究中心、企業技術中心為依托的創新平臺。27家產業鏈核心企業被認定為高新技術企業,全市主要有江蘇中科院智能科學技術應用研究院、常州大學機器人研究所、常州先進制造技術研究所、機械科學研究總院常州先進裝備工程技術研究中心、常州光電技術研究所、常州數控技術研究所等一批重點科研機構。發展方向發展方向智能數控產業:
70、數控機床制造業堅持重型化、差別化發展方向,突破發展中高檔數控系統,大力發展功能部件和機床核心附件,提升發展切削刀具及量具量儀,積極發展機床再制造產業。紡織機械制造業將廣泛應用電子技術,提高機電一體化水平和智能化水平;研制新一代清梳聯合機、精梳機組、細絡聯合機和新型紡紗設備;發展系列產品,并做好相應的配套裝置;開發研制新一代電子提花圓緯機、經編機和電腦橫機以及印染前處理、染色、印花和織物后處理設備。機器人產業:重點發展工業應用領域可自動控制、重復編程、多自由度、多功能用途的操作機,可搬運物料、工件或操持工具、能完成其它作業的工業機器人,培育發展從事維護、保養、修理、運輸、清洗、監護等專業服務的機
71、器人。重點企業重點企業序號企業名稱專利數量1卡爾邁耶(中國)有限公司2982常州市武進五洋紡織機械有限公司2553常州市潤源經編機械有限公司2234江蘇新瑞重工科技有限公司1335常州市同和紡織機械制造有限公司1146常州創勝特爾數控機床設備有限公司817常州銘賽機器人科技有限公司788常州阿奇夏米爾機床有限公司369常州市宏達機床數控設備有限公司3210埃馬克(中國)機械有限公司31第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性22產業園區:產業園區:以武進區機器人及智能裝備產業園為主要載體的產業集聚區吸引了安川、銘賽、遠量、漢迪、新瑞、卡爾邁耶、五洋紡機等一批重點企業,形成了工業機器人整機、數控
72、機床整機、智能紡機整機與關鍵零部件為主的智能裝備產業生產基地。位于新北區的國家級高新區吸引了阿奇夏米爾機床、精納電機、日電產伺服電機等知名企業,形成了數控機床整機與零部件產業集聚區。金壇區以經濟開發區為主要載體,重點支持埃馬克、金昇、卓郎等龍頭企業發展,打造以數控機床與智能紡織機械為主的高端裝備制造特色產業區。戰略性新興產業是對經濟社會全局和長遠發展具有重大引領帶動作用,知識技術密集、物質資源消耗少、成長潛力大、綜合效益好的產業,將成為未來經濟社會發展的重要力量?!笆濉逼陂g常州市制定出臺了關于推進十大產業鏈建設加快發展戰略性新興產業的實施意見(常發201325 號),把加快十大產業鏈建設作
73、為培育和發展戰略性新興產業,構建特色鮮明、優勢突出的產業體系,推進經濟結構調整和產業轉型升級的重要舉措?!笆濉逼陂g,國家明確提出把發展戰略性新興產業作為經濟結構調整、拓展產業發展空間的重要任務,江蘇省圍繞建設“一中心一基地”,提出“建設戰略性新興產業重要策源地”的發展目標。培育壯大戰略性新興產業,是常州市實現產業轉型升級,打造“智能制造名城”的重要途徑?!笆奈濉逼陂g,國家明確要堅持創新在我國現代化建設全局中的核心地位,把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐,面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略,完善國家創
74、新體系,加快建設科技強國。加快發展現代產業體系,推動經濟體系優化升級。堅持把發展經濟著力點放在實體經濟上,堅定不移建設制造強國、質量強國、網絡強國、數字中國,推進產業基礎高級化、產業鏈現代化,提高經濟質量效益和核心競爭力。充分發揮“一點居中、兩帶聯動、十字交叉、米字交匯”的區位優勢,加快構建與樞紐城市相匹配的交通基礎設施,落實長三角一體化發展規劃綱要和省、市行動方案,深度融入上海大都市圈建設,統籌推進區域協同、產業創新、綠色發展、基礎設施、區域市場、公共服務一體化,積極參與共建世界級城市群。規劃依據:國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要江蘇省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要第一部分智能
75、數控行業專利導航分析的必要性23常州市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃江蘇省“十三五”戰略性新興產業發展規劃中國制造2025絲綢之路經濟帶和海上絲綢之路建設戰略規劃國家信息化發展戰略綱要發展服務型制造專項行動指南長江經濟帶發展規劃綱要蘇南現代化建設示范區規劃規劃期:2020-2025年一、發展基礎和存在的不足一、發展基礎和存在的不足(1)發展基礎“十三五”期間,全市上下按照市委、市政府的總體部署,深入實施創新驅動發展戰略,積極推進十大產業鏈建設,促進戰略性新興產業發展。2020 年,我市全年實現地區生產總值(GDP)7805.3 億元,按可比價計算增長
76、 4.5%,增幅位列全省第三。分三次產業看,第一產業實現增加值 164.3 億元,增長 2.0%;第二產業實現增加值 3616.2 億元,增長 4.2%;第三產業實現增加值 4024.9 億元,增長 4.9%。三次產業增加值比例調整為 2.1 46.3 51.6。民營經濟實現增加值 5096.7 億元,按可比價計算增長 4.7%,高于全市 GDP 增速 0.2 個百分點;民營經濟增加值占 GDP 比重達到 65.3%,對全市經濟的貢獻率為 67.7%,拉動全市經濟增長 3.0 個百分點。1.特色產業突出。全市戰略性新興產業基本形成了比較完善且具有區域特色的產業業態,部分行業在全國處于領先地位。
77、龍城精鍛是全球知名的高端精密鍛件和零部件制造商。其生產的汽車發電機精鍛爪極全球市場占有率達 38%,位列全球第一,企業產值有望突破 10.66 億元?!笆奈濉逼陂g,企業將力爭在新能源核心零部件及系統集成領域練就新的“殺手锏”。2.創新能力提升?!笆濉逼陂g,我市大力推動全社會創新能力建設,創新能力不斷提高。2020 年,全年完成專利申請 58236 件,其中發明專利 13076 件。專利授權 41321件,其中發明專利授權 2856 件,萬人有效發明專利擁有量 40.7 件。高企認定數 1141 家,通過率 66.5%,位列全省第一。推薦高新技術企業申報 1716 家,增長 65.2%,省
78、高新技術企業培育入庫數 1156 家,增長 60.3%,增幅均位列全省第一。常州列全國創新型城市創新第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性24能力排行榜第 16 位(地級市第 3 位)。創新平臺加快建設。全市市級以上創新創業載體 288 家,其中眾創空間 116 家,科技企業孵化器 128 家,科技企業加速器 44 家。市級以上“三中心”(工程技術研究中心、企業技術中心、工程研究中心)1846 家,其中國家級 15 家,省級 726 家,設立海外創新研發機構的企業 59 家。高新園區建設高質量推進。常州、武進兩個國家高新區分別列全國高新區排名第 23 位和第 38 位。常州市國家農業科技園獲
79、批建設,江蘇省金壇華羅庚高新區獲批籌建。87 家創新載體列入蘇南自創區優秀創新載體并受表彰,其中獨角獸企業 2 家,數量位居蘇南自創區第二位;潛在獨角獸企業 9 家,數量較上年實現倍增;瞪羚企業 76 家,位列蘇南自創區第二。我市是國家創新型城市、國家知識產權示范城市,科技創新基礎良好。3.產業集聚加快。近年來,我市不斷加強對產業布局的規劃和引導,加快推進產城融合,各級產業園區也不斷明確產業定位,促進特色產業集聚發展,全市產業布局進一步優化,部分產業集群式發展特征逐步顯現,得到了國家和省認可。高端裝備制造產業,我市相繼被科技部、工信部批準為國家火炬計劃軌道交通車輛及部件特色產業基地、國家火炬計
80、劃常州輸變電設備特色產業基地、國家新型工業化產業示范基地,被認定為“江蘇省軌道交通特色產業基地”。我市還被認定為“江蘇省輸變電特色產業基地”。新能源產業,我市被認定為“江蘇省光伏高技術特色產業基地”。新能源汽車產業,我市被認定為“江蘇省新能源汽車特色產業基地”,被列為全國第二輪新能源汽車推廣應用城市。新材料產業,石墨烯科技產業園被科技部批準為國家石墨烯新材料高新技術產業化基地。生物醫藥產業,西太湖國際醫療產業園被國家科技部評定為國家級國際創新園。4.重大項目突破。近年來,市委市政府始終將重大項目招引和項目建設作為全市經濟發展的重要抓手,圍繞產業鏈重大項目持續深入地開展主題年活動,取得一系列重大
81、突破:新一代信息技術產業,總投資10億美元的瑞聲射頻金屬結構模組、投資5億美元的臺灣加賀芯片載帶項目正式簽約。新能源汽車產業,總投資85億元的眾泰項目投產,總投資100億元的北汽新能源汽車項目、蒂森克虜伯7500萬歐元電子助力轉向系統項目也開工建設。另外,斯太爾動力、中航鋰電、北星高分子復合材料、時代新能源、北汽西門子電驅動等重要零部件項目也相繼落戶我市。高端裝備制造產業,總投資50億元的北京通航通用飛機制造項目正式開工建設,威翔固定翼飛機項目落戶新北,市政府還與中航工業幸福航空控股有限公司等簽署戰略合作協議。生物醫藥產業方面,總投資10億美元的健亞生物胰島素項目、中科院遺傳資源研發(南方)中
82、心在常州生命健康產業園開工,將為新醫藥產業的持續發第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性25展注入后勁,總投資超百億元的上汽時代和時代上汽先進動力電池產業化項目(二期)在溧陽高新區開工奠基。5.品牌效應顯現。全市高新技術企業累計2000余家,其中大多數屬于戰新產業范疇,擁有瑞聲科技、新譽、今創、天合光能、億晶、碳元科技、第六元素、千紅制藥、西電常變、上上電纜、埃馬克等一大批具有引領作用的骨干企業。在龍頭企業的帶動引領下,形成了一批具有較強影響力的企業和產品品牌,至2020年底,累計獲得中國名牌27家、中國馳名商標104件、省著名商標356件、江蘇名牌產品220個,均名列全省前茅。6.海外市場
83、拓展。我市戰略性新興產業領域的骨干企業積極參與海外戰略布局和資源開發,天合光能在瑞士、美國、新加坡分別設立區域總部,在東南亞、印度建設電池組件項目;亞瑪頓在迪拜設立工廠,在德國、日本設立分支機構;正信、有則分別在南非、日本設廠或分公司;江蘇金昇實業在烏茲別克斯坦設立紡紗項目。部分龍頭企業實施“借船出?!睉鹇?,如金昇收購德國埃馬克50%的股份,亞瑪頓并購美國科技公司股權,恒立油缸先后收購了德國WACO公司51%的股權和德國哈威InLine液壓有限公司等。(2)存在不足一是發展水平參差不齊。我市高端裝備制造、新能源產業規模較大,其他產業的發展水平參差不齊;同一產業內部的細分產業發展也不均衡,高端裝
84、備制造產業中的通用航空、新材料產業的碳材料、節能環保產業的綠色照明產值都還不滿百億,缺乏規模效應和綜合競爭力。二是部分產業增長緩慢。受產能過剩的大環境影響,我市部分產業發展困難,產品結構問題凸顯。高端裝備制造產業的智能電網增速不斷放慢,輸變電產品低端化、同質化明顯;農機和工程機械增長也較為緩慢。三是創新能力有待提升,缺乏高端研發機構、缺乏高端關鍵裝備、缺乏核心技術、缺乏重要原材料和關鍵零部件、缺乏領軍型人才的“五缺”現象比較明顯。四是生產性服務業支撐不足。圍繞戰略性新興產業的金融、科技服務、現代物流、軟件和信息服務、商務服務等生產性服務業發展明顯滯后于制造業的發展,總量偏小、比重偏低,專業化人
85、才數量不足,素質有待提高,大多數制造型企業服務外包程度較低。五是戰略性新興產業統計指標體系、監測體系還不完善。二、二、“十四五十四五”面臨形勢及發展方向面臨形勢及發展方向(1)面臨的機遇和挑戰“十四五”時期,我市戰略性新興產業發展總體上處于大有作為的戰略機遇期,但同時也面臨著前所未有的重大挑戰。1.從國際來看,未來5到10年,是全球新興技術群體迸發、新一輪產業變革深度演變的第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性26關鍵時期。移動互聯網、物聯網、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術加速向各領域滲透,納米技術、增材制造、智能制造等高技術突破將重塑制造業國際分工格局,以基因組學、腦科學為代表的
86、生命科學技術將引發生物技術產業的重大變革,全球氣候變化助推綠色低碳發展大潮,新能源革命正在改變現有國際資源能源版圖,數字創意產業逐漸成為國家軟實力角逐的重要舞臺。戰略性新興產業逐漸成為推動全球經濟復蘇和增長的主要動力。2.從國內來看,我國經濟發展進入新常態,主要依靠資源要素投入、規模擴張的粗放發展方式難以為繼,經濟發展方式正從規模速度型向質量效益型轉變,發展動力從主要依靠要素投入向創新驅動轉變;供給側結構性改革和消費結構升級換代,加快去產能、去庫存、去杠桿、降成本、補短板,深入推進新型工業化、信息化,城鎮化、農業現代化同步發展,擴大有效投資,增加有效供給,滿足有效需求,促進消費加快升級,為產業
87、發展提供了廣闊的空間;國家實施“中國制造2025”、“一帶一路”、“互聯網+”戰略,推進“軍民融合”、“制造業智能化、服務化、綠色化”,推動產業加快向高端化發展;隨著我國全面推進深化改革,創新驅動所需的體制機制環境將更加完善,科技創新與大眾創業萬眾創新有機結合更加緊密,人才、技術、資本等要素配置持續優化,為產業發展提供了新動力。3.從常州來看,國家、省級規劃給我市推動戰略性新興產業加速發展提供了良好的政策環境。建設蘇南國家自主創新示范區的實施意見多次提到常州及其相關產業,常州科教城被列為“蘇南國家自主創新示范區的創新核心區”;被列為高附加值創新型前瞻性產業的石墨烯、機器人等,被列為優勢產業的智
88、能電網、高端裝備制造、醫療器械、生物醫藥等均在常州有扎實基礎;國家創新型試點城市建設中提出推進包括常州在內的蘇南五市國家創新型試點城市建設。蘇南現代化建設示范區規劃對于常州市的定位:發揮產業基礎較好、科教資源豐富的優勢,建設全國重要的智能制造裝備、新材料產業基地和區域科技創新中心、文化創意基地、生態休閑旅游目的地。成為智能裝備制造名城,大力發展戰略性新興產業和先進制造業,在常州重點發展智能制造裝備、新材料、光伏、新能源汽車產業。(2)常州市“十四五”戰略性新興產業發展方向“十四五”時期我市在戰略性新興產業領域重點發展新一代信息技術、生物醫藥、新材料、高端裝備、新能源、汽車及核心零部件(含新能源
89、汽車)的等十大制造業集群。我市戰略性新興產業發展方向基于以下幾個方面,一是符合國家、省“十四五”戰略性新興第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性27產業發展的大方向。國家重點發展9大戰略性新興產業,我省重點發展10大戰略性新興產業,我市選擇重點發展的戰略性新興產業符合國家、省發展的主要方向。二是彰顯我市產業特色,有所為而有所不為。我省重點發展空天海洋裝備因為在我市規模較小、發展基礎一般,未列入我市重點發展方向。三是依據上級規劃對戰略性新興產業的劃分,結合我市“十大產業鏈”建設,對戰略性新興產業的內涵和外延做相應的調整。把軌道交通、農機和工程機械、智能數控的機器人、通用航空歸入高端裝備制造產業
90、。發展方向:智能數控和機器人發展方向:智能數控和機器人。智能數控機床,做精數控機床,做強加工中心。重點發展大型高精度數控龍門機床、立式加工中心、臥式加工中心、龍門立式加工中心、五面體龍門加工中心、FMS柔性線、激光加工中心、MEMS加工中心等,實現數控系統結構的模塊化、系列化和通用化。機器人,圍繞智能化技術、智能化生產、智能化產品三大核心,發展高速高精度工業機器人和智能化服務機器人。重點突破機器人精密減速機、伺服電機等關鍵技術,實現機器人的國產化、模塊化、系列化。智能紡織機械,做優經編機,做強絡筒機,做大精梳機,做精配件。重點發展雙軸向和多軸向經編機,努力提升精密絡筒機、精梳機的自主研發水平。
91、運用數字技術和智能技術嵌入紡織機械,發展下一代智能紡機。高端傳感器,聚焦MEMS壓力傳感器、溫度傳感器、硅麥克風、加速度計、陀螺儀、紅外夜視儀、射頻MEMS等,以及用于冷鏈物流溫度監控的柔性傳感器、用于醫療的柔性仿生觸覺傳感器人造仿生電子皮膚、可穿戴式的柔性有機電子傳感器等,開發基于產業互聯網的智能傳感系統,開展共性關鍵技術研究和重大產品開發,形成一批擁有自主知識產權的高科技產品。產業現狀:智能數控產業有基礎,機器人研發生產起點高。產業現狀:智能數控產業有基礎,機器人研發生產起點高。目前,常州市數控機床產業主要布局在武進區和新北區,紡織機械主要布局在金壇區和武進區,機器人產業主要在武進區。其中
92、,常州市數控機床制造業具有一定的產業基礎,主要產品有加工中心、數控龍門鏜銑床、數控車床、數控鉆床等。在數控機床的功能部件方面,也有一批優勢企業。而在數控系統方面,常州市還比較薄弱。同時,常州市紡織機械無論整機還是關鍵零部件紡織器材在國內外均有一定優勢,其中,經編機在國際上處于領先水平,噴絲板、鋼扣、羅拉等部件制造水平達到國內先進水平,是行業“單打冠軍”。機器人產業盡管在常州市剛剛起步,但起點高,既有全球知名、日本排名第一的產業機器人專業生產廠家日本安川電機株式會社投資的機器人項目,也有哈爾濱工業大學參股,依托“機器人技術與系統”國家重點實驗室(哈工大機器人研究所)的重要科研成果轉化基地常州銘賽
93、機器人科技有限公司。第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性28未來之路:規?;?、集團化、國際化。未來之路:規?;?、集團化、國際化。針對智能數控和機器人產業鏈發展現狀,常州市提出堅持“規?;?、集團化、國際化”的發展理念,通過招商引資快速擴大產業鏈規模。在產業發展方向上,數控機床將堅持重型化、差別化發展,突破發展中高檔數控系統,大力發展功能部件和機床核心附件,提升發展切削刀具及量具量儀,積極發展機床再制造產業。紡織機械則要研制新一代精梳聯合機、精梳機組、細絡聯合機和新型紡紗設備;發展系列產品,并做好相應的配套裝置;開發研制新一代電子提花圓緯機、經編機和電腦橫機;開發新一代印染前處理、染色、印花和
94、織物的后處理設備。同時,廣泛應用電子技術,提高機電一體化水平和智能化水平。機器人產業則重點發展工業應用領域可自動控制、重復編程、多自由度、多功能用途的操作機,可搬運物料、工件或操持工具、能完成其他作業的工業機器人,培育發展從事維護、保養、修理、運輸、清洗、監護等專業服務的機器人。到2020年,智能數控和機器人產業鏈產值突破365億元,擁有55余家規模以上企業,基本涵蓋了機器人和機器人裝備產業鏈上、中、下游各個環節,工業機器人、醫療機器人、協作機器人等各種機器人銷量占全國總量的1/4,占全省的3/4。推進示范應用。圍繞“中國制造2025”常州行動綱要,推進智慧工廠和智能化化車間建設試點,加快提升
95、生產過程、生產工藝和生產裝備的智能化水平。通過繼續實施“三位一體”戰略,推進一批“機器人示范應用”和首臺(套)重大裝備及關鍵部件項目。推進制造服務化。鼓勵產業鏈企業通過業務流程再造,向產品設計、工程承包、遠程故障診斷、再制造等多元化、服務化發展,促進企業從產品設備供應商向系統總承包商和整體解決方案提供商轉型。發展個性化定制服務、全生命周期管理、網絡精準營銷和在線支持服務等,延伸企業服務鏈條。智能數控行業是常州市重點建設的十大產業鏈之一。大力培育和發展智能數控產業,對常州轉變經濟發展方式和全面建設“常州智造”具有重要意義。常州市“十三五”工業經濟發展規劃:圍繞促進轉型升級、構建先進制造業體系,立
96、足現有基礎,著眼未來發展,以推進智能制造為主攻方向,聚焦重點領域,集聚創新要素資源,突破關鍵核心技術,加速科技成果轉化,引領制造業向中高端邁進。加快發展以高端裝備為主的新興產業:高檔數控機床和機器人。突破高精密減速器、高檔伺服系統、高精度液壓傳動系統、智能數控系統、在線遠程診斷等具有國內一流、世界先進水平的關鍵共性技術,依托埃馬克、新瑞重工、金石機器人等企業重點發展工業機器人、增材制造裝第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性29備(3D打?。?、高性能數控金屬切削與成型機床、多軸聯動加工中心、激光機床、柔性制造單元等高檔數控機床與基礎制造裝備,以及精密智能儀器儀表、自動化成套生產線、智能專用裝
97、備等智能化裝備產品及行星滾珠絲杠、伺服動力刀架等關鍵部件。常州市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃綱要:智能數控和機器人產業鏈作為“十大產業鏈”重點建設項目。建設科教城智能數字產業園、卓郎紡織機械、漢得利傳感器研發及產業化、北自所自動化研發制造中心等。1)產業發展初具規模。常州市數控機床行業發展基礎良好,整機產品類別豐富。常州市智能數控產業始終把握全球經濟發展趨勢,從無到有、從小到大、從弱到強迅速崛起,初步形成了具有一定規模的產業體系。截止 2017 年,常州市智能數控產業鏈核心企業共計有 60 家,其中市重點企業 13 家。此外,常州還有近百家與智能數控產業相關聯的企業,常州市智能數控產業規
98、模以上企業共計 51 家,實現工業總產值 148.4 億元。圍繞智能數控產業配套的研究開發、工業設計、市場營銷、品牌運作、金融保險、現代物流、管理咨詢、信息化服務等生產性服務業也實現了同步發展。重大項目密集啟動。預計 2021 年常州市將有 122 個項目參加全省重大項目集中開工活動,預計總投資 1703 億元。其中,創新載體項目 7 個,年度計劃投資 24.8 億元;戰略性新興產業項目 44 個,年度計劃投資 251.6 億元;先進制造業項目 50個,年度計劃投資 92.8 億元;現代服務業項目 15 個,年度計劃投資 65.7 億元;現代農業項目 1 個,年度計劃投資 1 億元;交通項目
99、5 個,年度計劃投資 55.5 億元。這些項目體量大、質態優,將為推動常州高質量發展走在前列注入強勁動力,常州市始終把握全球經濟發展的趨勢,牢牢把握智能數控產業為核心,逐漸形成更加完善的更大規模的產業體系。2)自主創新鏈條基本形成。常州市智能數控產業自主創新能力不斷增強,產業核心競爭力顯著提升,逐步形成了以大學、科研機構、工程(技術)研究中心、企業技術中心為依托的創新平臺。產業鏈核心企業有 27 家企業被認定為高新技術企業,以江蘇中科院智能科學技術應用研究院、常州數控技術研究所、常州先進制造技術研究所、機械科學研究總院常州先進裝備工程技術研究中心、常州大學機器人研究所、常州光電技術研究所為代表
100、的的一批科研機構紛紛設立。自主創新鏈條環環緊扣,必將促進智能數控產業迅速發展。3)龍頭企業發展迅猛。常州市數控機床產業的龍頭企業主要有埃馬克、新瑞重工、創勝特爾、阿奇夏米爾、第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性30宏達等。2015 年 4 月底,德國埃馬克倒置式數控機床生產工廠正式投產,2018 年達到年產3000 臺規模;阿奇夏米爾機床投產了國內首條五軸連動高端數控機床項目生產線和每分鐘高達四萬轉的智能數控高速銑床生產線,代表了國內乃至世界智能數控的最高水平。常州市智能紡機產業的龍頭企業主要有卡爾邁耶、五洋紡機、八紡機、潤源經編、蘇拉紡機等。領軍骨干企業,在技術創新、業務轉型、市場拓展、
101、社會責任等領域發揮重要的引領示范作用,有效帶動了新時期常州制造業的轉型升級。以龍頭企業在傳統數控行業的基礎和實力,充分集成和深度融合信息技術、智能技術和先進制造技術,集聚力量向智能化前進。4)產業集群發展趨勢明顯。常州市智能數控產業組織形態已由各自轉戰向集群化發展,一批緊密聯系的企業以及相關支撐機構加速聚集,具備大規模生產能力和高水平研發能力的智能數控產業帶正在逐漸形成。以常州科教城為核心的科技園區吸引了江蘇中科院智能科學技術應用研究院、常州數控技術研究所、常州先進制造技術研究所、機械科學總院常州先進裝備工程技術中心等一批科研院所。新北區吸引了阿奇夏米爾機床、精納電機、日電產伺服電機、視覺龍機
