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1、陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業專專利利導導航航報報告告陜西省知識產權局中汽知識產權投資運營中心二二二年四月陜西省知識產權局I目目錄錄圖說陜西省數控機床.1一、陜西省數控機床產業創新地圖.1二、全球數控機床產業鏈全景圖譜.2三、中國數控機床產業鏈全景圖譜.4四、陜西省數控機床產業鏈全景圖譜.5五、服務區域產業-數控機床產業鏈圖譜.6六、陜西省數控機床產業空間地圖.7數說陜西省數控機床.8一、全球數控機床產業競爭激烈,中國的創新發展趨勢領先.8二、中國數控機床產業創新要素主要分布在長三角以及粵、魯等省.8三、創新企業是陜西省數控機床產業發展的重要引擎.8四、陜西省數控機床產業技術創新總體處于
2、國內中上游水平.9五、人才驅動陜西數控機床產業創新發展.9六、陜西省在數控系統和功能部件分支領域中具有相對優勢.9七、陜西數控機床產業產學研協作空間大,專利運營還不夠活躍.9八、陜西省數控機床產業投資熱度有所下滑.10九、陜西省數控機床產業專利質量仍有提升空間.10第一章 引言.111.1 項目背景.111.1.1 研究目的.111.1.2 研究內容.111.1.3 工作思路.121.1.4 實施方法.121.2 產業范疇與產業鏈分類.131.2.1 數控機床產業范疇.131.2.2 數控機床產業分類.131.3 數據資源說明.141.3.1 全球科技競合知識圖譜數據庫.141.3.2 全球產
3、業科技情報分析系統(PatNavi).141.4 統計口徑約定.15陜西省知識產權局II1.5 重要術語釋義.151.5.1 專利.151.5.2 企業.151.5.3 人才.151.5.4 投資.161.5.5 指標.16第二章 數控機床產業發展現狀.172.1 全球產業發展現狀.172.1.1 全球數控機床產業發展概況.172.1.2 主要國家數控機床產業發展概況.202.1.3 全球政策環境.232.1.4 全球產業熱點技術發展狀況.262.2 中國產業發展現狀.292.2.1 中國數控機床產業發展概況.292.2.2 中國政策環境.332.2.3“卡脖子”關鍵技術分析.382.3 陜西
4、產業發展現狀.402.3.1 陜西數控機床產業發展概況.402.3.2 陜西省政策環境.42第三章 數控機床產業創新發展態勢及方向.443.1 全球數控機床產業創新發展態勢.443.1.1 全球專利布局.443.1.2 全球創新企業.463.1.3 全球創新人才.483.1.4 從全球產業鏈結構看技術發展方向.493.2 中國數控機床產業創新發展態勢.543.2.1 中國專利布局.543.2.2 中國創新企業.563.2.3 中國創新人才.603.2.4 從中國產業鏈結構看技術發展方向.623.3 從關鍵核心技術看產業技術創新方向.703.3.1 多軸聯動技術.703.3.2 數控技術.80陜
5、西省知識產權局III3.4 從龍頭企業看技術創新方向.863.4.1 山崎馬扎克.873.4.2 德馬吉森精機.933.4.3 發那科.983.4.4 秦川機床.1023.4.5 海天精工.1133.4.6 創世紀.1213.4.7 龍頭企業比較分析.1283.5 從資本布局看產業發展方向.1363.6 小結.139第四章 陜西省數控機床產業創新發展定位與洞察.1414.1 陜西省數控機床產業創新發展定位.1414.1.1 陜西省專利布局.1414.1.2 陜西省創新企業.1444.1.3 陜西省創新人才.1564.1.4 陜西省產業鏈布局分析.1584.1.5 陜西省研究團隊.1664.1.
6、6 陜西省技術資本.1694.2 陜西省數控機床產業技術運營及合作分析.1724.2.1 陜西省技術轉移情況分析.1724.2.2 陜西省專利許可情況分析.1774.2.3 陜西省專利質押情況分析.1814.2.4 陜西省技術合作情況分析.1844.3 陜西省數控機床產業專利保護情況分析.1884.3.1 陜西省專利無效情況分析.1884.3.2 陜西省專利訴訟情況分析.1904.4 專利質量洞察.1954.5 海外專利布局洞察.1974.6 小結.2004.6.1 陜西省產業創新態勢小結.2004.6.2 產業鏈優勢環節分析.2014.6.3 產業鏈潛力環節分析.2034.6.4 產業鏈薄弱
7、環節分析.204陜西省知識產權局IV第五章 陜西省數控機床產業升級路徑建議.2055.1 產業強鏈補鏈延鏈路徑建議.2055.2 企業培育引進路徑建議.2055.3 人才培養引進路徑建議.2075.4 知識產權培育路徑建議.2105.5 技術資本運作路徑建議.215第六章 附錄.2176.1 全球數控機床產業圖譜頭部企業清單.2176.2 中國數控機床產業圖譜頭部企業清單.2186.3 陜西省數控機床產業圖譜頭部企業清單.2226.4 陜西省數控機床產業上市潛力企業清單.2256.5 中國數控機床產業研究團隊清單.2296.6 中國數控機床產業創新人才清單.2346.7 陜西省數控機床產業創新
8、人才清單.2396.8 中國數控機床產業頭部資本清單.243陜西省知識產權局1圖圖說說陜陜西西省省數數控控機機床床一一、陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業創創新新地地圖圖陜西省知識產權局2二二、全全球球數數控控機機床床產產業業鏈鏈全全景景圖圖譜譜陜西省知識產權局3陜西省知識產權局4三三、中中國國數數控控機機床床產產業業鏈鏈全全景景圖圖譜譜陜西省知識產權局5四四、陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業鏈鏈全全景景圖圖譜譜陜西省知識產權局6五五、服服務務區區域域產產業業-數數控控機機床床產產業業鏈鏈圖圖譜譜陜西省知識產權局7六六、陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業空空間間地地圖圖陜西省知識產權局
9、8數數說說陜陜西西省省數數控控機機床床一一、全全球球數數控控機機床床產產業業競競爭爭激激烈烈,中中國國的的創創新新發發展展趨趨勢勢領領先先數數控控機機床床產產業業是是現現代代裝裝備備制制造造產產業業的的基基礎礎,全全球球數數控控機機床床產產業業競競爭爭激激烈烈。從企業規模來看,全球數控機床產業有發明專利申請活動的創新企業達6.3萬家,近五年全球創新企業數量復合增速為 7.8%。其中,中國擁有相關創新企業 26827家,近五年復合增速達 23.6%,在全球排名第一;其次是美國 7972 家、日本 7446家、歐洲 5317 家、韓國 3340 家。從創新人才來看,全球數控機床產業創新人才共 57
10、.0 萬人,近五年復合增速為 6.4%;其中,中國創新人才 17.9 萬人,人才規模全球排名第一,近五年復合增速 22.1%;其次是日本 77503 人、美國 64749 人、歐洲 42417 人、韓國 23460 人。從技術創新來看,全球數控機床產業發明專利申請公開量超過 48.3 萬件,近五年復合增速為 7.2%;其中,中國發明專利申請公開量 11.0 萬件,近五年復合增速達 11.8%;其次是日本 88234 件、美國 48689件、韓國 20959 件、歐洲 20153 件。二二、中中國國數數控控機機床床產產業業創創新新要要素素主主要要分分布布在在長長三三角角以以及及粵粵、魯魯等等省省
11、中國數控機床產業創新企業、發明公開專利、創新人才聚集效應明顯。江蘇省數控機床產業創新企業數量、發明專利申請公開量、創新人才數量均排名全國第一。中國數控機床產業創新企業數量排名前五位的省市分別為江蘇?。?658家)、浙江?。?756 家)、廣東?。?557 家)、安徽?。?980 家)、山東?。?422家)。中國數控機床產業公開發明專利主要分布在江蘇?。?1977 件)、廣東?。?1549 件)、浙江?。?1098 件)、安徽?。?869 件)、山東?。?250 件)。中國從事數控機床產業創新人才主要分布在江蘇?。?9075 人)、廣東?。?8181 人)、浙江?。?5439 人)、山東?。?1
12、960 人)、北京市(10079 人)。三三、創創新新企企業業是是陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業發發展展的的重重要要引引擎擎陜西省數控機床產業有發明專利申請活動的創新企業共計 410 家,創新企業數量在全國排名第 17 位,近五年復合增速為 18.5%。陜西省數控機床產業中,有高新技術企業 310 家,全國排名第 18 位;上市公司 15 家,全國排名第 14 位;創新龍頭企業 4 家,全國排名第 4 位;初創企業 51 家,全國排名第 12 位;隱形陜西省知識產權局9冠軍 32 家,全國排名第 18 位;近三年新進入企業 66 家,全國排名第 17 位;專精特新小巨人企業 26 家,全
13、國排名第 18 位;瞪羚企業 26 家,全國排名第 13位。四四、陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業技技術術創創新新總總體體處處于于國國內內中中上上游游水水平平陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業技技術術創創新新總總體體處處于于國國內內中中上上游游水水平平,累計發明專利申請公開量 2880 件,全國排名第 11 位,占全國數控機床產業發明專利公開總量(110011 件)的 2.6%;近五年復合增速為 11.4%。在在專專利利資資產產方方面面,陜西省數控機床產業中,發明授權專利量共計 1184 件,全國排名第 10 位;有效發明專利量共計 893 件,全國排名第 10 位。五五、人人才才驅驅動
14、動陜陜西西數數控控機機床床產產業業創創新新發發展展陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業具具有有一一定定規規模模的的人人才才隊隊伍伍,產業中創新人才共 6916 人,全國排名第 10 位,近五年復合增速為 20.9%。并且擁有國家高層次人才 624 人,全國排名第 8 位;技術高管 502 人,全國排名第 18 位;科技企業家 308 人,全國排名第 18 位。六六、陜陜西西省省在在數數控控系系統統和和功功能能部部件件分分支支領領域域中中具具有有相相對對優優勢勢從從陜陜西西數數控控機機床床產產業業的的各各產產業業分分支支布布局局情情況況看看,陜西省的創新要素主要分布在數控系統中的控制及檢測裝置領
15、域、軟件與算法領域以及功能部件中的刀具領域??刂萍皺z測裝置領域發明專利公開量 513 件,在同領域全國排名第 10;刀具領域發明專利公開量 360 件,同領域全國排名第 12,軟件與算法領域發明專利公開量 313 件,同領域全國排名第 8。七七、陜陜西西數數控控機機床床產產業業產產學學研研協協作作空空間間大大,專專利利運運營營還還不不夠夠活活躍躍陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業領領域域的的產產學學研研協協同同創創新新空空間間大大。涉及的產學研合作申請專利共有 74 件,占全國數控機床產業產學研合作專利量的 3.4%,排名全國第 8位。陜西省產學研合作專利主要分布在功能部件(29 件)、數控
16、系統(20 件)、輔助裝置(13 件)、特種加工機床(12 件)等領域。半數的產學研合作專利是與西安交通大學合作申請的,其次為西北工業大學。陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業專專利利運運營營還還不不夠夠活活躍躍,且且內內循循環環特特征征明明顯顯。陜西省數控陜西省知識產權局10機床產業涉及對外轉讓的專利共 257 件,僅占全國數控機床產業涉及轉讓的專利總量的 1.6%;對外轉讓的專利中,涉及的主要細分領域包括特種加工機床、功能部件、數控系統;陜西省對外轉讓專利的受讓人主要集中在陜西省內。陜西省數控機床產業對外許可的專利共有 45 件,僅占全國數控機床產業涉及許可的專利總量的 2.8%,對外許可
17、專利的被許可人也主要在陜西省內;對外許可的專利主要涉及功能部件、數控系統、機床主體零部件領域。陜西省數控機床產業涉及質押的專利共 62 件,全國排名第 12 位,占全國數控機床產業質押專利總量的2.8%;質押專利主要分布在功能部件、金屬切削機床領域。八八、陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業投投資資熱熱度度有有所所下下滑滑陜西省數控機床產業投資事件數量共 228 件,全國排名第 12 位。2016 年投資事件數量達到最高峰(26 件)后,近五年的投資熱度有所下滑。受資本市場關注的企業共有 99 家,未來具有良好上市潛力的企業共有 44 家。陜西省數控機床產業投資事件占比相對較多的領域為特種加工
18、機床、機床主體零部件領域。九九、陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業專專利利質質量量仍仍有有提提升升空空間間陜西省數控機床產業的高被引專利 24 件,全國排名第 10 位;高被引專利主要集中在數控系統、功能部件、特種加工機床領域。陜西省數控機床產業維持10 年以上的專利共有 69 件,全國排名第 13 位;且維持 10 年以上的專利集中在數控系統、特種加工機床、機床主體零部件、功能部件領域。高被引專利和維持10 年以上專利的絕對數量還偏少。陜西省知識產權局11第第一一章章引引言言1.1 項項目目背背景景1.1.1研究目的數控機床是裝備制造業的“工作母機”,機床行業技術水平和產品質量是衡量一個國
19、家裝備制造業發展水平的重要標志。2021 年 8 月國資委會議中指出,我國要針對工業母機、高端芯片、新材料、新能源汽車等加強關鍵核心技術攻關。將工業母機排在首位,體現了其重要地位。陜西省作為傳統的裝備制造業大省,在數控機床領域具有良好的技術基礎和產業基礎,并涌現出了以秦川機床集團為代表的一批優秀企業。近年來,更是大力推進數控機床產業的創新發展,在 2021年發布的 陜西省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標綱要和陜西省人民政府辦公廳關于進一步提升產業鏈發展水平的實施意見中都明確將數控機床作為陜西省標志性重點產業鏈。為加快建立以產業數據、知識產權數據為基礎的數控機床產業專利導航決
20、策機制,促進產業鏈、創新鏈“兩鏈”融合。在此背景下,基于全球科技競合知識圖譜數據庫(Global Technology Competition and Cooperation knowledge graphdatabase,簡稱 T2CKG)、全球產業科技情報分析系統(PatNavi)等知識產權新基礎設施,開展了“陜西省數控機床產業專利導航分析項目”,全景繪制產業鏈企業地圖、創新人才地圖和投資機構地圖,分析存在制約發展的瓶頸問題和制度障礙,為陜西省在全球范圍內配置創新資源、加快產業創新發展提供決策支撐。1.1.2研究內容1、深入開展數控機床行業研究,明確全球數控機床產業宏觀發展環境和全球數控機
21、床產業創新發展方向。2、深入分析陜西省數控機床產業相關企業、人才、專利、資本、政策等全景要素,定位陜西省數控機床產業發展現狀。3、依據數控機床產業全球發展方向和陜西發展現狀,分析當前制約產業發陜西省知識產權局12展的問題和制度障礙,以及面臨的機遇和挑戰,探索問題背后的深層次原因,為陜西省數控機床產業發展提供解決路徑。1.1.3工作思路實施本項目,立足于兩個視角,一是“全球視野”,從全球數控機床產業發展趨勢和創新網絡中看陜西,分析陜西省的專利實力、創新能力、要素集聚和輻射帶動能力。二是“融合匹配”,采取結構化的方式,沿著數控機床產業鏈,從專利層、企業層、人才層、產學研層和資本層,構建產業圖譜,分
22、析產業鏈的優勢環節、不足之處以及潛力領域,在對標比較過程中,定位制約陜西省的數控機床產業發展的瓶頸問題和深層次原因,進而有針對性的提出相關政策建議。1.1.4實施方法基于國家知識產權大數據產業應用研究基地全球科技競合知識圖譜數據庫(T2CKG)、全球產業科技情報分析系統(PatNavi),利用專利與技術、經濟、市場深度關聯及在感知其發展變化中的前瞻性與科學性,以專利數據為信息獲取主體,通過關聯整合工商、投融資等數據資源,充分挖掘專利數據價值以及專利背后的企業和工程師信息,準確把握知識產權在陜西省的數控機床產業創新發展中的引領支撐作用,厘清知識產權資源與創新資源、產業資源、經濟資源的匹配關系,促
23、進創新鏈、產業鏈、資金鏈、政策鏈的深度融合。1、產業發展環境的 PEST 模型:從政策環境(P)、經濟環境(E)、社會環境(S)、技術環境(T)等全面剖析產業發展宏觀現狀。2、產業創新發展方向的 TLNG 模型:從產業創新趨勢(Trend)、產業全景地圖(Landscape)、產業競合網絡(Competition and Cooperation Net)、行業龍頭動向(Giants trend)四個方面,動靜結合,點線面體全方位洞察數控機床產業創新發展方向。3、城市產業鏈結構化剖析的 PEPTC 五要素模型:沿著產業鏈,從專利活動(patent)、創新企業(enterprise)、發明人才(p
24、eople)、頂級研究團隊(Research Team)和技術資本(Tech Capital)五個要素,降維分析陜西省的數控機床產業鏈優劣勢、問題瓶頸等,進而針對性提出升級路徑建議。陜西省知識產權局131.2 產產業業范范疇疇與與產產業業鏈鏈分分類類1.2.1數控機床產業范疇數控機床產業整體產業鏈上中下游清晰,包括上游基礎材料和零部件生產商、中游機床本體制造商和下游的維護服務以及終端用戶。上游基礎材料和零部件生產商主要為機床制造商提供結構件(鑄鐵、鋼件等)、數控系統、驅動系統、傳動系統(導軌、絲杠、主軸等)、刀庫等組,中游是機床本體制造商,負責向終端用戶提供滿足其要求的各種機床或成套的集成產品
25、;機床產業下游用途廣泛,應用在汽車、軍工、航天航空、船舶、石化、工程機械、消費電子等各類領域。1.2.2數控機床產業分類在國務院有關部門、陜西省、中國機床工具工業協會有關文件精神界定范圍的基礎上,綜合梳理數控機床產業整體的上、中、下游分支,考慮陜西省數控機床產業的總體要求和目標,本報告的數控機床產業包含零部件及原材料、數控機床制造、機床維護及服務三個層面的內容,并延伸劃分出數控系統、金屬切削機床等 9 個產業鏈三級,以及液壓系統、刀具、數控車床、激光加工機床等 38 個產業鏈四級。圖圖 1 1.數數控控機機床床產產業業鏈鏈分分類類陜西省知識產權局141.3 數數據據資資源源說說明明1.3.1全
26、球科技競合知識圖譜數據庫全 球 科 技 競 合 知 識 圖 譜 數 據 庫(Global Technology Competition andCooperation knowledge graph database,簡稱 T2C)。T2C 全球科技競合知識圖譜數據庫是六棱鏡科技集團自主研發的新一代知識產權信息化基礎設施。該數據庫采取圖結構從語義角度表達知識產權數據邏輯,用“節點-關系-節點”模型描述全球科技競爭與合作。其中,節點主要包括地區(全球主要國家、城市等)、機構(企業、大專院校、科研單位等專利申請人權利人、投資機構、代理機構等)、人才(全球發明工程師、設計人、代理人等、董監高、核心技術
27、人員、投資人等)、專利(全球 1.4 億條專利數據)四種類型,關系類型包括股權關系、投資并購關系、技術關系(合作/許可/轉讓/訴訟/引用參考等)、人才關系(師生關系/合作關系/流動關系等)、供應鏈關系等 30 余種,總共具有1000 多個數據字段,數據容量達 200T。T2C 數據庫相對于傳統專利數據庫、工商數據庫等最大的區別在于徹底打通底層數據孤島,實現數據多維關聯,形成超復雜網絡關系,由此可以方便快捷實現各個維度的調取查詢與數據統計。本報告相關的產業分類數據、產業圖譜數據、技術路線圖數據等均通過調取T2C 數據庫所生成。1.3.2全球產業科技情報分析系統(PatNavi)本項目分析過程中使
28、用了全球產業科技情報分析系統(PatNavi)。系統介紹:全球產業科技情報分析系統(PatNavi)以全球 1.4 億件專利數據為索引核心,融會貫通知識產權、工商注冊、投融資、科學論文、技術標準等多源數據,通過先進人工智能技術挖掘專利背后的人、企業與資本等社會網絡關系,形成多維立體式智能標簽、硬科技評級與風險監測模型、資本(C)人才(P)技術(T)關聯圖譜等三大技術體系,動態生成專利全生命周期信息卡、科技企業全景畫像卡和工程師人才身份卡,面向技術投資、精準并購、科技招商、人才陜西省知識產權局15引進等場景提供高效便捷的情報查詢,全景洞悉全球前沿技術產業投資態勢,實時追蹤頂級團隊創新創業項目,穿
29、透式洞察企業硬科技投資價值。1.4 統統計計口口徑徑約約定定本報告的統計對象為數控機床產業全球知識產權資源,本報告中的所有數據均為數控機床產業知識產權資源統計數據。發明專利公開量 指公開的發明專利申請數量。專利有效量 指處于專利權維持狀態的案卷數量,包括發明、實用新型和外觀。與申請量和授權量不同,有效量是存量數據而非流量數據。發明專利有效量 報告期末處于發明專利權維持狀態的案卷數量。與申請量和授權量不同,有效量是存量數據而非流量數據。1.5 重重要要術術語語釋釋義義1.5.1專利高被引專利 指中國發明專利在特定技術領域內,按照被引次數排序取前 1%且專利權處于有效的發明專利。1.5.2企業創新
30、企業 指有發明專利申請活動的企業。創新龍頭企業 指領域內發明專利申請量進入全國排名前 100 的企業。上市公司 包括在 A 股、科創板和新三板上市的企業。初創企業 指融資成功且擁有專利申請的創業企業。隱形冠軍 是指在某個細分行業或市場占據領先地位,擁有核心競爭力和明確戰略,其產品、服務難以被超越和模仿的企業。1.5.3人才創新人才 又稱創新工程師,是指有發明專利申請的發明人。陜西省知識產權局16國家高層次人才 是指院士、長江學者、萬人計劃、創新人才推進計劃、博士后創新人才支持計劃、千人計劃等高端人才。技術高管 指在企業中擔任董事、監事、高管,同時擁有專利申請的發明創造工程師??萍计髽I家 是有專
31、利申請的企業法定代表人。1.5.4投資技術投資事件 是指有專利的被投企業的投資事件。1.5.5指標發明專利活躍度 該指數旨在量化某技術領域在最近些年的創新活躍程度,具體計算方法為改領域近三年的發明專利申請公開量占該領域累計發明專利申請公開總量的比重。硬科技投資指數 該指數旨在幫助投資者快速識別企業研發創新能力與專利投資價值。該指標體系基于專利信號理論構建,共涵蓋創新力(Innovation index)、競爭力(Competitiveness index)、進化力(Evolutionary index)、影響力(Effect index)4 個主題、16 個維度 100 余個定量定性指標。硬科
32、技投資指數基于中國知識產權產業金融大數據計算而得,按照得分值區間給出企業從 AAA 到 CCC 的硬科技投資價值評級結果。評級結果具體依次分為 AAA、AA、A、BBB、BB、B、CCC共 7 個等級。其中,AAA、AA 級表示行業領導者,A 級表示企業硬科技投資價值表現優秀,BBB 級表示企業硬科技投資價值表現較為優秀,B、CCC 級表示企業硬科技投資價值低于行業平均水平。陜西省知識產權局17第第二二章章數數控控機機床床產產業業發發展展現現狀狀2.1 全全球球產產業業發發展展現現狀狀2.1.1全球數控機床產業發展概況智能制造背景下,全球對于數控機床的需求逐年增長,產業規模不斷擴大;全球數控機
33、床主要生產國為日本、中國、德國和美國。機床是現代制造業發展的基礎,隨著汽車、航天航空、消費電子、工程機械、精密模具等主要下游應用的發展,對機床的效率和精度都提出了更高的要求。數控機床是機床技術研究發展的核心。數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床,是一種柔性的、高效能的自動化機床,可以有效解決復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題。放眼全球,現代意義的機床制造業已有約 250 年歷史。1775 年,世界第一臺真正意義上的鏜床誕生,并用于生產蒸汽氣缸。蒸汽機也作為核心動力源,助力機床的生產制造。1797 年,世界機床之父英國工程師 Henry Maudsley 制成了第一臺螺紋切削車床,配
34、備絲桿、光桿、刀架和導軌,可車削不同螺距的螺紋,具備劃時代的意義。1952 年,全球首臺數控機床誕生于美國,并于 1958 年下線全球首臺數控加工中心。德國和日本緊隨美國,青出于藍而勝于藍。1956 年德國憑借強大的機械制造能力和機電技術研制出本土第一臺數控機床,1958 年日本牧野(MAKINO)研制出本土第一臺數控銑床,1966 年研發出日本第一臺數控加工中心。計算機技術演化下,全球數控系統經歷了數控(NC)和計算機數控(CNC)時代。目前行業所指的“數控”均為計算機數控。NC 階段(1952-1970 年):1952 年于美國誕生的全球首臺數控機床為三坐標數控銑床,數控裝置采用電子管元件
35、;1958 年美國的全球首臺加工中心數控裝置采用晶體管及印刷電路板,數控裝置進入第二代際;1965 年第三代集成電路數控裝置出現,機床功率消耗大幅下降,可靠性進一步提升。CNC 階段(1970 年-至今):1970 年通用小型計算機批量生產,被移植控制陜西省知識產權局18機床的數控系統,1974 年微處理器應用于機床,這是第五代數控裝置,至此根本解決了售價昂貴,應用不便問題。1990 年后出現 PC-Based 智能數控系統,機床制造商可以在開放系統平臺上增加硬件及軟件構成控制系統,智能和網絡化水平大幅提升。圖圖 2 2.計計算算機機和和控控制制技技術術推推動動數數控控機機床床質質變變資料來源
36、:中國知網,中金公司研究部智能制造背景下,數控機床正快速增長。工業智能化是工業發展的重要方向,各國均在著力推進智能制造發展。中國推出中國制造 2025,將數控機床和基礎制造裝備列為“加快突破的戰略必爭領域”,其中提出要加強前瞻部署和關鍵技術突破,積極謀劃搶占未來科技和產業競爭制造點,提高國際分工層次和話語權。德國政府提出“工業 4.0”戰略,并在 2013 年的漢諾威工業博覽會上正式推出,其目的是為了提高德國工業的競爭力,在新一輪工業革命中占領先機。在美國,“工業 4.0”的概念更多的被“工業互聯網”所取代,盡管稱呼不同,但這兩個概念的基本理念一致,就是將虛擬網絡與實體連接,形成更具有效率的生
37、產系統;2013 年 1 月,美國總統執行辦公室、國家科學技術委員會和高端制造業國家項目辦公室聯合發布了國家制造業創新網絡初步設計,投資 10 億美元組建美國制造業創新網絡(NNMI),集中力量推動數字化制造、新能源以及新材料應用等先進制造業的創新發展,打造一批具有先進制造業能力的創新集群。得益于制造業的快速發展,全球對于數控機床的需求逐年增長,產業規模不斷擴大。2019 年全球數控機床產業規模約為 1492 億美元,同比增長 3.9%。全球數控機床主要生產國為中國、日本、德國和美國。2019 年全球數控機床產業規陜西省知識產權局19模中日本占比 32.1%位居首位,中國以 31.5%位居第二
38、,位居第三的是占比 17.2%的德國,位居第四的是占比 6.3%的美國。圖圖 3 3.2017-2019 全全球球數數控控機機床床產產業業規規模模(億億美美元元,%)資料來源:前瞻產業研究院,國海證券研究所圖圖 4 4.2019 年年全全球球數數控控機機床床產產業業規規模模分分布布(%)資料來源:前瞻產業研究院,國海證券研究所陜西省知識產權局202.1.2主要國家數控機床產業發展概況德國數控機床產業鏈綜合實力雄厚,上游部件及下游產業鏈相輔相成。德國數控機床產業鏈實力雄厚。1956 年德國憑借強大的機械制造能力和機電技術研制出本土第一臺數控機床。德國機床制造商協會(VDM)統計,2019年德國機