102、電設備等知名企業,形成了數控機床整機與伺服電機、直線導軌、機械構件、傳感設備等主要零部件配套為主的綜合產業基地。目前,常州市數控機床產業主要布局在武進區和新北區,紡織機械主要布局在金壇區和武進區,其中,常州市數控機床制造業具有一定的產業基礎,主要產品有加工中心、數控龍門鏜銑床、數控車床、數控鉆床等。在數控機床的功能部件方面,也有一批優勢企業。而在數控系統方面,常州市還比較薄弱。同時,常州市紡織機械無論整機還是關鍵零部件紡織器材在國內外均有一定優勢,其中,經編機在國際上處于領先水平,噴絲板、鋼扣、羅拉等部件制造水平達到國內先進水平,是行業“單打冠軍”。5)產業環境日益增善。江蘇省和常州市也會陸續
103、出臺更多的新政策新規劃,保證智能數控產業迅猛的發展。針對智能數控產業鏈發展現狀,常州市提出堅持“規?;?、集團化、國際化”的發展理念,通過招商引資快速擴大產業鏈規模?!拔覀儗V泛參加智能數控產業鏈各類專題研討會、產品展覽會等,并列出這一領域內全球、全國、全市領軍企業目錄,及其相關配套企業的主要信息,摸清行業內的重點環節以及高端環節的領軍人才和創新型企業,進行有針對性的拜訪活動?!笔蓄I導表示,在此基礎上,商務部門將有針對性地在日本、德國、瑞士以及上海舉辦專題招商活動,重點推介相關產業園區及主要企業。在產業發展方向上,數控機床將堅持重型化、差別化發展,突破發展中高檔數控系統,大力發展功能部件和機床核
104、第一部分智能數控行業專利導航分析的必要性31心附件,提升發展切削刀具及量具量儀,積極發展機床再制造產業。紡織機械則要研制新一代精梳聯合機、精梳機組、細絡聯合機和新型紡紗設備;發展系列產品,并做好相應的配套裝置;開發研制新一代電子提花圓緯機、經編機和電腦橫機;開發新一代印染前處理、染色、印花和織物的后處理設備。同時,廣泛應用電子技術,提高機電一體化水平和智能化水平。第二部分智能數控行業的技術現狀32第二部分第二部分 智能數控行業的技術現狀智能數控行業的技術現狀2.12.1 數控機床行業技術現狀數控機床行業技術現狀數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其
105、他符號指令規定的程序,并將其譯碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典型的機電一體化產品。當今世界,工業發達國家對機床工業高度重視,競相發展機電一體化、高精、高效、高自動化先進機床,以加速工業和國民經濟的發展。如今國內數控機床發展迅速,年產量逐年攀升,但所產機床精度等方面達不到要求。長期以來,歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭,已形成一條無形戰線
106、,特別是隨微電子、計算機技術的進步,數控機床在20世紀80年代以后加速發展,各方用戶提出更多需求,早已成為四大國際機床展上各國機床制造商競相展示先進技術、爭奪用戶、擴大市場的焦點。雖然大力發展裝備制造業已成為全社會的共識,但國內絕大多數重要機械制造裝備的數字化控制系統卻不是中國造。尤其是關系國家戰略地位和體現國家綜合國力水平的高檔數控機床,它的“大腦”和“心臟”卻要大部分從國外引進。專家呼吁,以數控機床為代表的“中國制造”不能沒有創造,開發自主知識產權的數控系統迫在眉睫。目前世界各大機床制造商均非常重視機床智能技術的研究和應用,也推出了許多智能化功能。這個技術和功能大致可以分為以下五類:1)智
107、能化加工技術智能化加工是指整個加工過程中,數控機床可以自動完成某些步驟代替人的操作,或者自動地保證加工過程的順利進行和最優化。典型的技術和功能有:虛擬機床技術、自動上下料機構、3D 防碰撞技術、工藝參數智能化修改與選擇、自動加工生產線技術。2)智能化狀態監控與維護技術智能化狀態監控與維護是指機床在生產過程中,不僅可以了解自身的狀態,還可以根據這些狀態進行自我控制,保證機床的正常工作。典型的技術和功能有:振動監測及抑制、刀具監測、故障自診斷,自修復和故障回放、智能化維護系統。第二部分智能數控行業的技術現狀333)智能化驅動技術智能化驅動技術是指驅動器可以根據負載和加工情況的不同,自動調節伺服參數
108、以保證機床良好的動態性能。典型的技術和功能有:自動識別負載,并自動調整參數,自動優化、自適應控制。4)智能化誤差補償技術智能化誤差補償是指機床可以根據誤差測試數據,自動進行補償操作,例如自動建模和分析,模型自動下載等功能。典型的技術和功能有:智能化熱誤差補償系統、智能化集合誤差補償系統。5)智能化操作界面與網絡技術智能化操作界面與網絡技術是指機床具有更方便的操作系統,可以根據操作者的操作提示和建議,并且具備互聯網和遠程監控等功能。典型的技術和功能有:具有語音提示功能的操作輔助系統、遠程訪問與監控。此外,數控機床分類方式多種多樣,主要可以按照加工工藝、控制運動的方式、所用進給伺服系統的類型、軟硬
109、件組成及其結構形式等進行分類,具體如下:1)按加工工藝分類普通數控機床數控車床、銑床、鉆床、鏜床及磨床等數控加工中心帶有刀庫和自動換刀裝置的數控機床,典型的數控加工中心有鏜銑加工中心和車削加工中心多軸數控機床數控裝置能同時控制的軸數較多,機床結構也較復雜,現在常用的有四、五、六軸聯動的數控機床多過程(工位)數控機床一套數控系統同時并發的控制多個獨立的加工工序的操作,結構緊湊,自動化程度高,生產效率高,節約資源數控特種加工機床數控齒輪加工機床,數控焊接機床,數控電火花加工機床,數控線、火焰、等離子、激光、水切割等機床2)按控制運動的方式分類點位控制數控機床只控制運動部件從一點移動到另一點的準確位
110、置,在移動過程中不進行加工,對兩點的移動速度和運動軌跡沒有嚴格要求,也可以沿多個坐標同時移動,第二部分智能數控行業的技術現狀34也可以沿各個坐標先后移動,采用點位控制的機床有數控鉆床、數控坐標鏜床、數控沖床和數控測量機等直線控制數控機床不僅要控制點的準確定位,而且還要控制(工作臺)以一定的速度沿與坐標軸平行的方向進行切削加工輪廓控制數控機床能夠對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制,使合成的平面或空間運動軌跡能滿足零件輪廓的要求,輪廓控制數控機床有數控銑床、車床、磨床和加工中心等3)按所用進給伺服系統的類型分類開環數控機床采用開環進給伺服系統,伺服驅動部件通常為反應式步進電動機
111、或者混合式伺服步進電動機閉環數控機床進給伺服系統按照閉環原理工作,帶有直線位移檢測裝置,直接對工作臺的實際位移量進行檢測,伺服驅動部件通常采用直流伺服電動機和交流伺服電動機半閉環數控機床控制系統與閉環控制系統的區別在于采用角位移檢測元件,檢測反饋信號是不是來自工作臺,而是來自于電動機相聯系的角位移檢測元件4)按軟硬件組成及其結構形式分類傳統專用型數控機床硬件由數控系統生產廠家自行設計,專用性強,質量性能安全可靠,但由于采用一些完全封閉的體系結構,缺點較多PC 嵌入NC 結構的開放式數控機床與傳統專用型相比,結構開放,功能強大,端軟硬件結構十分復雜,系統價格十分昂貴NC 嵌入PC 結構的開放式數
112、控機床硬件部分由開放式體系結構的運動控制卡與PC機構成。運動控制卡通常選用高速的 DSP 作為 CPU,具有很強的運動控制和 PLC 控制能力。數控系統開放性能好,對功能進行改進也比較方便。第二部分智能數控行業的技術現狀35全軟件型的開放式數控機床一種新型的開放式體系結構的數控系統,所有的數控功能(包括插補、位置控制等)全部由計算機軟件實現。與前幾種相比,性價比最高。在國家政策的支持以及國內企業不斷追求創新的背景下,中國數控機床行業發展迅速,行業規模不斷擴大。數據顯示,2017 年到 2020 年,我國數控機床市場規模由 3030 億元增長至 3473 億元,年復合增長率為 4.65%。數控機
113、床產品按工藝用途劃分,可以分為數控金屬切削機床、數控金屬成形機床和數控特種加工機床三種。我國數控機床主要由數控金屬切削機床組成,2020 年其市場占比超一半,高達 53.8%;其次是數控金屬成形機床,占比 28.5%;數控特種加工機床占比 16.8%。剖析國產中高端數控機床廠商,數控系統多為海外龍頭產品,作為工業制造關鍵環節,數控系統亟需完成國產化替代。機床數控技術的發展是一項長期工作,在實際發展的過程中需科學引進新型技術手段,對領域的持續性開發需要保證整體的合理性,以此作為推動我國產業結構持續升級的必要舉措。并且,需明確機械生產的實際情況,要求發展中必須落實數控技術的應用規則,將其作為提高我
114、國工業生產能力的主要手段,實現數控技術的科學發展,最終使機床數控技術能夠與時俱進。2.22.2 智能智能紡機行業技術現狀紡機行業技術現狀紡織機械是指把天然纖維或化學纖維加工成為紡織品所需要的各種機械設備,廣義的紡織機械還包括生產化學纖維的化工機械。智能紡織機械是指集自動化技術、信息技術和智能技術等為一體的紡織機械。通常按生產過程分類,可分為紡紗機械、織造機械、染整機械等三大類。1、紡紗機械纖維從大而紊亂的初始狀態形成纖維集合體之后紡成紗線,需經多道工序、多臺機器,雖然紡紗系統有多種,但都遵循一些普遍規律和共同原理:初加工初加工:在紡紗加工前對纖維原料進行初步加工,使其符合紡紗加工的要求。原料選
115、配與混合原料選配與混合:合理使用原料,穩定成紗質量。開清開清:是一個從大團到小塊、小束同時除雜的過程。梳理梳理:形成有一定平行、順直度的單纖維,并除雜、混合。第二部分智能數控行業的技術現狀36精梳精梳:形成平行順直的單纖維,去除短纖維和細小雜質。牽伸牽伸:抽長拉細條子,纖維伸直去除彎鉤。并合并合:多根條子混合,改善均勻度。加捻加捻:使纖維間的縱向聯系固定下來,給予纖維集合體一定的物理機械性能。卷繞卷繞:半制品在各工序過渡的形式,保證紡紗加工的連續。紡紗機械按照工藝流程主要包括自動抓棉機、梳棉機、并條機、粗紗機、轉杯紡紗機等。2、織造機械織造機械按照工藝流程主要包括絡筒機、整經機、漿紗機、穿結經
116、機、織機等。其中,織機又包括開口機構、引緯機構、打緯機構、送經機構、卷取機構。3、染整機械染整機械按照工藝流程主要包括平幅退煮漂機、連續軋染聯合機、圓網印花機、拉幅定型機等。染整機械的基本組成包括通用裝置和通用單元機。其中通用裝置包括:平幅進布裝置:平幅進布裝置:保證織物在一定張力下無折皺地從居中位置進入單元機的握持點進行連續運行。擴幅裝置:擴幅裝置:對織物施加緯向張力,以達到防皺、去皺、展平織物的目的。線速度調節裝置:線速度調節裝置:多單元同步拖動中,為了消除運行過程中聯合機各單元機的線速度不一致,在單元機之間設有線速度調節裝置,靠非電量信號檢測轉換成電量信號(電壓或電流),以控制從動單元機
117、的線速度,使各單元線速度達到同步。出布裝置:出布裝置:平幅出布裝置分擺動落布裝置和卷裝出布裝置兩大類。擺動落布裝置的作用是將織物送出并整齊地折疊到堆布車中。擺動落布裝置由兩套平面四連桿機構組成,擺動范圍可調,適用于車速較低的場合。卷裝出布用于車速較高場合,可克服高速擺動落布造成的織物起皺等缺陷,并可增加卷裝容布量,減輕勞動強度,卷裝直徑可達 1.5m。通用單元機主要包括:軋車:軋車:由軋輥、加壓裝置、擴幅裝置、傳動系統、機架、安全防護裝置及自動控制系第二部分智能數控行業的技術現狀37統所組成,軋液軋車還包括軋液槽。平洗機:平洗機:以洗液為介質,洗除殘留在織物上的漿料、雜質、酸、堿、固著染料、印
118、花糊料及助劑等。包括水洗機(織物僅受洗液作用)和蒸油機(織物受蒸汽和洗液交替作用)兩大類。蒸箱:蒸箱:蒸箱的作用是使織物在不同溫濕度條件下完成染料、化學品對纖維的滲透、反應和固著。蒸箱由箱體、導布輥、導布輥傳動裝置,蒸汽管道和進出布封口等組成。烘燥機:烘燥機:靠熱能或電磁能,使濕織物內的水分蒸發而成為干燥的織物。據中國紡織機械協會統計,2019 年,我國紡織機械行業資產總額為 1,072.29 億元,同比增長 4.94%;受中美貿易摩擦、內外市場需求放緩及綜合成本持續提升等多重因素影響,2019 年度,我國紡織行業的收入及利潤較之 2018 年度均有所下滑。紡織機械行業作為紡織行業的上游,收入
119、及利潤也隨之發生下滑。2019 年度,我國紡織機械行業營業收入819.52 億元,同比減少 7.00%;利潤總額達 58.67 億元,同比減少 3.60%。自 2014 年至 2018 年的五年間,在紡織機械銷售收入、利潤總額方面,我國紡織機械行業規模整體上呈現上升趨勢。隨著產業結構調整的深入,國產中、高端紡織裝備發展較快,紡織機械行業整體運行穩中有增。2019 年度,受中美貿易摩擦等因素影響,我國紡織機械行業主營業務收入較之前年度有所下滑。近年來,國內紡織機械產品結構不斷調整。提高紗線品質、節約用工的自動化、智能化的紡機設備已經成為國內紡織企業新上項目的首選,轉杯紡紗機、劍桿織機等產品表現突
120、出。2015 年至 2018 年間,國內主要轉杯紡紗機、劍桿織機的市場銷售整體呈增長趨勢。2019 年,受國際貿易局勢及內外市場需求放緩等多重因素影響,國內主要轉杯紡紗機、劍桿織機的銷量穩中趨緩。第三部分 數控機床行業的專利分析38第三部分第三部分 數控機床行業的專利分析數控機床行業的專利分析3.13.1 研究方法研究方法3.1.13.1.1 研究內容研究內容本節通過對數控機床行業的全球專利申請情況開展檢索和分析,全面了解數控機床行業的專利申請態勢,梳理國內外技術產出區域、目標市場動態和發展趨勢,理清行業重點企業的專利申請情況。3.13.1.2.2 數據檢索數據檢索3.1.2.13.1.2.1
121、 檢索策略檢索策略本部分檢索國外部分數據檢索用數據庫為萬象云數據庫,收錄國別:包括七國兩組織在內的 105 個國家或組織,數據來源:德溫特世界專利索引數據庫(WPI)及世界專利文摘數據庫(VEN)。國內部分數據檢索數據庫為萬象云數據庫、知識產權出版社八國兩組織(中國、美國、日本、德國、英國、法國、瑞士、俄羅斯、歐洲專利局和世界知識產權組織)專利數據庫。檢索及數據信息更新截止日期為 2020 年 12 月。值得注意的是,由于發明專利特有的公開制度,截止 2020 年 12 月還有大部分 2019 年和部分 2020 年的專利文獻沒有公開,因此一般而言專利數據都存在兩年左右的失真期,即只有 201
122、9 年及之前的數據能夠比較準確地反映該領域的發展趨勢,但并不影響對總體趨勢的預測。本文最終確定的數據分析時間范圍是:1980 年-2020 年 12 月。檢索策略采用精確檢索與適當擴展相結合的方式,經過文獻摸底、全面檢索兩階段,完成檢索工作。文獻摸底階段:1)順向選擇合適的關鍵詞和分類號,尤其是順向查找檢索要素中各種分類號、關鍵詞的表達,對該技術主題進行檢索;2)對目標專利文獻的關鍵詞和分類號進行統計分析,提煉關鍵詞與分類號;3)不斷調整、反饋檢索要素,總結各檢索要素在檢索策略中所處的位置,制定全面檢索策略。全面檢索階段:選擇精確關鍵詞、擴展關鍵詞、精確分類號和擴展分類號作為主要檢索要素,合理
123、采用檢索策略及其搭配,檢索技術主題相關的國內外文獻。第三部分 數控機床行業的專利分析393 3.1 1.2.2.2.2 檢索要素檢索要素經反復調試,數控機床檢索式如下:英文檢索式中文檢索式檢索范圍(NC or CNC)2d(lathe or machin+orprogram)or(flexibl+wmanufactur+)or(milling w center)or(turning w center)or(machin+w center)and(cnc or nc or latheorprogramornumerical or boring ormilling or turning orgri
124、nding or planningorslottingorcontouring or shapingordrillingorbroaching or Sawing)or(numeric+wcontrol+)and(machin+or lathe orboring or milling orturning or grinding orplanning or slotting orcontouring or shapingordrillingorbroaching or Sawing)(自動換刀 or 加工中心)or(直線 or 圓弧)and 插補)or 柔性制造單元 or 工作臺自動交換裝置 o
125、r(多軸 and數控)or(多過程 or 多工位)and 數控)or(特種加工 and 數控)or(數控 and焊接)or(數控 and 激光)or(PC or NC)and 數控系統)or(嵌入式 and 數控系統)or(DSP and 數控系統)or(全軟件 and 開放式and 數控機床)G05B(一般的控制或調節系統)G06F(電數字數據處理)伺服系統(帶傳動 or 齒輪傳動 or調速電機or 電主軸)and(數控 or CNC or NC)or(直線電機and 進給)or(絲杠and 進給)and(數控 or CNC or NC)or(蝸輪蝸桿 or 齒輪齒條 or軸承 or 工作臺
126、 or 控制策略)and(數控 or CNC or NC)or 靜壓導軌 or 直驅電機 or(交流 or 直流)and 伺服and 數控機床)or(開環or 閉環 or 半閉環)and 數控機床)B23B25/06(車床上用于刀具或工件定位,進給控制或檢測的測量和校準或調整設備)B23B33(驅動器;驅動頂尖)B23B47/02(驅動;傳動裝置)B23B49(為鉆頭在鏜床或鉆床中定位或導向用的測量或校準裝置)B23Q5(驅動機構或進給機構;及其所用的控制裝置)B23Q7(專門組合于,或配置于,或專門適用于,機床有關的工件操縱裝置)B23Q15(刀具或工件的進給運動,切削速度或位置的自動控制和
127、調整)B23Q17(機床上的指示或測量裝置)B24B33/06(有控制或測量設備的)B24B47(驅動或傳動裝置;及其設備)B24B49(用于控制磨具或工件進給運動的測量或校準裝置;指示或測量裝置的布置)B24B51(用于磨削工件時一系列的單個步驟的自動控制裝置)F16H(傳動裝置)G01B(長度、厚度或類似線性尺寸的計量;角度的計量;面積的計量;不規則的表面或輪廓的計量)H02K(電機)第三部分 數控機床行業的專利分析40(光柵 or 磁柵)or 編碼器 or(激光 and 精度)or(測試 or 檢測)or(換刀or 刀 具or 刀 庫or 刀架)and(數控or CNCor NC)or(
128、液壓 or氣動)or 潤滑 or 冷卻 or(安全 or 防護 or 高速)or排屑)and 機床)B21D(金屬板或管、棒或型材的基本無切削加工或處理;沖壓)B23C(銑削)B23D(刨削;插削;剪切;拉削;鋸;銼削;刮削;其他類目不包括的用切除材料方式對金屬加工的類似操作)B23F(齒輪或齒條的制造)B23K(釬焊或脫焊;焊接;用釬焊或焊接方法包覆或鍍敷;局部加熱切割,如火焰切割;用激光束加工)B23P(金屬的其他加工;組合加工;萬能機床)B23Q1(一般構成機床外形所包括的部件,特別是較大的固定部件)B23Q3(工件或刀具的夾固,支承,定位裝置)B23Q9-B23Q 13、B23Q 16
129、、B23Q 23B24B(除 B24B47-B24B51 以外)B25B(車間設備;機械手)B25J(機械手;裝有操縱裝置的容器作)3.1.2.33.1.2.3 查全查準率驗證查全查準率驗證通過對各技術分支的數據查全率、查準率進行驗證,以判斷是否要終止檢索過程,保證檢索數據的可靠性。1、查全率的評估步驟(1)選擇若干名重要的專利申請人,一般是技術領域內申請量排名前十位的申請人或行業內普遍認可的重要申請人,以該申請人為入口檢索其全部申請,通過人工確認其在本技術領域的申請文獻量形成母樣本。對于所選擇的申請人,需要注意:a、該申請人是否有多個名稱;b、該申請人是否兼并收購或者被兼并收購;c、該申請人
130、是否有子公司或者分公司等。(2)在檢索結果數據庫中,以該申請人為入口,檢索其申請文獻量形成子樣本。(3)查全率=子樣本/母樣本100%。2、查全率的評估過程及結果第三部分 數控機床行業的專利分析41選取樣本中的專利量數據總量的 10%。對智能數控行業相關專利進行查全率評估,通過專利檢索,檢索專利總量及構建樣本集數據總量如下:技術主題檢索結果樣本集數量數控機床國內432564326國外956849568抽選申請人:深圳市創世紀機械有限公司,經過人工篩選確定該公司的數控機床相關專利文獻 121 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 108 條數據。查全率108/121*100%=89.25%抽選申請
131、人:華中科技大學,經過人工篩選確定該學校的數控機床專利文獻 115 項,檢索到的數據集中包含了該學校的 107 條數據。查全率107/115*100%=93.04%抽選申請人:天津第一機床總廠,經過人工篩選確定該公司的數控機床專利文獻 68 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 61 條數據。查全率61/68*100%=89.70%抽選申請人:無錫華聯精工機械有限公司,經過人工篩選確定該公司的數控機床專利文獻 98 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 95 條數據。查全率95/98*100%=96.94%抽選申請人:浙江大學,經過人工篩選確定該學校的數控機床專利文獻 69 項,檢索到的數據集中包
132、含了該學校的 68 條數據。查全率68/69*100%=98.56%抽選申請人:發那科股份股份有限公司(FANUC),經過人工篩選確定該公司的數控機床專利文獻 762 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 659 條數據。查全率659/762*100%=86.48%抽選申請人:三菱電力(MITSUBISHI),經過人工篩選確定該公司的數控機床專利文獻 364 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 332 條數據。查全率332/364*100%=91.21%抽選申請人:大隈機械工程有限公司(OKUMA MACHINERY),經過人工篩選確定第三部分 數控機床行業的專利分析42該公司的數控機床專利文獻
133、 195 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 162 條數據。查全率162/195*100%=83.08%此外,還抽選了蕪湖洪金機床有限公司、西安交通大學、東莞市固達機械制造有限公司、齊重數控裝備股份有限公司、豐田(TOYODAMACHINE WORKS LTD)、三菱重型工業有限公司(MITSUBISHI HEAVY)等公司,查準評估完成后,查全率平均數為 91.03%,漏檢的少數專利均已補入檢索結果中。(2)查準率的評估過程及結果本報告中的專利數據已通過批量去噪的方式進行數據篩選,去噪后的數據結果已經與技術人員進行篩選結果的確認,因此,忽略批量去噪造成的數據誤差,國內數據查準率為95%,國
134、外數據查準率為 93%。經過數據檢索、去噪處理、查全查準驗證后數控機床領域共計獲得中國專利申請 46357件,國外專利申請 98078 件。3.1.33.1.3 技術分類技術分類3 3.1 1.3.1.3.1 技術分類意義技術分類意義數控機床是裝備制造業的重大先進基礎機械。數控機床行業屬于明顯的技術密集型,生產過程對技術和智力要素的依賴大大超過其他行業。因此,技術的創新和知識產權的保護能從特定的方面反映數控機床行業的發展程度和進度。3 3.1 1.3.2.3.2 技術分類體系技術分類體系數控機床的基本組成包括加工程序載體、數控裝置、伺服驅動裝置、機床主體和其他輔助裝置。本報告基于專利分析的角度
135、,根據數控機床的基本組成,將數控機床分為三部分:第一部分,數控系統;第二部分,伺服驅動機構;第三部分:機床本體。第四部分:其他(包括了機床測試、生產機床用的工裝模具、成套設備等不在數控系統、伺服驅動機構、機床本體范圍內的專利)。第三部分 數控機床行業的專利分析433.1.43.1.4 構建數據庫的數據說明構建數據庫的數據說明3 3.1 1.4.1.4.1 數據說明以及約定數據說明以及約定數據分析以一條記錄為基本單位,而一條記錄基本源自于同一項原創技術,同一項原創技術可能進入不同的國家進行專利申請,即在不同國家衍生多件專利。因此在作原創技術分析時,一般以項為單位,在作申請趨勢和申請人分析時,一般
136、以件為單位。3.23.2 數控機床行業全球專利狀況分析數控機床行業全球專利狀況分析3.2.13.2.1 總體情況分析總體情況分析3 3.2 2.1.1.1.1 專利申請趨勢分析專利申請趨勢分析3-2-1-1 數控機床全球專利申請趨勢圖圖 3-2-1-1 示出了數控機床行業 1990 年以來全球專利申請的總體趨勢,從申請趨勢來看,伴隨著 90 年代數控機床相關技術得到的普遍應用,以及進一步技術如柔性單元、柔性系統、自動化工廠等也逐漸開始投入使用,數控機床產業的專利申請從 1990 年發展到 2005年申請態勢都較為平緩,基本在每年 400 件左右。進入 21 世紀,軍事技術和民用工業的發展對數控
137、機床的要求越來越高,隨著更加先進的軟硬件設計技術的不斷發展,各類先進技第三部分 數控機床行業的專利分析44術不斷集成到數控機床中,使得數控機床技術進入智能化、網絡化、敏捷制造、虛擬制造的更高階段。相應的數控機床的專利申請,從 2006 年開始進入快速增長期,十二五期間我國持續加大對數控機床的投入力度,不僅直接推動了國產數控機床相關技術的快速發展,也為國內數控機床廠商提升自身技術、擴展市場提供了機會。20142020 年我國數控機床行業的旺盛需求保持高速增長,數控機床已成為機床消費的主流,相應的全球專利申請在2020 年達到新的高度 8922 件。圖 3-2-1-2 數控機床行業各技術分支全球專
138、利申請趨勢對比圖 3-2-1-2 示出了數控機床行業各技術分支全球專利申請趨勢的橫向對比,從圖中可以看出,數控系統、伺服驅動機構、機床本體三個技術分支,從 1990 至 2005 年增長趨勢基本相同,而在 2005 年后出現分化,其中機床本體分支的增長趨勢最為快速,伺服驅動機構分支與數控系統分支增長趨勢相對較緩,這與數控系統創新設計和控制程序專利產出難度相對較大有關,而相對來說在機床本體層面,大多涉及更為直觀的結構設計,對技術儲備要求較低,在市場及鼓勵政策等多種因素推動下,最容易產生量變效果,因此在整體數控機床領域中該技術分支下專利產出增長量最為明顯。在 2015 年以后,機床床體的專利申請量
139、呈現快速增長階段,伺服驅動機構分支與數控系統分支增長趨勢相對還是較緩。2011年機床床體的年專利申請量第一次突破 1000 件,2019 年機床床體的專利申請量突破 5000件,申請量為 5320 件,2019 年與 2020 年專利申請量突破 10000 件,占比總量的 30%左右。第三部分 數控機床行業的專利分析45由于 2020 年后的專利申請數據,很大部分尚處于未公開的階段,故目前統計數值會低于實際數值。3 3.2 2.1.21.2 專利產出國家專利產出國家/地域分析地域分析圖 3-2-1-3 數控機床行業主要專利產出國家/地區申請量圖 3-2-1-3 示出了數控機床行業主要專利產出國
140、家/地區申請量,從圖中可以看出,從這個行業總體申請量來說,數控機床在中國進行申請的專利數量達 46357 件,占比 80%以上,遠遠大于在其它各國的申請量,日本排名第二為 5662 件,緊隨日本的幾個國家的申請量均相對較小,依次為德國、美國、韓國和意大利等。中國作為數控機床的主要生產國和主力消費市場,也是最主要的技術原發產出地,數控機床產業的良性發展與相關技術的持續創新相輔相成,一方面產業蓬勃發展給技術創新提供持續的財力支撐,另一方面不斷的技術創新保證了產業的持續開速發展。中國成為目前最主要的數控機床領域的專利產出國,一定程度上反映了在中國境內具有大量的領域內創新團體和技術儲備,也就意味著數控
141、機床領域在一定時間內仍然會繼續保持目前快速發展的上升勢頭。第三部分 數控機床行業的專利分析46圖 3-2-1-4 數控機床行業主要專利產出國家/地區申請趨勢在圖 3-2-1-3 示出數控機床行業主要專利產出國家/地區申請總量的基礎上,圖 3-2-1-4進一步示出各國家/地區年度申請量的具體變化趨勢,從圖中可以看出,總量上排名第一的中國在數控機床上的專利申請與其他國家發展趨勢明顯不同,2000 年在中國的專利申請還僅有 31 件,但從 2005 年開始進入快速增長模式,到 2020 年達年申請量 9330 件,遠遠高于其它各個國家,數據的快速增長一方面是由于中國在十一五、十二五、十三五期間在國產
142、數控機床的市場需求刺激以及相關技術研發的快速發展,另一方面是由于國家及各地方政府在專利申請方面的鼓勵政策刺激作用尤其明顯,使得中國在近十年專利申請量上快速追上并遠遠趕超其他國家和地區。而總量排名第二的日本在 2000 年已達 187 件年申請量,而后逐漸緩慢下降,但仍高于其它國家,該數據表明日本在數控機床領域仍然占據較大優勢,通過多年的技術積累,日本在數控機床領域已經建立了穩定的技術儲備和制造優勢,在 2010 年以后,專利申請量有所下降,2020 年專利申請量僅有 38 件。在后續發展上一方面反映出其研發創新和專利產出能力有所降低,不再具有絕對性優勢,另一方面也可能其已經不再將主要研發精力集
143、中在該數控機床單一領域的技術研發上,而是選擇其他周邊新興技術領域意圖占據先發優勢,由此其研發成果并不會在該領域內進行持續體現。其它國家包括德國、美國和韓國等發展比較平穩,不存在明顯的趨勢變化,均一直保持在 50-100件左右的年申請量,在 2018 年以后專利年申請量均低于 50 件。第三部分 數控機床行業的專利分析473.2.1.33.2.1.3 專利目標國家專利目標國家/地域分析地域分析圖 3-2-1-5 數控機床行業主要專利目標國家/地區申請量圖 3-2-1-5 示出了數控機床行業主要專利目標國家/地區申請量,從圖中可以看出,中國是排名第一的專利目標國,也就是最主要的專利布局對象國,總量
144、達到 28550 件,隨后依次是日本、美國、韓國、英國。以上數據反映了數控機床領域的整體產業地域分布,也就是中國是目前世界機床最主要的生產消費國,這符合中國作為世界機床第一大消費國和第一大進口國的客觀情況,而日本、美國、英國作為從上世紀五十年代到九十年代依次引領世界數控機床制造生產趨勢的尖端國家,在本國仍然保留了一定的專利量來保持自身的核心競爭力。日本重點發展數控系統,機床企業注重向上游材料、部件布局,一體化開發核心產品;美國在數控機床設計、制造和基礎科研方面具有較強的競爭力。中國機床行業起步晚,但整體發展迅速,政府產業政策對機床行業的創新發展起引導作用。第三部分 數控機床行業的專利分析48圖
145、 3-2-1-6 數控機床行業主要專利目標國家/地區申請趨勢在圖 3-2-1-5 示出數控機床行業主要專利目標國家/地區申請總量的基礎上,圖3-2-1-6 進一步示出各國家/地區年度申請量的具體變化趨勢,從圖中可以看出,總量上排名第一的中國在數控機床上的專利申請與其他國家發展趨勢明顯不同,2000 年以中國為目標國的專利申請還僅有 63 件,但從 2005 年開始進入快速增長模式,這期間由于中國對數控機床的需求量大增,包括在機械工業、汽車、飛機、軍工、模具制造等方面的客觀需要,數控機床的市場銷量在中國相當可觀,相應在中國的專利布局也緊隨其上,世界各國主要廠商在中國都緊鑼密鼓地進行了專利布局,力
146、爭通過專利這個手段,增強自身產品核心競爭力以及對廣闊市場的控制力,一直到 2020 年以中國為目標國的專利申請已達到 8776 件,遠遠高于其它各個國家,激烈的專利競爭態勢體現了中國作為最主要的數控機床消費國的重要戰略地位。而總量排名第二的日本在 2017 年已達 363 件,而后逐漸緩慢下降,但仍略第三部分 數控機床行業的專利分析49高于其他國家,這表明日本和美國國作為研發優勢國家仍然保持著一定的戰略影響地位。而韓國、英國發展均比較平穩,與以中國為目標國的專利申請差距較大。3 3.2 2.1.1.4 4 主要申請人分析主要申請人分析圖 3-2-1-7 數控機床行業主要申請人專利申請量圖 3-
147、2-1-7 示出了數控機床行業主要申請人專利申請量,從圖中可以看出,進入前十四名的企業絕大多數都是日本企業,說明日本企業在數控機床領域的實力較為強大。其中排名第一的日本發那科株式會社申請量達 517 件,大幅度領先于其他申請人。日本發那科公司(FANUC LTD)1956 年從富士通數控部門獨立出來之后,起初專注于機床加工的控制系統的研發和生產,并很快成為行業最知名企業之一,1987 年 FANUC 公司又成功研制出數控系統 15,被稱之為劃時代的人工智能型數控系統,目前是當今世界上數控系統科研、設計、制造、銷售實力最強大的企業,掌握數控機床發展核心技術的 FANUC,不僅加快了日本本國數控機
148、床的發展速度,而且加快了全世界數控機床技術水平的提高。日本的三菱排名第二,中國申請人深圳創世紀機械有限公司排名第四,專利申請量為 108 件,深圳創世紀機械是一家專業致力于高品質模具加工設備及零件加工設備技術研發、生產制造、銷售及全方位服務于一體的公司。自創建以來快速發展,現已成為國內實力雄厚的數控機床制造企業,2020 年初新推出的一款機床設備。無論在產品硬件上,還是技術指標上,以及售后服務品質上,它都完美承繼了臺群精機一貫的高標準,是深圳創世紀機械 2021 年滿足個性化第三部分 數控機床行業的專利分析50市場需求而推出的全套切削技術解決方案。華中科技大學作為科研院所以 107 件的申請量
149、排名第五。專利布局通常是企業主體保護研發成果,占據產品市場的主要手段之一,目前中國企業在數控機床領域的專利布局仍然處于弱勢,這就需要中國企業一方面加強產品研發,另一方面同時加大專利布局力度,不光在經營和研發活動上加快腳步,在專利培育和專利布局上也要多學習先進公司的經驗,盡快實現與大型公司相類似規模的專利匹配。圖 3-2-1-8 數控機床行業主要申請人專利申請趨勢圖 3-2-1-8 示出了數控機床行業專利申請量排前三名的申請人的年度申請量變化趨勢,從圖中可以看出,前三名申請人發那科株式會社、三菱電機株式會社、大隈株式會社的年度申請量在 2000 至 2013 年區間上下波動,且申請量基本在 52
150、0 件,2014 年發那科株式會社申請量有所上升,三菱電機株式會社和大隈株式會社的申請均呈下降趨勢,2015 至2020 年間發那科株式會社申請量有所降低,三菱電機株式會社和大隈株式會社的申請均不超過 5 件,總體來講,作為行業龍頭的發那科株式會社始終保持著最多數量的年專利申請量,雖然近年來中國國內在數控機床領域的專利申請總量不斷大幅增加,但是就單一個體的申請數量來說,發那科株式會社仍然占據領先優勢,這也與其研發實力以及一貫以來對專利布局的重視程度密切相關。第三部分 數控機床行業的專利分析513.2.23.2.2 數控系統專利狀況分析數控系統專利狀況分析3 3.2 2.2.12.1 專利申請趨
151、勢分析專利申請趨勢分析圖 3-2-2-1 數控系統全球專利申請趨勢圖 3-2-2-1 示出了數控系統技術分支下 1990 年以來全球專利申請的總體趨勢,相比于數控機床整體產業專利申請趨勢的快速增長,數控系統技術分支下的增長相對平緩,在 1991到 2006 年經歷小幅波動后進入平緩期,從 2006 年開始逐漸上升并持續加快,2019 年達到峰值 502 件。由于 2021 年后的專利申請數據,部分尚處于未公開的階段,故目前統計數值會低于實際數值。數控系統技術分支側重于程序控制與數據信號處理,相較于伺服驅動機構和機床本體兩個技術分支,實現創新設計和專利產出的難度相對較大,由此專利申請量增長速度及
152、峰值相對不高,但從整個數控機床領域來看,行業領先企業在該技術分支下一般都占據領先位置,在該技術分支下布局的專利一般保護的都是行業內的核心技術,最為體現科技含量,對業界的影響力相對也是最高的。因此如果想在行業內占據重要地位,發揮重大影響,在該技術分支下的專利布局至關重要。第三部分 數控機床行業的專利分析523.2.2.2 專利產出國家專利產出國家/地域分析地域分析圖 3-2-2-2 數控系統主要專利產出國家/地區申請量圖 3-2-2-2 示出了數控系統技術分支下主要專利產出國家/地區申請量,從圖中可以看出,相比于整體數控機床產業中國申請量遠遠大于其它各國/地區的情況,在數控系統分支下,中國占據絕
153、對優勢,申請量達 3375 件,后續依次是日本 2023 件、美國 332 件、德國226 件。機床是一個國家制造業水平高低的象征,而其核心代表就是數控系統的技術水平,通過專利產出數量的比較也可以明顯看出來中國在數控系統領域所擁有的技術優勢。圖 3-2-2-3 數控系統主要專利產出國家/地區申請趨勢第三部分 數控機床行業的專利分析53在圖 3-2-2-2 示出數控系統技術分支下主要專利產出國家/地區申請總量的基礎上,圖3-2-2-3 進一步示出各國家/地區年度申請量的具體變化趨勢,從變化趨勢來看,總量占據絕對優勢的中國年度申請量從 2003 年開始逐年上升,一直到 2019 年都處于高速增長狀
154、態,2019 年專利申請量達到最大值,專利申請量 423 件,2020 年專利申請量較 2019 年有所下降,但專利申請量也在 300 件以上,這表明中國將數控系統這一技術分支作為重點關注領域,保持增長的研發投入,依靠長期穩定的專利產出,牢牢把持著最大專利產出國的絕對優勢地位。而日本在 2000 年有 65 件申請的日本,從 2000 年開始出現下滑趨勢,年申請量不斷下降,在 2015 年以后專利申請量年專利申請量低于 20 件,在 2020 年,日本的相關專利申請量為 16 件。在專利申請總量上也遠遠不及中國,由此可以看出日本在數控系統這一分支的投入逐漸降低,已經處于成熟階段。第三部分 數控
155、機床行業的專利分析543 3.2 2.2.2.3 3 專利目標國家專利目標國家/地域分析地域分析圖 3-2-2-4 數控系統主要專利目標國家/地區申請量圖 3-2-2-4 示出了數控系統技術分支下主要專利目標國家/地區申請量,從圖中可以看出,中國是排名第一的專利目標國,也就是最主要的專利布局對象國,總量達到 3359 件。隨后依次是日本 731 件、美國 716 件、英國 389 件、歐洲專利局 309 件。從以上數據可以看到,在整體數控機床領域,中國是最主要的專利目標國,同時在數控系統技術分支下,中國仍然是最主要的競爭市場。相較于整體數控機床領域來說,數控系統技術分支下偏向于高端應用范疇,而
156、以上排名數據表明,在高端應用領域,中國、日本、美國仍然是排名在前的激烈競爭目標所在。第三部分 數控機床行業的專利分析55圖 3-2-2-5 數控系統主要專利目標國家/地區申請趨勢在圖 3-2-2-4 示出數控系統技術分支下主要專利目標國家/地區申請總量的基礎上,圖3-2-2-5 進一步示出各國家/地區年度申請量的具體變化趨勢,從變化趨勢來看,總量占據絕對優勢的中國,在 2000 年僅有 1 件選擇目標國為中國的申請,從 2003 年開始加速增長,直接趕超日本成為年申請量最高的目標國家,直至 2018 年年度申請量達到 374 件,這意味著伴隨著中國對數控機床高端應用的需求愈來愈大,相應的專利布
157、局也已經迅速隨著展開;日本年度申請量從 2003 年的 30 件開始呈現起伏狀態,截止 2020 年均不超過 30 件,保持在每年 20 件左右,以上數據表明在日本的數控系統技術分支下的專利布局已經由快速增長階段進入了穩步保持階段,數量的穩定維持表示日本在數控機床領域的數控系統技術分支下的技術已經是進入成熟階;美國年度申請量在 2000 年至 2006 年趨勢較為平穩,維持在10-20 件,2009 年至 2015 年逐步上升,到 2015 年達到 42 件,2015 年后整體波動不大,保持在 35-45 件左右,在 2018 年到達峰值 47 件。2019 年專利申請量 44 件,2020
158、年專利申請量僅 29 件,專利申請量逐漸下降。第三部分 數控機床行業的專利分析563 3.2 2.2.2.4 4 主要申請人分析主要申請人分析圖 3-2-2-6 數控系統主要申請人專利申請量圖 3-2-2-6 示出了數控系統技術分支下主要申請人專利申請量,從圖中可以看出,數控系統技術分支下前十名的企業除第三名美國羅克韋爾、第四名德國西門子公司外,第六名華中科技大學、第七名上海交通大學、第十名上海奈凱電子科技有限公司,其余五家均是日本企業,說明日本企業在數控系統技術分支下的實力較為強大。其中排名第一的日本發那科株式會社分支申請量達 225 件,大幅度領先于其他申請人,三菱以分支申請量 122 件
159、的數量排名第二。作為當今世界上數控機床領域實力最強大的企業,發那科株式會社在數控系統技術分支下的優勢十分明顯,而在數控系統技術分支下排名靠前的申請人中中國的華中科技大學排名第六,反映出中國申請人在數控系統技術分支下有所分布但仍然比較薄弱,需要加大研發力度和專利布局工作,以便盡快躋身高端機床應用市場。第三部分 數控機床行業的專利分析57圖 3-2-2-7 數控系統主要申請人專利申請趨勢圖 3-2-2-7 示出了數控系統技術分支下專利申請量排前三名的申請人的年度申請量變化趨勢,從圖中可以看出,發那科株式會社的年度申請量從 2000 年到 2013 年都處于較低水平,由此可見,其雖然位列數控系統主要
160、申請人第一,但是發那科株式會社在數控系統的專利申請已經趨于成熟;2000 年2017 年三菱電機株式會社整體處于上下波動狀態并呈現下降趨勢,由此可見雖然三菱電機株式會社是數控系統專利申請的主要申請人,但其研發投入已呈現逐漸降低趨勢,一定程度上反映出三菱電機株式會社在數控系統已經趨于成熟;2004 年至 2006 年羅克韋爾大幅上升,2006 年至 2013 年呈現一定波動,2013 年至 2014大幅上升,2015 至 2019 有一定程度的波動,整體呈下降趨勢,一定程度上反映出羅克韋爾在數控系統已經趨于成熟。另外由于 2020 年后數據存在滯后性,2020 年實際數字會大于目前統計數值。第三
161、部分 數控機床行業的專利分析583.2.33.2.3 伺服驅動機構專利狀況分析伺服驅動機構專利狀況分析3 3.2 2.3.13.1 專利申請趨勢分析專利申請趨勢分析圖 3-2-3-1 伺服驅動機構全球專利申請趨勢圖 3-2-3-1 示出了伺服驅動機構技術分支下 1990 年以來全球專利申請的總體趨勢,伺服驅動機構是數控系統和機床的聯系環節,數控系統發出的控制信息,通過伺服驅動系統轉換成坐標軸的運動,完成程序所規定的操作。作為數控機床的一個重要組成部分,伺服驅動機構在很大程度上決定了數控機床的性能,伺服驅動機構技術分支在數控機床產業三個主要技術分支中(數控系統、伺服驅動機構、機床本體)發展趨勢位
162、居中游,高于數控系統技術分支的穩步增長趨勢,同時也低于機床本體的爆發式增長趨勢,在 1990 年到 2005年處于平緩期,隨著數控機床領域整體專利產出加快的趨勢,從 2005 年開始逐漸上升并開始加快,在 2017 年迅速達到了一個峰值 886 件。由于 2020 年的專利申請數據,部分尚處于未公開的階段,故目前統計數值會低于實際數值。隨著現代數控機床朝著精密化和高速化方向的不斷發展,數控機床的伺服驅動機構中使用交流伺服越來越成為更主要的選擇,隨著交流伺服相關技術如電子電力等各項技術、現代控制理論的進一步發展,伺服驅動機構分支下新控制技術的專利布局也發揮著重要的影響力。第三部分 數控機床行業的
163、專利分析593 3.2 2.3.23.2 專利產出國家專利產出國家/地域分析地域分析圖 3-2-3-2 伺服驅動機構主要專利產出國家/地區申請量圖 3-2-3-2 示出了伺服驅動機構技術分支下主要專利產出國家/地區申請量,從圖中可以看出,相比于整體數控機床產業中國申請量遠遠大于其它各國/地區的情況,在數控系統分支下,排名第一的中國和排名第二的日本申請量相差也甚遠,分別為 6268 件和 1039 件,而后續的德國、美國、韓國申請量則差距加大,僅僅為 203 件、166 件和 103 件。以上數據表明對介于數控系統和車床本體中間的伺服驅動機構而言,中國和日本是大多數研發成果的產出地。德國、美國雖
164、然在數控機床領域擁有較強實力,但在伺服驅動機構技術分支下產出相對較少。第三部分 數控機床行業的專利分析60圖 3-2-3-3 伺服驅動機構主要專利產出國家/地區申請趨勢在圖 3-2-3-2 示出伺服驅動機構技術分支下主要專利產出國家/地區申請總量的基礎上,圖 3-2-3-3 進一步示出各國家/地區年度申請量的具體變化趨勢,從變化趨勢來看,總量相當的中國和其他四個國家申請變化趨勢差異較大,日本年度申請量逐年緩慢下降,但基本維持在每年 15 件左右,在 2018 年及 2019 年的專利申請量分別為 23 件和 20 件,始終保持一定量的研發投入和專利產出。而原本在 2000 年僅有 20 件申請
165、的中國,從 2005 年開始加速增長,并在之后的十幾年保持高數量的專利申請,遠超其他國家成為年申請量最高的國家,2017 年年度申請量達到峰值 856 件,在 2018 年國內的專利申請量有所下降,專利申請量為 510 件,后續專利申請量較 2018 年有所增長,在 2020 年的專利申請量為 650 件,可見中國在該技術分支下專利產出效果顯著。第三部分 數控機床行業的專利分析613.2.3.3 專利目標國家專利目標國家/地域分析地域分析圖 3-2-3-4 伺服驅動機構主要專利目標國家/地區申請量圖 3-2-3-4 示出了伺服驅動機構技術分支下主要專利目標國家/地區申請量,從圖中可以看出,中國
166、是排名第一的專利目標國,也就是最主要的專利布局對象國,總量達到 6258件,也就是說中國是伺服驅動機構全球最主要的專利目標國家/地區,隨后依次是日本 1051件、英國 624 件、美國 589 件、歐洲專利局 271 件。隨著數控機床的發展,研究和開發高性能的伺服驅動系統,一直是現代數控機床研究的關鍵技術之一,隨著以中國、日本為主要目標國的整體數控機床領域專利布局的不斷展開,伺服驅動機構技術分支也得到了相當的重視和較高強度的專利布局。第三部分 數控機床行業的專利分析62圖 3-2-3-5 伺服驅動機構主要專利目標國家/地區申請趨勢在圖 3-2-3-4 示出伺服驅動機構技術分支下主要專利目標國家
167、/地區申請總量的基礎上,圖 3-2-3-5 進一步示出各國家/地區年度申請量的具體變化趨勢,從變化趨勢來看,總量排名第一的中國,從 2000 年的年度申請量 4 件逐漸增多,經過 2002 年2007 年的平穩增長后,并伴隨著中國近些年在數控機床領域的旺盛需求,以中國為目標國的專利年申請量不斷快速攀升,2020 年度申請量達 650 件,已經遠遠高于其他國家和地區,可見該技術分支下的專利布局也是較為密集的。而總量排名第二的日本從 2000 年開始一直呈起伏狀態,在2010 至 2020 年保持在每年 10-30 件左右,也就是仍然維持一定數量的申請人以日本為目標國家進行專利布局。第三部分 數控