39、床行業產值 170.4 億歐元,其中切削機床/成形機床/零配件/安裝、維修包養各為 96.0/30.4/28.8/15.2 億歐元。按產值測算,2019 年德國數控機床產值 103億歐元,產值數控化率 81.3%,分類來看,切削機床數控化率 91%,成形機床52%,遙遙領先于中國。圖圖 5 5.2014-2019 年年德德國國機機床床產產值值資料來源:VDW,VDMA,German Statistical Office,中金公司研究部圖圖 6 6.2019 年年德德國國各各類類型型機機床床數數控控化化率率(按按產產值值)資料來源:公司官網,中金公司研究部陜西省知識產權局21德國高度重視機床理論
40、研究,技術基礎最為扎實。機床行業被列為德國工業5 大分支之一,盡管數控技術發展晚于美國(1956 年研制第一臺數控機床,美國是 1952 年),但非常注重先進工藝基礎研究,實現趕超。德國政府堅持自主化道路,支持建設了全球第一個機床實驗室,數控機床發展四大關鍵在于加工工藝、機床設計、數控系統、先進刀具,德國均具備重大學術創新?;A科研與應用技術科研并重下,德國把傳統制造優勢與電子技術融合,發展各類數控機床,搶奪世界市場。先進工藝積累下,德國誕生了亞琛工業大學機床研究所(全球數控機床研發實力最強單位之一),德馬吉(全球精密機床領軍企業)、通快(全球激光加工第一)、舒勒 Schuler(全球金屬成形
41、機床領導者)、埃馬格 Emag(全球倒立式車床龍頭)等著名企業。德國數控機床產業鏈綜合實力雄厚,上游部件及下游產業鏈相輔相成。在數控系統方面,德國有西門子、海德漢等專業化廠商提供,零部件有博世力士樂,主軸、兩軸擺頭有 Kessler。在下游應用方面,汽車作為機床最大的下游,德國品牌議價能力在全球執牛耳,機床與汽車行業相輔相成。在汽車領域,機械加工零部件對批量生產、快節奏交付、產品穩定性有較高要求,進入門檻高。德馬吉與寶馬等企業開展定制化合作研發,基于用戶工藝需求量身定做機床,一旦得到較好反饋逐步推向市場。MAG 重視交鑰匙工程,為汽車終端用戶提供零部件加工整體解決方案。日本高度重視數控機床的開
42、發。2019 年日本機床產值高于德國。日本高度重視數控機床的開發。1958 年日本牧野(MAKINO)研制出本土第一臺數控銑床,1966 年研發出日本第一臺數控加工中心。從技術引進到自主提升,20 世紀 70 年代日本數控機床已經在全球嶄露頭角,1982 年日本取代美國,奪取了全球數控機床冠軍的位置。根據日本機床制造商協會統計,2019 年日本機床產值 1.07 萬億日元,數控機床產值 0.96 萬億日元,數控化率接近 90%,高于德國。按產值測算,2019 年日本車床/磨床/齒輪加工/特種加工數控化率分別為 89%/77%/82%/70%。陜西省知識產權局22圖圖 7 7.2014-2019
43、 年年日日本本機機床床產產值值資料來源:METI,中金公司研究部圖圖 8 8.2019 年年日日本本各各類類型型機機床床數數控控化化率率(按按金金額額)資料來源:METI,中金公司研究部日本是全球機床數控化率較高的國家。目前,日本已誕生出山崎馬扎克、天田、大隈、森精機(后與德馬吉合并為德馬吉森精機)、牧野、小松、三菱重工等世界機床翹楚。陜西省知識產權局23美國十分重視機床工業,但是美國偏重基礎科研而忽視應用技術,導致數控機床實力落后于日本和德國。美國十分重視機床工業。美國數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎扎實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。但是美國偏重基礎科
44、研而忽視應用技術,導致數控機床實力落后于日本和德國。二戰以后,美國軍用需求催生機床的數控時代。1948 年美國空軍提出直升機旋翼槳葉加工需求,精密度和復雜度高。在美國軍方研發經費支持下,G&L公司與麻省理工合作四年,于 1952 年試制成功全球首臺數控機床,并于 1958年下線全球首臺數控加工中心。由于美國政府數控機床研發圍繞軍方需求,忽略了民用市場的引導,制造企業大量進口德國和日本的產品,并導致了 20 世紀 80年代美國在全球數控機床地位發生“動搖”。在 20 世紀 80 年代中期,美國經濟衰退,機床工業一度陷入頹勢,被日本、德國先后趕超,但很快由政府采取措施扭轉了局面。從 90 年代起,
45、美國政府糾正了過去偏向,數控機床從技術轉向實用,產量又逐漸回升。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,并掌握了高端機床加工過程的仿真建模。2.1.3全球政策環境美國等世界主要發達國家紛紛實施以重振制造業為核心的“再工業化”戰略,瞄準高端制造領域,謀求打造新的競爭優勢,數控機床行業順勢迎來巨大發展。2008 年金融危機沖擊下的全球制造業持續走弱,為避免形勢繼續惡化,各國紛紛發布提振計劃,開始“再工業化”之路。美國、歐盟等主要發達國家率先瞄準高端裝備制造領域。高端裝備制造成為全球經濟競爭的焦點,同時也為數控機床行業發展營造了有利環境。美美國國美國政府重視頂層設計,發布了一系列的制
46、造業發展計劃。2011 年,美國政府發布確保美國先進制造的領先地位,提出重點發展新一代機器人、創新型節能制造工藝等;20122014 年,相繼出臺國家先進制造戰略規劃、制造業促進法案、先進制造伙伴計劃、振興美國制造與創新法案等,重點支持模塊化、智能化、增材制造、綠色可持續制造等國防高端制造裝備發展。2012陜西省知識產權局24年,美政府啟動“國家制造創新網絡”計劃,擬投資 10 億美元,并吸引高于 10億美元的社會資金,組建超過 15 家制造創新機構,對促進國防高端制造技術與裝備創新發展具有重要意義。歐歐盟盟2009 年歐盟開啟“未來工廠”計劃,該計劃是歐盟在智能制造領域投資最大的一個獨立計劃
47、,連續在兩個“框架計劃”中獲得支持,匯集了英、德、法、意、西、瑞典等國的上千家知名工業企業、研究機構和協會。對于世界范圍內“智能制造”的發展有著不小的影響力。2014 年,歐盟又開啟了“地平線 2020 年”計劃,為歐盟制造業創新提供資助。歐盟其他國家中,德國、法國、意大利在 2017 年 3 月于柏林舉行的“G20數字化制造”會議期間,就推進工業數字化的三方合作達成一致。隨即在 6 月三國共同發布了共同行動計劃-制造業數字化三方合作的路線圖,旨在推動歐洲制造業數字化轉型。日日本本歷史上,日本對制造業發展非常重視,曾提出為期 10 年的“智能制造國際合作計劃”。在數控機床領域,日本政府曾連續制
48、定發布了“機振法”、“機電法”、“機信法”三大法令,對加速機床工業發展起到了重大的作用。如今,日本借助第四次工業革命浪潮,制訂了相關的政策,再一次推動日本進行制造業的改造升級。2015 年 6 月,日本推出日本復興戰略 2015,首次將“第四次工業革命”視為引起經濟社會根本性變革的推手。同年,日本政府還發布了機器人新戰略,推動制造業領域廣泛使用機器人,提升制造業效率。日本還通過頂層框架體系建設,提出了工業價值鏈計劃(IVI,Industrial ValueChain Initiative),為解決不同制造業企業之間的“互聯制造”的問題。此外,日本還從規制體制、提高信息化程度、培育創新型和技能型
49、人才等多方面建立與制造業配套的政策體系。發發展展中中國國家家以中國為代表的發展中國家正在加快謀劃和布局,積極參與全球產業再分工,承接產業及資本轉移,拓展國際市場空間。中國在中國制造 2025中將數控陜西省知識產權局25機床和基礎制造裝備列為“加快突破的戰略必爭領域”。此外,像印度、馬來西亞、菲律賓、印度尼西亞等國家正在并將持續承接大量的外包型制造與服務,也為發展中國家的制造業升級帶來了機遇。圖圖 9 9.全全球球制制造造業業提提振振計計劃劃數控機床作為裝備制造業的“工作母機”,是一個國家的機床行業技術水平和產品質量,是衡量其裝備制造業發展水平的重要標志,對于高端裝備制造業具有“錨定”作用。因此
50、,數控機床必將成為各國高端裝備制造業戰略實施的重要競爭領域。后疫情時代,新興產業的政策推動下,新一代信息技術與制造業融合,將促進數控機床行業向智能化方向發展,收獲技術紅利。全球新冠疫情爆發再次沖擊了全球制造業,但此次制造業的提振將依靠新興技術帶來的革命。在新一代信息技術與制造業的融合促動下,數控機床行業也向著智能化方向發展。例如美國一直致力于通過先進的技術整合制造業,以提升“美國制造”的競爭力。美國于 2013 年就已發布工業互聯網戰略,其核心是實現智能機器、高級分析和人的有機融合,推動智能制造成為美國制造業的發展重點和未來方向??萍歼M步也成為了影響美國數控機床產業的主要因素。也因此,美國在數
51、控機床主機設計、制造和數控系統等領域獲得了扎實的基礎,使其在新一輪制造業革命中占據了先機。陜西省知識產權局26除美國以外,2014 年 5 月,韓國出版了物聯網基本規劃,提出培育智能設備產業,建立智能工廠。日本在 2015 年發布新機器人戰略,加強機器人在制造業領域的應用。2017 年 7 月,德國聯邦交通和數字基礎設施部發布了德國 5G 戰略,其中落實戰略的領域就包括制造業,并將加速制造業數字化轉型作為主要任務。中國也在促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃(2018-2020 年)中提到了要提升高檔數控機床與工業機器人的自檢測等方面的智能化水平。全球各國正在加大智能制造相關創新力度,推動
52、5G、人工智能、物聯網、云計算、大數據等新興技術取得突破??梢?,加快推進新技術向機床產業融合是趨勢所向。表表1.主主要要國國家家新新興興技技術術相相關關政政策策列列舉舉國國別別頒頒布布時時間間政政策策名名稱稱政政策策目目標標美美國國2013 年工業互聯網戰略智能機器、智能制造。德德國國2017 年德國 5G 戰略帶領制造業數字化轉型。日日本本2015 年新機器人戰略利用機器人提升制造業生產效率。韓韓國國2014 年物聯網基本規劃培育智能設備產業、智能工廠。中中國國2017 年促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃(2018-2020 年)提升高檔數控機床與工業機器人智能化水平及自檢測等能力。2
53、.1.4全球產業熱點技術發展狀況數控系統是數控機床的大腦與核心;數控系統正向著“高速、高精、復合、智能”發展。數數控控系系統統是是數數控控機機床床的的大大腦腦與與核核心心。數控系統并非是單一的操作系統,對于一個全閉環的數控系統,它有三個核心部分:控制系統、驅動系統和檢測系統??刂葡到y包括操作軟件和系統硬件(PLC 等),是一個具有輸入輸出功能的專用計算機系統,用于給驅動系統發布指令。檢測系統主要是一些傳感器,可以檢測機床部件的運動位置和速度,高端數控機床可通過檢測系統反饋的信息來修正指令。驅動系統主要是由伺服電機、主軸電機等構成的伺服系統,根據控制系統和檢測系統的信息來執行和修正調節,驅動機床
54、部件按照需要運動。數字控制可以簡化傳動結構,軟件補償可以提高加工精度,因此數控機床相對于傳統機床在加工效率和精度上都有極大的提升,而數控系統是控制機床工作的“大腦”,類似陜西省知識產權局27于手機中的操作系統和作系統和 CPU 的作用。我國高端制造行業需要高速、高精、多軸聯動的高檔數控機床,而數控系統是決定機床性能、可靠性、成本的核心因素。從價值量來看數控機床的結構件、數控系統、傳動系統是核心零部件。從多家公司披露的成本數據來看,數控系統占成本比重為 24%37%,僅次于結構件,并且比較接近。高高檔檔數數控控系系統統是是重重要要的的戰戰略略資資源源。數控系統根據其電機類型、加工方式、開放程度、
55、配套平臺等可以分為經濟型、標準型和高檔型。高檔數控系統可以實現全閉環控制、5 軸以上聯動功能,其加工進度和開放性都明顯更具優勢,也是重要的戰略資源。目前各個發達國家嚴格管控甚至禁止對外銷售高檔數控系統,或者對高檔數控系統的部分功能進行限制。舉例來講,日本發那科的五軸聯動數控系統并未對國內企業開放;美國機床會對用戶進行定時核查,掌握設備使用情況;日本機床設備在移動位置后,其數控系統可能會自動鎖死;德國數控機床必須上網注冊后才能使用。閉閉環環控控制制系系統統是是一一種種中中高高端端機機床床數數控控機機床床采采用用的的數數控控系系統統。因為機床在工作過程中會產生振動等原因,刀具走位和程序值會有細微偏
56、差,因此需要一個反饋回路來形成一個全閉環的控制回路。在完整的全閉環控制回路中,檢測裝置會反饋實時的數據給控制系統和驅動系統,控制系統通過對比反饋的數據信息和程序值可以得到修正信息,從而可以使得驅動系統不斷修正執行操作,從而實現精準的加工,這也是業內公認保證機床精度的方式。數數控控系系統統正正向向著著“高高速速、高高精精、復復合合、智智能能”發發展展。為滿足數控機床加工需要,數控系統在提高精度和速度的基礎上,還在融合現代信息技術,更加智能化和開源化?,F在的高檔數控系統已經實現智能化和網絡化,可實現遠程機床診斷、遠程監視等功能,還能將數控系統功能進行重新組合、修改、添加或刪減。伺服電機是數控機床的
57、關鍵核心部件之一;伺服電機行業市場需求穩步增長。伺服電機是數控機床的關鍵核心部件之一。受益于廣泛的應用范圍,伺服電機行業市場需求穩步增長。據前瞻測算,2010 年全球伺服電機年需求量達 2375萬臺,2019 年全球伺服電機年需求量為 3573 萬臺左右,同比增長 4.89%,2020年全球伺服系統行業市場需求量預估約 3783 萬臺。陜西省知識產權局28圖圖 1 10 0.2011-2020 年年全全球球伺伺服服電電機機行行業業市市場場需需求求量量(單單位位:萬萬臺臺,%)數據來源:MIR 前瞻產業研究院主軸電機和給進電機是數控機床驅動系統的核心。主軸電機主要負責主軸的轉動,以旋轉運動為主,
58、主要控制速度。給進電機用于控制零部件的移動,以直線運動為主,需要控制速度和位移量,對扭矩和精度的要求也比較高。主軸驅動電機常見的有交流伺服電機和交流變頻電機。給進驅動電機中低端的一般是步進電機,中高端的是交流伺服電機。目前直流電機有發展的趨勢,但是由于價格高,技術復雜,還沒有普及。伺服電機在主軸驅動和給進系統中具有重要的地位。國際上排名靠前的伺服電機企業包括松下(日本)、安川(日本)、三菱(日本)、臺達(我國臺灣)、西門子(德國)、KEB(德國)、東元(我國臺灣)、博世力士樂(德國)。目前歐美系廠商的頂尖企業數量高于國內廠商的頂尖企業數量。目前我國大規模量產的伺服電機是中低端產品,高端產品要么
59、缺乏技術水平,要么還不能量產,所以還不能做到國產化替代。中國大陸的品牌主要有華中數控、廣州數控、埃斯頓、匯川技術等。機床使用的伺服電機一般屬于中型功率的伺服電機,國外龍頭企業為安川和三菱等。目前,伺服電機市場競爭激烈,品牌眾多,性能各異。相比歐系品牌,安川、三菱、松下等日系品牌性能雖低,但可靠性和穩定性強,性價比更高;西門子、倫茨、博世力士樂等歐系品牌的過載能力、動態響應、驅動器開放性好,但價格昂貴;臺系品牌使用簡單,性能接近日系,但價格相比日系品牌要低廉很多,在中低端發展較快。近年來,國產伺服電機品牌在技術方面也有了較大的突破。匯陜西省知識產權局29川技術在國內廠商中處于領先地位,整體技術水
60、平接近安川,自主研發的 23 位編碼器已達到了國際水平,其產品進口替代的步伐正逐步加快。華中數控、埃斯頓等主要研發的是車床伺服系統,水平達到了國際中端水平。伺服電機應用廣泛,其中應用最多的領域是機床(尤其是數控機床)。未來,隨著數控機床的發展,伺服電機行業也將有所發展。伺服電機行業發展前景較好,2026 年伺服電機行業規模有望達 225 億元。發展工業自動化是迅速促進大中型企業持續發展的有效手段之一,伺服電機作為工業自動化的明珠,不僅具有投資少、見效快、節能的優點,更是體現一個國家工業技術水平發展的重要指標之一。無論是從客觀需求,還是從其巨大作用來看,伺服電機行業都將擁有較為廣闊的發展前景,其
61、市場規模將持續擴大。2.2 中中國國產產業業發發展展現現狀狀2.2.1中國數控機床產業發展概況我國機床行業起步雖晚但發展迅速,在技術方面實現較大突破,市場潛力大;但國內數控機床企業還主要定位于中低端市場,高端數控機床國產化率還不足。2015 年 5 月,國務院印發中國制造 2025,針對“高檔數控機床”明確提出,開發一批精密、高速、高效、柔性數控機床與基礎制造裝備及集成制造系統;加快高檔數控機床、增材制造等前沿技術和裝備的研發;以提升可靠性、精度保持性為重點,開發高檔數控系統、伺服電機、軸承、光柵等主要功能部件及關鍵應用軟件,加快實現產業化;加強用戶工藝驗證能力建設。中國機床發展史如下:建國初
62、期:計劃經濟體制下,高精密國產化戰役告捷。建國初期工業基礎薄弱,在前蘇聯援助下,一機部二局(我國第二機器工業管理局)構建扶持“十八羅漢”。齊齊哈爾機床、沈陽機床、大連機床等 18 家分布全國的重點國企,4 個工具廠構建最初的機床工業體系。通過仿制前蘇聯圖紙及生產經驗,一五期間我國累計生產機床 10.4 萬臺。1970-2000 年:數控時代,差距正式拉開。在全球數控技術絕對封鎖下,1968年我國第一臺數控機床 X53K1 由北京第一機床和清華大學合作研發成功,數控陜西省知識產權局30裝置備采用直線插補電子管系統(第一代數控技術)。此時,我國數控起床已晚于美國 16 年,晚于德國 12 年,晚于
63、日本 10 年。從“六五”開始,我國數控系統發展艱難起步。從“六五”(1981-1985)時期技術引進、“七五”(1986-1990)時期消化吸收,到“八五”(1991-1995)時期集中攻關。2000-2011 年:十年一夢,入世紅利下粗放發展的狂歡。2001 年我國加入WTO,機床迎來黃金十年發展機遇。2000-2011 年我國機床總產值從 21 億美元提升至 283 億美元,暴增 13 倍以上?!笆肆_漢”中沈機、大連機床、濟南第二機床廠等走向新一輪發展道路。2012 年,美國 Gartner 公布世界機床行業排行榜,沈陽機床憑借 27.83 億美元銷售收入,11.5 萬臺機床銷量,在全
64、球排名第一。2012 年至今:老樹新芽,民營企業逐步崛起。2012 年后全球經濟放緩,我國機床呈現縮量下跌。十年輪回,當市場重回存量調整階段,我國機床企業經營結構性問題再次顯現。昔日“十八羅漢”命運不一,除濟南第二機床未改制、未破產外,多數黯然收場。數控機床領域,民營企業成為主力軍。數控機床呈現專業化分工的特點,目前中國已出現包括海天精工、創世紀、秦川機床、國盛智科、科德數控、浙海德曼在內的十余家主機廠上市公司,各家機床廠產品各有側重,形成分散的競爭格局。圖圖 1 11 1.我我國國機機床床發發展展歷歷史史資料來源:中國知網,中金公司研究部我國機床行業起步雖晚但發展迅速,在技術和市場規模方面均
65、實現較大突破。陜西省知識產權局31根據中商情報網數據,2020 年受疫情影響,中國數控機床產業規模達 2473 億元。預測 2021 年中國數控機床產業規模將達 3576 億元,同比增長 44.61%。圖圖 1 12 2.中中國國數數控控機機床床產產業業規規模模及及年年增增長長情情況況目前我國已發展成為世界最大的機床產銷國,但同時也是貿易弱國。據Gardner 統計,我國機床貿易平衡連續多年位居末位,是貿易逆差最大的國家。此外,我國數控機床企業主要定位于中低端市場,高端數控機床國產化率不足。此外,西方國家還通過“瓦森納協定”對我國進口和引進高端機床及技術進行管制,我國在高端機床領域亟需實現自主
66、可控。圖圖 1 13 3.2014-2019 年年我我國國數數控控機機床床進進出出口口數數量量(萬萬臺臺)資料來源:智研咨詢,國海證券研究所2019 年,我國數控機床共出口 4.46 萬臺,同比減少 31.7%,出口金額同比陜西省知識產權局32小幅增長 1.29%至 67.1 億元,出口機床均價為 15.1 萬元/臺;數控機床進口數量為 1.03 萬臺,同比減少 28.4%,進口金額 200 億元,同比減少 10.6%,進口機床均價為 194 萬元/臺,約為出口機床均價的 13 倍。我國目前雖然已經實現了數控機床的出口,且數量超過進口量,但機床行業實際上大而不強,價格高昂、技術門檻高的高端數控
67、機床仍未擺脫進口依賴的現狀。從制造企業的區域分布上看,我國數控機床行業制造企業主要分布在山東、浙江、江蘇、陜西以及廣東等省份,其中山東的制造企業密度最高。從分布情況可以看出我國數控機床行業發展與地方工業發展水平是高度相關的。圖圖 1 14 4.我我國國數數控控機機床床行行業業制制造造企企業業地地區區分分布布圖圖資料來源:前瞻產業研究院行業競爭格局上,目前我國數控機床行業呈現跨國公司、外資企業、國有企業和民營企業相互競爭的局面,整體格局分成三個層次。德國、日本、美國等先進國家的數控機床企業起步較早,在技術水平、品牌價值等方面仍居明顯優勢地位,位于第一梯隊;我國近數十年來產生了一批發展迅速的優秀企
68、業,如秦川機床、海天精工等,在自身優勢產品領域內和領先企業乃至國際先進企業進行競爭,位于第二梯隊;第三梯隊是數量眾多的低端數控機床生產企業,競爭激烈。并且當前我國正處于由制造大國向制造強國轉型的重要階段,在新一輪的產業升級中,高端制造業會逐步取代簡單制造業。隨著中國制造業加速轉型,精密陜西省知識產權局33模具、航空航天、軌道交通、3D 打印、新能源汽車等新興產業迅速崛起,其生產制造過程高度依賴數控機床等智能制造裝備,這將成為數控機床行業新的增長點。預計到“十四五”末期,我國數控機床市場規模將達到 5148 億元。未來我國數控機床的發展也將呈現以下趨勢和特點:高檔數控機床需求旺盛,成套設備越加普
69、遍,國產品牌持續崛起,向智能化、網絡化、柔性化深入發展等。綜合來看,我國數控機床市場空間較大,發展潛力可觀。圖圖 1 15 5.我我國國數數控控機機床床行行業業發發展展趨趨勢勢2.2.2中國政策環境在數控機床普及階段,我國國民經濟計劃及行業相關政策起到了積極推動作用,為數控機床國產化奠定了基礎條件。自“十五”計劃以來,國務院、國家標準委、工信部等多部門都陸續印發了支持、規范數控機床行業的發展政策,內容涉及行業升級指南和數控機床設備規范等?!笆濉庇媱?2001-2005 年)時期,我國將數控機床的發展放到了重要位置。經歷了“十一五”、“十二五”后,數控機床得到快速普及,數控機床進入數字化、智能
70、化研究階段,高端數控機床與基礎制造技術得以發展。伴隨著制造業轉型升級,數控機床設備進一步得到了規范。2015 年工信部和國家標準委聯合發布了國家智能制造標準體現建設指南(2015 年版),明確了數控機床及設備標準,主要用于規范數字程序控制進行運動軌跡和邏輯控制的機床及設備,解決其過程、集成與協同以及在智能制造應用中的標準化問題。陜西省知識產權局34表表2.數數控控機機床床普普及及階階段段的的相相關關政政策策頒頒布布時時間間印印發發部部門門政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容2001.3全國人大中華人民共和國國民經濟和社會發展第十個五年計劃綱要把發發展展數數控控機機床床、儀器儀表和基礎零部件放到重重
71、要要位位置置。2006.2國務院國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020 年)“高高檔檔數數控控機機床床與與基基礎礎制制造造技技術術”作作為為重重大大專專項項之之一一,到2020年基本實實現現高高檔檔數數控控機機床床、工作母機、重大成套技術裝備、關鍵材料與關鍵零部件的自自主主設設計計制制造造。2006.2國務院國務院關于加快振興裝備制造業的若干意見“發發展展大大型型、精精密密、高高速速數數控控裝裝備備和和數數控控系系統統及功能部件,改變大型、高精度數控機床大部分依靠進口的現狀,滿足機械、航空航天等工業發展的需要”。2006.3全國人大中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃
72、綱要在高高檔檔數數控控機機床床與基礎制造裝備、高效清潔發電與輸變電等領域研制一批對國家經濟安全、技術進步、產業升級有重大影響和帶動作用的重大技術裝備,引導形成一批集研發設計制造于一體、競爭力強的企業。2011.3全國人大中華人民共和國國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要發展智能控制系統、高高檔檔數數控控機機床床、高速列車及城市軌道交通裝備等。2011.12工信部工業轉型升級投資指南將高速、高精度、節能型數控金屬成形機床以及全數字化、開放式、高精度數控系統列入“十二五”期間工業投資的重點和方向。2015.5國務院中國制造2025開發一批精密、高速、高效、柔性數控機床與基礎制造裝備及集成制造系統
73、。加加快快高高檔檔數數控控機機床床、增材制造等前沿技術和裝備的研發。以提升可靠性、精度保持性為重點,開開發發高高檔檔數數控控系系統統、伺服電機、軸承、光概等主要功能部件及關鍵應用軟件,加快實現產業化。2015.10中央委員會中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議促進新一代信息通信技術、高高檔檔數數控控機機床床和機器人、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、農機裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等產業發展壯大。2015.12工信部、國家標準委國家智能制造標準體系建設指南(2015 年版)明確了數數控控機機床床及及設設備備標標準
74、準,主要用于規范數字程序控制進行運動軌跡和邏輯控制的機床及設備,解決其過程、集成與協同以及在智能制造應用中的標準化問題。陜西省知識產權局35近年來全國及各省市政府發布多項政策,加速數控機床高端化、自主可控進程。我國數控機床行業已進入標準化、國產化、智能化、產業集聚發展的重要階段。根據質檢局、工信部、標準委三部委 2016 年聯合發布的裝備制造業標準化和質量提升規劃,針對高檔數控機床配套基礎零部件(元器件)標準缺失的局面,組織攻關,重點研制關鍵基礎零部件(元器件)標準。國家發改委在 2019 年發布的產業結構調整指導目錄(2019 年本)中將“高端數控機床及配套數控系統,五軸及以上聯動數控機床,
75、數控系統,高精密、高性能的切削刀具,量具量儀和磨料磨具”內的產品列為鼓勵發展項目。諸如上述國家層面的多項產業政策密集落地,將推動數控機床產業創新發展。表表3.國國家家層層面面數數控控機機床床政政策策頒頒布布時時間間印印發發部部門門政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容2016.8質檢局、工信部、標準委裝備制造業標準化和質量提升規劃針針對對高高檔檔數數控控機機床床、電子專用設備、航空航天裝備、海洋工程裝備、先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車等高端裝備制造業配套基礎零部件(元器件)標準缺失的局面,組織攻關,重點研制高速高精度軸承和齒輪、高壓液壓件、高強度緊固件、高應力高可靠生彈簧等關鍵基礎零部件(元器件
76、)標準。2016.11國務院“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃加加快快高高檔檔數數控控機機床床與智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,開發和推廣應用精密、高速、高效、柔性并具有網絡通信等功能的高檔數控機床、基礎制造裝備及集成制造系統。2016.12工信部智能制造發展規劃(2016-2020年)創新產學研用合作模式,研研發發高高檔檔數數控控機機床床與工業機器人、增材制造裝備、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備五類關鍵技術裝備。2017.4科技部“十三五”先進制造技術領域科技創新專項規劃“重重點點研研究究新新
77、一一代代智智能能機機床床的技術特征、總體結構、核心模塊和關鍵技術”、“研制出具有國際一流技術水平的新一代智能數控系統和智能機床,并在重點領域開展應用示范?!?。2017.12工信部促進新一代人工智能產業發展三年行動計劃(2018-2020年)的通知提升高檔數控機床與工業機器人的自檢測、自校正、自適應、自組織能力和智能化水平。陜西省知識產權局36頒頒布布時時間間印印發發部部門門政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容2019.10發改委產業結構調整指導目錄(2019 年本)將“高高端端數數控控機機床床及及配配套套數數控控系系統統,五軸及以上聯動數控機床,數控系統,高精密、高性能的切削刀具,量具量儀和磨料磨
78、具”內的產品列為鼓勵發展項目。2019.10工信部制造業設計能力提升專項行動計劃(2019-2022年)在在高高檔檔數數控控機機床床和機器人領域,重點突破系統開發平臺和伺服機構設計,多功能工業機器人、服務機器人、特種機器人設計等。2021.3國務院中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要將進一步推動制造業優化升級,培育先進制造業集群,推動集成電路、航空航天、工程機械、高高端端數數控控機機床床等等產產業業創創新新發發展展:同時提出發展壯大新興產業,構建產業體系新支柱,聚焦新一代信息技術、高端裝備、新能源汽車、航空航天等戰略性新興產業、加快關鍵核心技術創新應用,
79、增強要素保障能力,培育壯大產業發展新動能“十四五”開局之年,數控機床行業迎來政策窗口期。各地方政府依托當地區域優勢,從攻克核心零部件和關鍵技術、提升關鍵行業數控化率、打造數控機床產業集群等方面進行政策布局。表表4.我我國國各各省省市市出出臺臺的的地地方方性性數數控控機機床床行行業業政政策策省省市市頒頒布布時時間間政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容北京市2017.12北京市加快科技創新發展智能裝備產業的指導意見聚焦重點領城,發發展展高高檔檔數數控控機機床床與與機機器器人人、增材制造、智能傳感與控制、智能檢測與裝配、智能物流與倉儲等智能制造關鍵技術裝備,推動系統集成和行業解決方案的產業化應用。202
80、1.3北京市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標綱要實施基礎軟件提升工程,大力發展具有軟硬件綜合設計開發能力的產品解決方案提供商,發展智能儀控系統、三維打印設備、模擬仿真系統、工業機器人、數數控控機機床床和智能制造信息應用系統,塑造軟件牽引的高精尖產品創新集群。浙江省2020.8浙江省實施制造業產業基礎再造和產業鏈提升工程行動方案(2020-2025年)聚焦工業機器人、數數控控機機床床等等重重點點領領域域,突破關鍵核心部件和系統等的斷鏈斷供技術,打造國內知名的智能裝備產業高地。陜西省知識產權局37省省市市頒頒布布時時間間政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容2021.2浙江省國民經濟
81、和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標綱要推動企業“上云用數賦智”,推廣共享制造、未來工廠、虛擬產業園等智能制造新模式。江蘇省2018.12關于進一步加快智能制造發展的意見全面突破設計、工藝、試驗、檢測等一批關鍵共性環節,提升高精度復復合合型型數數控控機機床床、工業機器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、物流成套設備增材制造裝備等高端智能裝備自主研制水平。2021.3江蘇省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標全面提升產業鏈供應鏈竟爭力,實施“531”產業鏈遞進培育工程,著力培育 50 條重重點點產產業業鏈鏈(包包括括高高檔檔數數控控機機床床),做強 30 條優勢產
82、業鏈(高檔數控機床)。遼寧省2017.6遼寧省工業發展“十三五”規劃發揮遼寧在中中高高端端數數控控機機床床、柔性制造系統、自動化成套裝備等方面的優勢,加加快快高高檔檔數數控控系系統統及成套技術的工理化和產業化研究,掌握高檔數控系統關鍵和共性技術,提提高高高高檔檔數數控控技技術術的自主創新和系統集成能力。重點針對航空航天裝備、汽車、電子信息設備等重點產業發展的需要,加加快快高高檔檔數數控控機機床床、鋁/鎂信高溫合金等難加工材料用多軸聯動龍門數控銑床、五軸聯動臥式車銑復合加工中心、立臥轉換加工中心等關鍵產品和高精度雙擺角銑頭、電主軸等核心部件的研發和產業化。2021.4遼寧省國民經濟和社會發展第十
83、四個五年規劃重點發展面向航空航天裝備、汽車、電子信息等產業發展需要的高速、精密、智能、復合、多多軸軸聯聯動動數數控控機機床床及集成制造系統。開發高檔數控系統、伺服電機等核心功能部件及應用軟件。到2025年,數控機床行業營業收入爭取達到 200 億元,本地配套率達 55%。廣東省2021.4廣東省制造業數字化轉型實施方案(2021-2025年)支持廣州、深圳、佛山、東莞、中山打打造造高高端端數數控控精精密密加加工工裝裝備備和激光裝備產業基地,加加快快高高檔檔數數控控系系統統研發應用,推動安全可控計算機輔助設計軟件與高端數控機床的適配應用,建立基于數字技術的裝備運行狀態監控體系。2021.6廣東省
84、國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要加快建設珠江西岸先進裝備制造產業帶,重重點點發發展展高高端端數數控控機機床床、航空裝備、衛星及應用、軌道交通裝備、海洋工程裝備等產業,著力突破機床整機及高速高精、多軸聯動等產業發展瓶頸和短板。陜西省知識產權局38省省市市頒頒布布時時間間政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容湖北省2021.1湖北省智能制造裝備“十三五”發展規劃針對航空航天裝備、汽車、電子信息等重點產業發展的需要,開發高檔數控機床、先進成形裝備及成組工藝生產線,加強示范應用。開發精密、高速、高效、柔柔性性數數控控機機床床與基礎制造裝備及集成制造系統。發發展展大大型型數數控控
85、機機床床和高參數立式、臥式加工中心。2021.4湖北省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標綱要做強做優高端裝備產業,研發推推廣廣精精密密數數控控機機床床、工業機器人、增材制造等智能制造裝備,大力發展高技術船舶及海洋工程裝備、軌道交通裝備、能源裝備,促進裝備產業優化升級。黑龍江2019.6“數字龍江”發展規劃(2019-2025年)面向航空航天、船舶及海洋工程、軌道交通等行業,積極開發高速、高精度、高可靠性功能部件和數字化、網絡化、智智能能化化數數控控系系統統裝裝置置及伺服驅動裝置,提提升升高高性性能能數數控控機機床床關關鍵鍵零零部部件件和控制系統的配套水平,打造全國領先的數控重
86、型機床產業集群。2021.3黑龍江省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標綱要打造先進制造業集群,要求 2025 年建成全國領先的重型裝備、數數控控機機床床、機器人、海洋工程、航空裝備、航天材料及裝備研發制造基地。2.2.3“卡脖子”關鍵技術分析外資企業占據我國數控系統主要市場;我國已經突破中檔數控系統,需要攻堅高檔數控系統。我我國國數數控控系系統統甚甚至至整整個個機機床床產產業業的的起起步步階階段段都都是是以以政政府府為為主主導導。1949 年我國機床工業在政府領導下開始建設,1958 年我國出現了第一臺數控機床。1981年北京集裝研究所開始引進發那科數控技術,隨后我國又引進
87、GE、西門子等數控系統。目前民營企業中華中數控、廣州數控、科德數控、蘇州新代等企業在中高端數控領域已經取得實質性突破。外外資資企企業業占占據據我我國國數數控控系系統統主主要要市市場場。根據立鼎研究院統計數據,2019 年發那科占有我國數控系統市場份額 39.3%,廣州數控占 11.4%,蘇州新代占 5.8%,華中數控占 1.4%,國外品牌占據 60%以上市場份額。從數控系統的先進等級上看,經濟型數控系統技術難度較低,國內技術比較成熟,市場份額基本被國內品陜西省知識產權局39牌占有;標準型和高檔型數控系統技術難度大,功能、性能和可靠性要求較高,目前國內多數企業不具備制造能力,全球和國內主要市場被
88、日本發那科、日本三菱、德國西門子、德國海德漢等龍頭占據。國內高檔型數控系統對技術要求高,附加值高,市場主要被西門子和海德漢占有的份額比較高。中檔型數控系統對穩定性 要求高,日本發那科更有優勢。中中檔檔數數控控系系統統已已經經突突破破,高高檔檔數數控控系系統統需需要要攻攻堅堅。國內低檔數控系統基本被國內企業占據,國外品牌在我國高檔和中檔數控系統的市場占有率高達 70%,高檔數控系統占有率在 90%以上,我國在中低檔數控系統已經占有較大的市場地位,但是高端市場差距很大。根據 2018 年前瞻研究院數據,華中數控在中高檔數控系統具有一定優勢,公司在我國中檔數控系統的占有率約為 30%,高檔數控系統市
89、占率也是國內最高。北京凱迪恩和大連大森在我國中檔數控系統市占率分為22%和 14%。高高端端數數控控系系統統的的國國產產化化替替代代仍仍然然需需要要時時間間。目前國內已經出現少數可以制造高端數控系統的企業,但是數控系統是需要不斷迭代優化才能真正大量使用,國內企業起步較晚,系統的穩定性還需要時間來檢驗。其次,由于外資企業進入數控系統領域較早,應用更廣泛,所以大量用戶已經習慣于使用國際品牌,對國際品牌認可度更高。數控機床制造商考慮到自己用戶的使用習慣和品牌調性,會更愿意采用國際品牌的數控系統。另外,外資企業數控系統在高端領域產品線布局相對國內企業更完善,其產品的精度和可靠性優于國內產品,整體實力也
90、更強。國內企業或科研機構需要推動高端數控系統國產化技術攻關,努力實現國產化替代。液壓系統是機床必不可少的部分;國內液壓件中低端產能過剩,高端產品依賴進口。液液壓壓系系統統是是機機床床必必不不可可少少的的部部分分。機床中常見的液壓機構包括油缸,液壓泵,液壓閥等,液壓系統主要用于給機床油液提供壓力,以及給機床夾具(例如卡盤)等提供足夠的壓力。由于機床在運行中會有齒輪等機械機構運轉,因此需要液壓系統提供潤滑油進行防護。同時機床在工作時產生的熱量還需要液壓系統冷卻。而機床夾具的穩定性需要足夠的壓力才能保證,液壓系統在實用性和經濟性上都高于電機系統,也是機床輔助動力系統的重要組成部分。陜西省知識產權局4
91、0國國內內液液壓壓件件中中低低端端產產能能過過剩剩,高高端端產產品品依依賴賴進進口口。數據顯示,我國液壓件出口額逐年增長,進口額逐年下降,取得了顯而易見的成果。但是我國企業進入行業相對比較晚,技術積累比較弱,多數在國際上只能處于中下游位置,產品壽命和性能相對于國際龍頭也有差距。中低端市場參與者大量涌入導致市場中中低端產能過剩,而高端市場需求難以滿足。目前高端市場國外占有率超過 60%,主要企業包括博世力樂士、川崎重工、派克、伊頓等。鑄鑄件件質質量量“卡卡”住住了了國國產產液液壓壓系系統統的的“脖脖子子”。液壓系統生產產業鏈包括鑄件生產、機械加工和裝配測試,其中鑄件生產是決定液壓件質量的最重要環
92、節,其工藝質量取決于原材料、工藝和精密加工,三者缺一不可,而我國在這三方面都不占優勢。目前國產鋼材雜志多、容易產生縫隙,質量低于日本鋼材,因此日本鋼材往往是高端液壓件首選材料,最基礎的鑄件材料目前是行業的短板。圖圖 1 16 6.中中國國液液壓壓件件進進出出口口情情況況(億億美美元元)數據來源:頭豹研究院 信達證券研發中心2.3 陜陜西西產產業業發發展展現現狀狀2.3.1陜西數控機床產業發展概況陜西作為國內機床產業大省,產業基礎底蘊扎實,擁有秦川機床等行業內龍頭企業。陜西是國內的裝備制造業大省,也是機床產業大省,機床產業歷來是陜西省陜西省知識產權局41支柱產業之一。陜西數控機床工具行業始于“三
93、線”建設時期,技術積淀厚重,歷經 40 年的跌宕起伏己形成規模,在寶雞和漢中地區形成以秦川機床、寶雞機床和漢川機床為龍頭企業的機床工具產業帶。2008 年,原秦川機床集閉有限公司、漢江工具有限公司、漢江機床有限公司合并組建了陜西秦川機床工具集團有限公司,并參股了寶雞機床集團,著力打造整機、關鍵功能部件及工具業三大體系。目前秦川機床集團已成為國內機床行業年營業收入排名前三的龍頭企業。并且陜西還擁有西安交通大學、西北工業大學、國家快速制造中心等高端裝備制造技術科研機構,基礎技術底蘊扎實。在產品結構方面,主要以航空、車輛、風電、軌道交通等行業的機床設備需要為方向。秦川機床主力產品為各種齒輪磨床,寶雞
94、機床重點發展數控車床,漢江機床側重數控螺紋磨床和絲杠等功能部件,漢江工具重點發展各種精密工具。主要產品在國內市場具有較高的占有率,在精密、特種、磨削機床制造及精密復雜刀具制造方面掌握著國內領先技術,在齒輪磨床、螺紋磨床、精密車床、復合加工中心、電加工機床、滾動功能部件等產品方面,具有較強的研發水平和生產能力。根據陜西省統計年鑒數據顯示,2020 年陜西省數控機床整機產量已超過 1.1 萬臺。圖圖 1 17 7.近近五五年年陜陜西西省省數數控控機機床床整整機機產產品品產產量量(臺臺)陜西省知識產權局422.3.2陜西省政策環境陜西省多措并舉推動數控機床行業快速發展,措施涵蓋工業升級、加大投資、促
95、進科技成果轉化、城市群規劃等方面。陜西省政府從制造業改造升級、工業投資、提升產業鏈發展水平等多方面入手推動數控機床行業發展。早在 2016 年,陜西省發布陜西省人民政府關于深化制造業與互聯網融合發展的實施意見,加速推進制造業提質增效和轉型升級,將培育服務型制造模式作為主要任務,任務開展對象包括數控機床等制造企業。在工業投資方面,在 2017 年發布的陜西省人民政府關于擴大對外開放積極利用外資的實施意見中提到,要進一步放寬外資準入門檻,引導外資投向高檔數控機床在內的多個重點產業領域。在2019 年工業穩增長促投資推動高質量發展的若干措施中再次提出加大工業投資力度,著力培育發展新動能,其中包括做大
96、做強高檔數控機床。進入 2021 年陜西省更是加大了推進數控機床產業創新發展的力度。2021 年3 月,在發布的陜西省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標綱要中指出,要圍繞數控機床等標志性產業鏈,編制“卡脖子”關鍵核心技術清單,組織實施重點產業鏈創新工程,統籌省內外高校、科研院所和企業研發資源,建立創新聯盟和創新聯合體。2021 年 6 月,在陜西省人民政府辦公廳關于進一步提升產業鏈發展水平的實施意見 中再次明確數控機床為其重點產業鏈,并推動實施“鏈長制”。并且在 2021 年 9 月,新近發布了陜西省數控機床產業鏈三年行動計劃(20212024 年),建立數控機床產業鏈“頭羊
97、計劃”培育企業庫,為產業升級、創新攻關提出了扎實的舉措。表表5.陜陜西西省省數數控控機機床床行行業業政政策策頒頒布布時時間間政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容2013.4陜西省人民政府關于貫徹落實國務院工業轉型升級規劃的實施意見抓好“高高檔檔數數控控機機床床與與基基礎礎制制造造裝裝備備”、大飛機等國家重大科技專項,組織開展省級重大科技成果產業化項目,突破和掌握一批關鍵核心技術,研制一批重大裝備和關鍵產品,支持和促進重大技術成果工程化、產業化。陜西省知識產權局43頒頒布布時時間間政政策策名名稱稱涉涉及及內內容容2014.6陜西省人民政府辦公廳關于印發加強科技成果轉化中試環節工作方案的通知重大科技成
98、果中試專項和省級科技成果中試基地的重點支持領域為:先進裝備制造產業重重點點支支持持數數控控機機床床、輸變電裝備、工程機械、石油鉆采裝備、專用設備等領域科技成果轉化。2015.3陜西省 2015 年國民經濟和社會發展計劃構建以 3D 打印、數數控控機機床床為重點的國家級智能制造示范基地,抓好科技重大專項和“水煮煤”等中試基地建設.2016.11陜西省人民政府辦公廳關于印發發揮品牌引領作用推動供需結構升級實施方案的通知支持航空航天、新能源汽車、電力裝備、數數控控機機床床與機器人、軌道交通裝備等高端裝備制造骨干企業瞄準國際標桿企業,創新產品設計,優化工藝流程,研發質量好、附加值高的新產品,引領和促進
99、制造業升級。2017.1陜西省人民政府關于擴大對外開放積極利用外資的實施意見制造業領域重點鼓勵發展高端能源化工、裝備制造、電子信息、新能源汽車及零部件、高高檔檔數數控控機機床床與工業機器人、軌道交通裝備、現代農業機械、生物技術及新醫藥等產業;服務業領域重點鼓勵發展現代金融、電子商務、現代物流、文化旅游、健康養老等產業;農業領域重點鼓勵發展綠色農業、智慧農業等。2018.12陜西省關中平原城市群發展規劃實施方案實實施施大大型型精精密密高高速速數數控控機機床床、先進軌道交通裝備、高溫合金材料等重大產業化工程,加快 20個產業鏈協作配套。2019.72019 年工業穩增長促投資推動高質量發展的若干措
100、施做大做強輸變電、高高檔檔數數控控機機床床、軌道交通等產業,加快發展工業機器人產業;抓好新一代信息技術產業重大項目建設;加快以高端金屬材料為代表的新材料產業基地建設;積極構建創新藥物、現代中藥等生物技術產業鏈條。2021.3陜西省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標綱要圍繞數控機床等標志性產業鏈,編制“卡脖子”關鍵核心技術清單,組織實施重點產業鏈創新工程,統籌省內外高校、科研院所和企業研發資源,建立創新聯盟和創新聯合體。2021.6陜西省人民政府辦公廳關于進一步提升產業鏈發展水平的實施意見明確重點產業鏈。篩選出數控機床等 23 條重點產業鏈。推動實施“鏈長制”。數控機床、光子、
101、航空等 11 條標志性重點產業鏈由省級領導擔任“鏈長”。2021.9陜西省數控機床產業鏈三年行動計劃(20212024 年)建立數控機床產業鏈“頭羊計劃”培育企業庫,實施“結對攻關計劃”。陜西省知識產權局44第第三三章章數數控控機機床床產產業業創創新新發發展展態態勢勢及及方方向向3.1 全全球球數數控控機機床床產產業業創創新新發發展展態態勢勢3.1.1全球專利布局全球數控機床發明專利申請公開量達 48.3 萬件,近五年復合增速為 7.2%,2020 年同比增速 1.3%。截至目前,全球數控機床產業中共有發明專利申請公開量 483403 件,且發明專利公開量近年來呈平穩增長態勢,近五年全球發明專
102、利申請公開量的復合增速為 7.2%。2020 年較上一年度同比小幅增長 1.3%。圖圖 1 18 8.全全球球數數控控機機床床發發明明專專利利申申請請公公開開量量增增長長情情況況全球數控機床產業發明專利申請公開量主要分布在中國、日本、美國、韓國以及歐洲地區。中國發明專利申請公開量 110011 件,在全球排名第一。從全球數控機床產業發明專利申請公開量的地區分布來看,中國以 110011件發明專利在全球排名第一,隨后是日本 88234 件、美國 48689 件、韓國 20959件、歐洲 20153 件。從發明專利申請公開量增速來看,中國近五年復合增速為 11.8%,歐洲近五年復合增速 5.3%,
103、美國近五年復合增速為 4.6%,韓國近五年復合增速為 1.8%,陜西省知識產權局45日本近五年復合增速為 1.3%。圖圖 1 19 9.全全球球數數控控機機床床產產業業發發明明專專利利申申請請公公開開量量分分布布地地圖圖全球數控機床產業有效發明專利主要分布在中國、美國、日本、歐洲地區以及韓國。中國有效發明專利量 31454 件,在全球排名第一。截至目前,全球數控機床產業有效發明專利量共 165676 件。從全球有效發明專利的主要國家地區分布來看,中國 31454 件、美國 29130 件、日本 25153件、歐洲 11206 件、韓國 9639 件。此外,全球數控機床產業中,企業擁有的發明專利
104、申請公開量達 312970 件,占全球數控機床產業發明專利公開總量的 64.8%。從企業發明專利的國家地區分布來看,中國 79081 件、日本 64153 件、美國 27881 件、歐洲 16718 件、韓國12678 件。表表6.全全球球數數控控機機床床產產業業發發明明專專利利分分布布情情況況地地區區發發明明專專利利申申請請公公開開量量有有效效發發明明專專利利量量累累計計總總量量2 20 02 20 0 年年同同比比增增速速近近 5 5 年年復復合合增增速速截截至至目目前前數數量量中中國國1100113.6%11.8%31454日日本本88234-0.3%1.8%25153美美國國48689
105、-4.1%4.6%29130韓韓國國20959-3.8%1.3%9639歐歐洲洲20153-0.5%5.3%11206陜西省知識產權局463.1.2全球創新企業全球數控機床創新企業規模達 6.3 萬家,近五年復合增速為 7.8%,2020 年同比增速 7.8%。截至目前,全球數控機床產業有發明專利申請活動的創新企業達 6.3 萬家,近五年全球數控機床產業創新企業數量平穩增長,復合增速為 7.8%。其中,2017年與 2018 年同比增長相對較快,達到 9.5%。2020 年同比增速有所放緩,同比增速為 7.8%。圖圖 2 20 0.全全球球數數控控機機床床創創新新企企業業累累計計數數量量增增長
106、長情情況況全球數控機床產業創新企業主要分布在中國、美國、日本、歐洲地區以及韓國。中國擁有相關創新企業數量 26827 家,在全球排名第一。從全球數控機床產業創新企業分布來看,中國 26827 家、美國 7972 家、日本 7446 家、歐洲 5317 家、韓國 3340 家。其中,中國擁有相關創新企業 26827家,企業數量在全球排名第一。從創新企業數量增速來看,中國近五年復合增速為 23.6%、韓國近五年復合增速為 6.2%,美國近五年復合增速為 3.3%,歐洲近五年復合增速為 3.3%,日本近五年復合增速為 1.3%。陜西省知識產權局47圖圖 2 21 1.全全球球數數控控機機床床產產業業
107、創創新新企企業業分分布布地地圖圖按發明專利公開量來看,全球數控機床產業企業中,日本發那科公司擁有發明公開專利 7372 件,排名全球首位,排名第二和第三位的分別是日本三菱電機公司(6511 件)和三菱材料公司(3723 件)。全球數控機床產業發明專利公開量排名前 15 位的企業中,日本企業占據 10 席,可見日本企業在數控機床產業創新中的優勢地位。美國企業和德國企業各有 2 家。圖圖 2 22 2.全全球球數數控控機機床床產產業業發發明明專專利利公公開開量量排排名名陜西省知識產權局483.1.3全球創新人才全球數控機床產業創新人才共 57.0 萬人,近五年復合增速為 6.4%,2020 年同比
108、增長 6.8%。截至目前,全球數控機床產業創新人才共 57.0 萬人,近五年全球數控機床產業創新人才數量穩步增長,近五年復合增速為 6.4%,近五年的同比增速均較平穩,其中 2019 年同比增速(7.2%)最高,2020 年同比增長 6.8%。圖圖 2 23 3.全全球球創創新新人人才才累累計計數數量量增增長長情情況況全球數控機床產業創新人才主要集中在中、日、美、歐、韓五個國家或地區。其中,中國數控機床產業創新人才共有 179291 人,全球排名第一。從全球各國產業創新人才分布來看,中國 179291 人、日本 77503 人、美國64749 人、歐洲 42417 人、韓國 23460 人,從
109、創新人才數量增速來看,中國近五年復合增速 22.1%,韓國近五年復合增速 6.8%,歐洲近五年復合增速 3.8%,美國近五年復合增速 3.7%,日本近五年復合增速 1.6%。陜西省知識產權局49圖圖 2 24 4.全全球球創創新新人人才才數數量量分分布布地地圖圖3.1.4從全球產業鏈結構看技術發展方向在全球范圍內,功能部件中的刀具、數控系統中的控制及檢測裝置、軟件與算法、特種加工機床中的激光加工機床領域是專利布局的重點領域;輔助裝置中的冷卻/潤滑裝置、特種加工機床中的激光加工機床、金屬成形機床中的數控折彎機、金屬切削機床中的加工中心領域的創新熱度較高在全球數控機床產業的上中下游細分產業1領域中
110、,功能部件(150442 件)、數控系統(109387 件)、特種加工機床(101524 件)領域的發明公開量均超過了10 萬件,是全球數控機床產業中發明專利數量分布較多的專利布局重點領域。從專利增長態勢來看,全球數控機床產業各分支領域的發明公開量近年來整體增長平緩,遠程監控系統和機床維修維護領域的發明公開量增長相對較快,近五年的復合增速在 16%以上。從近三年發明專利的活躍度來看,在輔助裝置領域中發明專利活躍度較高,該領域超過四分之一的發明專利是在近三年內公開的。金屬成形機床、特種加工機床、遠程監控系統領域的發明專利活躍度也都超過了 20%。從有發明專利的創新企業和創新工程師的分布來看,全球
111、數控機床產業中,在功能部件(2.2 萬家,15.9 萬人)、數控系統(1.9 萬家,15.8 萬人)、特種加工機床(1.5 萬家,13.7 萬人)、機床主體零部件(1.5 萬家,10.5 萬人)領域的企業和人才聚集較多,創新企業數量均超過了 1 萬家,匯集的創新工程師人數均超陜西省知識產權局50過了 10 萬人。表表 7.全全球球數數控控機機床床產產業業在在三三級級細細分分產產業業的的創創新新資資源源分分布布情情況況產產業業鏈鏈三三級級發發明明公公開開專專利利創創新新企企業業創創新新工工程程師師數數量量活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速數數量量近近五五年年復復合合增增速速數數量量近近五五
112、年年復復合合增增速速機床主體零部件7573410.4%2.3%148515.7%1045775.1%功能部件15044214.5%2.2%216346.8%1592365.7%數控系統10938712.5%8.2%187195.4%1581905.4%輔助裝置3180825.1%13.9%826214.7%4303311.9%金屬切削機床3329318.4%9.9%846310.2%504209.0%金屬成形機床1220020.7%11.0%427512.3%2095610.5%特種加工機床10152420.5%9.7%1520210.7%1368418.8%遠程監控系統1107521.9%1
113、6.7%26799.4%205719.4%數控機床維修維護624914.7%17.1%18786.7%84176.4%從更深入的四級產業分支來看,全球在功能部件中的刀具領域的發明專利公開量、創新企業數量和創新工程師人數都是最多的,累計公開的發明專利超過了11 萬件,集聚的創新企業超 1.5 萬家,集聚的創新人才也超過了 11 萬人。此外,數控系統中的控制及檢測裝置、軟件與算法領域中的發明專利公開量也都超過了5 萬件,創新企業數量都在 1 萬家左右,創新工程師人數都超過了 7 萬人。在激光加工機床領域,聚集的發明專利數量和創新工程師數量也較多,發明專利公開量近 4.6 萬件,聚集人才達 5.8
114、萬人。從專利活躍度來看,在冷卻/潤滑裝置、機床用鋼材、激光加工機床、數控折彎機、加工中心領域的近三年發明專利活躍度都接近或超過 25%左右,創新熱度較高。從增長態勢來看,各個產業分支的發明專利公開量近五年復合增速、創新企業數量近五年復合增速和創新工程師人數近五年復合增速都在 20%以下,整體增長平緩。陜西省知識產權局51表表 8.全全球球數數控控機機床床產產業業在在四四級級細細分分產產業業的的創創新新資資源源分分布布情情況況產產業業鏈鏈四四級級發發明明公公開開專專利利創創新新企企業業創創新新工工程程師師數數量量活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速數數量量近近五五年年復復合合增增速速數數量量
115、近近五五年年復復合合增增速速機床用鋼材316025.5%8.8%82014.9%1005418.9%鑄件150017.4%5.9%63212.2%268910.1%機床身548111.5%3.7%17605.9%74845.2%立柱14647.7%-2.4%5413.6%18793.7%軸承950311.5%2.1%16224.0%119414.0%進給機構284025.8%-1.0%56742.2%369582.2%液壓系統2159312.0%3.8%51176.8%297395.8%氣動系統628412.9%-1.1%19358.4%86517.2%主軸952513.8%6.8%20755
116、.7%125555.7%絲杠18289.6%-1.9%6474.6%25325.2%導軌1248320.6%2.7%400411.6%196559.8%刀具11694613.3%0.9%151565.1%1143294.8%轉臺339823.2%9.0%141612.7%585411.9%機械手754622.7%11.3%223013.1%1272110.2%控制及檢測裝置5004617.2%8.0%92178.0%734737.3%軟件與算法552048.0%11.2%104473.0%847733.9%電機317113.5%6.6%8796.1%46636.1%伺服系統475718.4%0