168、機床行業的專利分析633 3.2 2.3.3.4 4 主要申請人分析主要申請人分析圖 3-2-3-6 伺服驅動機構主要申請人專利申請量圖 3-2-3-6 示出了伺服驅動機構技術分支下主要申請人專利申請量,從圖中可以看出,伺服驅動機構技術分支下前十名企業中 6 家為日本企業,3 家為中國的企業,一家為美國企業,說明日本企業在伺服驅動機構技術分支下的技術研發和專利成果產出占據絕對優勢,其他國家在該技術分支下并沒有能夠與之相競爭的規模企業。其中排名第一的是發那科株式會社,分支申請量達 202 件,第二名三菱機械 146 件緊隨其后,天津第一機床總廠申請量 96 件的數量排名第三,從數量比較來看,在該
169、技術分支下排名第一的日本發那科株式會社并沒有如數控系統技術分支一樣占據絕對優勢,前幾名的申請人之間的研發實力差距并不明顯。值得一提的是,中國的天津精誠機床制造有限公司和重慶市麥斯特精密機械有限公司在伺服驅動機構分支分別排在第八、第十位,說明中國與除日本之外的其他國家/地區相比,還是有一定的伺服驅動機構申請量的優勢。第三部分 數控機床行業的專利分析64圖 3-2-3-7 伺服驅動機構主要申請人專利申請趨勢圖 3-2-3-7 示出了伺服驅動機構技術分支下專利申請量排前三名的申請人的年度申請量變化趨勢,從圖中可以看出,在 2010 年以前三家企業的申請趨勢變化不大,基本保持在0-5 件,2011 年
170、至 2017 年發那科總體呈現上升趨勢,2017 年到達峰值 17 件,在 2017 年以后專利的申請量有所下降;2011 至 2013 年,三菱大幅上升,之后進入下降趨勢;大隈從 2012 年開始持續下降,2013 年-2020 年專利申請總量僅為 2 件。3.2.43.2.4 機床本體專利狀況分析機床本體專利狀況分析3 3.2 2.4.14.1 專利申請趨勢分析專利申請趨勢分析圖 3-2-4-1 機床本體全球專利申請趨勢第三部分 數控機床行業的專利分析65圖 3-2-4-1 示出了機床本體技術分支下 1990 年以來全球專利申請的總體趨勢,該技術分支下申請量較大,與數控機床整體產業專利申請
171、快速增長趨勢基本相同,從 1990 年年申請 213 件緩慢發展到 2005 年的 341 件,而后進入持續快速增長期,2017 年達到峰值 3628件。由于 2020 年后的專利申請數據,部分尚處于未公開的階段,故目前統計數值會低于實際數值。機床本體側重于機械結構的運動部件、輔助裝置等,相較于伺服驅動機構和機床本體兩個技術分支,實現一般性的創新設計和專利產出相對較容易,由此專利申請量增長速度迅猛,整個數控機床領域專利數量的迅猛增長很大程度上是由于該技術分支下較高的絕對數量增幅。而由于該技術分支對于歷史技術儲備要求相對較低的特點,使得眾多中國企業和科研院所能夠有機會以合理的研發投入實現一定量的
172、專利產出。但由于現階段機床本體的技術改進通常僅涉及局部改進,對業界的影響相對偏小,因此數控機床領域的一些龍頭企業沒有持續在該技術分支進行大量的專利布局。3 3.2 2.4.24.2 專利產出國家專利產出國家/地域分析地域分析圖 3-2-4-2 機床本體主要專利產出國家/地區申請量圖 3-2-4-2 示出了機床本體技術分支下主要專利產出國家/地區申請量,從圖中可以看出,在該技術分支下,在中國的專利申請數量達 25494 件,遠遠高于其他國家/地區。相較于其他技術分支,機床本體技術分支更容易產出專利,且由于技術門檻相對較低,能夠在該技術分支下進行研發投入和專利產出的中國企業數量眾多,因此在數控機床
173、領域急需專利布局的背景需求下,中國在機床本體技術分支下的專利申請相當高產,遠遠高于數控機床核心技術強國日本,與日本的數量比為 9:1,日本數量僅為 2891 件,排名第二,后續依第三部分 數控機床行業的專利分析66次是數量更少的德國 1985 件、美國 970 件,韓國 392 件。圖 3-2-4-3 機床本體主要專利產出國家/地區申請趨勢在圖 3-2-4-2 示出機床本體技術分支下主要專利產出國家/地區申請總量的基礎上,圖3-2-4-3 進一步示出各國家/地區年度申請量的具體變化趨勢,從變化趨勢來看,中國的專利產出和日本的專利產出呈現截然相反的變化趨勢。首次在中國申請的專利申請量從 2005
174、 年開始進入迅速增長態勢,從 2004 年 86 件接近日本,2005 年 102 件超過日本,一直到 2017年達到 3524 件遠遠高于其它國家/地區,在 2018 年專利申請量為 1831 件,較前幾年專利申請量有所下降,后續專利申請量有所增長,在 2020 年專利申請量為 2804 件,且專利申請量是遠遠高于其他國家/地區。而總量排名第二的日本,申請量則在呈逐漸下降的趨勢,由 2000 年的年申請量 101 件降低到年度 50 件左右,2018 年以后專利申請在 20 件以下,2020 年的專利申請量僅有 7 件。相比于中國在機床本體技術分支下的大量專利產出,日本在該技術分支下的申請量
175、已經進入持續走低的態勢,這表明日本專利申請和技術改進的重心已經逐漸不在機床本體上,這點應當引起中國企業的足夠重視,應當注意學習研究日本的最新專利布局策略,及時調整和轉移研發投入和專利產出的重心,避免由于在傳統領域的過于深入,而在搶占新興技術領域的機會上落下步伐。第三部分 數控機床行業的專利分析673.2.4.3 專利目標國家專利目標國家/地域分析地域分析圖 3-2-4-4 機床本體主要專利目標國家/地區申請量圖 3-2-4-4 示出機床本體技術分支下主要專利目標國家/地區申請量,從圖中可以看出,中國是排名第一的專利目標國,也就是最主要的專利布局對象國,總量達到 19738 件,遠遠高于其他目標
176、國/地區。排名第二的是日本 2513 件,隨后是美國 1531 件、英國 510 件、韓國 353 件。伴隨著數控機床在中國客觀需求的不斷走強,大規模的專利布局是相輔相成的,相對來說在該技術分支下具有更大量的中國申請人主體,需要提醒這些申請主體注意專利申請的質量及所申請的專利是否能夠對數控機床產業競爭產生足夠的影響力,及時評估待申請專利的質量,提高在專利上的投入效率。圖 3-2-4-5 機床本體主要專利目標國家/地區申請趨勢第三部分 數控機床行業的專利分析68在圖 3-2-4-4 示出機床本體技術分支下主要專利目標國家/地區申請總量的基礎上,圖3-2-4-5 進一步示出各國家/地區年度申請量的
177、具體變化趨勢,從變化趨勢來看,總量排名第一的中國,從 2000 年的年度申請量 65 件逐漸加速,于 2005 年左右達到 103 件,隨后 2006年以高速增長的趨勢位列機床本體主要專利目標國家/地區申請首位,2020 年度申請量已達到峰值 2804 件,而以其它國家/地區為目標國的申請量,均為 30 件左右甚至更少,這表明以其他國家/地區為目標國的專利布局的重心已經逐漸不在機床本體上,而以中國為目標國的申請主體仍然在大規模的進行申請,并且從趨勢上看還在加速過程中,參考世界其他國家/地區的發展趨勢,中國的申請主體應當審慎評估正在進行的專利申請對企業自身參與市場競爭的促進作用,從而制定更為科學
178、嚴謹結合企業自身需要的針對性專利布局策略。3 3.2 2.4.4.4 4 主要申請人分析主要申請人分析圖 3-2-4-6 機床本體主要申請人專利申請量圖 3-2-4-6 示出了機床本體技術分支下主要申請人專利申請量,從圖中可以看出,機床本體技術分支下雖然仍然多數都是日本企業,但前幾名的日本企業專利申請普遍數量不大。中國申請人申請總量也是遙遙領先,但由于中國申請人數量龐大,申請較為分散,僅有三家公司進入前十名。此外數控機床領域世界級龍頭企業發那科株式會社在機床本體技術分支下排名第二,說明在該技術分支下,其并未像前兩個技術分支(數控系統、伺服驅動機構)一樣進行了同等規模的研發投入和專利產出,也就是
179、說在技術含量相對較低的機床本第三部分 數控機床行業的專利分析69體技術分支上選擇了一般性專利布局策略。圖 3-2-4-7 機床本體主要申請人專利申請趨勢圖 3-2-4-7 示出了機床本體技術分支下專利申請量排前三名的申請人的年度申請量變化趨勢,從圖中可以看出,由于該分支下各申請人各年度申請量相對較小,其中大隈機械波動幅度較小,三菱和發那科波動幅度相對較大,他們在機床本體技術分支下專利活動更活躍一些,機床本體技術分支下的專利申請分布總體上相對均勻。3.33.3 數控機床行業中國專利狀況分析數控機床行業中國專利狀況分析3.3.13.3.1 總體情況分析總體情況分析采用關鍵詞和分類號相結合的方法進行
180、專利檢索,然后手工進行篩選和刪除,得到國內分析樣本數據庫,共獲得國內專利 46357 件。第三部分 數控機床行業的專利分析703.3.1.13.3.1.1 總體趨勢分析總體趨勢分析圖 3-3-1-1 數控機床中國專利總體趨勢分析圖從圖 3-3-1-1 可以看出,1990-2005 年國內數控機床的專利申請量每年都很少,進入 21世紀,數控機床產業進入深入推廣階段,由于各國政府的扶持和智能技術的引入,全球專利申請量呈穩步上升態勢,經過“九五”期間大量引進數控技術和“十五”期間的消化吸收,以及“十一五”、“十二五”、“十三五”和“十四五”期間各項政策及重大專項的持續推動,專利申請量實現了跨越式增長
181、。由于我國是數控機床的重要生產國和消費國,國外許多企業也將我國作為重點申請地進行專利布局。因此,從 2006 年到 2020 年,我國數控機床的專利申請量一直保持一個較高的增長速度。這反映出我國的數控機床行業在技術創新并尋求自主知識產權保護方面取得了巨大進步,但是要形成從機床的主機及零部件、功能部件到數控系統等多個領域非常完整的數控機床知識保護體系,還有很長的一段路要走。第三部分 數控機床行業的專利分析713.3.1.23.3.1.2 國省分布狀況國省分布狀況圖 3-3-1-2 數控機床中國專利國省分布狀況對專利申請的國省分布狀況進行分析,發現專利申請的分布比較集中,其中申請量在前 9 名的省
182、市地區占到了申請總量的 79%。國內省份申請量排名靠前的有江蘇 9682 件、廣東 7073 件、浙江 6066 件、山東 3614 件、安徽 2504 件,這五個省的專利申請量已經占據總量的 62%,遼寧 2173 件、福建 1818 件、天津 1780 件,這些省份在該技術領域也占有一席之地。3.3.1.33.3.1.3 主要申請人分析主要申請人分析表 3-3-1-1 數控機床中國專利申請人綜合比較申請人專利件數占百分比活動年期發明人數平均專利年齡華中科技大學1860.47%193296寧波海天精工股份有限公司1320.34%101325大連理工大學1260.32%162214深圳市創世紀
183、機械有限公司1160.29%10457上海三一精機有限公司1090.28%1212310西安交通大學1050.27%1923511上海交通大學930.24%1920113吉林大學890.23%142085佛山市普拉迪數控科技有限公司850.22%11357第三部分 數控機床行業的專利分析72威海華東數控股份有限公司820.21%188611排名前十的申請人分別是國內公司:寧波海天精工股份有限公司、深圳市創世紀機械有限公司、上海三一精機有限公司、佛山市普拉迪數控科技有限公司和威海華東數控股份有限公司;國內高校:華中科技大學、大連理工大學、西安交通大學、上海交通大學和吉林大學。這些公司、高校主要分
184、布在我國東部地區,可見,數控機床作為裝備制造業發展的重點技術領域,在各省尤其是沿海省份的經濟發展中都占有重要地位。這些公司和高校都是國內數控系統領域技術的主要擁有者,也是國內本領域最主要的競爭對手。從發明人數來看,這些申請人在該技術領域的研發投入和研發規模都較大,具有較強的競爭能力。從專利申請活動年期可以看出,申請人的專利活動年期差別不大,均在 10 年以上,說明這些公司、高?;蚩蒲性核槿霐悼叵到y領域的時間比較長,技術穩定性高。在從專利的平均年齡來看,前十位申請人上海三一精機有限公司、西安交通大學、上海交通大學、威海華東數控股份有限公司專利申請時間較早,均在 10 年以上。3.3.1.43.
185、3.1.4 IPCIPC 構成分析構成分析圖 3-3-1-3 數控機床中國專利 IPC 構成分析數控機床專利申請 IPC 主要集中在:B23Q11 適用于保持刀具或機床部件良好的工作狀態或者適用于工件冷卻的安裝在機床附件;專門組合于,或配置于,或專門適用于,有關機床的安全設備;第三部分 數控機床行業的專利分析73B23Q3 工件或刀具的夾固,支承,定位裝置,一般可從機床上拆下的(工作臺或其他部件,如花盤,一般不帶裝卡工件的裝置入 B23Q 1/00;自動定位控制入 B23Q 15/00;車床用旋轉刀架入 B23B 3/24,B23B 3/26;非傳動式刀夾入 B23B 29/00;轉塔刀架一般
186、特征入 B23B 29/24;用于緊固、連接、拆卸或夾持的工具或臺式設備入 B25B);B23Q1 指定機床的部件的各組包括具有這些部件結構特征的機床在內;B23Q5 驅動機構或進給機構;及其所用的控制裝置;G05B19 程序控制系統;B23P23 用于將其他單獨一個小類沒有包括的不同金屬加工進行特定的組合的機械或機械裝置(組合臥式鏜銑床入 B23B 39/02;若特殊的加工種類不是主要的,則入 B23Q 37/00到 B23Q 41/00;關于一個小類所包括的各種加工的特征,見有關加工的小類);從 IPC 分類可以看出,我國數控機床專利申請的技術領域相對集中,主要分布在機床主機、零部件和加工
187、工藝等技術領域,側面反映出我國數控機床目前仍舊專注于傳統的機床設計和制造。而數控及測量系統的專利數量還比較少,表明我國本土機床企業在高附加值的數控系統、仿真技術和設備等方面,與發達國家主流企業尚有較大差距??傮w上看,我國研究機構在數控機床領域的專利申請,雖然范圍比較廣,但都沒有形成自己的優勢技術領域。3.3.23.3.2 數控系統專利狀況分析數控系統專利狀況分析經過檢索獲得中國專利部分共 3375 件專利,國外部分共 3359 件專利作為分析樣本。第三部分 數控機床行業的專利分析743.3.2.13.3.2.1 總體趨勢分析總體趨勢分析圖 3-3-2-1 數控系統中國專利總體趨勢分析圖從圖 3
188、-3-2-1 可以看出,數控系統的專利申請整體上保持持續增長的態勢,預示著國內數控系統的快速發展。在改革開放政策的指導下,國家大力支持發展機床行業,有效地促進了我國數控機床產業的發展,但是數控系統、伺服系統、數控機床及一些基礎功能元部件等都是從日本、美國、歐洲等工業發達國家引進的,因此在 1990-2004 年國內數控系統的專利申請量每年都很少,為技術孕育期;2004-2009 年之間每年的申請量保持緩慢增長,逐漸進入技術成長期,數控機床產業技術有所突破;2010-2020 年期間出現了一個申請高潮,2018 年達到申請量的高峰為 365 件,2019 年專利申請量為 361 件,2020 年
189、專利申請量為 344 件,專利申請量基本處于平穩狀態。無疑是政策在這期間起到了決定性的支撐作用。第三部分 數控機床行業的專利分析753.3.2.23.3.2.2 國省分布狀況國省分布狀況圖 3-3-2-2 數控系統中國專利國省分布狀況對專利申請的國省分布狀況進行分析,發現專利申請的分布比較集中,其中申請量在前 9 名的省市地區占到了申請總量的 74%。國內省份申請量排名靠前的有江蘇 510 件,占比 15%、廣東 408 件、上海 263 件、浙江 259 件、遼寧 226 件,這五個省的專利申請量已經占據總量的 50%,山東 184 件、湖北 174 件、北京 173 件、安徽 161 件,
190、這些省份在該技術領域也占有一席之地。3.3.2.33.3.2.3 主要申請人分析主要申請人分析表 3-3-2-1 數控系統中國專利申請人綜合比較申請人專利件數占百分比活動年期發明人數平均專利年齡華中科技大學1163.44%172355大連理工大學621.84%141273西安擴力機電科技有限公司581.72%1055西安交通大學501.48%171168中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司451.33%158610沈陽高精數控技術有限公司421.24%157311北京工業大學391.16%8726上海交通大學381.13%169310第三部分 數控機床行業的專利分析76大連創達技術交易市場有限
191、公司300.89%1069山東理工大學300.89%12535國內公司:西安擴力機電科技有限公司、中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司、沈陽高精數控技術有限公司、大連創達技術交易市場有限公司,國內高校:華中科技大學、大連理工大學、西安交通大學、北京工業大學、上海交通大學。這些公司、高校都是國內數控系統領域技術的主要擁有者,也是國內本領域最主要的競爭對手。從發明人數來看,這些申請人在該技術領域的研發投入和研發規模都較大,具有較強的競爭能力。從專利申請活動年期可以看出,申請人中西安擴力機電科技有限公司為 10 年,北京工業大學 8 年,大連創達技術交易市場有限公司為 10 年,其余的專利活動年期差
192、別不大,均在 10 年以上,說明這些公司、高?;蚩蒲性核槿霐悼叵到y領域的時間比較長,技術穩定性高。在從專利的平均年齡來看,前十位申請人的專利申請年期都很低,由此可見國內申請人對數控系統領域未形成長期的投入。華中科技大學在數控系統領域的專利申請集中在 20102019 年,2020 年專利申請量僅為 7 件,較前幾年有所下降;大連理工大學在數控系統領域的專利申請集中在 20132019年;西安擴力機電科技有限公司在數控系統領域的專利申請集中在 20102014 年,2014年以后公司沒有相關技術專利申請;西安交通大學在數控系統領域的專利申請集中在20092019 年;中國科學院沈陽計算技術研究
193、所有限公司在 20062015 年進行了專利申請,2015-2017 年,公司在相關技術沒有進行專利布局。特別提出大連創達技術交易市場有限公司僅在 2010 年專利申請量有 30 件,其他年度,沒有相關技術的專利申請,從表3-3-2-2 趨勢表也可以看出,中國數控機床數控系統領域專利申請活躍的機構大學居多。但是從整個趨勢來看,我國研究機構在數控系統領域的專利申請,雖然范圍比較廣,但是每年的申請數量上波動較大,說明尚未形成自己的優勢技術領域。表 3-3-2-2 數控系統中國專利申請人趨勢分析申請人名稱200620072008200920102011201220132014201520162017
194、201820192020華中科技大學22209665141691310157大連理工大學10003004651015972第三部分 數控機床行業的專利分析77西安擴力機電科技有限公司000071112820000000西安交通大學200226646223654中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司3242105212400442沈陽高精數控技術有限公司622595760000000北京工業大學0000001211643633上海交通大學021404432231237大連創達技術交易市場有限公司0000300000000000山東理工大學0022012341013011第三部分 數控機床行業的專利
195、分析783.3.2.43.3.2.4 IPCIPC 構成分析構成分析圖 3-3-2-3 數控系統中國專利 IPC 構成分析數控系統專利申請 IPC 主要集中在:G05B19 程序控制系統B23Q11 適用于保持刀具或機床部件良好的工作狀態或者適用于工件冷卻的安裝在機床附件B23Q17 機床上的指示或測量裝置G05B23 控制系統或其部件的檢驗或監視B23Q5 驅動機構或進給機構;及其所用的控制裝置B23Q15 刀具或工件的進給運動,切削速度或位置的自動控制和調整3B23P19 用于把金屬零件或制品或金屬零件與非金屬零件的簡單裝配或拆卸的機械B23P23 用于將其他單獨一個小類沒有包括的不同金屬
196、加工進行特定的組合的機械B23K37 非專門適用于僅包括在本小類其他單一大組中的附屬設備或工藝B23Q1 一般構成機床外形所包括的部件,特別是較大的固定部件第三部分 數控機床行業的專利分析793.3.33.3.3 伺服驅動機構專利狀況分析伺服驅動機構專利狀況分析采用關鍵詞和分類號相結合的方法進行檢索,然后人工進行篩選和刪除,共獲得中國專利部分共 6268 件專利樣本。3.3.3.13.3.3.1 總體趨勢分析總體趨勢分析圖 3-3-3-1 伺服驅動機構中國專利總體趨勢分析從圖 3-3-3-1 可以看出,伺服驅動機構的專利申請趨勢基本和數控系統部分的專利申請趨勢保持一致。1990-2007 年國
197、內伺服驅動機構的專利申請量增長緩慢;從 2007 年開始,每年的專利申請量快速增長,2020 年專利申請量達到了 936 件,專利公開量為 1325 件。3.3.3.23.3.3.2 國省分布狀況國省分布狀況第三部分 數控機床行業的專利分析80圖 3-3-3-2 伺服驅動機構中國專利國省分布狀況對專利申請的國省分布狀況進行分析,發現專利申請的分布比較集中,其中申請量在前 9 名的省市地區占到了申請總量的 80%。國內省份申請量排名靠前的有江蘇 1182 件、廣東 1101 件、浙江 801 件、山東 474 件、遼寧 384 件。這五個省的專利申請量已經占據總量的 63%,遼寧 384 件、安
198、徽 311 件、湖北 353 件、上海 251 件、福建 247 件,這些省份在該技術領域也占有一席之地。3.3.3.33.3.3.3 主要申請人分析主要申請人分析表 3-3-3-1 伺服驅動機構中國專利申請人綜合比較申請人專利件數占百分比活動年期發明人數平均專利年齡天津第一機床總廠420.67%14529大連理工大學360.57%14796重慶麥斯特精密機械有限公司310.50%618吉林大學290.46%12835華中科技大學280.45%189611南京建克機械有限公司270.43%626齊重數控裝備股份有限公司270.43%139115北京航空航天大學260.42%185312西安交通
199、大學250.40%11896無錫華聯精工機械有限公司180.29%61510第三部分 數控機床行業的專利分析81排名前十的申請人申請量總和占到專利申請總數的 4.62%,說明數控機床伺服驅動機構的專利并沒有很集中。排名前十的分別是國內公司:天津第一機床總廠、重慶麥斯特精密機械有限公司、南京建克機械有限公司、齊重數控裝備股份有限公司、無錫華聯精工機械有限公司;國內高校:華中科技大學、大連理工大學、北京航空航天大學、西安交通大學和浙江大學。從專利申請活動年期可以看出,前十位申請人中重慶麥斯特精密機械有限公司雖然專利件數排第三名,可活動年期僅為 6 年,且平均專利年齡和發明人數分別為 8 和 1,可
200、見該公司專利技術的價值和穩定性還有待考驗。南京建克機械有限公司和無錫華聯精工機械有限公司的專利活動年期分別均為 6 年,其余的專利申請年期差別不大,均在 10 年左右,說明這些公司、高?;蚩蒲性核槿霐悼叵到y領域的時間比較長,技術穩定性高。在從專利的平均年齡來看,前十位申請人中有重慶麥斯特精密機械有限公司、大連理工大學和無錫華聯精工機械有限公司為 6 年,其余的專利申請年期差別不大,均在 10 年左右,且這些高校和公司專利活動年期和平均專利年齡均成正比,可以看出這些申請人介入該領域的時間較早,且都有進行持續的投入和研究。表 3-3-3-2 伺服驅動機構中國專利申請人趨勢分析2006200720
201、08200920102011201220132014201520162017201820192020天津第一機床總廠4011241343400510重慶麥斯特精密機械有限公司0000000003010000大連理工大學001201011743844南京建克機械有限公司0000000002500110吉林大學112000021027841第三部分 數控機床行業的專利分析82華中科技大學002000133641341齊重數控裝備股份有限公司240345101201121北京航空航天大學007110031221422無錫華聯精工機械有限公司000006660000000西安交通大學000011332