117、.4%158110.0%80559.6%排屑裝置850419.4%11.2%250011.7%104709.0%冷卻/潤滑裝置2369727.1%14.7%656215.8%3405313.1%陜西省知識產權局52產產業業鏈鏈四四級級發發明明公公開開專專利利創創新新企企業業創創新新工工程程師師數數量量活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速數數量量近近五五年年復復合合增增速速數數量量近近五五年年復復合合增增速速數控車床844214.5%13.4%21259.4%113678.5%數控銑床462023.7%9.1%161811.7%899012.5%數控鏜床16907.2%0.0%5874.4%
118、27914.6%數控鉆床482722.4%14.2%182712.9%786311.1%數控磨床817714.8%5.8%24947.7%136397.5%加工中心423124.6%6.0%138714.4%637312.6%數控壓力機390523.4%12.4%162813.1%757312.9%數控剪板機146813.3%11.6%5046.9%22105.7%數控折彎機209525.0%12.2%79316.2%339313.5%數控彎管機124715.7%19.1%3938.2%17337.4%數控沖床318121.4%7.7%125113.3%559310.6%電火花線切割機床180
119、1410.2%-1.7%20005.4%167964.6%電火花成型機床115179.4%-2.0%15073.9%134864.4%激光加工機床4585525.3%11.7%567011.0%580859.8%高壓水切割機床340618.6%2.7%8967.2%52827.6%火焰切割機床25168.3%2.7%6796.3%39466.1%超聲波加工機床1157323.9%12.5%270811.5%1967210.9%數控自動焊接設備1816019.5%12.3%535113.0%3439010.1%陜西省知識產權局53全球數控機床產業中各產業分支的主要代表企業見下表所示。表表 9.全
120、全球球數數控控機機床床產產業業各各產產業業分分支支主主要要代代表表企企業業細細分分產產業業名名稱稱全全球球企企業業機機床床用用鋼鋼材材浦項制鐵神戶制鋼杰富意鋼鐵鑄鑄件件德國 SMS斗山機床貝卡爾特機機床床身身森精機制作所德國特勞伯德國通快立立柱柱斗山機床三菱重工博世軸軸承承舍弗勒集團捷太格特斯凱孚公司進進給給機機構構達誼恒株式會社日本大隈迪思科液液壓壓系系統統博世日本制鐵小松制作所氣氣動動系系統統日東工器阿特拉斯 科普柯公司希爾蒂主主軸軸瑞士 Fischer德國凱斯勒捷太格特絲絲杠杠THK 公司德國 Rexroth日本精工導導軌軌德國 EMAGTHK 公司安德烈斯蒂爾公司刀刀具具京瓷瑞典山特維
121、克伊斯卡有限公司轉轉臺臺兄弟工業株式會社斯凱孚公司舍弗勒集團機機械械手手發那科西門子三菱電機控控制制及及檢檢測測裝裝置置發那科德國海德漢西門子軟軟件件與與算算法法德國通快歐姆龍博世電電機機安川電機村田機械日本精工伺伺服服系系統統發那科日本會田日本大隈排排屑屑裝裝置置瑞典山特維克德馬吉森精機伊斯卡有限公司冷冷卻卻/潤潤滑滑裝裝置置迪思科捷太格特美國肯納數數控控車車床床日本西鐵城日本津上山崎馬扎克數數控控銑銑床床日本牧野美國哈斯德馬吉森精機數數控控鏜鏜床床德國通快本田技研山科精器數數控控鉆鉆床床發那科德馬吉森精機兄弟工業株式會社數數控控磨磨床床德國 SMS意大利庫米里三菱重工加加工工中中心心山崎馬
122、扎克德馬吉森精機德國哈默數數控控壓壓力力機機德國 SMS日本會田小松制作所數數控控剪剪板板機機日本阿瑪達瑞士百超加拿大愛克數數控控折折彎彎機機德國通快日本天田瑞士百超數數控控彎彎管管機機日本天田意大利庫米里神戶制鋼數數控控沖沖床床日本村田德國通快日本天田電電火火花花線線切切割割機機床床日本沙迪克洛迦諾電子工業公司西部電機株式會社電電火火花花成成型型機機床床日本沙迪克三菱電機通用電氣陜西省知識產權局54細細分分產產業業名名稱稱全全球球企企業業激激光光加加工工機機床床迪思科浜松光子德國通快高高壓壓水水切切割割機機床床海別得公司迪思科蒂森克虜伯集團火火焰焰切切割割機機床床塔賽托株式會社德國梅塞爾格里
123、希姆有限公司超超聲聲波波加加工工機機床床海爾曼超聲波申克超聲波必能信超聲公司數數控控自自動動焊焊接接設設備備神戶制鋼伊利諾斯工具公司現代重工遠遠程程監監控控系系統統荏原制作所博世日本大隈數數控控機機床床維維修修維維護護通用電氣德國哈默美國哈斯3.2 中中國國數數控控機機床床產產業業創創新新發發展展態態勢勢3.2.1中國專利布局中國數控機床產業發明專利申請公開量達 110011 件,全球排名第一,近五年復合增速為 11.8%。截至目前,中國數控機床產業累計發明專利申請公開量共有 110011 件,占全球數控機床產業發明專利申請公開總量(48.3 萬件)的 22.8%。近五年復合增速為 11.8%
124、,高于全球發明專利公開平均增速(7.2%)4.6 個百分點。圖圖 2 25 5.中中國國數數控控機機床床產產業業的的發發明明專專利利申申請請公公開開量量增增長長趨趨勢勢陜西省知識產權局55截至目前,從明專利公開量的國內分布來看,中國數控機床產業發明專利主要分布在江蘇?。?1977 件)、廣東?。?1549 件)、浙江?。?1098 件)、安徽?。?869 件)、山東?。?250 件)。陜西省的數控機床發明專利申請公開量為 2880件,全國排名第 11 位。從近年來的增長趨勢來看,江西省的發明專利申請公開量的近 5 年復合增速達 40.5%,在全國 31 省市排名第一位;陜西省的發明專利申請公開
125、量的近 5 年復合增速達 11.4%,在全國 31 省市排名第 19 位。圖圖 2 26 6.中中國國數數控控機機床床產產業業發發明明專專利利的的各各省省市市分分布布情情況況中國數控機床產業的發明授權專利、有效發明專利、高被引專利、產學研合作專利的數量排名靠前的省市主要是江蘇省、廣東省、浙江省等;中國數控機床產業的公開發明專利中,71.9%為企業所擁有。中國數控機床產業中發明授權專利共有 39081 件。發明授權專利量排名全國前五的省份為江蘇?。?429 件)、浙江?。?836 件)、廣東?。?429 件)、北京市(1913 件)、上海市(1843 件)。陜西省發明授權專利數量為 1184 件
126、,排名全國第 10 位。陜西省知識產權局56中國數控機床產業中有效發明專利共有 31454 件。有效發明專利量排名全國前五的省份為江蘇?。?842 件)、廣東?。?065 件)、浙江?。?036 件)、北京市(1518 件)、安徽?。?504 件)。陜西省有效發明專利數量為 893 件,排名全國第 10 位。中國數控機床產業中高被引專利共有 777 件。高被引專利量排名全國前五的省份為江蘇?。?03 件)、廣東?。?1 件)、上海市(66 件)、北京市(64 件)、浙江?。?2 件)。陜西省高被引專利數量為 24 件,排名全國第 10 位。中國數控機床產業中產學研合作專利共有 2155 件,產
127、學研合作專利量排名全國前五的省份為江蘇?。?57 件)、北京市(242 件)、廣東?。?28 件)、上海市(201 件)、浙江?。?64 件)。陜西省產學研合作專利量為 74 件,排名全國第8 位。中國數控機床產業中獲獎專利共有 155 件,獲獎專利量排名全國前五的省份為廣東?。?2 件)、江蘇?。?8 件)、天津市(15 件)、遼寧?。?3 件)、湖北?。?0 件)。陜西省數控機床產業僅有 1 件獲獎專利,排名全國第 22 位。此外,中國數控機床產業中,企業擁有的發明專利申請公開量達 79081 件,占中國數控機床產業發明專利申請公開總量(110011 件)的 71.9%。企業發明專利公開量
128、排名全國前五的省份為江蘇?。?7454 件)、廣東?。?943 件)、浙江?。?495 件)、安徽?。?304 件)、山東?。?279 件)。陜西省數控機床產業企業擁有發明專利申請公開量為 1520 件,排名全國第 14 位。3.2.2中國創新企業中國數控機床產業創新企業共 26827 家,全球排名第一,近五年復合增速達23.6%。截至目前,中國數控機床產業有發明專利申請活動的創新企業共計 26827家,全球排名第一,近五年復合增速達 23.6%,高于全球創新企業數量的平均增速(7.8%)15.8 個百分點。其中,2015 年同比增速最快,同比增長 30.7%,2020年同比增速(18.3%)
129、有小幅下降。陜西省知識產權局57圖圖 2 27 7.中中國國數數控控機機床床創創新新企企業業數數量量增增長長情情況況中國數控機床產業創新企業排名前五位的省市分別為江蘇省、浙江省、廣東省、安徽省、山東省。截至目前,從 31 省市分布來看,中國數控機床產業創新企業數量排名前五位的省市分別為江蘇?。?658 家)、浙江?。?756 家)、廣東?。?557 家)、安徽?。?980 家)、山東?。?422 家)。陜西省的數控機床創新企業數量為 410 家,全國排名第 17 位。圖圖 2 28 8.中中國國數數控控機機床床創創新新企企業業數數量量分分布布情情況況陜西省知識產權局58中國數控機床產業科技中小
130、型企業、國家高新技術企業的占比均具備優勢。大族激光科技產業集團股份有限公司擁有發明專利公開數量最多,排名國內第一位。全國數控機床產業中,國家高新技術企業數量達 26074 家,占全國數控機床產業創新企業總數(26827 家)的 97.2%;科技中小型企業共 22892 家,占全國數控機床產業創新企業總數的 85.3%;上市公司共有 846 家,占全國數控機床產業創新企業總數的 3.2%。此外,全國數控機床產業中初創企業1數量為 1925 家,隱形冠軍2企業數量達 1392 家,獨角獸企業 6 家,近三年注冊企業數量為 6708 家,專精特新企業數量為 4475 家,專精特新小巨人企業數量為 1
131、110 家,瞪羚企業數量為 1250 家。按照發明專利公開量來看,全國數控機床產業企業中,大族激光科技產業集團股份有限公司擁有發明專利公開 568 件,排名第一位;排名第二和第三位的是成都飛機工業(集團)有限責任公司(220 件)和天津市天鍛壓力機有限公司(209件)。表表10.全全國國數數控控機機床床產產業業發發明明專專利利公公開開量量排排名名TOP10企企業業名名稱稱發發明明專專利利公公開開量量大族激光科技產業集團股份有限公司568成都飛機工業(集團)有限責任公司220天津市天鍛壓力機有限公司209中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司202沈陽飛機工業(集團)有限公司201株洲鉆石切削刀
132、具股份有限公司198廣州市昊志機電股份有限公司161廣東普拉迪科技股份有限公司118哈爾濱汽輪機廠有限責任公司115科德數控股份有限公司1071 初創企業,是指融資成功且擁有專利申請的創業企業。2 隱形冠軍,是指在某個細分行業或市場占據領先地位,擁有核心競爭力和明確戰略,其產品、服務難以被超越和模仿的企業。陜西省知識產權局59從發明專利公開量排名全國三甲的企業在數控機床產業中的細分產業布局來看,控制及檢測裝置、軟件與算法、伺服系統、導軌領域是 3 家創新龍頭企業大族激光科技產業集團股份有限公司、成都飛機工業(集團)有限責任公司、天津市天鍛壓力機有限公司共有的發明專利布局領域。大族激光科技產業集
133、團股份有限公司的發明專利重點布局在激光加工機床(483 件)、控制及檢測裝置(53 件)、軟件與算法(40 件)領域;成都飛機工業(集團)有限責任公司的發明專利重點布局在控制及檢測裝置(69 件)、刀具(41 件)領域;天津市天鍛壓力機有限公司的發明專利重點布局在液壓系統(205 件)、控制及檢測裝置(73 件)、數控壓力機(71 件)領域。表表11.全全國國創創新新龍龍頭頭企企業業數數控控機機床床產產業業專專利利布布局局比比較較產產業業名名稱稱大大族族激激光光科科技技產產業業集集團團股股份份有有限限公公司司成成都都飛飛機機工工業業(集集團團)有有限限責責任任公公司司天天津津市市天天鍛鍛壓壓力
134、力機機有有限限公公司司伺服系統3512刀具3410導軌5411機床身103激光加工機床48340控制及檢測裝置536973冷卻/潤滑裝置480排屑裝置510氣動系統170軟件與算法402312數控磨床100數控銑床2230數控折彎機170數控自動焊接設備1440絲杠230鑄件100伺服系統3512數控壓力機0171液壓系統03205轉臺011超聲波加工機床0160電火花成型機床020電火花線切割機床010陜西省知識產權局60產產業業名名稱稱大大族族激激光光科科技技產產業業集集團團股股份份有有限限公公司司成成都都飛飛機機工工業業(集集團團)有有限限責責任任公公司司天天津津市市天天鍛鍛壓壓力力機機
135、有有限限公公司司高壓水切割機床020進給機構010數控車床010數控鏜床090數控彎管機020數控鉆床050軸承010主軸0103.2.3中國創新人才中國數控機床產業創新人才共 17.9 萬人,全球排名第一,近五年復合增速達 22.1%。截至目前,中國數控機床產業創新人才共 17.9 萬人,全球排名第一。近五年中國數控機床產業創新人才數量快速增長,復合增速達 22.1%,高于全球數控機床產業發明申請公開平均增速(6.4%)15.7 個百分點;從每年的同比增速來看,其中,2015 年同比增速最快,同比增長均為 27.5%,2020 年同比增速(19.0%)有小幅下降。圖圖 2 29 9.中中國國
136、數數控控機機床床產產業業創創新新人人才才數數量量增增長長情情況況陜西省知識產權局61中國數控機床產業創新人才主要分布江蘇省、廣東省、浙江省、山東省等省市,江蘇省排名全國第一位。截至目前,從中國創新人才分布來看,中國從事數控機床產業創新人才主要分布在江蘇?。?9075 人)、廣東?。?8181 人)、浙江?。?5439 人)、山東?。?1960人)、北京市(10079 人)。其中,江蘇省的數控機床創新人才數量在全國排名第一。此外,陜西省的數控機床創新人才數量為 6916 人,全國排名第 10 位。圖圖 3 30 0.中中國國數數控控機機床床產產業業創創新新人人才才分分布布中國數控機床產業的高層次
137、人才主要集中于江蘇省、北京市、浙江省、上海市和湖北??;中國數控機床產業的技術高管、科技企業家主要集中于江蘇省、廣東省、浙江省、山東省和安徽省。在國家高層次人才方面,中國數控機床產業共有國家高層次人才310532 人;國家高層次人才主要集中于江蘇?。?302 人)、北京市(944 人)、浙江?。?93人)、上海市(715 人)、湖北?。?80 人),其中,江蘇省在全國 31 省市中排名第一位;此外,陜西省國家高層次人才 624 人,在全國 31 省市中排名第 8 位。在技術高管方面,中國數控機床產業共有技術高管445340 人;技術高管主3 國家高層次人才,是指院士、長江學者、萬人計劃、創新人才
138、推進計劃、博士后創新人才支持計劃、千人計劃等高端人才。4 技術高管,指在企業中擔任董事、監事、高管,同時擁有專利申請的發明創造工程師。陜西省知識產權局62要集中于江蘇?。?0730 人)、廣東?。?638 人)、浙江?。?686 人)、山東?。?929人)、安徽?。?504 人),其中,廣東省在全國 31 省市中排名第一;此外,陜西省技術高管 502 人,在全國 31 省市中排名第 18 位。在科技企業家方面,中國數控機床產業共有科技企業家530541 人;科技企業家同樣也主要集中于江蘇?。?560 人)、廣東?。?231 人)、浙江?。?009 人)、山東?。?808 人)、安徽?。?678
139、 人),其中,江蘇省在全國 31 省市中排名第一;此外,陜西省科技企業家 308 人,在全國 31 省市中排名第 18 位。按創新人才所擁有的發明專利公開數量來看,大族激光科技產業集團股份有限公司的發明人高云峰擁有發明專利公開 566 件,為全國數控機床產業擁有發明專利公開數量最多的發明人。表表12.發發明明人人所所擁擁有有的的發發明明專專利利公公開開數數量量排排名名發發明明人人所所屬屬申申請請人人發發明明公公開開量量高高云云峰峰大族激光科技產業集團股份有限公司566湯湯秀秀清清廣州市昊志機電股份有限公司156陳陳焱焱大族激光科技產業集團股份有限公司123賈賈振振元元大連理工大學112陳陳根根
140、余余大族激光科技產業集團股份有限公司104王王社社權權株洲鉆石切削刀具股份有限公司96江江愛愛勝勝株洲鉆石切削刀具股份有限公司96劉劉敏敏株洲鉆石切削刀具股份有限公司94趙趙升升噸噸西安交通大學88劉劉獻獻禮禮哈爾濱理工大學863.2.4從中國產業鏈結構看技術發展方向在國內,刀具、控制及檢測裝置、激光加工機床、冷卻/潤滑裝置領域是專利布局的重點領域;排屑裝置、冷卻/潤滑裝置、軟件與算法、機械手、激光加工機床是近年來發明專利活躍度較高的專利布局熱點領域從數控機床產業中國專利的布局規模來看,國內 31 省市的發明專利公開量5 科技企業家,是指有專利申請的企業法定代表人。陜西省知識產權局63達 98
141、267 件,國外來華發明專利公開量為 11047 件,國外來華發明專利公開量占全部在華數控機床產業發明專利公開總量(110011 件)的 10.04%。近五年,國內 31 省市的發明公開量復合增速為 12.3%,比國外來華發明公開量復合增速(5.7%)高出 6.6 個百分點。圖圖 3 31 1.數數控控機機床床產產業業國國內內與與國國外外來來華華專專利利趨趨勢勢圖圖在國內數控機床產業的細分領域專利布局中,總體來看,發明專利主要集中在功能部件(24451 件)、特種加工機床(23678 件)、數控系統(17779 件)領域中,發明公開量均超過了1.7萬件。從創新企業分布來看,國內在功能部件(81
142、19家)、特種加工機床(7861 家)、數控系統(5797 家)、機床主體零部件(5230家)、輔助裝置(4968 家)領域的創新企業數量聚集較多,均超過或接近 5000家。從創新工程師的分布情況來看,特種加工機床(5.2 萬人)、數控系統(4.5萬人)、功能部件(4.4 萬人)領域也是國內數控機床產業中創新人才聚集的主要領域,創新工程師人數都超過了 4 萬人。從近年的增長態勢來看,國內在輔助裝置以及數控機床維修維護領域的發明公開量近五年復合增速、創新企業近五年復合增速和創新工程師近五年復合增速都較快,均接近或超過了 30%。陜西省知識產權局64表表13.數數控控機機床床產產業業鏈鏈的的國國內
143、內創創新新資資源源分分布布情情況況產產業業鏈鏈三三級級發發明明公公開開量量發發明明公公開開量量近近五五年年復復合合增增速速創創新新企企業業數數量量創創興興企企業業近近五五年年復復合合增增速速創創新新工工程程師師數數量量創創新新工工程程師師近近五五年年復復合合增增速速機床主體零部件126635.4%523019.4%3177719.3%功能部件244514.6%811922.0%4418020.1%數控系統1777910.3%579721.0%4471820.4%輔助裝置1080926.1%496837.1%2004835.0%金屬切削機床1216811.6%477222.1%2584920.2
144、%金屬成形機床532511.1%268725.2%1210323.0%特種加工機床2367816.9%786125.5%5196424.5%遠程監控系統275816.6%104531.3%813525.3%數控機床維修維護68266.6%39155.3%152450.7%從更深入的細分領域來看,在功能部件的刀具(13264 件)和導軌(5265件)領域中、數控系統的控制及檢測裝置(11125 件)和軟件與算法(5302 件)領域中、特種加工機床的激光加工機床(9222 件)和數控自動焊接設備(7103件)領域中、輔助裝置的冷卻/潤滑裝置(8697 件)領域中、機床主體零部件的液壓系統(5500
145、 件)領域中,國內的公開發明專利分布較多,均超過了 5000 件。尤其是刀具和控制及檢測裝置領域,累計發明公開量超過了 1 萬件。且相應的,在這些專利分布的重點細分領域中,創新企業和創新人才也分布較多。表表14.數數控控機機床床產產業業鏈鏈四四級級分分支支的的國國內內創創新新資資源源分分布布情情況況產產業業四四級級發發明明公公開開量量近近五五年年復復合合增增速速創創新新企企業業量量近近五五年年復復合合增增速速創創新新工工程程師師量量近近五五年年復復合合增增速速機床用鋼材180210.4%63722.5%841525.9%鑄件6616.1%41723.5%167718.7%機床身9407.5%5
146、5619.2%218216.9%立柱220-1.9%13612.6%54312.4%軸承66025.9%32120.2%176318.9%進給機構1347-0.5%61314.0%344413.5%液壓系統55004.5%229518.5%1173317.4%氣動系統17270.8%95521.3%361722.4%陜西省知識產權局65產產業業四四級級發發明明公公開開量量近近五五年年復復合合增增速速創創新新企企業業量量近近五五年年復復合合增增速速創創新新工工程程師師量量近近五五年年復復合合增增速速主軸185814.0%70119.3%407217.9%絲杠3510.7%19716.1%9071
147、3.6%導軌52652.0%241622.5%1106118.3%刀具132642.6%432819.5%2398619.6%轉臺151113.7%88327.2%364223.1%機械手26729.3%125030.4%607726.9%控制及檢測裝置111257.8%394319.9%2721418.6%軟件與算法530218.3%169824.0%1758424.2%電機58810.8%29822.5%163217.3%伺服系統18232.3%87122.2%461918.6%排屑裝置230822.9%124140.1%414337.1%冷卻/潤滑裝置869727.2%415836.6%
148、1690534.8%數控車床268715.2%125320.4%611720.2%數控銑床231610.9%105219.6%608419.9%數控鏜床3215.3%21214.0%101515.0%數控鉆床202323.5%111230.3%432924.6%數控磨床25365.4%114319.4%622918.7%加工中心20387.0%88627.8%394122.5%數控壓力機215813.0%116423.0%535222.5%數控剪板機30318.1%17626.6%63625.6%數控折彎機105710.3%56729.0%232924.1%數控彎管機33018.1%18022
149、.1%77321.3%數控沖床15029.5%81126.5%320824.2%電火花線切割機床1965-3.4%64117.6%388819.4%電火花成型機床13844.0%34116.7%332416.5%激光加工機床922227.4%250630.3%1781227.0%高壓水切割機床62218.2%28529.8%153931.2%火焰切割機床5777.1%32816.6%179518.2%超聲波加工機床358013.8%138426.6%946224.3%數控自動焊接設備710316.2%352225.5%1882025.8%陜西省知識產權局66從國外來華發明專利公開量與國內發明專
150、利公開量在細分領域的對比來看,國外來華的發明專利也是在功能部件(3967 件)、特種加工機床(3360 件)、數控系統(2146 件)領域中分布較多。而從近五年發明專利增長情況來看,國外來華在遠程監控系統領域的發明專利近五年復合增速明顯超過了國內。從發明專利活躍度來看,國內技術較為活躍的是數控機床維修維護和輔助裝置這兩個細分領域,領域的發明專利活躍度在 47%以上。國外來華專利則在遠程監控系統和數控系統這兩個細分領域中的專利活躍度較高。表表 15.國國內內與與國國外外來來華華在在三三級級產產業業的的專專利利布布局局對對比比情情況況產產業業鏈鏈三三級級國國內內國國外外來來華華發發明明公公開開量量
151、專專利利活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速發發明明公公開開量量專專利利活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速機床主體零部件1266334.0%5.4%94318.6%2.1%功能部件2445136.4%4.6%396720.0%2.1%數控系統1777937.6%10.3%214629.5%10.9%輔助裝置1080947.7%26.1%85523.6%5.1%金屬切削機床1216836.9%11.6%28927.3%9.2%金屬成形機床532539.2%11.1%5824.1%0.0%特種加工機床2367842.1%16.9%336022.3%6.3%遠程監控系統275842.7%1
152、6.6%17334.1%47.6%數控機床維修維護68255.0%66.6%3221.9%32.0%從更深入的細分產業領域對比國內專利和國外來華專利的情況,國外來華的發明專利在功能部件的刀具(3510 件)、特種加工機床中的激光加工機床(2179件)、數控系統的控制及檢測裝置(1598 件)領域中明顯分布較多。而從近五年發明專利增長情況來看,國外來華在數控系統的軟件與算法以及功能部件的機械手領域的發明專利近五年復合增速明顯超過了國內。從專利活躍度來看,國內在輔助裝置中的排屑裝置和冷卻/潤滑裝置這兩個細分領域、軟件與算法領域、機械手領域,以及特種加工機床中的激光加工機床、高壓水切割機床、超聲波加
153、工機床領域,近三年發明專利活躍度較高,都在 47%以上。國外來華專利則明顯在軟件與算法、機械手、主軸、控制與檢測裝置這些細分領域中的近三年發明專利活躍度較高。陜西省知識產權局67表表 16.國國內內與與國國外外來來華華在在四四級級產產業業的的專專利利布布局局對對比比情情況況產產業業三三級級產產業業四四級級國國內內國國外外來來華華發發明明公公開開量量專專利利活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速發發明明公公開開量量專專利利活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速機床主體零部件機床用鋼材180238.3%10.4%16720.4%21.7%鑄件66134.5%6.1%120.0%-100.0%機
154、床身94035.7%7.5%4219.0%-19.7%立柱22027.3%-1.9%633.3%軸承66036.8%25.9%25320.6%18.9%進給機構134728.0%-0.5%16323.9%5.9%液壓系統550033.3%4.5%24114.1%-10.9%氣動系統172734.5%0.8%6810.3%-27.5%功能部件主軸185836.7%14.0%16028.1%13.7%絲杠35128.5%0.7%1020.0%-100.0%導軌526536.1%2.0%14814.9%-9.7%刀具1326435.0%2.6%351019.3%1.3%轉臺151139.4%13.7
155、%5529.1%8.4%機械手267242.7%9.3%9935.4%27.2%數控系統控制及檢測裝置1112535.5%7.8%159827.9%8.4%軟件與算法530242.2%18.3%51238.1%25.3%電機58835.5%10.8%9619.8%-7.8%伺服系統182334.8%2.3%10022.0%-2.6%輔助裝置排屑裝置230847.6%22.9%18912.2%-3.0%冷卻/潤滑裝置869747.6%27.2%67726.7%6.0%金屬切削機床數控車床268736.6%15.2%5221.2%0.0%數控銑床231635.9%10.9%3030.0%-100.
156、0%數控鏜床32125.9%5.3%60.0%-100.0%數控鉆床202340.8%23.5%2924.1%-19.7%數控磨床253633.4%5.4%4725.5%加工中心203839.5%7.0%7216.7%-12.9%金屬成形機床數控壓力機215839.0%13.0%3318.2%數控剪板機30339.6%18.1%10.0%數控折彎機105741.2%10.3%933.3%數控彎管機33039.7%18.1%10.0%數控沖床150238.3%9.5%1136.4%-12.9%特種加工機床電火花線切割機床196530.5%-3.4%45518.7%-4.1%電火花成型機床1384
157、33.2%4.0%35813.4%-10.2%激光加工機床922246.1%27.4%217924.5%11.8%高壓水切割機床62245.8%18.2%1118.2%火焰切割機床57730.3%7.1%185.6%-100.0%陜西省知識產權局68產產業業三三級級產產業業四四級級國國內內國國外外來來華華發發明明公公開開量量專專利利活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速發發明明公公開開量量專專利利活活躍躍度度近近五五年年復復合合增增速速超聲波加工機床358043.0%13.8%28826.7%5.3%數控自動焊接設備710341.7%16.2%14717.7%-6.5%中國數控機床產業中各產
158、業分支的主要代表企業見下表所示。表表 17.中中國國數數控控機機床床產產業業各各產產業業分分支支主主要要代代表表企企業業細細分分產產業業名名稱稱中中國國企企業業機機床床用用鋼鋼材材寶山鋼鐵股份有限公司鞍鋼股份有限公司南京鋼鐵股份有限公司鑄鑄件件蕪湖久弘重工股份有限公司寧夏共享集團股份有限公司沈陽鑄造研究所有限公司機機床床身身重慶宏鋼數控機床有限公司大連機床(數控)股份有限公司浙江海德曼智能裝備股份有限公司立立柱柱湘潭三峰數控機床有限公司寧波海天精工股份有限公司北京博魯斯潘精密機床有限公司軸軸承承國機精工股份有限公司浙江五洲新春集團股份有限公司天馬軸承集團股份有限公司進進給給機機構構天潤工業技術
159、股份有限公司天水星火機床有限責任公司山東威達重工股份有限公司液液壓壓系系統統天津市天鍛壓力機有限公司合肥海德數控液壓設備有限公司江蘇恒立液壓股份有限公司氣氣動動系系統統湖南漢星機械制造有限公司深圳市愛貝科精密工業股份有限公司沃得精機(中國)有限公司主主軸軸廣州市昊志機電股份有限公司深圳市愛貝科精密工業股份有限公司無錫機床股份有限公司絲絲杠杠無錫京華重工裝備制造有限公司威海華東數控股份有限公司三一重型機器有限公司導導軌軌廣東普拉迪科技股份有限公司寧夏共享機床輔機有限公司武漢重型機床集團有限公司刀刀具具恒鋒工具股份有限公司株洲華銳精密工具股份有限公司深圳市金洲精工科技股份有限公司轉轉臺臺廣州市昊志
160、機電股份有限公司科德數控股份有限公司寧波海天精工股份有限公司機機械械手手江蘇捷帝機器人股份有限公司浙江屹立機器人科技有限公司沈陽新松機器人自動化股份有限公司控控制制及及檢檢測測裝裝置置深圳市雷賽智能控制股份有限公司武漢華中數控股份有限公司沈陽中科數控技術股份有限公司軟軟件件與與算算法法南京埃斯頓自動化上海柏楚電子科技江蘇南高智能裝備陜西省知識產權局69細細分分產產業業名名稱稱中中國國企企業業股份有限公司股份有限公司創新中心有限公司電電機機哈爾濱電氣動力裝備有限公司江蘇大中電機股份有限公司上海電氣集團上海電機廠有限公司伺伺服服系系統統濟南二機床集團有限公司齊重數控裝備股份有限公司上海發那科機器人
161、有限公司排排屑屑裝裝置置科德數控股份有限公司杭州吉寶傳動設備有限公司蘇州阿諾精密切削技術有限公司冷冷卻卻/潤潤滑滑裝裝置置廣州市昊志機電股份有限公司株洲鉆石切削刀具股份有限公司東莞安默琳機械制造技術有限公司數數控控車車床床秦川機床工具集團股份公司沈陽機床股份有限公司浙江海德曼智能裝備股份有限公司數數控控銑銑床床北京北一機床有限責任公司秦川機床工具集團股份公司齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司數數控控鏜鏜床床齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司成都飛機工業(集團)有限責任公司云南麗江建福機床集團有限公司數數控控鉆鉆床床浙江意控機床有限公司杭州貝克機械有限公司寧波恒峰數控機床有限公司數數控控磨磨床床
162、威海華東數控股份有限公司上海機床廠有限公司湖南宇晶機器股份有限公司加加工工中中心心科德數控股份有限公司廣東創世紀智能裝備集團股份有限公司寧波海天精工股份有限公司數數控控壓壓力力機機濟南二機床集團有限公司天津市天鍛壓力機有限公司天水鍛壓機床(集團)有限公司數數控控剪剪板板機機江蘇亞威機床股份有限公司江蘇金方圓數控機床有限公司南通東海機床制造集團有限公司數數控控折折彎彎機機揚州恒德工業科技有限公司江蘇亞威機床股份有限公司江蘇揚力數控機床有限公司數數控控彎彎管管機機和和機械(張家港)有限公司安徽德系重工科技有限公司江蘇合泰機械科技有限公司數數控控沖沖床床江蘇揚力數控機床有限公司濟南二機床集團有限公司
163、江蘇亞威機床股份有限公司電電火火花花線線切切割割機機床床蘇州市寶瑪數控設備有限公司自貢市嘉特數控機械制造有限公司蘇州三光科技股份有限公司電電火火花花成成型型機機床床山東豪邁機械科技股份有限公司蘇州電加工機床研究所有限公司群基精密工業(蘇州)有限公司激激光光加加工工機機床床大族激光科技產業集團股份有限公司昆山思拓機器有限公司廣東宏石激光技術股份有限公司高高壓壓水水切切割割機機床床無錫永昌水刀科技有限公司安徽傲宇數控科技有限公司南京大地水刀股份有限公司火火焰焰切切割割機機床床無錫華聯精工機械有限公司天津越華機械制造有限公司寧波金鳳焊割機械制造有限公司超超聲聲波波加加工工機機床床上海驕成機電設備有山
164、東華云機電科技匯??萍技瘓F股份陜西省知識產權局70細細分分產產業業名名稱稱中中國國企企業業限公司有限公司有限公司數數控控自自動動焊焊接接設設備備柳州振業焊接機電設備制造有限公司建科機械(天津)股份有限公司昆山華恒焊接股份有限公司遠遠程程監監控控系系統統青島盛鑫琴院機電科技有限公司沈陽中科數控技術股份有限公司上海拓璞數控科技股份有限公司數數控控機機床床維維修修維維護護成都亨通兆業精密機械有限公司東陽故宏機械科技有限公司鎮江市富德數控機床科技有限公司3.3 從從關關鍵鍵核核心心技技術術看看產產業業技技術術創創新新方方向向智能制造背景下,全球對于數控機床尤其是中高檔數控機床的需求逐年增長。多軸聯動技
165、術、數控技術是決定中高檔數控機床性能、可靠性的關鍵因素。多軸聯動技術可以提高空間自由曲面的加工精度、質量和效率?,F代數控機床正向高速化、高精度化、高智能化、高柔性化、高自動化和高可靠性方向發展,而多軸聯動技術正體現了這一點。數控技術是數控機床的大腦與核心。我國高端制造行業需要高速、高精、多軸聯動的高檔數控機床,而數控技術是決定機床性能、可靠性、成本的核心因素。數控技術正向“高速、高精、復合、智能”發展。3.3.1多軸聯動技術(1 1)多多軸軸聯聯動動技技術術的的發發展展現現狀狀多軸聯動按照聯動軸數可以分為:兩軸聯動、兩軸半聯動、三軸聯動、四軸聯動、五軸聯動。工業上需要加工復雜的曲面,艦艇、飛機
166、、火箭、衛星、飛船中許多關鍵零件的材料、結構、加工工藝都有一定的特殊性和加工難度,用傳統加工方法無法達到要求,必須采用多軸聯動、高速、高精度的數控機床才能滿足加工要求。多軸聯動是在一臺機床的多個坐標軸上同時運動,刀具或工件可在數控系統控制下同時協調運動,從而完成復雜形狀零件的加工。多軸聯動按照聯動軸數可以分為:兩軸聯動、兩軸半聯動、三軸聯動、四軸聯動、五軸聯動。兩軸聯動:數控機床能同時控制兩個坐標軸聯動,適于數控車床加工旋轉曲陜西省知識產權局71面或數控銑床銑削平面輪廓。兩軸半聯動:在兩軸的基礎上增加了 Z 軸的移動,當機床坐標系的 X、Y 軸固定時,Z 軸可以作周期性進給。兩軸半聯動加工可以
167、實現分層加工。三軸聯動:數控機床能同時控制三個坐標軸的聯動,用于一般曲面的加工,一般的型腔模具均可以用三軸加工完成。四軸聯動:除了同時控制 X、Y、Z 三個直線坐標軸聯動之外,還有工作臺或者刀具的運動。五軸聯動:除了同時控制 X、Y、Z 三個直角坐標聯動以外,還同時控制圍繞這些直線坐標旋轉的 A、B、C 坐標軸中的兩個坐標,即同時控制五個坐標軸聯動,而且可以在計算機數控(CNC)系統控制下同時協調運動進行加工。多軸聯動以五軸聯動數控機床優勢明顯;五軸數控機床可以分為三類:工作臺傾斜型、主軸傾斜型和工作臺/主軸傾斜型;五軸聯動數控機床具有適用范圍廣、加工質量精、工作效率高的優點。以五軸聯動加工中
168、心為代表的高檔數控機床作為難度最大、應用范圍最廣的數控機床技術,在加工方面有著不可替代的優點,符合未來機床的發展趨勢,被認為是航空航天、船舶、精密儀器、發電等行業加工關鍵部件的最重要加工工具。五軸聯動數控機床是一種科技含量高、精密度高、主要用于加工復雜曲面的機床。五軸聯動數控機床在飛機典型結構件、航天復雜與精密結構件、飛航導彈發動機零部件等領域實現批量示范應用,為大飛機、新型戰機、探月工程等國家重大專項和重點工程提供了關鍵制造裝備。從結構上看,五軸數控機床大致可以分為三類:工作臺傾斜型、主軸傾斜型和工作臺/主軸傾斜型,適應不同的加工需求。工作臺傾斜型。在高檔數控系統和伺服系統支持下,A 軸和
169、C 軸與 XYZ 三直線軸實現聯動,可以加工出復雜的空間曲面。這種設置方式的優點是主軸的結構比較簡單,剛性非常好,制造成本比較低。但一般工作臺不能設計太大,承重也較小。陜西省知識產權局72圖圖 3 32 2.工工作作臺臺傾傾斜斜型型五五軸軸數數控控機機床床主軸傾斜型。主軸前端是一個回轉頭,能自行環繞 Z 軸 360 度,成為 C 軸,回轉頭上還有帶可環繞 X 軸旋轉的 A 軸,一般可達90 度以上,實現上述同樣的功能。優點是主軸加工非常靈活,工作臺可以設計的非常大,客機龐大的機身、巨大的發動機殼都可以用它加工。這種結構非常受模具高精度曲面加工的歡迎,這是工作臺回轉式加工中心難以做到的。這類主軸
170、的回轉結構比較復雜,制造成本也較高。圖圖 3 33 3.主主軸軸傾傾斜斜型型五五軸軸數數控控機機床床工作臺/主軸傾斜型。一個旋轉軸在主軸頭的刀具側,另一個在工作臺側。旋轉軸結構布置有最大的靈活性,可以是在 A.B.C 軸中任意兩個組合大多數是 B軸與工作臺繞 C 軸組合。這種結構設置方式簡單、靈活,同時具備主軸傾斜型陜西省知識產權局73與工作臺傾斜型機床的部分優點。圖圖 3 34 4.工工作作臺臺/主主軸軸傾傾斜斜型型五五軸軸數數控控機機床床與普通的三軸聯動數控機床相比,五軸聯動數控機床優勢非常明顯。五軸聯動數控機床具有適用范圍廣、加工質量精、工作效率高的優點:(1)更廣的適用范圍:五軸機床能
171、夠加工一般三軸聯動機床不能加工或者無法一次裝夾加工完成的連續光滑的自由曲面。例如航空發動機轉子、大型發電機轉子、大型船舶螺旋槳等。由于五軸聯動數控機床在加工過程中刀具相對于工件的角度可以隨時調整,避免了刀具的加工干涉,可以完成三軸聯動機床不能完成的許多復雜的加工。(2)更精的加工質量:五軸機床可以提高自由空間曲面的加工精度、加工效率和加工質量。相對于三軸數控機床加工一般的型腔復雜的工件,五軸數控機床可以在一次裝夾中完成加工,并且由于五軸數控機床加工時可以隨時調整位姿角,五軸數控機床可以以更好的角度加工工件,避免了多次裝夾,大大提髙了加工效率、加工質量和加工精度。(3)更高的工作效率:五軸機床的
172、工作效率顯著提升。在傳統三軸數控機床加工過程中,大量的時間被消耗在搬運工件、上下料、安裝調整等時間上。五軸數控機床可以完成數臺三軸數控機床才能完成的加工任務,大大節省了占地空間和工件在不同加工單元之間運轉的時間和花費,工作效率顯著提升,相當于普通三軸數控機床的 23 倍。陜西省知識產權局74五軸聯動數控機床的發展趨勢主要有高速、高精度、智能化、復合化等;五軸聯動數控機床仍面臨著許多難以解決的問題。當前歐美和日本的五軸聯動數控機床代表了全球業界的最高水平,技術重點可以歸納為:高速、高精度、智能化、復合化,這也代表了行業研究重點和技術發展趨勢。高速化:數控機床傳動部件逐步采用直驅技術實現更高的加工
173、效率。包括主軸采用電主軸直驅,進給采用直線電機驅動,回轉工作臺采用力矩電機直驅,五軸聯動的擺角萬能頭采用力矩電機直驅等。直線電機的優點是直線驅動、無傳動鏈、無磨損、無反向間隙,所以能達到最佳的定位精度。它具有較高的動態性、可靠性高、免維護等特點。經過十幾年的發展,直線電機驅動技術已經成熟很多,剛開發出來時易受干擾和發熱量大的問題得到解決;在高速移動中快速停止的定位技術,也有部分機床廠家采用阻尼技術給予解決。復合化:即在一臺機床上從毛坯直接加工成工件成品,送入組裝、總裝進行裝配,實現沒有在制品、沒有半成品、沒有成品庫的真正精益生產。據有關資料顯示,1 臺五軸聯動加工中心或多工序復合加工中心比三聯
174、動加工中心能提高生產效率 1 倍以上。它將會給今后的生產帶來革命性的巨變,工廠的生產模式、生產組織、生產管理將發生變化,預示著一個完全加工時代即將到來。復合加工技術的發展需要從三個方面一起推進:一是復合加工機床設計制造技術的優化和改進;二是相應的高性能數控系統的發展;三是應用技術水平的提高。智能化和網絡化:機床所用的數控系統不但有自動編程、前饋控制、模糊控制、自學習控制、工藝參數自動生成、三維刀具補償、運動參數動態補償等智能化功能,并有故障診斷專家系統,使自診斷和故障監控功能更趨于完善。伺服驅動系統智能化,能自動感知負載變化,自動優化調整參數。網絡化:主要是指數控系統與外部的其他控制系統或上位
175、機進行網絡連接和網絡控制。數控系統首先面向企業內部局域網,然后再經因特網向企業外部傳輸,這就是所謂的 Internet/Intranet。網絡能為制造提供完整的生產數據信息,可以通過網絡將加工程序傳給遠方的機床進行加工,也可遠程診斷并發出指令調整。網絡使各地分散數控機床聯系在一起,互相協調,統一優化調整,使產品加工不局限于一個工廠內而實現社會化生產。在多品種小批量生產中,1 臺數控機床用于切削的時間只占機動時間的 25%35%,聯成網絡后,可以提高到 60%65%。陜西省知識產權局75五軸聯動數控機床仍然局限于少數資金雄厚的部門,面臨著許多難以解決的問題:表表 18.五五軸軸聯聯動動數數控控機
176、機床床技技術術難難題題難難點點難難點點解解釋釋對控制器、伺服系統要求非常嚴格五個坐標軸運動的合成,旋轉坐標的加入,不但加重了插補運算的負擔,而且旋轉坐標的微小誤差就會大幅度降低加工精度。因此要求控制器有更高的運算精度。它的運動特性要求伺服驅動系統有很好的動態特性和較大的調速范圍。編程抽象操作困難五軸數控機床結構形式多樣,同一段 NC 代碼可以在不同的三軸數控機床上獲得同樣的加工效果,但某一種五軸機床的 NC 代碼卻不能適用于所有類型的五軸機床。數控編程除了直線運動之外,還要協調旋轉運動的相關計算,處理的信息量很大,數控編程極其抽象。五軸數控加工的操作和編程技能密切相關,只有反復實踐,編程及操作
177、人員才能掌握必備的知識和技能。經驗豐富的編程、操作人員的缺乏,是五軸數控技術普及的一大阻力。國內許多廠家從國外購買了五軸數控機床,由于技術培訓和服務不到位,固有功能很難實現,機床利用率很低。后置處理器利用常用后置處理器生成器,只需輸入機床的基本參數,就能夠產生三軸數控機床的后置處理器。而五軸聯動數控機床機床還有兩個旋轉坐標,刀具位置從工件坐標系向機床坐標系轉換,中間要經過幾次坐標變換,目前只有一些經過改良的后置處理器專用后置處理器還有待進一步開發。對 CAD/CAM系統的要求用戶必須借助于成熟的 CAD/CAM 系統,必須要有經驗豐富的編程人員來對CAD/CAM 系統進行操作。刀具半徑補償五軸
178、聯動程序中,目前流行的 CNC 系統均無法完成刀具半徑補償,因為 ISO文件中沒有提供足夠的數據對刀具位置進行重新計算。用戶在進行數控加工時需要頻繁換刀或調整刀具的確切尺寸,按照正常的處理程序,刀具軌跡應送回 CAM 系統重新進行計算。從而導致整個加工過程效率十分低下。投資巨大五軸聯動數控機床價格比三軸聯動機床高出 50%至數倍,除了機床本身的投資之外,還必須對 CAD/CAM 系統軟件和后置處理器進行升級,使之適應五軸加工的要求;必須對校驗程序進行升級。來源:金屬加工在線,國金證券研究所整理(2)多多軸軸聯聯動動技技術術的的專專利利布布局局情情況況全球多軸聯動領域領先的國家或地區主要有中國、
179、日本、美國、韓國、歐洲等;我國多軸聯動技術發明專利公開趨勢與全球多軸聯動發明專利公開趨勢一致,我國多軸聯動近 5 年復合增速略高于全球多軸聯動近 5 年復合增速。截至目前,多軸聯動技術領域的全球發明專利公開量約 5239 件,中國發明陜西省知識產權局76專利公開量約 3672 件。從公開趨勢看,我國多軸聯動技術在 2014 年至 2020 年,發明專利公開量增長較為平穩,這與全球多軸聯動發明專利公開趨勢一致。我國多軸聯動近5年復合增速為16.9%,略高于全球多軸聯動近5年復合增速(14.2%)。圖圖 3 35 5.多多軸軸聯聯動動技技術術發發明明專專利利公公開開量量趨趨勢勢從國內 31 省市和
180、海外來華發明專利布局對比情況看,海外公司在中國布局多軸聯動的專利一直較少,2016 年至 2019 年海外公司在中國布局多軸聯動的專利稍多些,但我國多軸聯動技術方面的發明專利量遠遠多于外國在中國布局多軸聯動的專利量,這也說明我國一直非常重視多軸聯動技術的研發。圖圖 3 36 6.國國內內 31 省省市市與與海海外外來來華華在在中中國國的的發發明明專專利利布布局局對對比比情情況況(多多軸軸聯聯動動)陜西省知識產權局77從技術領域看,國內 31 省市的多軸聯動產業發明專利技術主要涉及機床的零件、部件或附件,用于磨削或拋光的機床、裝置或工藝,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
181、如火焰切割、用激光束加工,組合加工、萬能機床,車削、鏜削,銑削等技術;其中,機床的零件、部件或附件占國內 31 省市發明專利總公開量的 28.8%。圖圖 3 37 7.國國內內 31 省省市市的的多多軸軸聯聯動動技技術術相相關關發發明明專專利利的的技技術術領領域域分分布布注注釋釋:“多多軸軸聯聯動動其其他他”是是指指除除機機床床的的零零件件、部部件件或或附附件件,用用于于磨磨削削或或拋拋光光的的機機床床、裝裝置置或或工工藝藝,釬釬焊焊或或脫脫焊焊、焊焊接接、用用釬釬焊焊或或焊焊接接方方法法包包覆覆或或鍍鍍敷敷、局局部部加加熱熱切切割割如如火火焰焰切切割割、用用激激光光束束加加工工,組組合合加加
182、工工、萬萬能能機機床床,車車削削、鏜鏜削削,銑銑削削之之外外的的多多軸軸聯聯動動技技術術。全球多軸聯動技術的發明專利申請主要分布在中國、日本、美國、韓國、歐洲等國家,其中,中國居首,日本次之,美國第三。從申請人地域分布來看,全球多軸聯動技術的發明專利申請主要分布在中國、日本、美國、韓國、歐洲等國家。其中,中國居首,中國發明專利公開 3672 件,約占全球發明專利公開量的 70.1%,代表企業有科德數控、廣東普拉迪、成都飛機工業、蕪湖洪金機床、北京博魯斯潘精密機床、南京建克機械、無錫大龍馬數控機床制造、佛山市普拉迪數控等。日本次之,發明專利公開 313 件,約占全球發明專利公開量的 6.0%,代
183、表企業有發那科、三菱、日立、松下、東芝、大隈等。美國再次之,發明專利公開 261 件,約占全球發明專利公開量的 5.0%,代表企業有通用電氣公司、布林克曼產品公司、伊雷克托科學工業、波音公司、尹格索碾磨機公司、格里森刀具股份有限公司、西屋電氣公司、赫克公司等。陜西省知識產權局78韓國排名全球第四,發明專利公開 145 件,約占全球發明專利公開量的 2.8%,代表企業有斗山機械工具公司、韓國機械、昌原國立大學產業學院合作社、現代公司、大邱機械研究所、大宇重工、華川機床等。歐洲排名全球第五,發明專利公開 142 件,約占全球發明專利公開量的 2.7%,代表企業有勞斯萊斯、雷諾自動化、莫林斯機械、尤
184、諾瓦公司、西門子公司、庫卡工業等。圖圖 3 38 8.多多軸軸聯聯動動領領域域發發明明專專利利公公開開量量的的全全球球分分布布陜西省多軸聯動技術領域的發明專利公開量共 111 件;陜西省多軸聯動近 5年復合增速為 32.0%,明顯高于中國多軸聯動近 5 年復合增速(16.9%)。截至目前,陜西省多軸聯動技術領域的發明專利公開量共 111 件,占中國多軸聯動技術領域發明專利公開量(3672 件)的 3.02%。從公開趨勢看,陜西省多軸聯動技術發明專利公開量在 2016 年后增長較快,近 5 年復合增速高達 32.0%,明顯高于全國多軸聯動技術發明公開量近 5 年復合增速(16.9%)。圖圖 3
185、39 9.陜陜西西省省多多軸軸聯聯動動技技術術發發明明專專利利公公開開量量趨趨勢勢陜西省知識產權局79從申請人來看,陜西省多軸聯動技術領域的發明專利公開量排名前五位的申請人是西安交通大學(23 件)、西北工業大學(12 件)、西安理工大學(9 件)、中國科學院西安光學精密機械研究所(7 件)、中國航發動力股份有限公司(4件)。陜西省多軸聯動技術領域的發明專利公開量排名前五位的申請人以高校研究所為主。圖圖 4 40 0.陜陜西西省省多多軸軸聯聯動動技技術術發發明明專專利利公公開開量量排排名名靠靠前前的的申申請請人人(3)多多軸軸聯聯動動的的關關鍵鍵技技術術解解讀讀多軸聯動的關鍵技術主要涉及以下幾
186、個方面:采用基于矩形陣列同步擺動機構的多軸聯動加工機床或五軸聯動臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機床,提高多軸聯動數控機床的加工效率;通過對五軸聯動加工機床軌跡誤差的實時監測或匹配各單軸參數,提高多軸聯動數控機床的加工精度;通過自動潤滑系統或上料卸料機構的設置,提高多軸聯動數控機床的自動化程度;通過在五軸聯動作用下驅動刀具運行“S”試件軌跡或基于聯動軌跡誤差建模的輪廓誤差補償方法,提高多軸聯動數控機床的誤差檢測的準確性等。陜西省知識產權局80圖圖 4 41 1.多多軸軸聯聯動動的的關關鍵鍵技技術術解解讀讀3.3.2數控技術(1 1)數數控控技技術術的的發發展展現現狀狀數控技術是一個軟硬件集合體,主要涉
187、及控制裝置、檢測裝置、軟件與算法;數控技術的發展趨勢是“高速、高精、復合、智能”。數控技術是一個軟硬件集合體,主要涉及控制裝置、檢測裝置、軟件與算法。數控技術發展主要經歷了 4 個階段:第一階段:起動階段先后經歷電子管、晶體管、小集成電路、大規模集成電路、小型計算機、微處理器等。第二階段:發展應用階段數控系統微處理器運算速度快速提高,功能不斷完善、可靠性進一步提高。第三階段:產業化成熟階段柔性單元、柔性系統、自動化工廠開始應用。第四階段:更高水平發展模塊化、智能化、系統化、集成化;高速、高效、高精、高可靠性。陜西省知識產權局81圖圖 4 42 2.數數控控技技術術的的主主要要發發展展階階段段資
188、料來源:華安證券研究所高檔數控技術是重要的戰略資源。數控技術根據其加工方式、開放程度、配套平臺等可以分為經濟型、標準型和高檔型。高檔數控技術可以實現全閉環控制、5 軸以上聯動功能,其加工進度和開放性都明顯更具優勢,也是重要的戰略資源。圖圖 4 43 3.數數控控技技術術的的級級別別與與對對應應標標準準資料來源:華中數控招股書,信達證券研發中心數控技術正向著“高速、高精、復合、智能”發展。為滿足數控機床加工需要,數控技術在提高精度和速度的基礎上,還在融合現代信息技術,更加智能化陜西省知識產權局82和開源化?,F在的高檔數控技術已經實現智能化和網絡化,可實現遠程機床診斷、遠程監視等功能,還能將數控系
189、統功能進行重新組合、修改、添加或刪減。(2 2)數數控控技技術術的的專專利利布布局局情情況況全球數控技術領域領先的國家或地區主要有中國、日本、美國、韓國、歐洲等;我國數控技術發明專利公開趨勢與全球數控技術發明專利公開趨勢一致,我國數控技術近 5 年復合增速略高于全球數控技術近 5 年復合增速。截至目前,數控技術領域的全球發明專利公開量約 102804 件,中國發明專利公開量約 17983 件。從公開趨勢看,我國數控技術在 2014 年至 2018 年發明專利公開量增長較快,近三年發明專利公開量增長較為平穩。我國數控技術近 5年復合增速為 11.3%,略高于全球數控技術近 5 年復合增速(10.