202、023253從上述表格中可以看出,伺服驅動機構的專利申請沒有像數控系統一樣集中在高校,相反,一些企業如天津第一機床總廠、重慶麥斯特精密機械有限公司介入該領域的時間反而比較早,但是部分公司僅僅集中幾年進行了專利申請,由此可見伺服驅動的專利申請在國內企業中未形成穩定的發展;國內高校則相對國內企業有更好的專利申請穩定性,基本上每年都有一定量的專利產出。3.3.3.43.3.3.4 IPCIPC 構成分析構成分析圖 3-3-3-3 伺服驅動機構中國專利 IPC 構成分析第三部分 數控機床行業的專利分析83對伺服驅動機構中國專利的 IPC 構成進行分析,可以看出主要集中在以下幾個方面:B23Q1 指定機
203、床的部件的各組包括具有這些部件結構特征的機床在內B23Q11 適用于保持刀具或機床部件良好的工作狀態或者適用于工件冷卻的安裝在機床附件;專門組合于,或配置于,或專門適用于,有關機床的安全設備(有關鏜床或鉆床的入 B23B 47/24,B23B 47/32 優先;一般安全設備入 F16P)G05B19/00 程序控制系統B23Q3 工件或刀具的夾固,支承,定位裝置,一般可從機床上拆下的(工作臺或其他部件,如花盤,一般不帶裝卡工件的裝置入 B23Q 1/00;自動定位控制入 B23Q 15/00;車床用旋轉刀架入 B23B 3/24,B23B 3/26;非傳動式刀夾入 B23B 29/00;轉塔刀
204、架一般特征入 B23B 29/24;用于緊固、連接、拆卸或夾持的工具或臺式設備入 B25B)B23Q5 驅動機構或進給機構;及其所用的控制裝置(自動控制入 B23Q 15/00;仿形入B23Q 33/00,B23Q 35/00;專門適用于鏜床或鉆床的入 B23B 39/10,B23B 47/02)B23Q7 機床的零件、部件或附件,如仿形裝置或控制裝置(在車床或鏜床上使用的各類刀具入 B23B 27/00);以特殊零件或部件的結構為特征的通用機床;不針對某一特殊金屬加工用途的金屬加工機床的組合或聯合B23B39/00 一般用途的鏜、鉆床或鏜、鉆裝置;鏜、鉆床組B23Q17/00 機床上的指示或
205、測量裝置B23B19/00 主軸箱;任何機床的與其相應部件3.3.43.3.4 機床本體專利狀況分析機床本體專利狀況分析采用關鍵詞和分類號相結合的方法進行檢索,然后人工進行篩選和刪除,共獲得中國專利部分共 25494 件專利樣本。第三部分 數控機床行業的專利分析843.3.4.13.3.4.1 總體趨勢分析總體趨勢分析圖 3-3-4-1 機床本體中國專利總體趨勢分析圖從圖 3-3-4-1 可以看出,機床本體專利的申請量總體是上升的,特別是本世紀以來專利申請數量有了較大的增加,這與技術發展、行業發展、國家產業政策息息相關。從圖中的曲線可以看出,21 世紀以前機床本體的專利數量較少,每年只有少量申
206、請,這和技術、專利保護的重視程度都有關,從 2005 年開始,申請量開始較快增長,2007 年到 2020 年期間更是達到了一個快速發展期。機床本體的專利申請和公開趨勢基本保持一致,都在 2020年達到峰值,分別為 4125 件和 4935 件,預計未來幾年還會持續增長。第三部分 數控機床行業的專利分析853.3.4.23.3.4.2 國省分布狀況國省分布狀況圖 3-3-4-2 機床本體中國專利國省分布狀況圖對專利申請的國省分布狀況進行分析,發現專利申請的分布比較集中,其中申請量在前 9 名的省市地區占到了申請總量的 71%。國內省份申請量排名靠前的有江蘇 5275 件、廣東 3636 件、浙
207、江 2768 件、山東 1937 件,安徽 1558 件,這五個省的專利申請量已經占據總量的 59%上。長江三角洲地區是生產數控磨床的主要基地,上海、杭州、無錫則是開發磨床的主要基地。山東如濟南二機床重點生產數控龍門銑床和薄板沖壓生產線的機械壓力機。廣州機床工具有限公司重點生產數控車床,廣州數控設備有限公司重點發展二軸控制以上數控系統。而遼寧的沈陽市、大連市是全國數控車床、加工中心最重要的開發生產基地。機床本體是與主機及零部件相關的,在我國這方面的專利申請數量最多,也分布在各大數控機床產業地區。3.3.4.33.3.4.3 主要申請人分析主要申請人分析表 3-3-4-1 機床本體中國專利申請人
208、綜合比較申請人專利件數占百分比活動年期發明人數平均專利年齡寧波海天精工股份有限公司1270.50%81254深圳市創世紀機械有限公司1090.43%7434第三部分 數控機床行業的專利分析86佛山市普拉迪數控科技有限公司880.35%8365寧夏共享機床輔機有限公司850.33%8564上海三一精機有限公司770.30%612010威海華東數控股份有限公司750.29%14899西北工業大學620.24%171327發那科株式會社570.22%15638華中科技大學550.22%16988哈爾濱理工大學500.20%131066從表 3-3-4-1 可以看出,機床本體中國專利排名前十的申請人中
209、除了華中科技大學、西北工業大學和哈爾濱理工大學三所高校外,其他都為公司,這些公司及高校的專利申請量僅占專利申請總量的 3.08%。從專利申請數量上看,寧波海天精工股份有限公司專利件數 127 件排列第一,也僅占總申請量的 0.50%。機床本體涉及數控機床的主運動部件,進給運動執行部件,床身、立柱等支承部件,此外,還有冷卻、潤滑、轉位和夾緊等輔助裝置,這部分的涉及的類目比較分散,因此,專利也不會集中于某幾個申請人。通過申請活動年期可以看出,活動年期較長的為西北工業大學 17 年,華中科技大學 16年,發那科株式會社 15 年,哈爾濱理工大學 13 年。其他的申請人的活動年期都比較短。較短的活動年
210、期反映了在該技術領域的研發時間比較短,技術穩定性還不高。在平均專利年齡方面,前十申請人的平均專利年齡都相對較短,可以推斷其介入該領域還未形成穩定的投入與研究。表 3-3-4-2 機床本體中國專利申請人趨勢分析200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020寧波海天精工股份有限公司00000011613202316151310深圳市創世紀機械有限公司000000022252120171210上海三一精機有限公司000013825130000000佛山市普拉迪數控科技有限公司00000070272087982寧夏共享機床輔機有
211、限公司000000035520251395威海華東數控股份有限公司140121418402022952西北工業大學0111037663651076發那科株式會社0030100455138693第三部分 數控機床行業的專利分析87華中科技大學340465033433368哈爾濱理工大學0200301321069653從上述表格中可以看出,機床本體的專利申請主要分布在企業和高校,西北工業大學、華中科技大學和哈爾濱理工大學在 20062020 年基本都有專利申請,說明他們介入該領域的時間較早。排名第一的寧夏共享機床輔機有限公司專利申請主要集中在 2013 年2020 年,介入該領域的時間較短,但相對
212、集中,有一定的數量優勢;深圳市創世紀機械有限公司雖然申請量上有一定的優勢,但是集中在 20152020 年,同樣上海三一精機有限公司的專利申請主要集中在 20112013 年,說明這兩家公司逐漸開始重視專利布局以爭取公司更大的發展。威海華東數控股份有限公司介入該領域的時間比較早,但申請量主要集中在2009-2011 年。3.3.4.43.3.4.4 IPCIPC 構成分析構成分析圖 3-3-4-3 機床本體中國專利 IPC 構成分析根據上述分析圖,可以看出機床本體中國專利分布較多的 IPC 分類分別是:B23Q3 工件或刀具的夾固,支承,定位裝置,一般可從機床上拆下的(工作臺或其他部件,如花盤
213、,一般不帶裝卡工件的裝置入 B23Q 1/00;自動定位控制入 B23Q 15/00;車床用旋轉刀架入 B23B 3/24,B23B 3/26;非傳動式刀夾入 B23B 29/00;轉塔刀架一般特征入 B23B 29/24;用于緊固、連接、拆卸或夾持的工具或臺式設備入 B25B)B23Q11 適用于保持刀具或機床部件良好的工作狀態或者適用于工件冷卻的安裝在機床附件;專門組合于,或配置于,或專門適用于,有關機床的安全設備第三部分 數控機床行業的專利分析88B23Q1 指定機床的部件的各組包括具有這些部件結構特征的機床在內G05B19 程序控制系統B24B3 切削刃的刃磨,如刀具的,及其附件,如用
214、于夾持刀具的B21D5 沿直線彎曲金屬板,如形成簡單曲線形B23Q17 機床上的指示或測量裝置B23Q5 驅動機構或進給機構;及其所用的控制裝置B23B29 非旋轉式刀具的刀夾(B23B 27/12 優先);鏜桿或鏜頭B23B25 車床的附件和輔助裝置3.43.4 常州市數控機床行業專利分析常州市數控機床行業專利分析經檢索,常州市數控機床行業共有 1039 件專利申請,其中發明專利 258 件,實用新型 728 件,外觀設計 53 件。3.4.13.4.1 總體趨勢分析總體趨勢分析圖 3-4-1 數控機床常州專利總體趨勢分析從圖 3-4-1 可以看出,數控機床常州專利申請趨勢基本和中國的專利申
215、請趨勢保持一致,1990-2002 年常州數控行業專利申請量年申請量很低。從 2006 年開始常州市每年專利申請量急劇上升,常州市數控行業的發展達到了前所未有的增長時期,2020 年專利申請達第三部分 數控機床行業的專利分析89到頂峰 196 件,2020 年專利公開量為 207 件,比 2019 年專利公開量 63 件有很大的增長。作為常州市的重點領域,企業對專利的產品的保護意識越來越強,數控技術迅速發展,形成了一定的規模。3.4.23.4.2 專利類型分析專利類型分析圖 3-4-2 常州市專利類型分析在常州數控機床行業的專利申請中,發明專利有 258 件,占總申請量的 25%。發明專利代表
216、較高專利質量指標、體現專利技術和市場價值。由此可以看出,常州數控專利申請結構比較優化。實用新型專利申請量為 728 件,占比 70%。而且從趨勢可以看出,常州市數控機床行業專利創造重心繼續向技術水平較高的發明專利傾斜,發明專利引領創新發展的“龍頭”作用將更加突出。第三部分 數控機床行業的專利分析903.4.33.4.3 IPCIPC 構成分析構成分析圖 3-4-3 數控機床常州專利 IPC 構成分析數控機床常州部分專利申請 IPC 主要集中在:B23Q11 適用于保持刀具或機床部件良好的工作狀態或者適用于工件冷卻的安裝在機床附件;專門組合于,或配置于,或專門適用于,有關機床的安全設備;B23Q
217、1 指定機床的部件的各組包括具有這些部件結構特征的機床在內;B23Q3 工件或刀具的夾固,支承,定位裝置,一般可從機床上拆下的(工作臺或其他部件,如花盤,一般不帶裝卡工件的裝置入 B23Q 1/00;自動定位控制入 B23Q 15/00;車床用旋轉刀架入 B23B 3/24,B23B 3/26;非傳動式刀夾入 B23B 29/00;轉塔刀架一般特征入 B23B 29/24;用于緊固、連接、拆卸或夾持的工具或臺式設備入 B25B);G05B19 程序控制系統;B23B7 有一個工作主軸的自動車床或半自動車床,如用凸輪控制的;B23Q7 專門組合于,或配置于,或專門適用于,機床有關的工件操縱裝置;
218、B23P23 用于將其他單獨一個小類沒有包括的不同金屬加工進行特定的組合的機械;B23Q5 驅動機構或進給機構;及其所用的控制裝置(自動控制入 B23Q 15/00;仿形入B23Q 33/00,B23Q 35/00;專門適用于鏜床或鉆床的入 B23B 39/10,B23B 47/02);B23C1 非用于特殊工件或特殊操作的銑床;B23B19 主軸箱;任何機床的與其相應部件。第三部分 數控機床行業的專利分析913.4.43.4.4 主要申請人分析主要申請人分析圖 3-4-4 數控機床常州部分主要申請人構成分析圖 3-4-4 可以看出,排名前十的申請人申請量總和占到常州專利申請總數的 23%,專
219、利分布比較均衡。排名前十的分別是:常州市科邦精密數控機械有限公司、常州創勝特爾數控機床設備有限公司、江蘇信合眾泰精密機械有限公司、林志賀、常州市三利精機有限公司、常州智港智能裝備有限公司、常州機電職業技術學院、江蘇新瑞重工科技有限公司、常州工學院、常州昌隆機床制造有限公司。其中新瑞重工作為機床行業的后起之秀,已連續多屆榮獲“國產數控機床優秀合作項目”的表彰,離不開歷年來公司在機床產業發展上所做出的不斷努力和技術創新。常州高校及科研院所如常州機電職業技術學院、常州工學院、常州信息職業技術學院,對數控機床領域專利申請的貢獻度也比較高,但是涉及關鍵技術的專利申請還比較少,停留在基礎知識和共性技術層面
220、,在對關鍵技術的研究較少且第三部分 數控機床行業的專利分析92知識的價值轉換率低。高校、科研院所可以加強與企業的聯系,針對市場所需開發技術,提高知識的轉化率,也為常州的數控行業的發展提供更有力的支持。3.4.53.4.5 常州市數控機床行業專利申請人分析常州市數控機床行業專利申請人分析表 3-4-1 常州市數控機床行業重點企業名單序號企業名稱主要產品或技術江蘇新瑞重工科技有限公司立、臥式數控車床,臥式數控鏜銑床,立式數控鏜銑床,龍門數控鏜銑床,管螺紋數控車床,立式/臥式/龍門加工中心2常州創勝特爾數控機床設備有限公司數控機床 自動化成套控制系統 其他行業專用設備 低壓斷路器3常州市三利精機有限
221、公司組合機床及自動線、數控機床、加工中心4常州昌隆機床制造有限公司數控落地鏜銑床、數控龍門加工中心、立臥加工中心、數控專機、機床零部件制造商、動梁式數控龍門鏜銑床5常州法爾林精機有限公司數控銑床、立式數控鉆、锪孔機床、數控刮端面鉆中心孔機床、數控銑齒條機床等6常州精華數控設備有限公司模具雕刻機、雕銑機、工業切割機、高光機、輥雕機、專用機床系列、玉石/印章雕刻機7常州市宏達機床數控設備有限公司數控轉塔刀架、等分回轉工作臺、精密滾珠絲杠副8常州市新墅機床數控設備有限公司電動刀架 五金件,電動刀架,雕刻機 ER 螺母 電腦雕刻機9常州克邁特數控科技有限公司中小型排刀、刀塔車床、縱切式車削中心及立式、
222、臥式、五軸系列加工中心數控機床等10常州精棱鑄鍛有限公司鋼制鍛件、鑄鐵件和機械冶金成套設備11常州蘇科工具有限公司銑削刀具系列、孔加工刀具系列、快換刀柄工具系列、車削刀具系列、可轉位刀片系列、非標刀具系列(1 1)江蘇新瑞重工科技有限公司江蘇新瑞重工科技有限公司江蘇新瑞重工科技有限公司,是一家集產品設計、制造、銷售和服務為一體的中高檔數控機床專業生產企業,隸屬于新譽集團,是江蘇省高新技術企業。新瑞重工的產品門類齊全,截止目前,產品涵蓋了立式加工中心、臥式加工中心、臥式數控車床、立式數控車床、龍門數控鏜銑床/加工中心/五面體/五軸聯動、落地數控鏜銑床/加工中心、銑端面鉆中心孔機床、鉆床、柔性制造
223、單元和柔性制造系統等十大系列 100 多個品種規格產品,產品廣泛應用于航空航天、汽車、兵器工業、船舶、電子電器、新能源、軌道交通、工程機第三部分 數控機床行業的專利分析93械、石化、模具制造及職業教育等眾多領域。其中“TH42160C-300/H 定梁龍門五面體加工中心”和“GMQ32100 龍門移動式數控壁板銑床”獲得了由國家發展和改革委員會國民經濟動員辦、工業和信息化部裝備工業司、國家國防科技工業局發展計劃司、中國和平利用軍工技術協會、中國機床工具工業協會聯合頒發的“國產數控機床優秀合作項目”獎項。表 3-4-2 江蘇新瑞重工科技有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN20201
224、1532371.6一種可調節夾緊行程的刀具自動夾緊結構及行程調節方法發明審中CN202020214887.5一種斷線檢測保護裝置及高速多線切割機床實用新型有效CN202010041185.6于轉臺的高轉速氣液旋轉分配結構發明有效CN201910658429.2油缸機構、銑頭自動拉緊和松開裝置及該裝置的安裝找正方法發明有效CN201910431665.0九軸控制五軸聯動橋式加工中心及車銑復合加工中心發明審中CN201811186366.7搖籃式轉臺剎車裝置、保壓系統及工作方法發明有權CN201721659152.8多工位型材加工機床實用新型有權CN201720415292.4數控機床導軌拉伸防護
225、裝置實用新型有權CN201711247180.3多工位型材加工機床發明公開審中CN201520421952.0數控機床交換工作臺旋轉支架定位機構實用新型有權CN201520348138.0定梁龍門加工中心全自動換頭機構實用新型有權CN201520312907.1第四軸力矩電機高速數控轉臺實用新型無權CN201510410660.1一種數控機床恢復各軸的參考點的系統及其方法發明有權CN201510245411.1第四軸力矩電機高速數控轉臺發明有權CN201420473377.4直角銑頭裝置實用新型有權第三部分 數控機床行業的專利分析94CN201420452365.3數控機床鑲條調節裝置實用新型
226、有權CN201420451555.3一種數控機床移動門結構實用新型有權CN201410610695.5一種數控機床主軸多點定向方法發明有權CN201410470021.X一種采用雙主軸帶檢測功能的立式銑床發明有權CN201320575622.8拉伸防護裝置實用新型有權CN201320575409.7高速機床失控時的防撞裝置實用新型有權CN201310423566.0數控機床五面體中心出水直角頭發明有權CN201220520901.X機床主傳動中心出水結構實用新型有權CN201110421362.4A、B、C 三個數控回轉軸于一體的數控銑頭發明有權(2 2)常州創勝特爾數控機床設備有限公司常州創
227、勝特爾數控機床設備有限公司常州創勝特爾數控機床設備有限公司是一家主要從事各類立式、臥式、龍門式加工中心研發、生產的現代化的技術性企業。公司現已成為中國航天數控在長三角的緊密型合作伙伴,同樣也是中國兵器工業集團中國東方數控和華中科技大學華中數控在江蘇的指定 OEM制造基地,廣泛服務于國家軍工和教育系統并取得了良好的聲譽。公司的 TOM850A 立式加工中心在 2005 年作為湖北國防科技系統“江山杯”數控大賽的比賽用機,2006 年在北京參加“國家重大科技成就展”作為為數不多的數控機床接受了黨和國家領導人的檢閱。2009 年 4 月公司 TOM850A 數控立式加工中心整機出口美國這標志著我公司
228、機床的各項性能指標均達到國際先進水平,打破了國產機床只能出口至發展中國家的常規。2007 年公司通過江蘇省教育廳專家組的論證成立了江蘇省數控機床工程技術研究開發中心。公司目前是常州機電職業技術學院和常州劉國鈞職教中心的數控實訓基地,也是江蘇聯合職業技術學院副秘書長單位,在為地方教育盡應盡之力的同時,進一步提高了公司的科研氛圍。公司于 2008 年實現了整機出口美國市場,打破了國產機床只能出口至發展中國家的常規。2011年被武進國家高新技術產業開發區黨工委、管委會評為雙十佳工業企業。2012 年 5 月,公司和湘電集團、中聯重科、三一重工等大型企業一起被全國機械職業教育指導委員會和機械工業教育發
229、展中心指定為全國機械行業合作培養高素質技能人才創新企業。公司現有研發人員 17 人,按照項目負責制進行管理。根據機床可靠性、精度控制的要求和相關標準,對實際生產過程制定了機械裝配指導書、防護安裝、通電調試流程、FANUC 伺服優化、切第三部分 數控機床行業的專利分析95削試驗指導書、備份機床數據操作步驟、DNC 傳輸、機床位置精度檢測、絕對編碼器的設定方法 9 類工藝指導文件。目前公司已設計制造的機床有 5 個系列(滑軌立式、線軌立式、龍門加工中心、臥式加工中心、鉆削中心)共計 60 多個品種。表 3-4-3 常州創勝特爾數控機床設備有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN20202
230、0537836.6一種數控鏜銑床的機械加工手臂實用新型有效CN202020537832.8一種鉆削加工機床的刀具橫向移動機構實用新型有效CN202020537838.5一種立體式機床電柜實用新型有效CN201920979347.3一種雙氣缸同步側窗開啟裝置實用新型有效CN201920979348.8一種高速自動移門裝置實用新型有效CN201721124675.2一種電柜散熱裝置實用新型有權CN201621030177.7一種適用性強的高度可調式數控機床實用新型有權CN201621018429.4一種能夠改變操作位置的數控機床實用新型有權CN201621018089.5一種能夠調節操作頭與操作板
231、間距的數控機床實用新型有權CN201621018086.1一種可用于三坐標軸移動的水平密封防護罩實用新型有權CN201621005812.6一種能夠防止工件偏移的數控機床實用新型有權CN201520772286.5機床迷宮式耐壓密封窗結構實用新型有權CN201320844971.5一種五軸高速精密加工數控機床實用新型有權CN201320844370.4一種臥式加工中心實用新型有權CN201320844347.5一種全自動數控鏜銑床加工單元實用新型有權CN201320843895.6一種數控機床實用新型有權CN201320843617.0一種數控機床防護罩實用新型有權CN201320843550
232、.0一種帶有油霧吸收裝置的數控機床實用新型有權CN201320842762.7一種全自動數控機床物料臺實用新型有權CN201320841721.6一種機器人輔助全自動加工生產線實用新型有權CN201320839898.2一種數控機床高度可調物料臺實用新型有權第三部分 數控機床行業的專利分析96(3)(3)常州市三利精機有限公司常州市三利精機有限公司常州市三利精機有限公司系原常州機床總廠改制,于 2000 年注冊登記成立的股份制企業。由從事組合機床及自動線、數控專用裝備和各類數控機床、加工中心設計制造的優秀人才組建而成的股份制企業。公司繼承了原常州機床總廠半個世紀以來組合機床及自動線、數控機床、
233、加工中心的生產技術和經驗,融入了當代先進的數控技術、變頻技術、IT 技術、生產出了大批高精度、高效率、高可靠性的先進組合機床及自動線、XK715 立式加工中心、XK42 系列定梁式數控龍門鏜銑床、XK27 系列龍門移動式數控鏜銑床、臥式雙面數控鏜銑床、數控落地鏜銑床、大型動柱門式鏜銑床、大型曲軸紅套孔精鏜機床、動柱立式數控鏜銑床、銑端面鉆中心孔機床、數控刮端面鉆中心孔機床、電梯導軌陰榫數控銑床、電梯導軌陽榫數控銑床、數控銑齒條機床、變壓器散熱片滾壓線、變壓器波紋板成型機、數控銑齒機床、數控雙面鉆鏜孔專機等,產品打入了國內知名大企業,深受“上海大眾”“上海匯眾”“上海納鐵?!薄吧虾ER港基地”“上
234、海重型機器廠”“上海振華港機”“寶鋼蘇冶”“東風本田”“常林股份”“常柴股份”“寶菱重工”“哈飛集團”“浙江萬向”“英格索蘭”“長江潤發”等一大批知名企業的信賴和贊譽。在國內汽車、摩托車、農機、冶金、電梯、紡機、減速機、工程機械、變壓器等行業受到越來越多的關注和青睞。表 3-4-4 常州市三利精機有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN202021674846.0一種定梁式數控龍門系列鏜銑床實用新型有效CN202021663635.7一種高精度電梯導軌數控重型刨床實用新型有效CN202021674888.4一種電梯導軌數控重型刨床自動上下料裝置實用新型有效CN201910351011