190、0%)。圖圖 4 44 4.數數控控技技術術發發明明專專利利公公開開量量趨趨勢勢從國內 31 省市和海外來華發明專利布局對比情況看,海外公司在中國布局數控技術的專利一直較少,2018 年至 2020 年海外公司在中國布局數控技術的專利稍多些,但我國數控技術方面的發明專利量遠遠多于外國在中國布局數控技術的專利量,這也說明我國一直非常重視數控技術的研發。陜西省知識產權局83圖圖 4 45 5.國國內內 31 省省市市與與海海外外來來華華在在中中國國的的發發明明專專利利布布局局對對比比情情況況(數數控控技技術術)從技術領域看,國內 31 省市的數控技術產業發明專利技術主要涉及控制裝置、軟件與算法、檢
191、測裝置等技術;其中,控制裝置占國內 31 省市發明專利總公開量的 28.7%。圖圖 4 46 6.國國內內 31 省省市市的的數數控控技技術術相相關關發發明明專專利利的的技技術術領領域域分分布布注注釋釋:“數數控控技技術術其其他他”是是指指除除控控制制裝裝置置、軟軟件件與與算算法法、檢檢測測裝裝置置之之外外的的數數控控技技術術。全球數控技術的發明專利申請主要分布在中國、日本、美國、韓國、歐洲等國家,其中,中國居首,日本次之,美國第三。從申請人地域分布來看,全球數控技術的發明專利申請主要分布在中國、日陜西省知識產權局84本、美國、韓國、歐洲等國家。其中,中國居首,發明專利公開 17983 件,約
192、占全球發明專利公開量的 17.5%,代表企業有天津市天鍛壓力機、大族激光科技、西安擴力機電、武漢華中數控、上海維宏智能、沈陽高精數控等。日本次之,發明專利公開 12894 件,約占全球發明專利公開量的 12.5%,代表企業有發那科、三菱、日立、天田、松下、大隈、山崎馬扎克、安川電機等。美國再次之,發明專利公開 7607 件,約占全球發明專利公開量的 7.4%,代表企業有通用電氣、伊利諾斯工具制品、波音公司、哈里伯頓公司、西屋電氣公司、施耐德公司、林肯電氣、福特汽車、休斯航空等。韓國排名全球第四,發明專利公開 3335 件,約占全球發明專利公開量的 3.2%,代表企業有斗山公司、三星重工、現代重
193、工、大宇造船、浦項制鐵、華川機床、大宇重工等。歐洲排名全球第五,發明專利公開 2985 件,約占全球發明專利公開量的 2.9%,代表企業有西門子、博世、戴姆勒公司、大眾公司、飛利浦、曼內斯曼公司、賽峰集團、山特維克公司、梅塞爾集團等。圖圖 4 47 7.數數控控技技術術領領域域發發明明專專利利公公開開量量的的全全球球分分布布陜西省數控技術領域的發明專利公開量共 826 件;陜西省數控技術近 5 年復合增速為 17.2%,明顯高于中國數控技術近 5 年復合增速(11.3%)。截至目前,陜西省數控技術領域的發明專利公開量共 826 件,占中國數控技術領域發明專利公開量(17983 件)的 4.59
194、%。從公開趨勢看,陜西省數控技術發明專利公開量在 2017 年至 2019 年增長較快,2020 年。陜西省數控技術近 5年復合增速為 17.2%,明顯高于中國數控技術近 5 年復合增速(11.3%)。陜西省知識產權局85圖圖 4 48 8.陜陜西西省省數數控控技技術術發發明明專專利利公公開開量量趨趨勢勢從申請人來看,陜西省數控技術領域的發明專利公開量排名前五位的申請人是西安交通大學(175 件)、西北工業大學(149 件)、西安擴力機電科技有限公司(50 件)、西安理工大學(29 件)、中國航發動力股份有限公司(16 件)。陜西省數控技術領域的發明專利公開量排名前五位的申請人以高校為主。圖圖
195、 4 49 9.陜陜西西省省數數控控技技術術發發明明專專利利公公開開量量排排名名靠靠前前的的申申請請人人(3)數數控控技技術術的的關關鍵鍵技技術術解解讀讀數控技術的關鍵技術主要涉及以下幾個方面:采用數據控制方法或數控模型陜西省知識產權局86的速度控制方法,可以提高機床的加工效率;通過數控加工中心的傳感器數據或可收納的延伸機構的設置,提高數控機床的檢測精度;通過算法修正頂刀刀位或調整磨削過程中砂輪姿態,提高刀具或鉆頭的耐用度;通過重型機床模塊化設計方法或節能降耗型龍門機床操作系統,降低機床的制造或維護成本等。圖圖 5 50 0.數數控控技技術術的的關關鍵鍵技技術術解解讀讀3.4 從從龍龍頭頭企企
196、業業看看技技術術創創新新方方向向龍頭企業對數控機床產業具有很深的影響,在整個行業中起到示范、引領作用。根據賽迪顧問發布的2019 年數控機床產業數據,2019 年全球 TOP10 數控機床企業排名,按企業營收規模劃分,山崎馬扎克以 52.8 億美元(353.4 億人民幣)排名第一,行業地位顯而易見。而排名第三的德馬吉森精機是德國的德馬吉公司與日本的森精機公司的合資公司,是優勢資源整合的典型代表,且德馬吉森精機的機床在中國和全球均具有較高的知名度。此外,發那科是世界上最大的專業數控系統生產廠家,占據了全球 70%的市場份額,其擁有的數控機床領域發明專利申請量也遠遠超過其他龍頭企業,排名全球首位。
197、國內企業中,創世紀、秦川機床、海天精工均為上市公司,2020 年機床類產品營收分列國內前三名。綜上,通過對山崎馬扎克、德馬吉森精機、發那科、創世紀、秦川機床、海天精工這 6 家國內外龍頭企業進行分析,來挖掘產業的技術創新方向。陜西省知識產權局873.4.1山崎馬扎克圖圖 5 51 1.山山崎崎馬馬扎扎克克競競合合網網絡絡山崎馬扎克營收規模排名世界第一,在全世界 28 個國家設立了 86 處技術中心、技術服務中心及 10 個生產基地,其中包括 2 個中國工廠。日本山崎馬扎克株式會社成立于 1919 年,是一家具有百年發展歷史的全球知名機床生產制造商,可提供包括復合加工、五軸加工、銑削、車削、數控
198、系統及自動化的全面解決方案。2019 年山崎馬扎克以 52.8 億美元(353.4 億人民幣)營業收入在全球數控機床制造企業中排名第一,力壓通快、德馬吉森精機、馬格、天田等德美日知名廠商。表表19.2019年年全全球球重重點點數數控控機機床床制制造造商商排排名名企企業業名名稱稱國國家家和和地地區區營營收收(億億美美元元)1 1山崎馬扎克日本52.82 2通快德國42.43 3德馬吉森精機德國38.24 4馬格美國32.65 5天田日本31.16 6大隈日本19.47 7牧野日本18.8陜西省知識產權局88排排名名企企業業名名稱稱國國家家和和地地區區營營收收(億億美美元元)8 8格勞博集團德國1
199、6.89 9哈斯美國14.81 10 0埃馬克德國8.7山崎馬扎克在全球設立了 86 處服務基地以提供迅速的售前、售后服務,其中包括 36 處技術中心和 48 處技術服務中心。在歐美及亞洲地區建立了 10 個生產基地,其中在中國分別與 2000 年和 2013 年建立了寧夏小巨人機床有限公司和山崎馬扎克機床(遼寧)有限公兩個中國生產基地。圖圖 5 52 2.山山崎崎馬馬扎扎克克發發展展歷歷程程山崎馬扎克在數控機床產業領域共擁有發明專利申請 575 件,主要分布在控制及檢測裝置(199 件)和激光加工機床(108 件)等領域。山崎馬扎克在全球共擁有數控機床產業發明專利申請 575 件,從專利布局
200、領域分布來看,專利量在百件以上的細分領域有兩個,分別是控制及檢測裝置(199件)和激光加工機床(108 件),在刀具、加工中心、軟件與算法、數據車床、主軸等領域均有專利 30 件以上。陜西省知識產權局89圖圖 5 53 3.山山崎崎馬馬扎扎克克數數控控機機床床產產業業細細分分領領域域專專利利分分布布山崎馬扎克的專利布局主要集中在日本本土,排在其后的區域依次為歐洲(97 件)、中國(59 件)、德國(59 件)。從專利布局區域來看,山崎馬扎克在日本布局的專利最多,共有 294 件,占專利申請公開總量的 51.1%,其次為歐洲地區,共有 97 件,占比 16.9%。在中國和德國布局的專利均為 59
201、 件,均占比 10.3%。圖圖 5 54 4.山山崎崎馬馬扎扎克克數數控控機機床床產產業業全全球球專專利利布布局局情情況況陜西省知識產權局90山崎馬扎克歷年的專利申請量經歷了兩次高點,分別是 1992 年的 44 件和2005 年的 46 件,且申請趨勢呈短期快速上升、長期緩慢下跌的特點。從專利申請趨勢來看,山崎馬扎克的專利申請公開量處于大周期波動。1985-1992 年之間,山崎馬扎克的專利申請公開量快速上升,期間復合增速為32.9%,1992 年專利公開量達 44 件,首次達到高峰。但隨后幾年里專利申請公開量迅速下滑,至 2000 年,專利申請公開量止跌。2000-2005 年期間,山崎馬
202、扎克專利申請公開量進入第二次爬坡階段,期間復合增速為 63.0%,2005 年專利公開量達 46 件,達到第二次高點后,專利申請公開量以每年 25.5%的速度再次下滑,直至 2018 年觸底回升。從歷年申請趨勢來看,山崎馬扎克專利申請趨勢呈短期快速上升,長期緩慢下跌的特點。圖圖 5 55 5.山山崎崎馬馬扎扎克克數數控控機機床床產產業業專專利利申申請請趨趨勢勢基于山崎馬扎克機床全零件精度、速度、穩定性等多方面的技術優勢,賦予機器人工智能技術,逐漸建立起了智能工廠技術體系。經過上百年技術積累及不斷的技術創新,馬扎克在機床制造領域中形成了SMOOTH、SPS、DONEINONE、MAZA-Care
203、、AI 等創新技術及理念。從智能化工廠進程來看,早在 2005 年,馬扎克已在第六代數控系統上實現了真正的智能化。馬扎克借助第六代數控 MAZATROL MATRIX,為其機床配備了針對加工熱變位、切削振動、機床干涉、主軸監測、維護保養、車削工作臺、動態平衡性及語音導航等多項智能化技術。馬扎克還通過遠程診斷系統MAZA-CARE 提供主動式的智能服務,主動發現機床問題,實現 24H 遠程服務,以保障機器的生產。陜西省知識產權局91表表20.山山崎崎馬馬扎扎克克創創新新理理念念及及技技術術技技術術類類型型技技術術特特點點示示意意圖圖S SM MO OO OT TH H技技術術全新的軟硬件配置,實
204、現優秀的高速度、高精度、高品質加工;流暢宜人的操作體驗與進程管理以及更加豐富的智能化功能;應對物聯網時代的智能化平臺,輕松實現智能化工廠。S SP PS S技技術術智能工廠管理系統,應用于產品設計、制造以及管理等全生命周期中,使得工藝、程序、計劃等生產準備提前展開。D DO ON NE E I IN NO ON NE E包含了所有的加工流程從放入原材料到最終的加工只在一臺機床上進行M MA AZ ZA A-C CA AR RE E智能化 24 小時服務,遠程診斷,保障機器生產。隨著應用 SMOOTH 技術的第七代數控系統 MAZATROL SmoothX 和MAZATROL SmoothG 的
205、問世,馬扎克機床的智能化、自動化水平進一步提高,朝著“智能化工廠”目標邁進。陜西省知識產權局92SMOOTH 技術通過對話式編程和便捷的參數微調功能,向客戶提供如摩擦攪拌焊、增材制造、高精度和高效率齒輪加工等先進的加工技術;對機器在溫度變化和重復使用過程中所出現的狀態變化進行檢測和補償,保證了高精度加工;新增了 3D 刀具模型管理功能、增加了刀具 ID 種類,提高刀具的適用性,從而達到多機型通用,操作界面也煥然一新,不斷地推進和完善刀具管理和可視化進程。近幾年,山崎馬扎克仍不斷對外發布新產品,全方位呈現了前瞻性的制造技術。2019-2020 年在中國國際機床展覽會上先后發布能夠自主抑制主軸振動
206、的Smooth 人工智能主軸、融合了全工序齒輪加工 AG 技術的復合加工機,以及豐富的面向規?;ㄖ频淖詣踊a品等。2020 年,新冠疫情沒能阻擋馬扎克的技術創新腳步,并先后發布了兩個系列的多款新機型,包括 QTE 系列和 VCE 系列的新產品,從新產品上看到了更多的創新技術。iSMART Factory 是山崎馬扎克多年來技術成果的重要應用,不僅代表了馬扎克全方位的制造愿景,且有助于提升制造業數字化水平2014 年 11 月 20 日,在日本名古屋山崎馬扎克總部宣布了具有前瞻性的iSMART Factory 新概念。iSMART Factory 使用先進的制造單元和系統,采用全數字集成,實現
207、過程控制方面的自由流數據共享監控和操作。在iSMART Factory,MTConnect開放通信協議與過程支持軟件一起工作,并提供連接性以及監控并從所有不同生產車間獲取數據的能力機器、單元、設備和進程。通過個人電腦和便攜式電子設備,如智能手機和平板電腦,實時監測制造數據,提升整體生產力、效率和對客戶/市場的響應能力。iSMART Factory 還為制造業提供了工業互聯網平臺解決方案,包括直接連接到制造設備的硬件、軟件機器監控解決方案。它被設計用于監控你的車間中的每一臺機器,數控機床,非數控機床,制造中心和手工加工,所有這些都被捆綁在一個生產過程制造執行系統中。機器監控提供即時、自動和定時主
208、動電子郵件和文本警報,最大限度地減少停機時間,識別和消除不必要的可選停機,有助于恢復損失的生產時間。陜西省知識產權局93圖圖 5 56 6.山山崎崎馬馬扎扎克克 iSMART FactoryTM 解解決決方方案案概概覽覽3.4.2德馬吉森精機圖圖 5 57 7.德德馬馬吉吉森森精精機機競競合合網網絡絡陜西省知識產權局94德馬吉森精機始于兩家世界知名機床品牌的全球戰略合作,進而帶來了高端技術的整合、銷售與服務網絡的強化和更高的收益及效率等。2009 年,德馬吉(DMG,1870 年創立于德國)和森精機(MORI SEIKI,1948 年創立于日本)兩家世界知名機床品牌開始全球戰略合作。2010
209、年,德馬吉森精機在 IMTS 和 JIMTOF 上進行第一次聯合展覽,2013 年聯盟統一正式更名為 DMG MORI SEIKI,并在中國國際機床展覽會(CIMT)上首次以聯合品牌(DMG MORI)首秀中國。目前德馬吉森精機的營收已超 38 億美元,位列全球第三,已成為真正的世界級機床制造商。圖圖 5 58 8.德德馬馬吉吉森森精精機機重重要要歷歷史史事事件件目前德馬吉森精機在全球79個國家設立了157個銷售和服務網點和14家生產工廠,母公司及子公司達到了 129 家,以及 8 家對外投資的公司。機床產品覆蓋了車削、銑削、超聲加工、激光加工、增材制造等多個領域。德馬吉森精機在數控機床產業共
210、擁有專利申請 856 件,其中發明專利申請共841 件,占比 98.2%,控制及檢測裝置領域是重點專利布局領域,共 270 件,占比 31.5%。德馬吉森精機在全球共擁有數控機床產業發明公開 841 件,從專利布局領域分布來看,控制及檢測裝置是專利布局重點領域,共 270 件,占比 31.5%。專利量在 50 件以上的細分領域僅還包括主軸(96 件)、軟件與算法(84 件)、冷卻/潤滑裝置(74 件)、刀具(74 件)、機床身(55 件)。陜西省知識產權局95圖圖 5 59 9.德德馬馬吉吉森森精精機機數數控控機機床床產產業業細細分分領領域域專專利利分分布布德馬吉森精機的專利布局主要集中在日本
211、本土,共 291 件專利,排在其后的地區依次為德國(155 件)、歐洲(124 件)和美國(111 件),中國排第五,共64 件。從專利布局區域來看,德馬吉森精機在日本布局的專利最多,共有 291 件,占專利申請公開總量的 34.0%,其次為德國專利,共有 155 件,占比 18.1%。歐洲專利共 124 件,占比 14.5%,排名全球第三。在中國布局的專利共 64 件,占比 7.5%,排名全球第五。圖圖 6 60 0.德德馬馬吉吉森森精精機機數數控控機機床床產產業業全全球球專專利利布布局局情情況況陜西省知識產權局96德馬吉森精機的專利申請公開量經歷了低位和高位兩大波動階段,并歷經兩次高點,分
212、別為 2004 年的 50 件和 2016 年的 59 件。從專利申請趨勢來看,德馬吉森精機的專利申請公開量經歷了低位波動和高位波動兩大階段。1966-1996 年之間,德馬吉森精機每年的專利申請公開量較低,期間公開量最高的年份為 1978 年的 16 件。1997 年至今,德馬吉森精機的專利申請公開量處于波段上升階段,其中 1997-2004 年為第一增長期,期間復合增速達 35.4%,2004 年專利公開創歷史新高,共 50 件;2007-2016 年為第二增長期,期間復合增速達 23.2%,2016 年突破前次高點,達到 59 件,近三年專利公開量均不低于 30 件,相較前次回落,專利申
213、請公開量下降有限。圖圖 6 61 1.德德馬馬吉吉森森精精機機數數控控機機床床產產業業專專利利申申請請趨趨勢勢德馬吉森精機將自動化、五軸、多任務、數字化作為公司的重要技術創新戰略。德馬吉森精機將自動化、五軸化、多任務、數字化作為公司的重要技術創新戰略。2019 年 11 月,德馬吉森精機與尼康開展全面業務合作,通過應用該公司擁有的測量和照相機技術,使機床的高精度化成為可能。2019 年德馬吉森精機還新成立了一家專門進行技術研發的公司,以關鍵技術、新機種開發、現有機種改良為運營目標。在關鍵技術方面,主要推進自動化,陜西省知識產權局97特別是切削處理、過程監控、機載測量、運行狀況監測、維持長期運行
214、精度等技術的開發。在新機種開發方面,公司正在推進加強復合加工機床、五軸加工機床和 AM 機床等領域的新技術。這一年,德馬吉森精機還開發了可穩定加工大型零件的車削中心 NLX6000|1000、全軸安裝有刻度反饋、高剛性和冷卻功能實現高定位精度的立式加工中心 DMP70,以及 AM 機器 LASERTEC 12 SLM。此外,隨著 AM 的發展,通過利用備受關注的 Tobology 優化技術,可保持切削能力不變的情況下提高剛性和減輕重量的機床。此外,德馬吉森精機正著眼于“技術循環”的開發,提出可大大減輕客戶復雜、費力和費時的設置等工作負擔的解決方案?!凹夹g循環”是一種將機身、工具和機器人等外圍設
215、備、應用程序和軟件以及CELOS等HMI(Human Machine UI)集成在一起的解決方案。通過使用它,可以輕松快速地高精度加工以前使用特殊機器、特殊程序和復雜工具加工過的高級產品。德馬吉森精機全力打造全球金屬加工數字化生態體系從 CELOS 機床,到 CELOS 生產,最終實現數字化工廠。2013 年 9 月,在德國漢諾威展館舉辦的全球機床第一盛宴EM0(歐洲機床展覽會)上,DMG MORI 首次對外隆重推出了 CELOS 系統。CELOS 系統簡化并加速了從理念到成品的過程。CELOS 應用程序可使用戶實現對訂單、工藝流程數據和機床數據的一體化數字管理、記錄存檔和可視化處理。此外,C
216、ELOS 還與生產排程系統(PPS)和企業資源計劃系統(ERP)兼容,可與計算機輔助設計(CAD)/計算機數控系統(CAM)的應用聯網,且具有很高的擴展性,以面對未來技術的不斷迭代。2018 年,德馬吉森精機向全球展示了其數字化轉型的成果,即,從 CELOS機床,進而是 CELOS 生產,最終實現數字化工廠。德馬吉森精機采取了諸如將構成自動化系統的每個設備模塊化、統一標準等措施,并開發了無需編程的 lopot系統“MATRIS”,可以縮短引入和布局更改時的前置時間很短的時間。在軟件方面,將通過開發是系統 CELOS 通過應用程序提高客戶的便利性,從而推動智能工廠。陜西省知識產權局983.4.3
217、發那科圖圖 6 62 2.發發那那科科競競合合網網絡絡發那科是世界上最大的專業數控系統生產廠家,占據了全球 70%以上的市場份額,但其數控機床的收入一直呈現著周期性的波動。發那科(FANUC)是日本一家專門研究數控系統的公司,成立于 1956 年,目前是世界上最大的專業數控系統生產廠家,占據了全球 70%以上的市場份額。發那科的前身是日本富士通公司(Fujitsu Limited)在二十世紀五十年代成立的專門負責自動化業務的部門“富士通數控”,該部門由畢業于東京大學精密工學科的稻葉清右衛門負責領導。1972 年,該部門從富士通獨立出來成為富士通的子公司富士通發那科公司,后于 1982 年更名為
218、發那科株式會社。圖圖 6 63 3.發發那那科科歷歷史史重重要要事事件件發那科主營業務分為工廠自動化(FA)、機器人(Robot)、數控機床(Robomachine)和服務(Service)四大板塊。工廠自動化業務包括 CNC 數控系統、陜西省知識產權局99伺服電機和激光器;機器人業務包括不同功能和規格的工業機器人,例如弧焊機器人、噴涂機器人、協作機器人等;數控機床業務包括小型加工中心、注塑機、電火花切割機、超精密加工機床等;服務板塊主要是產品的售后服務和維修業務。圖圖 6 64 4.發發那那科科主主要要業業務務板板塊塊和和產產品品圖圖示示2021 財年發那科財營業收入約 52 億美元,其中機
219、器人業務占總收入比重最高,占比約 38%,其次是工廠自動化業務,占比達 27%。而發那科數控機床的收入隨著公司整體收入呈現周期性的波動,2021 年發那科數控機床的業務收入恢復增長趨勢。圖圖 6 65 5.發發那那科科近近年年收收入入及及凈凈利利潤潤情情況況陜西省知識產權局100發那科在數控機床產業共擁有專利申請 7785 件,其中發明專利申請共 7736件,占比 99.4%,實用新型 49 件。發那科在全球共擁有數控機床產業發明公開專利 7372 件,從專利布局領域分布來看,近一半專利都屬于控制及檢測裝置(3714 件)領域,體現了其世界最大數控系統生產商的地位。專利公開量排在前五的領域還包
220、括電火花線切割機床(1956 件)、激光加工機床(684 件)、電火花成型機床(622 件)、軟件與算法(392 件)。圖圖 6 66 6.發發那那科科數數控控機機床床產產業業細細分分領領域域專專利利分分布布發那科的專利布局主要集中在日本本土,共 2417 件,排在其后的地區依次為美國(1263 件)、歐洲(1219 件)和中國(1071 件)。從專利布局區域來看,發那科在日本布局的專利最多共有 2417 件,占專利申請公開總量的 31.0%,其次為美國,共有 1263 件,占比 16.2%。歐洲專利共1219 件,占比 15.7%,排名全球第三。在中國布局的專利共 1071 件,占比 13.
221、8%,排名全球第四。陜西省知識產權局101圖圖 6 67 7.發發那那科科數數控控機機床床產產業業全全球球專專利利布布局局情情況況發那科的專利申請公開量整體呈上升趨勢,2020 年達到了 572 件,創歷史新高,近十年復合增速達到了 24.3%。從專利申請趨勢來看,發那科的專利申請公開量整體呈波段上升趨勢。經過前期技術的不斷積累,1985 年發那科的專利公開量首次達到高點,共 254 件,但隨后在 1986-2000 年之間,專利申請公開量呈下滑趨勢。2001 年至 2010 年,經過十年的戰略調整期,發那科的專利申請公開量進入快速上升期。至 2020 年,專利申請公開量達到了 572 件,同
222、比增長 23.5%,近十年專利申請公開量復合增速達到了 24.3%。圖圖 6 68 8.發發那那科科數數控控機機床床產產業業專專利利申申請請趨趨勢勢陜西省知識產權局102發那科技術演進伴隨著跟全球巨頭公司的合作,技術上的優勢使其牢牢掌握著合作中的控制權。身為前富士通自動化部門的發那科,其本身技術實力不容小覷,在數控和工業機器人領域均取得了多項開創性的成果:例如日本第一臺私人部門的數控機床FANUC NC(1956 年)、日本第一款可連續切削機床和電液脈沖馬達(1959)等。1974 年開始,發那科就已通過數控系統應用到機器人制造,從而提升了發那科的工業機器人精度,為其日后成為全球最大工業機器人
223、制造商奠定基礎。直至 1976 年,伴隨著發那科上市,由發那科數控系統制造機器人也開始量產并裝運。1986 年,發那科的國際化戰略再下一城,與此前未能成功進入數控系統的工業企業巨頭通用電氣公司(GE)結盟,二者共同創建了 GE Fanuc 自動化公司,主要從事數控裝置的生產。合作后,通用電氣將其在美國弗吉尼亞州的工廠的生產裝備移至新公司。直至合作中止,發那科仍舊保留住了原合資公司的全球 CNC 業務和技術,牢牢掌握著主動權。而在中國,早在 1992 年就選擇了中國最強的機床研究所:北京機床所,進行低端數控系統的合作。2003 年則繼續合資成立北京發那科機數控工程公司。隨著工業物聯網熱潮的興起,
224、2015 年 FANUC 與思科公司合作,在美國建立了第一個機器人云端遠程服務系統。2016 年初,FANUC 和思科宣布將一起打造一座用于監控機器人異常狀態的物聯網系統,而底特律的通用汽車正是這個系統的試點工廠。幾個月后,“零停機解決方案”ZDT(ZeroDown Time)誕生了,并贏得了 GM 的創新供應商大獎。3.4.4秦川機床主機仍舊占據秦川機床技術創新主導地位,圍繞“5221”戰略,形成了整機-零部件-制造服務業的完整的產業形態。秦川機床集團有限公司(以下簡稱秦川機床),1965 年從上海內遷至陜西寶雞,是我國精密機床制造行業的龍頭企業,規模位列前三。目前,公司旗下擁有權屬企業秦川
225、機床本部、寶雞機床、漢江機床、漢江工具、沃克齒輪等多家子公司,綜合競爭實力優勢顯著。陜西省知識產權局103圖圖 6 69 9.秦秦川川機機床床競競合合網網絡絡圖圖 7 70 0.秦秦川川機機床床發發展展歷歷程程秦川機床布局有三大層次的產業,包括機床主機、高端制造及核心零部件、智能制造和核心數控技術。2020 年公司提出以“5221”為戰略引領,確定集團的戰略發展路徑。即,銷售收入結構為“5221”,其中機床主機占 50%,高端制造占 20%,核心零件占 20%,智能制造及核心數控技術占 10%。陜西省知識產權局104圖圖 7 71 1.秦秦川川機機械械產產業業布布局局情情況況秦川機床在數控機床
226、領域共擁有專利申請 82 件,其中發明專利申請共 25件,占比 30.5%,涉及齒輪滾刀領域的專利最多,共 24 件。秦川機床在數控機床領域共擁有專利申請 82 件,均為中國專利,其中包括25 件發明專利申請,占專利公開總量的 30.5%;57 件實用新型專利,占專利公開總量 69.5%。圖圖 7 72 2.秦秦川川機機床床專專利利申申請請類類型型分分布布陜西省知識產權局105秦川機床擁有的專利申請中在四級細分領域下涉及刀具領域的專利最多,共涉及 27 件,在數控磨床領域的專利 12 件,在 5 件以上的領域還包括控制及檢測裝置(10 件)、液壓系統(7 件)、導軌(6 件)。圖圖 7 73
227、3.秦秦川川機機床床專專利利申申請請主主要要涉涉及及的的領領域域分分布布截至 2021 年 11 月,秦川機床共擁有有效專利 43 件,占其專利公開總量的52.4%。有效專利中,實用新型專利 31 件,占有效專利總量的 72.1%,有效發明12 件。秦川機床共有失效專利 35 件,從失效原因來看,未繳年費而失效的專利最多,共 21 件,占專利公開總量的 25.6%,其次為因撤回而失效的專利,共 8 件,占專利公開總量的 9.8%。陜西省知識產權局106圖圖 7 74 4.秦秦川川機機床床專專利利申申請請法法律律狀狀態態分分布布情情況況秦川機床的專利申請公開量總體上處于低位波動狀態,近十年專利申
228、請公開量復合增速僅為 4.1%,近三年上升態勢良好,有望突破瓶頸。從專利公開趨勢來看,2008 年以來,秦川機床的專利公開量一直處于低位波動狀態,近十年專利申請公開量復合增速為 4.1%,十年間僅小幅增長,歷年公開量最高為 9 件。其中,近三年專利申請公開量穩步提升,未出現波動,復合增速為 65.1%。截至 2021 年 11 月,當年已新增專利申請公開量 9 件,上升態勢良好,有望創出新高。圖圖 7 75 5.秦秦川川機機床床專專利利公公開開量量變變化化趨趨勢勢陜西省知識產權局107秦川機床堅持主機帶動,打造核心零件強力支撐,突破智能制造及數控關鍵技術的創新戰略。從研發戰略來看,在主機方面,
229、磨齒機一直是秦川機床的核心產品,早期重點開發的數控、高效、大規格 YK 系列磨齒機在精度、效率、規格上已取得了較大的提升,填補了國內外空白。2007 年,秦川機床的 YK7332A 數控成形砂輪磨齒機填補了320 以下高精度高效率數控成形砂輪磨齒機產品國內空白。而 YK7220 數控蝸桿砂輪磨齒機,則在國內外首創開發了小模數直接開齒磨削齒輪技術,填補了國內外空白,達到國際先進水平。但 2014 年以前,磨齒機整體市場需求低迷,過去幾年里,秦川機床主要對 YK 系列的產品進行了整體改造提升。例如,2009 年對 YK73 系列產品磨削效率、測量效率等方面進行攻關整改。隨后幾年里,YK 系列(80
230、0-2000)大規格高效數控磨齒機問世。隨著的不斷改造升級,2013 年的新一代大規格復合型磨齒機 YK72150,工件磨削精度已經可以保持在 4 級以上。2014 年前后,隨著汽車等行業的轉型升級,秦川機床作出積極調整,其中就包括針對轎車自動變速箱的產品結構調整及新技術研發。其中以 YKZ7230、YKS7225、YK7240 等為代表的新產品技術指標接軌國外同類產品。其中,YKS7225 數控蝸桿砂輪磨齒機推出雙工件主軸設計、全閉環數控修整裝置自動借壓力角等創新技術點,磨削精度和生產效率大大提高。YKS7225 數控蝸桿砂輪磨齒機采用十三軸五聯動控制,具有砂輪不停機自動對刀、自動上下料等功
231、能,磨削精度達到國標 3 級(批量 4 級);智能制齒獨立島,可根據客戶要求重構為不同模式的高效齒輪加工單元。另外,YKZ7230 蝸桿砂輪磨齒機采用連續展成磨削原理,適合于大批量齒輪的高效高精度磨削加工。磨削精度達到國標 3 級(批量 4 級),磨齒效率預期達國際同類產品的 80%以上。截至 2020 年,秦川機床集團本部在汽車自動變速器齒輪(箱)數字化加工領域的多款產品已填補國內空白。秦川機床的 1 米和 4 米兩種規格的大型數控成形磨齒機,機床磨削精度分別達到 GB/T10095-2008 2 級和 3 級,不僅填補了國內空白還提升了我國新能源汽車變速箱制造水平。陜西省知識產權局108圖
232、圖 7 76 6.秦秦川川機機床床磨磨齒齒機機技技術術創創新新成成就就核心零部件方面,秦川機床重點布局機器人減速器、滾珠絲杠、直線導軌、精密齒輪(箱)、液壓元件及系統等基于復雜型面加工裝備技術溢出的關鍵功能部件。近兩年,秦川機床在機器人關節減速器方面取得了重大成就。秦川機床目前擁有 BX-E、BX-C、DX-F 三系列機器人減速器,產品性能指標(傳動精度、回差等)已達到國際頂尖水平。圖圖 7 77 7.秦秦川川機機床床機機器器人人減減速速器器構構成成陜西省知識產權局109其中 BX-E 系列的減速器的扭矩可以達到 4124410Nm 的區間,減速比為121。BX-C 系列的減速器的扭矩可以達到
233、 984900Nm,減速比為 36.75。針對現有的減速器均采用一輸入一輸出的方式,只能滿足特定速度的輸入輸出,使得減速器的使用受到限制的問題,秦川機床還研制了一種多功能行星減速器,能夠輸出多輸入輸出的模式。通過在內齒殼、行星架及中心軸上分別設置固定件,使得減速器實現了多點輸入和輸出的方式,使得減速器能夠實現多種輸出速度,擴大了減速器的使用范圍。表表21.減減速速器器相相關關專專利利信信息息專專利利申申請請號號:CN201720576594.X專專利利名名稱稱一種多功能行星減速器申申請請日日期期2017-05-23技技術術效效果果通過在多個固定件,使得減速器實現了多點輸入和輸出的方式,使得減速
234、器能夠實現多種輸出速度,擴大了減速器的使用范圍,并且制造難度較低,可以顯著降低制造成本。技技術術圖圖解解在智能制造及數控關鍵技術方面,秦川機床早已建立了數字化車間和系統集成,設立機床再制造及工廠服務,這些已有良好的基礎。例如公司采用模塊化桁架式柔性生產線電氣控制系統,多組桁架系統安裝于橫梁上,用于對相對應位置的終端設備進行生產操作;每組桁架系統的電機上均安裝有電機驅動模塊;電機驅動模塊用于驅動電機運動,帶動每組桁架系統移動,完成運料;每組桁架系統陜西省知識產權局110的操作機構上均安裝有操作模塊,用于驅動操作機構對終端裝備進行上下料??蓾M足對多品種的加工工藝和小批量產能需求,且效率高。表表22
235、.模模塊塊化化桁桁架架式式柔柔性性生生產產線線電電氣氣控控制制系系統統專專利利信信息息專專利利申申請請號號:CN201910291858.0專專利利名名稱稱一種模塊化桁架式柔性生產線電氣控制系統申申請請日日期期2019-04-12技技術術效效果果針對多品種的加工工藝和小批量產能需求,采用了模塊化控制的電氣系統,控制桁架系統進行 X 軸方向和 Y 軸方向進行運料、上料和卸料的動作,并且配合終端設備,能夠將人工的勞動通過裝置系統進行自動化的控制、完成,代替人工勞動力,大大提高了工作效率。技技術術圖圖解解數控系統是打造工業化數字化基礎。秦川機床依托秦川數控、寶雞機床研發了多個數控系統。QCNC680
236、3 數控內孔曲線磨床專用數控系統、QCNC6832 數控系統、QCNC6850 數控系統均實現了良好運用。以 QCNC6850 數控系統為例,該系統已廣泛用于各種機床:VMC80W 五軸聯動銑車復合加工中心、QMK002五軸聯動弧齒錐齒輪銑齒機、QMK009 五軸聯動弧齒錐齒輪磨齒機等??扇菁{最大 32 個軸、最多 8 個軸組;速度環采樣周期為 100us,速度環帶寬 260Hz。QCNC6850 數控可以方便的連接到市場上的主要網絡,如以太網 Ethernet TCP/IP、FIPWAY 等。這使系統很容易集成到全球自動化加工中,實現數字工廠。陜西省知識產權局111圖圖 7 78 8.QCN
237、C6850 數數控控系系統統功功能能及及技技術術特特點點從機床到控制網絡平臺,是數控系統龐雜的控制電路實現了各種控制信號的輸入輸出,從而實現了從低到高的信息交換、監控。再通過智能化終端,利用工業以太網技術將所有數控化、智能化設備通過交換機與上位機進行數據交換,達到對所有設備的數據備份、狀態、停機率統計、故障診斷、故障排除等在線時時判斷解決,形成完整的設備資料檔案。例如,在專利申請號為CN201610093858.6的發明專利中,數控系統對伺服驅動控制的接口電路主要通過各控制信號的總線輸入,軸地址信號相應控制的方式實現了速度控制信號的高精度轉換。如此 保證控制地準確性。表表23.數數控控系系統統
238、相相關關專專利利信信息息專專利利申申請請號號:CN201610093858.6專專利利名名稱稱數控系統對伺服驅動控制的接口電路申申請請日日期期2016-02-19技技術術效效果果各控制信號的總線輸入,軸地址信號相應控制的方式實現了速度控制信號的高精度轉換。技技術術圖圖解解陜西省知識產權局112子公司秦川寶儀在關鍵技術攻關方面:抗震壓力表高壓膜盒工藝技術攻關,形成了行業領先的高壓膜盒壓制的核心工藝參數;密度控制器低阻值接點組技術攻關,突破了困擾已久的產品產能制約。漢江工具開發了車齒刀設計軟件和砂輪修形軟件,對車齒刀加工中的基準加工技術、刃口鈍化技術和檢測技術進行深入研究,形成了企業自有的車齒刀具
239、設計軟件和檢測技術;在硬質合金刀具的齒形磨削和基準加工方面,通過磨料和磨削工藝的改進,刀具的基準精度有了長足進度,通過齒輪測量儀超細規格測針的開發,解決了小模數齒輪刀具齒形檢測的難題;開發出了復雜刀具的高精度檢測方法,提高了復雜型線刀具的檢測精度和制造精度。截至 2014 年,秦川機床的數控高速車軸(車橋)磨床、數控雙砂輪架車軸專用磨床,成功替代進口;漢江機床研制的系列數控螺桿磨床、數控螺桿銑床實現替代進口;秦川機床在數控硅片多線切割機床領域,打破了國外技術壟斷,促進我國光伏裝備的自主化發展。寶雞機床開發的車銑中心、銑車復合中心、橫管降膜熱壓式蒸餾水機等技術水平達國際先進。2015 年期間,公
240、司研制成功一批填補國內外空白的高新技術產品,其中:秦川機床研發的 QJK006 整體葉盤復合銑床,通過一次裝夾,可實現盤銑、插銑和側銑的復合加工工藝,是實現新一代航空發動機整體葉盤高效低成本制造的一種新方案;QYF007 針齒殼磨床,該機床是高精度關節減速器的關鍵加工設備,采用新型床身布局,精準修形保證零件的高輪廓度要求,此機床研制成功將填補國內空白,滿足國家機器人產業發展需求和市場需求,解決國內現有機床效率低下且精度不容易保證的問題。秦川格蘭德針對軸承、新能源、高速鐵路、汽車、軍工、機床工具等行業相繼開發的數控軸承滾道磨床、數控高速外圓磨床,成功替代進口;漢江機床成功研制大型空心滾珠絲杠副、
241、SK6520 數控蝸桿銑床、HJY055A 絲杠動態測量儀等,標志著公司在大型空心滾珠絲杠副的研發能力上有了進一步的提升;漢江工具研制出高精度新型車齒刀、螺旋漸開線花鍵拉刀、諧波插齒刀等新型刀具,替代進口,市場潛力巨大。寶雞機床開發的數控車床、桁架機器人、臥式車床等技術水平達國內領先;秦川機床的弱剛度復合材料超聲切削關鍵技術與裝備項目,被列入國家 863 計劃;完成了人字齒銑齒機、氣動閥自動裝配檢測生產線、BX20E 減速器軸承滾道制造加工、MS500 激光切割鉆孔陜西省知識產權局113機床、轉向桿齒條拉刀、高精度新型車齒刀等功能部件項目的研究。3.4.5海天精工圖圖 7 79 9.海海天天精
242、精工工競競合合網網絡絡海天精工一直致力于高端數控機床領域的業務開展,近年來營收增長較快,行業內排名前五。海天精工前身為寧波大港天新機械有限公司,由海天股份和雷爾有限共同出資組建,后于 2002 年 8 月正式更名為精工機械。目前公司已是寧波一家專業制造數控機床的國家高新技術企業,也是國家重大技術裝備企業,由海天股份控股,于 2016 年在上海證券交易所上市。圖圖 8 80 0.海海天天精精工工歷歷史史沿沿革革陜西省知識產權局114海天精工一直致力于高端數控機床的研發、生產和銷售,數控龍門加工中心是其主要領域,并帶動了數控臥式加工中心、數控臥式車床、數控立式加工中心、數控立式車床等多種產品的業務
243、發展,涉及航空航天、高鐵、汽車零部件、模具等多個領域。圖圖 8 81 1.海海天天精精工工各各類類機機床床營營收收占占比比情情況況海天精工定位于高端數控機床,因此,其競爭對手主要來自臺灣、韓國、日本的成熟機床廠家,并用定制化設計、規?;a、全方位服務逐步實現進口替代并占有優勢的行業地位。根據 2020 年年報顯示,海天精工營收排名行業第五位,且保持較高的增速,2020 年營收同比增長 40.1%。圖圖 8 82 2.海海天天精精工工 2020 年年營營收收排排名名陜西省知識產權局115海天精工在數控機床領域共擁有專利申請 299 件,其中發明專利申請共 89件,占比 29.8%,涉及加工中心
244、領域的專利最多,共 72 件。海天精工共擁有專利申請 299 件,均為中國專利,其中包括 89 件發明專利申請,占專利公開總量的 29.8%;210 件實用新型專利,占專利公開總量 70.2%。圖圖 8 83 3.海海天天精精工工專專利利申申請請類類型型分分布布海天精工擁有的專利申請中涉及加工中心領域的專利最多,共涉及 72 件,在刀具領域的專利 69 件,在 20 件以上的領域還包適導軌(47 件)、冷卻/潤滑裝置(30 件)、主軸(24 件)、液壓系統(20 件)、轉臺(20 件)。圖圖 8 84 4.海海天天精精工工專專利利申申請請主主要要涉涉及及的的領領域域分分布布截至 2021 年
245、11 月,海天精工共擁有有效專利 133 件,占其專利公開總量的44.5%。有效專利中,實用新型專利 91 件,占有效專利總量的 68.4%,有效發明陜西省知識產權局11642 件。海天精工共有失效專利 134 件,從失效原因來看,因放棄而失效的專利最多,共 93 件,占專利公開總量的 31.1%,其次為因避重授權而失效的專利,共 21 件,占專利公開總量的 7.0%。圖圖 8 85 5.海海天天精精工工專專利利申申請請法法律律狀狀態態分分布布情情況況海天精工的專利申請公開量經歷了“過山車”式的增長,快速上升期年復合增速達 60.6%和快速下滑期年復合增速-16.7%。從專利申請趨勢來看,海天
246、精工的專利申請量經歷了兩個階段。第一階段為2008-2015 年期間,海天精工的專利公開量逐年上升,期間復合增速達到了 60.6%,并于 2015 年創下歷史新高,達到 55 件。第二階段為 2015 年至今,專利公開量快速下滑,近五年平均復合增速為-16.7%,2021 年專利申請公開量下降到 22 件。圖圖 8 86 6.海海天天精精工工專專利利申申請請趨趨勢勢陜西省知識產權局117研發戰略方面,海天精工在各領域針對性加強產品的研發,鞏固自身技術優勢的同時通過購買世界頂級精密加工設備等方式提升制造技術及精密加工能力。2017 年海天精工進一步優化了產品系列,以模塊化、標準化、系列化為重心。
247、公司對現有針對模具市場的高速龍門加工中心持續改進設計,針對航空航天和高鐵行業的專業化的高速五軸聯動機床的改進設計,研發數控高速臥式加工中心,提高機床快速進給速度,并可連線成 FMS 柔性加工單元。研發適合盤類車削加工的多軸可連線數控車床。同時研發適合于批量生產的模具加工機床的高速電主軸、數控車床的動力刀塔、數控臥式加工中心的力矩電機驅動轉臺、FMS柔性加工單元的輸送小車等功能部件。圖圖 8 87 7.FMS 生生產產線線2018 年,海天精工貼合市場進行了產品規劃調整,加大針對行業應用的研發投入。公司提出深化開拓汽車零部件(含新能源汽車)、高速機車等下游市場以及海外客戶,拓展新的收入增長點。公
248、司進一步圍繞汽車工業(含新能源汽車)、通用航空、鐵路機車、模具等重點行業研發更加貼合市場需求的產品,強化產品在高速、高精、柔性、智能等方面的性能。新產品的研發運用核心的功能部件關陜西省知識產權局118鍵技術,突顯技術創新能力,爭取突破核心功能部件過度依賴進口的瓶頸。圖圖 8 88 8.海海天天精精工工行行業業應應用用2019 年,海天精工進一步圍繞著汽車零部件、航天航空、模具三大行業,向著高速、高精、柔性智能三個方向研發更加適應市場的產品。產品研發更突出創新和核心技術的掌握,包括核心的功能部件和核心軟件。并著力在小型機器的性價比、規?;蠈崿F突破。制造過程的信息化和標準化。2019 年繼續推進
249、制造過程信息化和標準化的生產模式,以此來提高生產效率,降低制造成本,提高市場的快速反應能力。2020 年,海天精工針對新能源汽車、5G 通訊等行業研發性價比更高的產品,實現產品的差異化、自動化和智能化。針對航空航天等優勢行業,鞏固公司產品的優勢地位,并進一步提升產品性能和應用適應能力,提升市場的占有率。堅持模塊化策略,進一步拓展傳統優勢產品模塊,使產品更全面的適應不同客戶的需求,提升競爭壁壘。圍繞高速、五軸機床的研發,進一步研發相應的功能部件,提高核心功能部件的自主化程度。并繼續推進制造過程信息化和標準化的生產模式。2021 年,公司豐富批量化小型機床的品種,完成實現批量化生產的研發架陜西省知
250、識產權局119構調整;鞏固龍門加工中心的產品優勢,提升產品性能和應用適應能力,提升市場的占有率;重點圍繞航 空航天、新能源汽車等應用進行高速電主軸、附件頭等功能部件的研發,提高核心功能部件的自主化程度。圖圖 8 89 9.海海天天精精工工技技術術路路線線海天精工針對汽車行業進行了數控機床共性和關鍵技術的創新,以 CFV 系列為代表的產品具備環保、高效、高精度等特點。隨著汽車行業市場競爭的進一步加劇,對汽車及零部件加工設備也有了更高的要求。海天精工加強了針對汽車行業的數控機床共性和關鍵技術的創新,如高速度化技術、智能化技術、復合化技術和環保技術等。創新技術的應用使汽車及零部件加工更加高效、高精度
251、、高可靠性。目前汽車行業相關的產品包括立式加工中心 CFV 系列、臥式加工中心 HPCII 系列、HTCII 系列等。以 CFV 系列為例,其有 CFV600/900/1100 三種型號,對應三種加工行程。CFV 系列機床為 A 字形單立柱固定,工作臺移動結構,基礎部件高剛性,移動部件輕量化,賦予環保、節能等特性。陜西省知識產權局120圖圖 9 90 0.CFV 系系列列產產品品加加工工范范圍圍海天精工通過對機床液壓動力單元進行改進,控制了液壓油的發熱量,因此更節能更環保。例如,在專利號為 CN201510945902.7 的專利中,公開了一種節能型機床液壓動力單元,其油箱部分的作用是為蓄能器
252、間斷補充壓力及回油收集,閥組部分的作用是向機床功能單元間斷提供液壓能,實現液壓功能;由于電機泵組間斷動作,動作時間短且可控,電機泵組無需持續運行并保壓,從而可有效減少因電機泵組連續運轉造成的振動,同時大幅減少液壓油的溫升,間斷動作的電機泵組對油箱容積的要求小,用油量少,占用空間小,節能環保。圖圖 9 91 1.一一種種節節能能型型機機床床液液壓壓動動力力單單元元陜西省知識產權局1213.4.6創世紀圖圖 9 92 2.創創世世紀紀競競合合網網絡絡圖圖創世紀通過收購方式進入機床行業,目前高端智能裝備已成核心業務,2020年機床業務營收及機床銷量在國內機床廠商中均排名第一。廣東創世紀智能裝備集團股
253、份有限公司(以下簡稱“創世紀”)注冊地位于廣東省東莞市,公司以高端智能裝備業務為核心主業,集高端智能裝備的研發、生產、銷售、服務于一體,定位為“行業領先的高端智能裝備整體解決方案服務商”。圖圖 9 93 3.公公司司業業務務模模式式陜西省知識產權局122公司前身是廣東勁勝智能集團股份有限公司(簡稱“勁勝精密”),是領先的電子產品精密結構件制造商,為手機、平臺電腦、智能穿戴設備等提供精密結構件。勁勝精密于 2015 年收購深圳創世紀(主要從事數控機床業務),從而進入機床行業。2020 年公司正式更名為廣東創世紀智能裝備集團股份有限公司,主營高端智能裝備業務,并剝離了原有的電子產品精密結構件業務。
254、圖圖 9 94 4.創創世世紀紀發發展展歷歷史史目前,創世紀的數控機床產品品種齊全,包括鉆攻機、立式加工中心、臥式加工中心、龍門加工中心、數控車床、雕銑機、玻璃精雕機、高光機、激光切割機等系列精密加工設備,廣泛應用于 3C 消費電子領域、5G 產業鏈、機械制造、醫療器械、新能源汽車、汽車零部件、工程機械等領域的核心部件加工。圖圖 9 95 5.創創世世紀紀產產品品系系列列圖圖示示在國內市場,從產品營收來看,2020 年中國主要機床上市公司中,創世紀以 30.93 億元營收位居第一,遠超其他機床廠商。從機床銷量上看,創世紀以 1.57萬臺的銷量位居第一。陜西省知識產權局123圖圖 9 96 6.