235、.7一種用于飛機機身制造的鉆鉚機床發明審中CN201710594297.2充電站的電池彈出系統發明審中CN201420442816.5加工電梯導軌的數控高速龍門刨床實用新型有效CN201420153382.7電梯導軌銑削、鉆削、锪孔復合機床實用新型有效CN201320072930.9電梯導軌加工臥式高速拉床實用新型無效CN201110385960.0汽車曲軸澆冒口切割機床發明有效第三部分 數控機床行業的專利分析97CN201120487048.1封閉框型臥式雙面數控鏜銑床實用新型有效CN201110385960.0汽車曲軸澆冒口切割機床發明有效(4 4)常州昌隆機床制造有限公司)常州昌隆機床制
236、造有限公司常州昌隆機床制造有限公司成立于 2007 年 2 月,公司由原江蘇多棱數控機床股份有限公司改制后的多名技術、管理、生產骨干共同組建而成,是集研發、生產于一體的科研型民營企業,具有機構精干、高成長型的特點。公司瞄準國際先進水平,抓緊主流產品數控機床的開發,已形成立式、臥式、龍門式數控鏜銑床和加工中心、五面體加工中心、數控鉆銑床、數控齒條銑床及各類數控專機等九大系列、30 多個品種產品的規格齊全的高新技術數控機床格局。公司已形成完整的計算機輔助設計網絡,建立了覆蓋整個產品設計流程的基于產品數據管理系統(PDM)的計算機輔助設計系統(CAD)、計算機遠程診斷、控制網絡、計算機輔助工藝系統(
237、CAPP)。公司于 2009 年通過了 ISO9001-2008 版質量管理體系認證,2016 年 11月獲得江蘇省高新技術企業證書。公司主打產品定梁式、動梁式數控龍門鏜銑床都被認定為省高新技術產品。表 3-4-5 常州昌隆機床制造有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN201821922135.3龍門機床掃刀裝置的延伸銑頭實用新型授權CN201822266650.7具有雙導軌防護移門的銑頭庫機床實用新型授權CN201821936162.6龍門機床多個附件銑頭頭庫機構實用新型授權CN201821921553.0龍門機床附件銑頭加長傳動機構實用新型授權CN201821715770.4具
238、有可移動操作平臺的數控機床實用新型授權CN201821715780.8可移動回轉的附件銑頭支架實用新型授權CN201821687849.0定梁龍門機床橫梁導軌卸荷裝置實用新型授權CN201821715764.9用于數控機床的焊接橫梁實用新型授權CN201821715779.5新型定梁龍門數控機床的模塊化立柱實用新型授權CN201821652318.8龍門機床用簡易刀庫實用新型授權第三部分 數控機床行業的專利分析98CN201520103914.0立式數控加工中心實用新型無效CN201520102978.9數控銑頭 A 軸回轉支撐結構實用新型無效CN201520104011.4定梁龍門移動式數控
239、鏜銑床身結構實用新型無效CN201520104015.2數控機床用快速可換式夾具機構實用新型無效CN201110212467.9龍門加工中心自動換頭頭庫機構發明授權授權(5 5)常州法爾林精機有限公司常州法爾林精機有限公司常州法爾林精機有限公司管理團隊及大部分員工均為原江蘇多棱數控機床有限公司(原常州機床總廠)從事企業管理和產品銷售、研發、工藝、制造的優秀人才,都具有在國有企業、民營企業工作各十年以上的經歷,既有國有大中型企業的規范、嚴謹的工作作風,又有民營企業的開拓、創新的經營管理思路。公司完全具備了研發、制造國內一流和世界領先的數控機床、專用機床的實力。公司繼承了原常州機床總廠半個世紀以來
240、組合專用機床及自動線、數控機床、加工中心的生產技術和經驗,法爾林精機致力于構建一流的技術研發體系,培養和造就了一支高水平的技術專家隊伍和技師隊伍,擁有一大批機床設計、制造工藝、數控系統、裝配工藝、企業管理等方面的專家,生產出了大批高精度、高效率、高可靠性的先進電梯導軌陰榫數控銑床、電梯導軌陽榫數控銑床、ZK52 系列立式數控鉆、锪孔機床、TK42 系列定梁式數控龍門鏜銑床、TK27 系列龍門移動式數控鏜銑床、臥式雙面數控鏜銑床、大型動柱門式鏜銑床、動柱立式數控鏜銑床、數控刮端面鉆中心孔機床、數控銑齒條機床等,產品打入了國內知名大企業,多年來深受“上海圣德曼”“上海納鐵?!薄叭伎毓杉瘓F”“長江
241、潤發”“蘭溪方圓”“科林環?!钡纫淮笈髽I的信賴和贊譽。近年來更是攻克技術難關,自主、創新研發了汽車發動機曲軸制殼機、曲軸粘合機、鑄件飛邊專用數控磨床填補了國內空白,在國內汽車、農機、冶金、電梯、紡機、減速機、工程機械等行業受到越來越多的關注和青睞。表 3-4-6 常州法爾林精機有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN201920185334.9帶同步裝置壓帶驅動機構實用新型有效CN201910614565.1立柱內置刀庫的五軸機床發明審中CN201921063962.6立柱內置刀庫的五軸機床實用新型有效第三部分 數控機床行業的專利分析99CN201920493481.2立式動柱
242、式數控鉆的專用夾具實用新型有效CN201821086406.6安裝在龍門銑床上的清潔裝置及自清潔龍門銑床實用新型有效CN201821166282.2一種鏜半圓孔軸承蓋數控專用機床實用新型有效CN201520152454.0導軌自動堆碼裝置實用新型有效CN201620966162.5多片槽針床數控銑床實用新型有效CN201821173420.X一種棒料割槽數控專機實用新型有效CN201821086444.1一種雙輸出直角主軸結構實用新型有效CN201520534775.7T 型電梯導軌龍門刨床自動物流輸送裝置實用新型有效CN201420166020.1帶恒溫變速箱的龍門鏜銑床實用新型有效CN20
243、1420100740.8一種用于電梯 T 型導軌原位 180翻轉裝置實用新型有效CN201620966146.6立式動柱式數控鉆床實用新型有效CN201720738503.8一種雙工位立式動柱式數控加工機床實用新型有效CN201520152358.6用于雙面數控鉆床的多點壓緊數控回轉臺實用新型有效CN201420100743.1新型電梯導軌大背面銑削夾具實用新型有效(6)(6)常州精華數控設備有限公司常州精華數控設備有限公司常州精華數控設備有限公司成立于 2000 年,以數字設計、數字應用為新理念;推進小刀雕刻,高速加工的獨特方式廣泛應用于模具加工、鋼印、鋼字、商標制作、滴塑模及相關行業精密雕
244、刻工藝技術新領域,產品已遠銷歐美、東南亞市場。2007 年 6 月公司在武進高新區動工建設新的生產基地,占地面積為 18000 平方米,建筑面積 12800 平方米,成為集研發、生產和銷售精科系列 CNC 雕刻機于一體的高新技術型企業,且年產量可達 1500 臺。企業產品主要有模具雕刻機、雕銑機、工業加工系列輥雕機、高光機、玉石雕刻機、印章雕刻機、醫療器械雕刻機、加工中心鉆攻中心、噴板雙頭打孔機及噴絲板打孔機。第三部分 數控機床行業的專利分析100表 3-4-7 常州精華數控設備有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN201920161538.9滾柱自動打孔工裝實用新型有效CN201
245、910089773.4滾柱自動打孔工裝發明審中CN201920168842.6雕刻機用驅動轉軸實用新型有效CN201920161491.6印章雕刻機實用新型有效CN201920168767.3雙頭精密數控雕銑機實用新型有效CN201821173420.X一種棒料割槽數控專機實用新型有權CN201821166282.2一種鏜半圓孔軸承蓋數控專用機床實用新型有權CN201821086444.1一種雙輸出直角主軸結構實用新型有權CN201821086406.6安裝在龍門銑床上的清潔裝置及自清潔龍門銑床實用新型有權CN201820031601.2雕刻機棒料裝夾機構實用新型有權CN20182003117
246、5.2雕銑機實用新型有權CN201721799465.3輥雕機實用新型有權CN201721784953.7切割鈑金激光機實用新型有權CN201721784887.3四軸雕刻機實用新型有權CN201721776146.0板材打孔機實用新型有權CN201720738503.8一種雙工位立式動柱式數控加工機床實用新型有權CN201620966162.5多片槽針床數控銑床實用新型有權CN201620966146.6立式動柱式數控鉆床實用新型有權CN201520633821.9玉石雕刻機全罩實用新型無權CN201520633464.6雙帶輪傳動玉石雕刻機實用新型無權CN201520631577.2高光機
247、雙 z 軸調節板實用新型無權CN201520629139.2玉石雕刻機防護圍欄結構實用新型無權第三部分 數控機床行業的專利分析101CN201520534775.7T 型電梯導軌龍門刨床自動物流輸送裝置實用新型有權CN201520152454.0導軌自動堆碼裝置實用新型無權CN201520152358.6用于雙面數控鉆床的多點壓緊數控回轉臺實用新型無權CN201510512617.6CCD 攝像機鏡頭保護裝置發明有權CN201510511396.0CCD 相機鏡頭保護裝置發明有權CN201420166020.1帶恒溫變速箱的龍門鏜銑床實用新型有權CN201420100743.1新型電梯導軌大背
248、面銑削夾具實用新型有權CN201420100740.8一種用于電梯 T 型導軌原位180翻轉裝置實用新型無權CN201821173420.X一種棒料割槽數控專機實用新型有權CN201821166282.2一種鏜半圓孔軸承蓋數控專用機床實用新型有權CN201821086444.1一種雙輸出直角主軸結構實用新型有權(7)(7)常州市宏達機床數控設備有限公司常州市宏達機床數控設備有限公司常州市宏達機床數控設備有限公司創建于 1995 年,致力于數控轉塔刀架和精密滾珠絲杠副的研究開發、生產銷售,是國內數控轉塔刀架的骨干企業,是國家標準 GB/T20959數控立式轉塔刀架和 GB/T20960數控臥式轉
249、塔刀架的起草單位之一。江蘇省高新技術企業。目前公司擁有高精度加工中心、先進數控加工設備和專機五十臺套,具有年產七萬臺套各種數控轉塔刀架和五萬副精密滾珠絲杠副的生產能力。公司還成立了江蘇省關鍵功能部件工程技術研究中心。產品從單一的立式四工位刀塔發展到現今十六大類,上百個規格品種;產品檔次從經濟型到多功能、復合型動力刀塔的全系列。公司擁有多名中高級職稱的工程、設計師,具有很強的新產品開發設計能力,可為用戶設計、開發特殊產品。第三部分 數控機床行業的專利分析102表 3-4-8 常州市宏達機床數控設備有限公司部分專利清單(8)(8)常州市新墅機床數控設備有限公司常州市新墅機床數控設備有限公司常州市新
250、墅機床數控設備有限公司是全國數控機床功能部件骨干配套企業之一。1996年常州市新墅機床數控設備廠參加武進機床數控設備廠改制組建了新的常州亞興數控設備有限公司。自 1985 年以來,本公公司長期致力于數控機床功能部件中的刀架、刀庫的研發、生產和銷售,先后開發生產了 15 大系列 180 多個品種產品,產品多項榮獲國家專利及“高新科技產品”稱號,近年來,公司榮獲“江蘇省高新技術企業”稱號,公司連續承擔了“數控機床國家科技重大專項”刀架項目的研發和產業化任務,是行業內刀架項目研發的主力承擔單位,已通過驗收的專項項目獲得了工信部、專項辦及行業領導的一致好評。本公司產品,品種多、規格全、銷量大,一直居全
251、國同行前列,產品與全國十幾家機床廠配套,并成功打入國際市場。近年來,公司瞄準加工中心配套市場,引進國外技術成功研發了 CNC申請號名稱專利類型法律效力CN201520224983.7伺服刀架實用新型有效CN201320495178.9直聯式滾珠絲杠副實用新型有效CN201310373904.4液壓分度刀架發明有效CN201320071325.X數控機床用回轉工作臺實用新型有效CN201420229129.5可間隙補償的滾珠絲杠副實用新型有效CN201210347905.7自動回轉刀架發明有效CN201420230126.3用滾珠絲杠副驅動的裝置實用新型有效CN201420227706.7立臥兩
252、用的數控刀架實用新型有效CN201420229163.2用于數控刀架的齒圈裝置實用新型有效CN201320053682.3直驅式伺服刀架實用新型有效CN201310036934.6直驅式伺服刀架發明有效CN201410078036.1帶回答信號的電動刀架用發訊盤發明有效CN201410078064.3用于電動刀架的發訊盤發明有效CN201410188660.7用于數控刀架的鎖緊信號檢測裝置發明有效CN201410078035.7電動刀架用發訊盤發明有效第三部分 數控機床行業的專利分析103自動換刀系統(刀庫)。率先成為國內刀庫專業研發生產廠家。產品性能優良,質量穩定,價格低廉,已與全國數十家主
253、機廠配套。表 3-4-9 常州市新墅機床數控設備有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN202021761165.8一種出水閥芯快速更換結構實用新型有效CN202022699364.7一種自控高壓出水閥實用新型有效CN202022154143.1一種互換刀座精度檢測裝置實用新型有效CN201921754835.0一種座體零件加工裝置實用新型有效CN201921556667.4一種鏜刀座配件加工裝備實用新型有效CN201921754843.5一種箱體立式加工裝置實用新型有效CN201820605670.X采用共軛凸輪傳動的液壓刀架實用新型有權CN201820313313.6一種數控刀塔
254、高壓冷卻出水結構實用新型有權CN201811359094.6一種箱體類零件回轉加工裝備發明公開審中CN201720357075.4一種伺服刀塔驅動零點偏置自動校準裝置實用新型有權CN201720248851.7一種齒盤磨齒快速精確定位裝夾裝置實用新型有權CN201720248847.0一種刀架齒盤精度檢驗工裝實用新型有權CN201720248202.7一種液壓刀架鎖緊松開作用的節流裝置實用新型有權CN201610685404.8一種動力刀塔用刀座接口轉換裝置發明有權CN201520261920.9數控轉塔刀架的加載實驗平臺實用新型有權CN201520260516.X刀座精加工工裝夾具實用新型有
255、權CN201420401675.2電動刀架的粗定位結構實用新型無權CN201420376751.9數控機床動力刀具切向換刀裝置實用新型無權CN201420376418.8刀架前后置的動力傳動機構實用新型無權第三部分 數控機床行業的專利分析104CN201410323896.7行程末端緩沖的鎖緊油缸結構發明有權CN201320379785.9動力刀架液壓離合器實用新型無權CN201320379441.8動力刀架同步帶傳動結構實用新型無權CN201320324809.0刀架自動排液銷實用新型無權CN201320034107.9碗型砂輪修整器實用新型有權CN201320034106.4反靠銷磨削定位
256、夾具實用新型有權(9 9)常州克邁特數控科技有限公司)常州克邁特數控科技有限公司常州克邁特數控科技有限公司作為上??诉~特精密機床有限公司的生產基地,致力于為廣大客戶創造更多價值,不僅提供各類先進的高剛性、高精密度數控機床產品,同時不斷創新、快速、準確地把握市場動態,提供適合客戶加工需求的綜合解決方案。公司位于長三角的江蘇省常州市武進經濟開發區內,擁有完整的生產加工設備和完備的精密檢測手段,先進的生產、裝配管理體系,公司主要產品包括中小型排刀、刀塔車床、高速多軸玻璃精雕機、縱切式車削中心及立式、臥式、五軸系列加工中心數控機床等??诉~特公司作為專業的數控機床制造商,其業務范圍覆蓋到 3C、航空、航
257、天、汽車、摩托車、氣動、液壓、軸承、電子、儀器儀表、通信、醫療器械、電機等領域,豐富的數控機床產品為客戶提供系統的支持。表 3-4-10 常州克邁特數控科技有限公司部分專利清單申請號名稱專利類型法律效力CN202020778017.0一種剎車盤防塵機械手實用新型有效CN202022608853.7車床用伸縮式對刀儀結構實用新型有效CN202020778039.7一種雙主軸雙刀架立車實用新型有效CN202022612210.X軸端鎖緊螺母擰緊工裝實用新型有效CN202020778151.0一種剎車盤加工自動線實用新型有效CN201921129604.0數控機床的刀塔防護結構實用新型有效CN201
258、921275997.6數控機床的主軸箱冷卻結構實用新型有效CN201921044570.5數控機床驅動部件的冷卻結構實用新型有效CN201820790936.2用于加工中心的刀具存放車實用新型有權第三部分 數控機床行業的專利分析105CN201820502794.5鉆銑加工中心分體式導軌防護罩實用新型有權CN201820501616.0鉆銑加工中心底座支撐機構實用新型有權CN201820091767.3鉆銑加工中心刀庫鎧甲防護罩實用新型有權CN201720985000.0用于小型排刀數控車床的簡易送料器實用新型有權CN201720984982.1用于伺服刀庫的無齒側間隙傳動機構實用新型有權CN
259、201720984450.8一種用于刀塔車床主軸的中空吸塵裝置實用新型有權CN201720984431.5一種排刀車床組合刀具座實用新型有權CN201621086363.2一種高壓噴水刀柄實用新型有權CN201621086362.8一種直動式主軸松刀機構實用新型有權CN201621086335.0一種 CNC 智能高壓清洗機的刀具控制庫實用新型有權CN201621086334.6一種新式線纜鋼帶實用新型有權CN201621086333.1一種 CNC 智能高壓清洗機的高壓給水系統實用新型有權CN201621086332.7一種新式 CNC 伸縮防護罩實用新型有權CN201621086331.2
260、一種新式水箱結構實用新型有權CN201420686043.5新式主軸環噴水環實用新型有權CN201420684163.1便于調整打刀量的打刀裝置實用新型有權CN201420683845.0新式伺服剛性聯軸器實用新型有權CN201420683841.2方便維修的加工中心實用新型有權CN201420460194.9具有可移動式操作箱的數控機床實用新型有權CN201420458871.3數控機床刀庫防護裝置實用新型有權CN201320878228.1新式頂針檢測機構實用新型有權CN201320868033.9具有可編程尾座的數控機床實用新型有權第三部分 數控機床行業的專利分析106CN2013208
261、55819.7數控機床操縱箱結構實用新型有權CN201320853844.1高速臥式加工中心實用新型有權CN201310731552.5新式床身水箱結構發明有權CN201120069374.0高速直連式加工中心的主軸實用新型無權CN201120069373.6氣動式油氣潤滑系統實用新型無權第四部分 智能紡織機械行業的專利分析107第四部分第四部分 智能紡織機械行業的專利分析智能紡織機械行業的專利分析4.14.1 技術分類技術分類4.1.14.1.1 技術分類意義技術分類意義紡織機械是指把棉、麻、絲、毛等天然纖維或化學纖維加工成紡織品所需的各種機械設備,它是紡織工業的生產手段和物質基礎,其技術水
262、平、產品質量和制造成本都直接影響到紡織工業的發展?;诩徔椆ば驈碗s的特點,紡織機械的門類也豐富繁多,可分為棉紡機械、織造機械、毛紡機械、化纖機械、染整機械、服裝機械、針織機械和無紡布機械,另外還有化學纖維抽絲機械、繅絲機械等。本報告基于專利分析的角度,根據智能紡機產業鏈的不同環節,對智能紡織機械分為三類:第一類,紡紗機械,定義為把天然纖維或化學纖維加工成紡織品所需要的機械設備;第二類,織造機械,定義為將紡織品通過織造準備、機織、整理等工序制成坯布或成品布的設備;第三類:印染機械,定義為將織物、坯布或成品布加工成紡織服飾的印染與后整理機械;第四類:其他,定位為生產化學纖維的化工機械、整理設備、化
263、學纖維抽絲設備等不屬于紡紗、織造、印染工序的其他設備。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析1084.1.24.1.2 技術分類體系技術分類體系4.1.34.1.3 檢索關鍵詞檢索關鍵詞技技術術分分支支中文關鍵詞中文關鍵詞英文關鍵詞英文關鍵詞分類號分類號擠出機Extruder、extrudingmachineD01D紡絲機Spinningmachine、Silk-spiningmachineD01D、D01F、D01H繅絲機Silkreelingmachine、ReelingmachineD01B軋棉機、皮輥軋棉機、鋸齒軋棉機Cottongin、Ginningmachine、Sawbladegi
264、nningD01B敲麻機、打麻機、刮麻裝置Scutcher、willowerD01B除雜機Shaker、Supercleaner、Stepwiseopener、Stepcleaner、Stepopener、Air-streamcleaner、AerodynamiccleanerD01B3/02櫛梳機、梳麻機Hacklingmachine、Hacklingandspreadingmachine、Heckling machine、Jute spreading machine、JuteD01B05第四部分 智能紡織機械行業的專利分析109紡紗機械spreader、Carding machine、Ne
265、cking machine卷繞頭Winding head、Winder、Winder head、Highspeedtake-upmachine、High-speedwindingheadB65H05、D01H01、F16C03拉伸變形機、彈力絲機Drawtexturingmachine、Stretchyarnmachine、ElasticyarnmachineD02G01、D02J短纖維生產設備等Staplefibremachine、Short-staplemachine、Flocksmachine、Shortfibermachine、Choppedfibermachine、Brieffibe
266、rmachine、Chopped-fibermachine、Choppedfibersmachine、ShortglassfibermachineD01D、D01F、D06M、D06、D02G噴絲板spinneretplate、Spinnerets、spinningjet、extrusionnozzle、profilespinneretD01D05、D01D04梳毛機、梳理機woolcomber、cardingmachine、combingmachine、woolencardingmachine、Worstedcardingmachines、cardingengine、woolencardD0
267、1G15梳絲機combmachineD01G17精梳機、直行精梳機、精紡精梳機combingmachine、comber、Combs、rectilinearcombingmachine、worstedcomberD01G19針梳機、精紡針梳機gillingmachine、gillbox、spindlegillbox、spiralgill、WorstedgillingmachineD01G15絡筒機windingmachine、bobbinwinder、ConeWindingMachine、Winders、automaticwinder、automaticspoolerB65H05紡紗機、轉杯紡
268、紗機、水力紡紗機、氣流紡紗機、走錠紡紗機、自由端紡紗機Spinner、spinningmachine、spinningjenny、rotorspinningmachine、rotorspinningframe、Rotortypeopen-endspinningmachine、waterframe、waterspinningframe、hydraulicspinning、rotorspinner、Rotorspinningframes、open-endrotors、Mulespinningmachine、ThefreeendspinningmachineD01H01粗紗機、翼錠粗紗機、四道粗紗機
269、rovingframe、bobbiner、coarsespinner、Speedframes、flyerframe、rovingframe、flyerrovingframe、finerovingframe、finejackframe、DoublejackframeD01H01細紗機、帽錠細紗機、走錠細紗機spinningframe、SpinningMachine、capspinningframe、mulespinningmachine、self-actingmules、MuleframeD01H并條機、單眼并條drawingframe、drawframe、D01H01第四部分 智能紡織機械行業
270、的專利分析110機gilldrawingmachine、drawingframesliver、draftersliver、single-headdrawframe清梳聯合機、清梳并聯合機、梳并聯合機、Cardingmachine、blowing-carding-drawingunit、combinedcardinganddrawingmachine、blowing-carding-drawingunit、blowing-cardingunitD01G01捻線機、加捻機、倍捻捻線機、雙層捻線機Twister、twistingframe、twistingmachine、double-twistin
271、gframe、twoforonetwister、doubledecktwisterD01H01、D01H07并紗機、十字并紗機doublerwinder、double-wiremachine、slubbingframe、cross-slubbingmachineD01H01、B65H05并線機、翼錠并線機、環錠并線機doublingmachine、doublingframe、twistingframe、doubler、yarndoublingwinder、flyerdoubler、flyerdoublingframe、ringdoubleD01H01抓棉機、自動抓棉機、往復式抓棉機Plucke
272、r、baleplucker、automaticplucker、reciprocationbalepluckerD01G09清棉機、除塵清棉機、精清棉機、Lapper、scutcher、picker、cottoncleaningmachine、scutchingmachine、motecleaningmachine、precisionblowingmachineD01G09、D01G27開棉機、開清棉機、單程式開清棉機Opener、cottonslitter、cottonslittingmachine、openigandpickingmachine、blowingandscutchermachi
273、nery、blower、one-processpickerD01G09給棉機、喂棉機、簾子給棉機、氣流給棉機cottonfeedingmachine、cottonfeeder、latticefeeder、PneumafeederD01G01混棉機、混開棉機、稱量混棉機cottonblendermachine、mixingcottonmachine、blender、hopperblendingopener、weigh-panblenderD01G01羅拉rollerD01H05、D01H13搖架Cradle、shakecage、reelD01H05、D01H13包覆紗機Wrapyarnmachi
274、neD02G、D01H并卷機、精并卷機、條并卷機ribbonlapper、ribbonlapmachine、sliverlapmachines、LapformersD01G、D01H條卷機、精并卷機、條并卷機lapformer、derbydoubler、sliverlapmachine、sliverlapmachines、LapformersD01G倍捻機、倍捻加捻機、倍捻捻線機等two-for-onetwister、Doubletwistframes、two-for-onetwistingmachine、double-twistingmachine、double-twisttwistingm
275、achine、double-twistingframe、twoforonetwisterD01H01第四部分 智能紡織機械行業的專利分析111織造機械整經機、鏈式整經機、直接整經機Warper、warpingmachine、Beamingmachines、chainwarper、directwarpingmachine、directbeamer、directbeamingmachine、directwarper、verticalwarpingmillD02H01、D02H03倒軸機warp-rebeamingmachine、beamingmachine、backbeamingmachine、b
276、eaming-off、warp-rebeamingmachineD02H05整經和倒軸聯合機Warpingandreverseshaftcombinedmachine、WarpingandtheaxismachineD02H07漿紗機slasher、dresser、tapeframe、sizingmachineD06B23穿經機Drawing-inmachines、Thedrawing-inmachineD03J經編機warpknittingmachine、tricotmachineD04B021、D04B023、D04B025、D04B027緯編機、圓型緯編機、圓型單面緯編機weftmach
277、ine、weftknittingmachine、Weftloop、fillingknittingmachine、circularweftknittingmachine、circularknittingmachine、circularopentopmachineD04B01、D04B03、D04B05織布機、織機、自動織布機、噴水織布機、高速噴水織布機、噴氣織機、棉織機Loom、LoreoftheLoom、Handloom、weaving machine、automaticloom、waterjetloom、high-speedwaterjetloom、Airjetlooms、jetloom、a
278、ir-jetloom、pneumaticloom、cottonmachine、cottonknittingmachine、cottonloom、cottonmverysingleineD03D、D03J成包機織布機WovenloomD03D、D03J劍桿織機、撓性劍桿織機、雙層劍桿織機rapierloom、gripperloom、ripper-loom、flexiblerapierloom、Flexiblerapierweavingmachines、twin-rapierloomD03D47噴氣織機、新噴氣織機、MCU 噴氣織機airjetloom、air-jetloom、newjetweav
279、ing、MCUJet-spinning-machine、D03D47、D03J噴水織機hydraulic loom、Waterjetlooms、Water-jetloomD03D47、D03J片梭織機、蘇爾澤片梭織機grippershuttleloom、gripperloom、hook-shuttleloom、sulzerloomD03D47、B65H51無梭織機、庫珀無梭織機、片梭式無梭織機shuttlelessloom、pirnlessloom、Non-shuttleloom、Cooperloom、projectileshuttlelessloomD03D47假梭織機Falseshuttl
280、eloom、D03D47第四部分 智能紡織機械行業的專利分析112鋼筘、異型鋼筘Reed、loomreed、reeds、profiledsteelreedD03J3/02、D03D49滾筒、制針、制氈針、制刷、拉絲、錠子、鋼絲圈、針布、鋼領Rollers,drum,barrel、feltingneedle、spindle、traveller、card clothing穿結經機WarptyingmachineD03D13、D03D15圓織機circularweavingmachine、circularloomD03D37、D04B15、D03D51、D04B9非織造布設備等染色機、織物染色機dy
281、eing machine、stainingmachine、colourdyeingmachine、dyer、FabricDyeingMachinesD06B01、D06B03、D06B23印花機、圓網印花機、平網印花機、熱轉移印花機、滾筒印花機decorating machine、printingmachine、embossingmachine、decoratingglass、squarescreenprintingmachine、flatscreenprintingmachine、flatscreenprintingrange、flatscreenprintingunit、Heattrans
282、ferprintingmachines、heattransferprintingmachine、rotaryprintingmachine、rotaryprintingmachellone、rollerprintingmachine、RollerPrintingB41F15、B41F16、B41F33、D06P07定型機、拉幅定型機setter、setting machine、boardingmachine、formingmachineD06C07卷染機、式樣卷染機、巨型卷染機、成對卷染機Dyejigger、jigdyeingmachine、Dyeingjiggers、dyejigger、pa
283、tternjigger、pressurejigger、tandemjigger、twinjigD06B01、D06B03、D06B23預縮機、潤濕預縮機、汽蒸預縮機pre-shrinkingmachine、preshrunkfinishmachine、spongingmachine、steamiron,steamingshrinkingmachineD06B、D06C絲光機、絞紗絲光機Mercerizer、mercerizingmachine、mercerizingrange、hank-mercerizingmachine、skeinmercerizerD06B07拉幅機、熱風拉幅機、皮帶拉幅
284、機Stenter、Tenteringandstenteringmachines、cliptenter、stretchingmachine、hotfluestenter、hothuestener、hotfluetenter、beltstretchermachine,beltstretcher,beltstretcher;beltstretchingmachineD06C03水洗機、腈綸水洗rinsing machine、scouring machine、water washer、D06L01第四部分 智能紡織機械行業的專利分析113印染機械機acrylictowwashingmachine軋光機
285、、塑料軋光機、波紋軋光機、摩擦軋光機planishing mill、glazing calender、glazer、plasticmangler-calender、plasticmangler、calender、moirecalender、calende、moir、noisecalender、frictioncalenderD06C15燙光機natural lustre finishing machineD06C15罐蒸機、自動罐蒸機、罐式蒸布機fulldecatizingmachine、tanksteammachine、potsteamingmachine、automatickierdeca
286、tizingmachine、ekofastmachine、D06B23起毛機raising machine、nappingmachine、Roughingmachine、teasingmachineD06C11磨毛機、磨毛刺機SuedingMachine、nappingmachine、sandingmachine、burrmasherD06C11燒毛機singeingframe、gassingmachine、singeingmachine、singer、gassingframe、burnwoolmachineD06C09剪毛機clipper、croppingmachine、clothshear
287、ingmachine、shearingmachine、poodlingmachineD06C13、D06B23、D06B23/02烘燥機、干燥機、烘干機dryingmachine、drier、laundrydrierD06B01、D06F58練漂機ScouringandbleachingmachineD06B01、D06B03蒸化機rapidsteamer、steamer、vaporizemachine、agerD06B05、D06B23脫水機dehydrator、spin-drier、dehydrater、waterextractor、whizzer、pulpthickener、slushm
288、achineD06F49、D06F23、D06F51軋染機paddingmangle、padfixmachine、Paddingmangles、paddyeingmachine、paddyerD06B01、D06B03蒸紗機YarnsteamingmachineD06B01、D06B03、D06B23蒸化機rapidsteamer、steamer、vaporizemachine、agerD06B05、D06B23縮洗機ShrinkwashingmachineD06C刷毛機cardingandfurshingmachine、cardingengine、brushingmachineD06C11焙
289、烘機Baker、curingmachine、bakingmachine、BAKINGMACHINESD06B15、D06F59驗布機clothinspectingmachine、clothinspectionmachine、D06H03第四部分 智能紡織機械行業的專利分析114inspectionmachine、inspectingmachine、fabricinspectingmachine鍋爐boiler、furnace、steamboiler、boilersD06軋車padder、manglingmachine、squeezer、impregnatingmangleD06B15水洗聯合機
290、WashingcombinedmachineD06B印花聯合機PrintingcombinedmachineB41F燙剪聯合機CombinedironingandshearingmachineD06洗縮聯合機WashingandshrinkingmachineD06練漂聯合機Scouring and bleachingcombinedmachineD06定型聯合機ShapingcombinedmachineD06軋染聯合機、連續軋染聯合機DyeingcombinationmachineD06B03、D06B23平幅退煮漂機Flatwidthannealingandbleachingmachin
291、e、Open-widthboiledbleachingmachineD06P014.1.44.1.4 查全率、查準率驗證查全率、查準率驗證通過對各技術分支的數據查全率、查準率進行驗證,以判斷是否要終止檢索過程,保證檢索數據的可靠性。1、查全率的評估步驟(1)選擇若干名重要的專利申請人,一般是技術領域內申請量排名前十位的申請人或行業內普遍認可的重要申請人,以該申請人為入口檢索其全部申請,通過人工確認其在本技術領域的申請文獻量形成母樣本。對于所選擇的申請人,需要注意:a、該申請人是否有多個名稱;b、該申請人是否兼并收購或者被兼并收購;c、該申請人是否有子公司或者分公司等。(2)在檢索結果數據庫中,
292、以該申請人為入口,檢索其申請文獻量形成子樣本。(3)查全率=子樣本/母樣本100%。2、查全率的評估過程及結果選取樣本中的專利量數據總量的 10%。(1)對智能紡機行業相關專利進行查全率評估,通過專利檢索,檢索專利總量及構建樣本集數據總量如下:第四部分 智能紡織機械行業的專利分析115抽選申請人:江南大學,經過人工篩選確定該學校的智能紡機相關專利文獻 215 項,檢索到的數據集中包含了該學校的 192 條數據。查全率192/215*100%=89.30%抽選申請人:東華大學,經過人工篩選確定該學校的智能紡機技術專利文獻 182 項,檢索到的數據集中包含了該學校的 169 條數據。查全率169/
293、182*100%=92.85%抽選申請人:浙江理工大學,經過人工篩選確定該學校的智能紡機專利文獻 132 項,檢索到的數據集中包含了該學校的 127 條數據。查全率127/132*100%=96.21%抽選申請人:廣東溢達紡織有限公司,經過人工篩選確定該公司的智能紡機專利文獻106 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 103 條數據。查全率103/106*100%=97.17%抽選申請人:村田機械株式會社,經過人工篩選確定該公司的智能紡機專利文獻 112項,檢索到的數據集中包含了該學校的 96 條數據。查全率96/112*100%=85.71%抽選申請人:松下電氣(MATSUSHITAELEC
294、TRIC),經過人工篩選確定該公司的智能紡機專利文獻 1521 項,檢索到的數據集中包含了該學校的 1350 條數據。查全率1350/1521*100%=88.76%抽選申請人:日立股份有限公司(HITACHI),經過人工篩選確定該公司的智能紡機專利文獻 1562 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 1275 條數據。查全率1275/1562*100%=81.63%抽選申請人:日本佳能公司(CANONKK),經過人工篩選確定該公司的智能紡機專利文獻 1262 項,檢索到的數據集中包含了該公司的 1059 條數據。查全率1059/1262*100%=83.91%此外,還抽選了青島宏大紡織機械有限
295、責任公司、際華三五四二紡織有限公司等、理第四部分 智能紡織機械行業的專利分析116光公司(RICOHKK)等,查準評估完成后,查全率平均數為 90.69%,漏檢的少數專利均已補入檢索結果中。(2)查準率的評估過程及結果本報告中的專利數據已通過批量去噪的方式進行數據篩選,去噪后的數據結果已經與技術人員進行篩選結果的確認,因此,忽略批量去噪造成的數據誤差,國內數據查準率為91%,國外數據查準率為 92%。經過數據檢索、去噪處理、查全查準驗證后智能紡機領域共計獲得中國專利申請 47528件,國外專利申請 101623 件。4.24.2 智能紡機全球專利狀況分析智能紡機全球專利狀況分析4.2.14.2
296、.1 總體情況分析總體情況分析4 4.2 2.1.11.1 專利申請趨勢分析專利申請趨勢分析圖 4-2-1-1 智能紡機行業全球專利申請趨勢圖 4-2-1-1 示出了智能紡機行業 2020 年以來全球專利申請的總體趨勢,從智能紡織機械的歷年申請量趨勢來看,主要經歷了三個階段:穩定發展期(1990-2010 年)、快速增長期(2010-2012 年)、布局高峰期(2012-至今)。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析117在第一階段,自 1980-2010 年的二十余年的時間內,全球智能紡織機械的年申請量一直保持在 3000 件左右的水平,伴隨著全球經濟的增長,全球紡織業處于穩步發展階段;其中,
297、2001 年2010 年的近 10 年時間里,紡織機械的申請量保持了一個較高的水平,不難看出此時期世界紡織服裝市場正發生巨大變化,本來將紡織業視為夕陽產業的一些發達國家重振旗鼓,追求紡織行業的新發展。第二階段是智能紡織機械的快速增長期,在 2010-2012 年的三年時間里,隨著世界和中國紡織業的迅速發展,對紡機的需求越來越大,紡織機械行業發展面臨著很好的機遇;在這一階段,全球智能紡織機械的年專利申請量上升到 4000 件左右。這一階段最鮮明的特點是中國紡織機械的快速發展。進入 21 世紀以來,中國紡織機械行業經過幾十年的發展,有了很大進步,但與世界先進技術相比,還存在比較大的差距,產品自主開
298、發和創新能力薄弱,企業技術改革力度不夠,制造技術落后;在 2010 年后,中國紡織機械大力發展基礎件設施,引進國外紡機技術,推動紡織機械升級,新產品的產值率得到進一步提高。第三階段為布局高峰期,能夠明顯地看出自 2012 年以后,全球智能紡織機械的年申請量達到了前所未有的新高度,近 6 年的申請量依次為:6447 件(2015)、7589 件(2016)、9080 件(2017)、9936 件(2018)、9941 件(2019)、8023 件(2020)。在這一階段,一方面,紡織機械技術進一步數控化、智能化,機器的集成度得到進一步提升;另一方面,紡織機械的各主要國家及重點公司均更加重視專利技
299、術的公開及布局,在技術競爭的同時開展專利布局的競爭。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析118圖 4-2-1-2 智能紡機行業各技術分支全球專利申請趨勢對比圖 4-2-1-2 示出了智能紡機行業各技術分支全球專利申請趨勢的橫向對比,對于智能紡織機械的三個分支,紡紗機械、織造機械和印染機械發展的整體趨勢存在有相似性,都經歷了穩定發展、快速增長和布局高峰這三個階段。其中,織造機械的專利申請量為三個分支中最多的,其在近年內的增長勢頭也是最強的。紡織機械是紡織行業發展的基礎,其最早發展于歐洲發達工業地區,目前高端紡機廠家也主要集中于德國、瑞士、意大利、比利時、日本等國家。我國已成為世界最大的紡織機械制
300、造國,行業產品門類完整、品種齊全、配套便捷,產品產量占全球產量的 1/3 以上,產品整體性能與歐洲、日本等先進產品的差距也逐步縮小。數據顯示,2019 年,675 家規模以上紡機企業實現營業收入 819.52 億元,同比下降 7%。2020 年,受新冠疫情影響,我國紡織機械行業受到沖擊。數據顯示,2019 年我國規模以上紡織機械企業進口額為 33.33 億美元。2019 年我國規模以上紡織機械企業出口額為37.83 億美元。進入 20 世紀 80 年代,中國實行改革開放政策,我國國民經濟保持持續高速增長,社會發展突飛猛進,紡織工業也處于高速擴張與高速發展階段。到 1990 年前后,紡織工業一度
301、出現供過于求的形勢,導致出現產品積壓、市場競爭激烈、企業經營困難的現象,影響第四部分 智能紡織機械行業的專利分析119和制約了紡織工業的發展。所以,20 世紀 90 年代中后期,國家做出了一系列重大戰略決策:大力發展紡織原料,突出抓好化纖和化纖原料基地建設,加快開發新型紡織材料;以紡織面料開發為突破口,發展高附加值的“高精深”紡織品,帶動紡織工業的全面發展;利用中國加入 WTO 的良好機遇,大力發展對外貿易;把紡織企業作為國有企業改革解困的突破口,實行調整、轉制、增效等等。這些重大政策措施,使紡織工業發生了歷史性轉變,中國成為了世界第一紡織大國。目前,全球紡織業市場前景不確定性日益增高,這與全
302、球信用危機以及美國、歐盟經濟增長減緩的趨勢一致,將對服裝零售業帶來沖擊。美元急貶、原油價格跌宕起伏以及中國紡織品輸歐即將解除設限,都宣告著重大的改變。受美國經濟走緩的影響,企業銷售將出現衰退現象。而由于美、歐可能實施新的貿易壁壘,因此全球紡織業采購可能出現大幅變更的趨勢。這一國際紡織、服裝貿易制度的變化是紡織服裝企業面臨的最新挑戰,這不僅帶了希望和機遇,同時也帶了極大風險。伴隨國際市場的需求不斷萎縮,給許多紡織企業帶來前所未有的壓力。2008 年,我國紡織業正遭受著近十年來最艱難的一年。受美國次貸危機、人民幣升值、出口退稅下調、貨幣政策從緊、加工貿易政策調整、勞動力成本上升等多種因素影響,紡織
303、行業行業面臨著巨大的困難和挑戰。在這種情況下,眾多紡織行業生產企業陷入了生產經營困難的窘境,掙扎在虧損的邊緣,企業紛紛倒閉,停產、半停產的更多。據中國紡織工業聯合會,2019 年,中國紡織行業景氣度總體處于擴張區間,2019 年四季度紡織行業景氣指數為 55.2,達到全年景氣度最高值。2019 年行業景氣度和開工生產情況基本平穩,紡織行業景氣度總體處于擴張區間。2020 年中國紡織行業面臨的外部形勢更趨復雜嚴峻。新冠疫情的全球蔓延,全球經濟風險點增多的復雜局面與國內結構性等問題仍存在。新冠肺炎疫情不僅給紡織企業造成內銷經濟損失,也使企業面臨外貿訂單流失及國際競爭加劇的情況。這些,已給紡織行業構
304、成嚴峻挑戰。盡管紡織的出口退稅率最近有所提高,但國家淘汰低層次產品和企業的決心沒有改變。自主創新、節約成本,才是紡織行業走出困境的良方。十幾年來,國內的絕大部分織造行業的企業通過技術進步的道路得到了技術改造,行業結構和體制上發生了巨大變化。具體體現在幾類有代表性的機型上:有梭織機的技術改進并不明顯、其技術發展已經到了比較成熟的階段;中高端檔次的無梭織機得到第四部分 智能紡織機械行業的專利分析120了重點發展、中高端檔次的無梭織機已經在很大程度上得到了國產化;片梭織機雖然適應范圍和技術質量存在優勢、但由于成本高,并未獲得大面積推廣使用;噴水織機特點是高速、低投入,適應疏水性織物,產品有一定局限性
305、,但該類織機國內已有相當數量,制造技術也很成熟,并且近年來多臂、多噴的生產量大幅增加,宜擴大適織品種范圍,雖然噴水織機在發達國家是淘汰產品,如亞洲日本、韓國的生產應用都在向外轉移,但在我國,只要中低檔合纖類產品依然存在,就會有其用武的一席之地;對劍桿和噴氣兩種織機,前者品種適應能力強,后者產量高,特別是采用多種新技術后,單位產量能耗有所下降。4.2.1.24.2.1.2 專利產出國家專利產出國家/地域分析地域分析圖 4-2-1-3 智能紡機行業主要專利產出國家/地區申請量圖 4-2-1-3 示出了智能紡機行業主要專利產出國家/地區的專利申請量情況。在紡織機械產業方面,世界紡織品出口高度集中在少
306、數國家和區域集團。歐盟前 15 國(以德國與英國為代表)是紡織品最大的出口地,中國是紡織品出口最多的國家,而美國是紡織品進口最多的國家。根據 2018 年紡織品貿易情況來看,亞洲(主要是東亞)和西歐占世界紡織品出口貿易的主導地位,這兩個地區的出口額超過世界總出口額的 80%。從上圖也可以反映出,中國、德國、日本、美國作為主要專利產出國家/地區,排名居前。德國紡織業發達,第四部分 智能紡織機械行業的專利分析121同時也是掌握機械領域世界先進技術的代表性國家,其在主要專利產出數量上,僅次于中國。值得指出的是,中國的紡織機械專利數量雖然位居全球首位,但由于專利質量整體水平不高、實用新型類專利數量占有
307、較大比重,并不能說明中國在紡織機械技術發展上處于全球領先。圖 4-2-1-4 智能紡機行業主要專利產出國家/地區申請趨勢圖 4-2-1-4 示出了智能紡機行業主要專利產出國家/地區的專利申請趨勢情況。通過上圖可以明顯的看出,中國作為專利申請量最多的國家,自 2010 年以來專利申請量呈現出井噴式的增長。在最近 10 年內,透過如下數據可以看到國內的知識產權環境。2006 年 10 月,世界知識產權組織(WIPO)公布的專利活動綜合報告表示,在全球專利申請量排行榜中,中國取代德國成為第五大專利申請國(2004 年度數據),該份報告稱“中國在 10 年內的專利申請量已增長 7 倍”;2007 年
308、8 月,WIPO 的報告顯示中國在這一排名上前進至第三名,成為繼日本和美國之后的世界第三大專利申請國;2011 年 12 月,WIPO 發布2011 世界知識產權指數報告,稱 2010 年中國已超過日本成為世界第二大專利申請國,2001 年至 2010年間,年均增長率達 22.4%。專利申請數量巨大提升的主要原因在于國家知識產權戰略的推進所帶動的專利申請優惠補助政策,而并非真正的生產制造及創新主體在這一階段開始重視知識產權保護和科技研發。在我國專利申請數量快速增長的背后,專利申請的整體質量并不高,集中體現在:國際專利申請數量相對較少、發明專利申請數量比重小、發明專第四部分 智能紡織機械行業的專
309、利分析122利授權范圍小等特點。對于紡織機械產業,也是基于國內知識產權環境的這一特點,專利申請量開始快速增長。2020 年,面對嚴峻復雜的國內外環境特別是新冠肺炎疫情嚴重沖擊,紡織行業竭盡全力保障了重要防疫物資的供給,穩步推進復工復產,以強大的產業鏈、供應鏈體系為基礎,有力服務了疫情防控大局和國民經濟與社會發展需要。與此同時,紡織行業堅持深化轉型升級,努力化解疫情帶來的風險沖擊,主要運行指標降幅持續收窄,經濟運行態勢平穩回升,出口貿易在防疫物資拉動下實現超預期增長。紡織機械產業專利申請數量的增長,在一定程度上反映了國內紡織機械產業的技術上開始不斷的創新和進行科技研發,數量的領先并不能代表紡織機
310、械的技術處于世界的領先地位。圖 4-2-1-5 智能紡機行業部分專利產出國家/地區申請趨勢圖 4-2-1-5 示出了智能紡機行業部分專利產出國家/地區(德、日、美)的專利申請趨勢情況。從上圖可知,德國的申請總量最多,但是德國在 2010 年以后專利申請量處于穩定趨勢,專利申請量在 550 件左右,日本位列第二,技術優勢明顯。但德國和日本近幾年專利申請量逐步下降,說明該領域的技術已趨向于成熟,在 2020 年,日本的專利申請量接近60 件,專利申請量高于德國。美國的專利申請量在 2016 年以前一直較為穩定,但總量都不多。在環太平洋地區是世界上最大的最具影響力的經濟區域,內部經濟互補明顯;自中國
311、加入世貿組織后,進一步融入世界市場,直接面對發達國家和新出現的紡織服裝出口國第四部分 智能紡織機械行業的專利分析123家的競爭;經過十幾年來紡織行業在國家層面分工的不斷演變,美國和日本成為主要的紡織品進口大國,而中國躋身為世界最主要的紡織品出口大國。與美國和日本相同,德國也是世界上重要的紡織品進口大國(以 2012 年為例,德國僅從中國進口的紡織品總額就高達75 億歐元,占其進口總量的三分之一;第二和第三供應國分別是土耳其和孟加拉國,供給額各約 28.4 億歐元和 27.7 億歐元)。4.2.1.3 專利目標國家專利目標國家/地域分析地域分析圖 4-2-1-6 智能紡機行業主要專利目標國家/地
312、區申請量圖 4-2-1-6 示出了智能紡機產業主要專利目標國家/地區申請量,從圖中可以看出,中國排名第一,其專利數量達到 47429 件;其次是日本,以 41134 件位列第二;隨后依次是美國、韓國、德國、英國、法國、西班牙、澳大利亞、俄羅斯等。日本作為全球紡織服裝的主要市場,其服裝消費技術龐大;加上日本紡織服裝業大部分已把制造地轉移至中國及東南亞,因此其消費市場還是嚴重依賴于進口產品。中國不止是全球紡織服裝的主要市場,而且還是紡織服裝的重要生產國家;隨之而來的,一是國內紡織機械企業及高校院所存在有較大的專利技術產出,另一方面,國外先進技術也會重點在中國地區進行專利布局。第四部分 智能紡織機械
313、行業的專利分析124圖 4-2-1-7 智能紡機行業主要專利目標國家/地區申請趨勢圖 4-2-1-7 示出了智能紡機行業主要專利目標國家/地區的專利申請趨勢情況。日本、德國、美國作為世界上紡織機械專利申請的主要目標國,近年來,專利申請量一直在持續走低;而中國則呈現出另一鮮明特點,在中國地區遞交的紡織機械專利申請自 2000 年以來一直呈現出增長的態勢,尤其是自 2010 年起,專利申請量獲得了井噴式的提高。進入 20世紀 80 年代,中國實行改革開放政策,我國國民經濟保持持續高速增長,社會發展突飛猛進,紡織工業也處于高速擴張與高速發展階段。到 1990 年前后,紡織工業一度出現供過于求的形勢,
314、導致出現產品積壓、市場競爭激烈、企業經營困難的現象,影響和制約了紡織工業的發展。所以,20 世紀 90 年代中后期,國家做出了一系列重大戰略決策:大力發展紡織原料,突出抓好化纖和化纖原料基地建設,加快開發新型紡織材料;以紡織面料開發為突破口,發展高附加值的“高精深”紡織品,帶動紡織工業的全面發展;利用中國加入 WTO的良好機遇,大力發展對外貿易;把紡織企業作為國有企業改革解困的突破口,實行調整、轉制、增效等等。這些重大政策措施,使紡織工業發生了歷史性轉變。在這一階段中,伴隨的是世界紡織制造格局在發生變化和轉移,紡織工業重點企業逐步在由日、德、美等發達國家向中國轉移;與此同時,中國在加入 WTO
315、 以后,國內的知識產權環境得到了進一步的提升,國內紡織機械企業的知識產權意識也在進一步加強。2016 年 9 月,工業和信息化部發布的紡織工業發展規劃(2016-2020)中明確提出:紡織工業是我國傳統支柱產業、重要的民生產業和創造國際化新優勢的產業,是科技和時尚融合、衣著消費與產業用第四部分 智能紡織機械行業的專利分析125并舉的產業。并將產業用紡織品作為紡織工業發展重點領域之一。2020 年,紡織行業有力克服了新冠疫情帶來的重大沖擊,主要經濟運行指標實現回升向好,充分體現了產業體系完整、供給能力穩定的優勢,對于支撐國民經濟和社會發展、保障國際紡織供應鏈協調運轉發揮了重要作用。2021 年,
316、紡織行業面臨的發展形勢仍將錯綜復雜。一方面,全球疫情尚未徹底緩解,外需持續低迷、貿易環境風險上升等風險因素仍然存在,對產業鏈供應鏈穩定性造成的不利影響尚待消除,紡織行業在國際市場上仍面臨較大發展壓力。另一方面,紡織行業身處深度調整轉型階段,在應對外部復雜形勢的同時,仍需化解綜合成本增加、環保任務艱巨、市場競爭加劇等困難問題,保持平穩運行面臨諸多考驗。但是,我國宏觀經濟已于 2020 年率先實現正增長,經濟總量首次躍上百萬億元臺階,就業民生在疫情中得到有力保障,彰顯了強大的經濟發展韌性。在“六穩”“六?!惫ぷ髟鷮嵧七M的支撐下,立足構建以國內大循環為主的“雙循環”新發展格局,強大多元的內需市場將賦
317、予紡織行業足量發展空間和豐富的創新源動力,成為紡織行業持續復蘇的核心引擎??傮w上看,立足于強國目標基本實現的良好產業基礎之上,我國紡織行業在 2021 年仍然具備穩健開啟“十四五”高質量發展新征程的條件。圖 4-2-1-8 智能紡機行業部分專利目標國家/地區申請趨勢圖 4-2-1-8 示出了智能紡機行業部分專利目標國家/地區的專利申請趨勢情況。日本、德國、美國的專利申請量均呈現出下滑的趨勢。對于日本,紡織技術領先世界,但它的服第四部分 智能紡織機械行業的專利分析126裝產業在達到頂峰后開始萎縮,其生產規模和產量趨小。日本已經由紡織品服裝凈出口國轉為紡織品服裝凈進口國。日本的化纖技術、紡織品染色
318、后整理、新產品開發、紡織機械設備、時裝品牌設計和經營和市場營銷等諸多方面處于世界領先地位。日本將技術與面料的完美結合使得各種新型面料精品甚多。日本機械、電子工業的繁榮更為紡織機械的現代化提供了便利。在德國,紡織業是在德國的第一次工業革命中發展起來的,然而這一時期的德國紡織業與英國等發達國家相比,仍顯得落后。而且很快以紡織業為中心的輕工業迅速轉向以鐵路建設為重點的重工業。直到 19 世紀 50-60 年代,德國工業革命才大規模的展開,在這個時期,紡織工業作為德國最先開始工業革命的部門有了新的發展,現代的工廠制度已經占據了統治地位。到了 19 世紀 90 年代,德國就基本完成了工業化,由落后的農業
319、國一躍成為世界先進的工業國。而那時德國就注意到應該著力加強培訓、研發和技術紡織,使德國紡織工業向高技術轉化,避開傳統紡織的競爭。目前德國紡織工業以中小企業為主,特點是使用最少的勞動力實現最大的產值。根據世界貿易組織 2018 年的統計,美國已經成為世界第二大紡織品服裝進口國,紡織服裝產業對進口的依賴程度日益加深。但值得注意的是,美國進口紡織服裝產品并沒有對本國紡織服裝企業產生嚴重的沖擊,進口產品已經成為美國企業控制全球紡織服裝產業價值鏈的重要組成部分,主要原因是發展中國家的生產外包企業與美國本土的紡織服裝企業之間的共生性已經遠遠大于競爭性,美國國內現有的紡織服裝企業大部分已經退出了產品生產環節
320、,轉型成為貿易商和品牌制造商,他們的主要任務不再是負責產品的生產與制造,而是聚焦于協調和管理產品供應鏈上的各個環節,通過生產外包以及密布全球的分銷網絡形成了與發展中國家供應商之間綿密的協同合作關系。瑞士在紡織業方面,已經由低端、高密集度的產業基地轉型于高科技型、高端產品的生產制造區域。亞洲國家憑借廉價的勞動力和豐富的資源稟賦,在紡織品服裝生產數量方面占統治地位;而在歐洲,以意大利、法國、英國為代表的國家憑借著技術的優勢在高檔產品方面占有優勢。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析1274.2.1.44.2.1.4 主要申請人分析主要申請人分析圖 4-2-1-9 智能紡機主要申請人專利申請量圖 4
321、-2-1-9 示出了智能紡機產業主要申請人專利申請量。根據上圖可以看出,進入前十名的企業中有 8 家日本企業(日本東芝公司、日本三菱公司、日本制鐵公司、日本理光公司、日本佳能公司、日本日立公司、日本松下公司、村田機械有限公司),其次是韓國二家企業(LG 公司、三星公司)均是紡織業的行業巨頭,掌握有先進的紡織機械制造技術,并有持續的研發創新能力。另外,對于智能紡紗機械另外一個巨頭企業:立達公司,立達是全球領先的短纖紡紗機械及部件供應商,總部位于瑞士溫特圖爾。立達致力于開發和制造加工天然纖維、化纖及其混紡的紡紗系統、機械和工藝部件,是全球唯一能夠提供所有四種紡紗技術的全流程紡紗機械制造商。立達(中
322、國)紡織儀器有限公司是立達集團的全資子公司,總部位于江蘇省常州市,在上海設有分公司。由此也能夠看出,國外行業巨頭逐步已經將技術研發、產品制造等生產的重要環節向中國轉移。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析1284.2.24.2.2 紡紗機械全球專利狀況分析紡紗機械全球專利狀況分析4 4.2.22.2.1.1 專利申請趨勢分析專利申請趨勢分析圖 4-2-2-1 紡紗機械全球專利申請趨勢圖 4-2-2-1 示出了紡紗機械產業 2020 年以來全球專利申請的總體趨勢,從紡紗機械的歷年申請量趨勢來看,主要經歷了三個階段:穩定發展期(1990-2009 年)、快速增長期(2009-2012 年)、布局高
323、峰期(2013-至今)。紡織業在 1999 年結束了長達 6 年的虧損歷史。2001 年以來,它的復蘇跡象更為明顯:14 月,全行業產品銷售收入 2338;億元,比 2000 年同期增長 26.2;產品銷售利潤 246.7億元,同期增長 37.2,服裝、化纖、棉紡等 8 大行業全面盈利;出口 150.9 億美元,比去年同期增長 42.3,其中紡織品出口 49.7 億美元,同比增長 32.2,服裝出口 101.2億美元,同比增長 47.8。同時,美國國會兩院又通過了給予中國永久性最惠國待遇的議案,歐盟也通過了中國加入 WTO 的協定的議案,對于我們這樣一個紡織品出口大國來說,無疑又是一個好消息。
324、種種跡象表明,中國紡織業、服裝業似乎又迎來了第二個春天。在2009 年以后,紡紗機械全球申請量快速增長的主要原因在于在中國專利申請數量的猛增;其一方面是由于中國國內知識產權環境的巨大變化,另一方面則來自于國內紡紗機械行業的發展。進入 21 世紀以來,中國紡紗企業面臨原料價格居高不下、成本不斷上升及招工難的多重壓力,企業意識到必須通過技術創新、設備升級、用“機械換人”少用工人來突破第四部分 智能紡織機械行業的專利分析129困境、求生存與發展;同時,國內外紡機制造商也緊緊抓住中國國內紡紗企業的需求,圍繞提高裝備效率與紗線品質、節約用工、節能降耗及提高裝備可靠性與適紡性等方面,提供出最新的技術裝備。
325、這一階段,紡紗機械技術的發展主要展現出如下幾個特點:一、圍繞提高紡紗設備的生產效率,廣泛采用高速化與高效化技術;二、廣泛采用自動化、連續化技術,實現“機器換人”,減少勞動用工;三、廣泛采用智能化與數字化技術,紡紗全過程實現網絡化與信息化管理;四、積極采用節能降耗的紡紗新技術,降低能耗與機物料消耗。2020 年,紡織行業有力克服了新冠疫情帶來的重大沖擊,主要經濟運行指標實現回升向好,充分體現了產業體系完整、供給能力穩定的優勢,對于支撐國民經濟和社會發展、保障國際紡織供應鏈協調運轉發揮了重要作用。2021 年,紡織行業面臨的發展形勢仍將錯綜復雜。一方面,全球疫情尚未徹底緩解,外需持續低迷、貿易環境
326、風險上升等風險因素仍然存在,對產業鏈供應鏈穩定性造成的不利影響尚待消除,紡織行業在國際市場上仍面臨較大發展壓力。另一方面,紡織行業身處深度調整轉型階段,在應對外部復雜形勢的同時,仍需化解綜合成本增加、環保任務艱巨、市場競爭加劇等困難問題,保持平穩運行面臨諸多考驗。但是,我國宏觀經濟已于 2020 年率先實現正增長,經濟總量首次躍上百萬億元臺階,就業民生在疫情中得到有力保障,彰顯了強大的經濟發展韌性。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析1304.2.2.24.2.2.2 專利產出國家專利產出國家/地域分析地域分析圖 4-2-2-2 紡紗機械主要專利產出國家/地區申請量圖 4-2-2-2 示出了紡
327、紗機械主要專利產出國家/地區的專利申請量情況。紡紗機械作為紡織機械產業中最重要的分支,其專利申請量的主要產出國家/地區在紡織機械產業中最有代表性的。在紡紗機械領域,中國在專利申請數量上雖然高于德國,但在絕大部分的技術領域中,并未掌握有核心的技術;數量占優、但質量仍有待于持續提高。德國作為傳統的制造業強國,德國紡織業的主要產品為絲、棉、化纖和毛線及面料、工業用無紡布、家紡產品和最新發展的多功能紡織品等。德國產業用紡織占紡織品總量的比重已超過 40%,已占領了產業用紡織品新技術的制高點。德國紡織業在環境和醫療紡織品領域也保持著領先地位。日本在化纖技術、紡織品染色后整理、新產品開發、紡織機械設備、時
328、裝品牌設計和經營等諸多方面都處于世界領先地位;日本機械、電子工業的繁榮更為紡織機械的現代化提供了便利條件;同時,日本的服裝行業是日本的傳統產業,在國民經濟,特別是地域經濟和就業方面一直起著相當重要的作用。其在主要專利產出數量上,僅次于德國。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析131圖 4-2-2-3 紡紗機械主要專利產出國家/地區申請趨勢圖 4-2-2-3 示出了紡紗機械主要專利產出國家/地區的專利申請趨勢情況。通過上圖可以明顯的看出,中國作為專利申請量最多的國家,自 2009 年以來專利申請量呈現出井噴式的增長。在 2019-2020 年,專利申請量增長速度很快,在 2020 年專利申請量達
329、到最大值。在數量增長的同時,中國國內的紡紗機械技術呈現出如下特點:一、梳棉機和精梳機的效率提高,并條機與粗紗機也正在向高速化方向發展,細紗機的高速化和多錠化,轉杯紡紗機與噴氣渦流紡紗機的高速高效;二、細紗工序的自動化、連續化,絡筒工序的自動化、連續化,細絡聯技術,紡紗前道工序采用自動化、連續技術裝備步伐也正在加快;三、清梳聯與并條機上普遍使用數字化的自調勻整技術,粗紗機多數采用數字化的多電機控制技術,環錠細紗機單錠智能在線監測技術;四、細紗工序節能技術、倍捻機節能技術,其它紡紗設備節能技術、空調節能技術,以及采用高性能紡紗元器材延長使用壽命。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析132圖 4-2
330、-2-4 紡紗機械部分專利產出國家/地區申請趨勢圖 4-2-2-4 示出了紡紗機械部分專利產出國家/地區(德、日、英、美)的專利申請趨勢情況。對于德國和日本這兩個國家,近幾年來的紡紗機械技術相關的專利申請量處于波動趨勢,日本和德國這一特點顯示的尤其較為明顯,特別是德國在 2009 年以后,紡紗機械的專利申請量下降更為明顯。通過上圖的三個國家/地區的申請趨勢情況,我們能夠得出,其一,世界紡織行業格局在變化,紡紗機械技術的發展在這三個國家/地區并未取得更重要的地位;其二,受 2008 年世界范圍內的經濟危機因素的影響,日本、英國、美國的紡紗機械技術發展受到一定的沖擊。2013 年后,日本及美國同其
331、他國家/地區不同,專利申請量呈增長狀態,特別是日本,2020 年專利申請量達到 400 件。德國和英國專利申請量呈下降趨勢。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析1334.2.2.4.2.2.3 3 專利目標國家專利目標國家/地域分析地域分析圖 4-2-2-5 紡紗機械主要專利目標國家/地區申請量圖 4-2-2-5 示出了紡紗機械產業主要專利目標國家/地區申請量,從圖中可以看出,紡紗機械的這一數據指標的排名與紡織機械行業的整體情況幾乎一致;排名靠前的仍然是中國和日本,隨后依次是德國、日本、英國、美國。中國由于特殊的知識產權環境變化,在21 世紀以來的專利申請量存在快速的增長,紡紗機械專利申請數量
332、并不能夠代表中國紡紗機械技術在全球取得領先地位。除中國以外,日英美的專利申請數量情況基本上與其國家或地區的紡紗機械技術的先進程度相一致;專利申請的數量在很大程度上也就代表了該國家/地區在紡紗機械技術上的積累和研發投入。第四部分 智能紡織機械行業的專利分析134圖 4-2-2-6 紡紗機械主要專利目標國家/地區申請趨勢圖 4-2-2-6 示出了紡紗機械主要專利目標國家/地區的專利申請趨勢情況。通過上圖可以看出,中國在紡紗機械技術領域中的專利申請量在 2009 年以后呈現出爆發式發展;其專利申請量遠高于同期的德國、日本、英國、美國在紡紗機械技術中的專利申請數量。在 2020年中國紡紗機械相關專利申
333、請量近 2000 件,專利申請量是整個申請趨勢曲線的最大值,然而,對于紡紗機械所涵蓋的技術分類,其類別數量、以及各類別下技術的發展狀況都應該是有限的和有序的;但是在中國,紡紗機械相關的專利申請數量卻呈現出不同于一般技術發展規律的特點,從理論上分析,其專利技術在很大程度上存在有專利泡沫、重復申請、低質量申請的特點。圖 4-2-2-7 紡紗機械部分專利目標國家/地區申請趨勢第四部分 智能紡織機械行業的專利分析135圖 4-2-2-7 示出了紡紗機械部分專利目標國家/地區的專利申請趨勢情況。德國、日本、英國、美國的專利申請量均呈現出下滑的趨勢。這一特點與紡織機械整體特點是一致的。一方面體現出,西日英美在紡紗機械產業中的發展和投入并未得到加強、相反還出現了一定程度的弱化;另一方面則反映了 2008 年世界金融危機對全球重要國家地區的紡紗機械產業所產生的持續影響(金融危機其一造成全球紡織品以及紡織機