255、2 20 02 20 0 年年中中國國主主要要機機床床制制造造商商比比較較創世紀在數控機床領域共擁有專利申請 295 件,包括發明專利申請 63 件,其中發明授權 9 件,實用新型 232 件。創世紀在數控機床領域共擁有專利申請 295 件,其中包括 63 件發明專利申請,占專利公開總量的 21.4%,232 件實用新型專利,占專利公開總量 78.6%,發明專利申請中發明授權 9 件。圖圖 9 97 7.創創世世紀紀數數控控機機床床領領域域專專利利類類型型分分布布創世紀擁有的專利申請中主要涉及刀具領域的專利最多,共涉及 54 件,其次為加工中心相關領域的專利,共 35 件,專利量在 10 件以
256、上的領域還包括主軸(31 件)、導軌(29 件)、冷卻/潤滑裝置(23 件)、控制及檢測裝置(20 件)、氣動系統(13 件)、機械手(11 件)領域。陜西省知識產權局124圖圖 9 98 8.創創世世紀紀專專利利申申請請細細分分領領域域分分布布情情況況截至 2021 年 11 月,創世紀共擁有有效專利 209 件,占其專利公開總量(295件)的 70.8%。有效專利中,實用新型專利 200 件,占有效專利總量的 95.7%,有效發明 9 件。創世紀共有失效專利 61 件,從失效原因來看,未繳年費而失效的專利最多,共 29 件,占專利公開總量的 9.8%,其次為因駁回而失效的專利,共 21 件
257、,占專利公開總量的 7.1%。圖圖 9 99 9.創創世世紀紀專專利利申申請請法法律律狀狀態態分分布布陜西省知識產權局125創世紀的專利公開量總體呈正態分布 2012-2018 年期間復合增速達 57.7%,2018 年專利公開量達到最高,共 123 件,但近兩年專利公開量呈現斷崖式下降。從專利公開趨勢來看,至 2012 年起,創世紀的專利公開量總體上呈正態分布。2012-2018 年期間專利公開量呈上升趨勢,2018 年專利公開量上漲至 123 件,為歷年來最高,期間年平均復合增速達 57.7%;其中 2018 年同比增長近 3.6 倍。但近兩年,隨著公司重組以及進入核心業務轉變的窗口期,創
258、世紀專利公開量呈現斷崖式下降,2019 年同比下降 70.7%,2020 年專利公開量僅為 2 件。圖圖 1 10 00 0.創創世世紀紀數數控控機機床床產產業業專專利利公公開開趨趨勢勢公司研發活動圍繞“整機+”展開,即以整機研發為基礎,積極布局關鍵部件研發、數控系統的二次開發、“機床云”平臺開發等。在整機研發方面,創世紀在用戶需求不斷提高的驅動下,持續推動整機加工精度、加工速度、加工效率、穩定性的代際提升。按照“生產一代、試制一代、研發一代、預研一代”的整機研發戰略,目前公司已完成“第六代”鉆攻機的整機研發及批量生產。在鉆攻機整機技術研發的基礎上,結合通用機床客戶的加工特點,公司開發出新一代
259、立式加工中心明星產品 T-V856S,獲得市場的高度肯定。除此之外,公司在龍門加工中心、臥式加工中心、數控車床等整機研發方面也取得積極成果。陜西省知識產權局126圖圖 1 10 01 1.創創世世紀紀立立式式加加工工中中心心 T-V856S在關鍵部件研發方面,公司在主軸、刀庫、B/C 軸轉臺、直角銑頭、數控系統等核心部件技術研發方面取得積極成果,目前已獲得主軸相關專利 26 項,并實現 50%的自主化率;獲得刀庫相關專利 24 項,并實現 90%的自主化率。在數控系統的二次開發方面,基于海量機床應用數據和對客戶個性化需求的深入分析,創世紀在數控系統源代碼的基礎上,積極開展基于客戶真實需求的數控
260、系統二次開發,并經過多次版本升級迭代,目前已實現 5 大模塊、30 多個界面的開發,能夠為客戶在參數調整、簡易編程、刀具使用、權限管理等方面提供更方便、快捷的加工體驗。公司還聯合華中數控共同開發精雕機數控系統(TaiKan818D),目前已經在部分精雕機上實現應用。在“機床云”平臺的研發方面,創世紀致力于“一體化的高端智能裝備整體解決方案”能力建設,構建了創世紀“機床云”平臺,通過機床設備聯網、數據傳輸、數據計算分析,幫助下游客戶實現以“云平臺”為依托的數字化生產過程管控,通過電腦、手機等終端設備,實現程序管理、設備狀態監控、設備運維、自動化生產、成本績效管理等功能,從而提高生產過程的智能化水
261、平。目前,創世紀“機床云”已在第六代鉆攻機產品中應用推廣。陜西省知識產權局127圖圖 1 10 02 2.創創世世紀紀“機機床床云云”平平臺臺示示意意圖圖在具體研發方向上,公司圍繞高精度、高速度、高效率、高穩定性數控機床產品,持續開展技術攻關與研發。公司對產品在高精度、高速度、高效率、高穩定性方面一直具有較高的要求,相關的技術攻關與研發也是圍繞上述幾方面展開。在高精度方面,公司圍繞誤差控制,從幾何誤差、運動誤差、熱誤差等方面持續提升精度,特別是在熱誤差控制方面,通過實驗和驗證對比分析,以及利用云技術、大數據技術掌握不同結構件隨時間、溫度、環境變化的規律,不斷優化機床結構設計,一方面采取“堵”抑
262、制熱延伸結構,選擇不同材料和采用潤滑技術、中空冷卻技術等減少發熱和快速傳導熱量,另一方面采取“補”利用云技術、大數據技術、數字控制技術等進行熱位移補償。公司在 H 系列立式加工中心產品中成功解決了熱位移技術難題。圖圖 1 10 03 3.熱熱位位移移相相關關專專利利技技術術陜西省知識產權局128在高速度方面,公司強化在高速進給系統方面的研發。一方面,加強高速直線電機驅動技術的研究應用,取代傳統伺服電機和滾珠絲杠驅動,簡化傳動系統,縮短傳動鏈,實現高動態性能;同時開發了多款直線電機高速機床,顯著提高快移速度、切削速度,動靜性能更穩定;另一方面,強化加工運行速度的研究,通過分析加工工藝、加工材料、
263、加工刀具、加工程序,確定最佳加工參數,進而匹配機床最佳運行參數,如主軸轉速、進給速度等。在高效率方面,創世紀致力于不斷提升產品加工效率。例如:最新研發的800 系列四頭精雕機(四軸),配置機械手自動上下料,操作簡單,高效便捷;公司研發的雙交換工作臺臥式加工中心,可實現不停機加工操作,極大提高效率。此外,隨著自動化技術的不斷成熟,創世紀還成立了自動化部,整合機器人技術、自動化技術、智能技術和高效加工技術,加大智能化生產線的研究和應用,目前多個項目已經落地實施。在高穩定性方面,一直以來,創世紀通過工程驗證、應用技術驗證和用整機環境模擬分析,利用大數據、仿真模擬技術等進行分析驗證,切實發現影響機床穩
264、定性、可靠性的薄弱環節和因素,進而改善提高。如在穩定性測試方面,持續開展機床抗擾度測試、機床加工振動測試、機床各部件的剛度和固有頻率測試、主軸軸心軌跡和階次測試、機床部件的鹽霧和浸泡試驗、機床與電子部件的電磁兼容性測試、鑄件的拉力測試、機床結構有限元分析等,不斷提高機床穩定性。3.4.7龍頭企業比較分析企業營收規模上,國內外企業仍有不小的差距,核心產品系列數量不足成為主要原因之一。目前,國外數控機床龍頭企業營收規模均可達百億人民幣以上,我國機床市場雖有近 2000 億人民幣的龐大規模,但秦川機床、海天精工、創世紀的機床業務營收尚未超過 50 億。國內龍頭企業產品品類布局與全球龍頭企業存在差距,
265、導致收入占比較大的核心產品系列數量不足。根據各公司官網,創世紀、海天精工、秦川機床等我國數控機床龍頭在機床領域的產品布局已經較為全面,除了立加、臥加、龍門等通用產品,還布局了雕銑機、數控車床、走心機、玻璃精雕機、激光切割機、五軸陜西省知識產權局129加工中心等產品。但產品品類、細分品類與全球數控機床龍頭仍有很大差距,主要體現在:一是山崎馬扎克、德馬吉森精機、發那科等全球龍頭均有數控系統、應用軟件等機床產品,且已經將品類拓展到工業機器人等領域。二是以臥式加工中心為例,山崎馬扎克擁有 u Series、FF、HCN、HCN-Q、MEGA、ORBITEC、UN 等 7 個系列產品,海天精工僅有 H、
266、HUP 等 2 個系列產品,創世紀僅有 T-H11、H-500S、H-63S 等 3 款產品。表表24.國國內內外外數數控控機機床床龍龍頭頭企企業業營營收收規規模模、核核心心產產品品比比較較企企業業名名稱稱國國家家營營收收規規模模核核心心產產品品山山崎崎馬馬扎扎克克日本52.8 億美元CNC 車床、復合車銑加工中心、立式加工中心、臥式加工中心、CNC 激光系統、FMS柔性生產系統、CAD/CAM 系統、CNC 裝置德德馬馬吉吉森森精精機機德國38.2 億美元數控車削中心、銑削加工中心,先進加工技術(ULTRASONIC/LASERTEC)以及軟件解決方案和自動化系統發發那那科科日本47 億美元
267、小型加工中心、電動 注塑機、電火花線切割機、超精密加工機床秦秦川川機機床床中國17.03 億人民幣磨齒機海海天天精精工工中國15.95 億人民幣數控龍門加工中心創創世世紀紀中國30.93 億人民幣高速鉆銑攻牙加工中心國外龍頭企業專利保護程度較高,以發明專利申請為主,且產業鏈布局較為全面,國內企業專利數量上存在劣勢且均缺少海外專利,在產業鏈方面仍待補足,其中國內龍頭企業均將刀具作為重點領域布局。從專利布局來看,絕對數量上,國內龍頭企業處于劣勢,在國內企業中,又以秦川機床的專利數量最少。從技術保護角度來講,發明專利的保護程度更高。山崎馬扎克、德馬吉森精機、發那科專利布局以發明專利為主,而創世紀、海
268、天精工、秦川機床為代表的國內企業發明專利申請占比不到兩成,且均缺少海外布局專利。表表25.國國內內外外龍龍頭頭企企業業數數控控機機床床產產業業中中公公開開專專利利情情況況比比較較企企業業名名稱稱專專利利公公開開量量發發明明公公開開量量實實用用新新型型公公開開量量發發明明公公開開量量占占比比創創世世紀紀2954723215.9%海海天天精精工工2994621015.4%秦秦川川機機床床82135715.9%山山崎崎馬馬扎扎克克5755750100.0%陜西省知識產權局130企企業業名名稱稱專專利利公公開開量量發發明明公公開開量量實實用用新新型型公公開開量量發發明明公公開開量量占占比比德德馬馬吉吉
269、森森精精機機8568411598.2%發發那那科科778577364999.4%從三家國內龍頭企業的有效發明專利資產情況來看,盡管創世紀在數控機床領域中申請的發明專利較多,但其目前的有效發明專利僅占其發明公開量的19.1%,大部分發明申請未獲得授權。在有效發明專利資產數量上海天精工明顯優于創世紀和秦川機床。秦川機床盡管發明公開的絕對數量較少,僅有 13 件,但基本都獲得了授權,且目前的有效發明專利數量占其發明公開量的 92.3%,有效發明專利資產數量超過了創世紀。表表26.國國內內龍龍頭頭企企業業數數控控機機床床產產業業中中有有效效發發明明專專利利資資產產情情況況比比較較企企業業名名稱稱發發明
270、明公公開開量量發發明明授授權權量量有有效效發發明明量量有有效效發發明明占占發發明明公公開開量量的的比比重重創創世世紀紀479919.1%海海天天精精工工46434291.3%秦秦川川機機床床13121292.3%從產業鏈布局來看,山崎馬扎克、德馬吉森精機、發那科產業鏈覆蓋全面,除了各自有重點布局的細分領域以外,還涉及專利布局的細分領域接近 30 個。而國內龍頭企業中,創世紀、海天精工、秦川機床涉及專利布局的細分產業在20 個左右。表表27.國國內內外外龍龍頭頭企企業業數數控控機機床床產產業業專專利利布布局局比比較較產產業業領領域域山山崎崎馬馬扎扎克克德德馬馬吉吉森森精精機機發發那那科科創創世世
271、紀紀海海天天精精工工秦秦川川機機床床控控制制及及檢檢測測裝裝置置199270371420910激激光光加加工工機機床床10823684200刀刀具具637495546927加加工工中中心心58192535720軟軟件件與與算算法法4684392114數數控控車車床床32441005141主主軸軸309617631242陜西省知識產權局131產產業業領領域域山山崎崎馬馬扎扎克克德德馬馬吉吉森森精精機機發發那那科科創創世世紀紀海海天天精精工工秦秦川川機機床床冷冷卻卻/潤潤滑滑裝裝置置197413323303進進給給機機構構1943176000機機械械手手17172611152導導軌軌1217829
272、476電電火火花花線線切切割割機機床床991956000數數控控鉆鉆床床9753000轉轉臺臺93971202伺伺服服系系統統88243214機機床床身身655121080排排屑屑裝裝置置53441860電電火火花花成成型型機機床床52622000數數控控銑銑床床41024011立立柱柱3006100數數控控鏜鏜床床2713020軸軸承承2611000液液壓壓系系統統1900207絲絲杠杠1501084電電機機15284560數數控控磨磨床床13242012數數控控壓壓力力機機1126000數數控控沖沖床床1029000高高壓壓水水切切割割機機床床100000超超聲聲波波加加工工機機床床010
273、401鑄鑄件件010660數數控控剪剪板板機機0113000氣氣動動系系統統0001351數數控控自自動動焊焊接接設設備備0062000機機床床用用鋼鋼材材000000數數控控折折彎彎機機000000數數控控彎彎管管機機000000火火焰焰切切割割機機床床000000陜西省知識產權局132從專利量和近三年專利活躍度綜合來看活躍的細分領域數量,近三年活躍的細分領域數量最多公司是發那科,共有 14 個,占其涉及細分領域總數的 51.9%;海天精工、創世紀、德馬吉森精機擁有活躍的細分領域數量在 56 個之間,分別占各自涉及細分領域總數的 28.6%、23.8%、20.7%,秦川機床和山崎馬扎克均有3
274、 個,分別占 18.8%、10.3%。國內代表企業中,創世紀優勢環節包括控制及檢測裝置、導軌、冷卻/潤滑裝置、加工中心、刀具;海天精工優勢環節包括冷卻/潤滑裝置、主軸、加工中心、刀具、轉臺、液壓系統;秦川機床優勢環節包括數控磨床、控制及檢測裝置、刀具。刀具是國內龍頭企業共同的專利布局重點領域。上述優勢細分領域中,從近三年專利活躍度來看,創世紀共有 4 個細分領域的活躍度超過了 20%,海天精工和秦川機床均有 2 個細分領域的活躍度超過了20%。高活躍度的優勢領域預示著企業核心產品的技術布局。例如創世紀和海天精工核心產品均涉及加工中心,兩者在加工中心領域的活躍度及專利量均較高。表表28.國國內內
275、代代表表企企業業細細分分領領域域比比較較產產業業名名稱稱創創世世紀紀海海天天精精工工秦秦川川機機床床專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度轉轉臺臺1-2030.0%2-軟軟件件與與算算法法1-10.0%425.0%伺伺服服系系統統250.0%1-4-數數控控磨磨床床2100.0%-1225.0%激激光光加加工工機機床床2-超超聲聲波波加加工工機機床床4-1-電電機機5-616.7%-數數控控車車床床5-1421.4%1-鑄鑄件件6-633.3%-立立柱柱633.3%10-排排屑屑裝裝置置850.0%616.7%-機機床床身身10-812
276、.5%-絲絲杠杠1020.0%825.0%4-機機械械手手1136.4%5-2100.0%氣氣動動系系統統13-520.0%1-陜西省知識產權局133產產業業名名稱稱創創世世紀紀海海天天精精工工秦秦川川機機床床專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度控控制制及及檢檢測測裝裝置置2025.0%911.1%1010.0%冷冷卻卻/潤潤滑滑裝裝置置2321.7%3016.7%333.3%導導軌軌2913.8%478.5%6-主主軸軸319.7%2416.7%250.0%加加工工中中心心3537.1%7233.3%-刀刀具具5420.4%6911
277、.6%2729.6%機機床床用用鋼鋼材材-軸軸承承-進進給給機機構構-液液壓壓系系統統-2015.0%757.1%數數控控銑銑床床-1-1100.0%國外代表企業中,從專利量和近三年專利活躍度綜合來看,山崎馬扎克優勢環節包括軟件與算法、冷卻/潤滑裝置、主軸;德馬吉森精機優勢環節包括軟件與算法、激光加工機床、排屑裝置、控制及檢測裝置、冷卻/潤滑裝置以及刀具;發那科優勢環節包括轉臺、軟件與算法、伺服系統、激光加工機床、電機、排屑裝置、機械手等。軟件與算法和冷卻/潤滑裝置是國外龍頭企業共同的專利布局重點領域。上述優勢細分領域中,從近三年專利活躍度來看,發那科共有 5 個細分領域的活躍度超過了 20%
278、,相比較而言,德馬吉森精機和細分領域的活躍度均在 20%以下。表表29.國國外外代代表表企企業業細細分分領領域域比比較較產產業業名名稱稱山山崎崎馬馬扎扎克克德德馬馬吉吉森森精精機機發發那那科科專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度轉轉臺臺9-3-9720.6%軟軟件件與與算算法法466.5%8416.7%39213.5%伺伺服服系系統統8-8-24312.3%數數控控磨磨床床1-3-24-激激光光加加工工機機床床1082.8%2317.4%68423.2%超超聲聲波波加加工工機機床床-1100.0%-陜西省知識產權局134產產業業名名稱
279、稱山山崎崎馬馬扎扎克克德德馬馬吉吉森森精精機機發發那那科科專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度專專利利量量專專利利活活躍躍度度電電機機1-5-28419.4%數數控控車車床床32-442.3%1003.0%鑄鑄件件-1-立立柱柱3-排排屑屑裝裝置置5-3411.8%4117.1%機機床床身身6-555.5%128.3%絲絲杠杠1-540.0%-機機械械手手17-1747.1%26110.3%氣氣動動系系統統-控控制制及及檢檢測測裝裝置置1993.0%27014.1%371416.2%冷冷卻卻/潤潤滑滑裝裝置置1910.5%7416.2%13325.6%導導軌軌12-
280、17-812.5%主主軸軸306.7%964.2%17620.5%加加工工中中心心581.7%19-25-刀刀具具634.8%7418.9%955.3%機機床床用用鋼鋼材材-軸軸承承2-6-119.1%進進給給機機構構19-434.7%17619.9%液液壓壓系系統統1-9-數數控控銑銑床床4-10-244.2%數數控控鏜鏜床床2-7-13-數數控控鉆鉆床床9-7-5311.3%數數控控壓壓力力機機1-1-2626.9%數數控控剪剪板板機機-1-13-數數控控折折彎彎機機-數數控控彎彎管管機機-數數控控沖沖床床1-2913.8%電電火火花花線線切切割割機機床床9-911.1%19568.7%電
281、電火火花花成成型型機機床床5-2-6228.2%高高壓壓水水切切割割機機床床1-火火焰焰切切割割機機床床-數數控控自自動動焊焊接接設設備備-62-陜西省知識產權局135國外企業已提前布局智能制造、數字工廠,國內企業核心技術不斷成熟,關鍵技術方面有望突破國外的技術封鎖從技術研發來看,以山崎馬扎克、德馬吉森精機、發那科為代表的龍頭企業紛紛將智能制造、數字工廠納入重要戰略發展,自動化、五軸化、多任務、數字化是未來的技術發展方向。以海天精工、秦川機床、創世紀為代表的國內企業以大力拓展行業應用為目標,將智能制造的關鍵技術、關鍵核心部件作為研發戰略,精度、速度、效率及穩定性成為重要技術評價指標。關鍵核心技
282、術方面,國外龍頭企業均具有五軸數控系統及五軸聯動數控機床,且技術成熟。但西方發達國家一直把五軸數控系統及五軸聯動數控機床作為戰略物資實行出口許可證制度,對包括中國在內的諸多國家實行了嚴格的技術封鎖,目前我國高檔數控機床國產化仍然不高,卡脖子問題仍然沒有有效的解決。海天精工、秦川機床、創世紀是國內目前少數具備五軸聯動高端數控機床的企業,有助于突破技術的封鎖。表表30.國國內內龍龍頭頭企企業業五五軸軸聯聯動動高高端端數數控控機機床床代代表表產產品品創創世世紀紀臺群橋式五軸龍門加工中心 G-BU 系列海海天天精精工工動柱式高速龍門加工中心(KMU 系列)秦秦川川機機床床HMC1200/5S 五軸臥式
283、加工中心機床陜西省知識產權局1363.5 從從資資本本布布局局看看產產業業發發展展方方向向我國數控機床產業在 2015-2018 年投資熱度較高,2018 年達到歷年最高峰。我國數控機床產業發展至今,全國發生的股權投資事件數量共計 8733 件。從 2015 年開始在該產業的投資熱度迅猛增長,2018 年的股權投資事件數量達到歷年最高峰為 935 件,2019 年以后的投資熱度有所下滑。2010-2020 年股權投資事件的年復合增速為 4.2%。圖圖 1 10 04 4.全全國國數數控控機機床床產產業業股股權權投投資資事事件件數數量量我國數控機床產業發生的股權投資事件數量排名前五的省份是廣東省
284、、江蘇省、浙江省、上海市、北京市。從全國各省份來看,我國數控機床產業發生的股權投資事件數量排名前五的省份是廣東?。?535 件)、江蘇?。?447 件)、浙江?。?29 件)、上海市(593件)、北京市(518 件);其中,廣東省排名第一。另外,陜西省的股權投資事件數量為 228 件,排名全國第 12 位。陜西省知識產權局137圖圖 1 10 05 5.全全國國數數控控機機床床產產業業股股權權投投資資事事件件分分布布中國數控機床產業受資本市場青睞與支持,產業投資熱度較高,聚焦于特種加工機床、功能部件領域;中國數控機床產業投融資事件的交易輪次多數分布在非控制權收購。從數控機床產業三級技術分支來看
285、,中國數控機床產業投資事件占比相對較多的領域為特種加工機床(21.1%)、功能部件(19.6%)和數控系統(15.2%),此外,中國數控機床產業數控機床維修維護、遠程監控系統、金屬成形機床領域的投資事件占比較低,投資熱度不高。圖圖 1 10 06 6.中中國國數數控控機機床床產產業業不不同同領領域域內內投投資資分分布布陜西省知識產權局138中國數控機床產業有多家企業受到資本市場的高度關注,珠海冠宇電池股份有限公司受到資本市場關注度最高;投資中國數控機床產業最多的投資機構為西安中科創星科技孵化器有限公司。中國數控機床產業共有 3712 家企業受到資本市場的關注,其中,珠海冠宇電池股份有限公司受到
286、資本市場關注度最高,接受投資事件達到 22 件。另外,阿里巴巴集團控股有限公司接受投資事件 19 件,廣東新寶電器股份有限公司接受投資事件 17 件,易事特集團股份有限公司接受投資事件 14 件,銀隆新能源股份有限公司接受投資事件 14 件,寧德時代新能源科技股份有限公司接受投資事件 14 件,江蘇愛康科技股份有限公司接受投資事件 14 件,同樣受到較高的資本市場關注。表表31.中中國國數數控控機機床床產產業業受受資資本本市市場場關關注注度度高高企企業業企企業業名名稱稱接接受受投投資資事事件件的的數數量量珠珠海海冠冠宇宇電電池池股股份份有有限限公公司司22阿阿里里巴巴巴巴集集團團控控股股有有限
287、限公公司司19廣廣東東新新寶寶電電器器股股份份有有限限公公司司17易易事事特特集集團團股股份份有有限限公公司司14銀銀隆隆新新能能源源股股份份有有限限公公司司14寧寧德德時時代代新新能能源源科科技技股股份份有有限限公公司司14江江蘇蘇愛愛康康科科技技股股份份有有限限公公司司14新新疆疆金金風風科科技技股股份份有有限限公公司司13藍藍箭箭航航天天空空間間科科技技股股份份有有限限公公司司13易易生生科科技技(北北京京)有有限限公公司司12永永和和流流體體智智控控股股份份有有限限公公司司12蘇蘇州州安安潔潔科科技技股股份份有有限限公公司司12武武漢漢華華中中數數控控股股份份有有限限公公司司12西西安
288、安三三角角防防務務股股份份有有限限公公司司12陜西省知識產權局139企企業業名名稱稱接接受受投投資資事事件件的的數數量量深深圳圳華華大大基基因因股股份份有有限限公公司司12深深圳圳市市佳佳士士科科技技股股份份有有限限公公司司12科科大大訊訊飛飛股股份份有有限限公公司司12廣廣東東順順威威精精密密塑塑料料股股份份有有限限公公司司12從投資機構來看,投資中國數控機床產業較多的投資機構為深圳市創新投資集團有限公司(110 件)、深圳市達晨財智創業投資管理有限公司(49 件)、中科招商投資管理集團股份有限公司(39 件)、江蘇毅達股權投資基金管理有限公司(38 件)、深圳同創偉業資產管理股份有限公司(
289、31 件)。表表32.中中國國數數控控機機床床產產業業投投資資事事件件數數量量排排名名靠靠前前的的投投資資機機構構及及被被投投資資企企業業投投資資機機構構投投資資事事件件數數量量被被投投資資企企業業深深圳圳市市創創新新投投資資集集團團有有限限公公司司110長源東谷、柔宇科技、杰普特深深圳圳市市達達晨晨財財智智創創業業投投資資管管理理有有限限公公司司49芯通科技、三合通發、銘普光磁中中科科招招商商投投資資管管理理集集團團股股份份有有限限公公司司39銀隆新能源、友田機電、萬鼎硅鋼江江蘇蘇毅毅達達股股權權投投資資基基金金管管理理有有限限公公司司38偉泰科技、京創先進、哈爾濱奧瑞德深深圳圳同同創創偉偉
290、業業資資產產管管理理股股份份有有限限公公司司31偉泰科技、愛創科技、騰盛工業昆昆吾吾九九鼎鼎投投資資管管理理有有限限公公司司30焊研威達、旭陽雷迪、世通重工北北京京天天星星資資本本股股份份有有限限公公司司29滄海核裝、中際聯合、智房科技中中國國風風險險投投資資有有限限公公司司27明日宇航、捷通鐵路、凱龍高科深深圳圳市市松松禾禾資資本本管管理理有有限限公公司司27柔宇科技、贏合科技、哈爾濱奧瑞德海海通通開開元元投投資資有有限限公公司司27新強聯、優創股份、泰瑞機器3.6 小小結結從全球數控機床產業創新發展態勢來看,創新要素集聚效應明顯,發明專利、創新企業和創新人才主要分布在中國、日本、美國、韓國
291、以及歐洲,中國在專利數量、創新企業規模、創新人才規模均處于領先位置,且近年來中國發明公開量陜西省知識產權局140也增長最快。我國數控機床產業創新要素主要集聚在長三角的江蘇、浙江、安徽以及廣東、山東。江蘇省數控機床產業發明專利申請公開量、創新企業數量、創新人才數量均排名全國第一。陜西省發明專利、創新企業和創新人才整體數量規模在國內處于中游水平。在數控機床產業的上中下游細分產業領域來看,功能部件中的刀具、數控系統中的控制及檢測裝置、軟件與算法、特種加工機床中的激光加工機床是發明專利布局的重點領域,也是創新企業和創新人才總體分布的重點領域。從近三年發明專利的活躍度來看,輔助裝置中的冷卻/潤滑裝置、特
292、種加工機床中的激光加工機床、金屬成形機床中的數控折彎機、金屬切削機床中的加工中心為近年專利布局的熱點領域。通過對多軸聯動技術和數控技術這兩項關鍵核心技術在發展沿革、競爭格局、中外專利分布等方面的分析,可以看出,我國整體數控機床產業雖然相較美、日、歐發達國家起步較晚,但是近年來發展迅速,在關鍵核心技術的專利創新上已實現了反超,盡管在高端數控機床產品上還依賴進口較多,但已經具備了一定的技術儲備,未來發展可期。并且陜西省在這兩項關鍵技術上也并不落后,具備一定的發明專利儲備,且近年來的發明專利量增速都高于國內整體水平。通過國內外行業龍頭企業在技術發展路線、專利領域布局、主要核心產品等方面的比較分析,可
293、以看出,國內龍頭企業與全球龍頭企業在產品品類布局、專利絕對數量、專利在產業分支中布局范圍、發明專利占比、全球專利布局程度等方面均存在較大差距。且陜西本省龍頭企業秦川機床與國內的廣東創世紀和浙江海天精工兩家龍頭企業相比,在發明專利布局絕對數量、專利分支布局范圍上也有較大差距,在有效發明資產數量方面更是還不到海天精工的三分之一,還需進一步創新研發,加強產業領域中的發明專利布局。陜西省知識產權局141第第四四章章陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業創創新新發發展展定定位位與與洞洞察察4.1 陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業創創新新發發展展定定位位4.1.1陜西省專利布局陜西省數控機床產業發明專利
294、申請公開量共 2880 件,近五年復合增速為11.4%,在全國排名第 11 位。截至目前,陜西省數控機床產業累計發明專利申請公開量為 2880 件,占全國數控機床產業發明專利申請公開量(110011 件)的比重為 2.6%,在全國排名第 11 位。陜西省數控機床產業發明專利申請公開量近五年復合增速為 11.4%,低于全國發明專利公開平均增速(11.8%)0.4 個百分點;其中,2018 年同比增速最高,同比增長 40.4%,2020 年發明專利申請公開量同比下降明顯,同比下降10.2%。圖圖 1 10 07 7.陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業的的發發明明專專利利申申請請公公開開量量增增長
295、長趨趨勢勢與國內重點省市相比,陜西省數控機床產業發明專利申請公開 2880 件,與江蘇?。?1977 件)、廣東?。?1549 件)、浙江?。?1098 件)、山東?。?250 件)數控機床產業發明專利申請公開數量差距較大。陜西省知識產權局142表表33.中中國國數數控控機機床床產產業業發發明明專專利利申申請請公公開開分分布布情情況況國國內內重重點點省省市市對對標標比比較較省省份份發發明明專專利利申申請請公公開開數數量量全全國國排排名名2 20 02 20 0 年年同同比比增增速速近近 5 5 年年復復合合增增速速陜陜西西省省288011-10.2%11.4%廣廣東東省省1154921.4%2
296、4.7%江江蘇蘇省省219771-8.9%2.3%山山東東省省5250513.7%12.2%浙浙江江省省11098330.9%23.9%從陜西省各城市來看,陜西省從事數控機床產業發明專利申請公開主要分布在西安市(2408 件)和寶雞市(244 件),分別占陜西省數控機床產業發明專利申請公開總量的 83.6%和 8.5%。從陜西省內各市發明專利申請公開數量增速來看,2020 年同比增速最高的是咸陽市(100.0%),其次為渭南市(50.0%);近五年復合增速最高的是咸陽市(32.0%),高于陜西省的復合增速 20.6 個百分點,其次為渭南市(24.6%)。圖圖 1 10 08 8.陜陜西西省省數
297、數控控機機床床產產業業各各市市發發明明專專利利申申請請公公開開分分布布情情況況陜西省知識產權局143陜西省數控機床產業的有效發明專利量全國排名第 10 位,有效實用新型專利量全國排名第 17 位,發明授權專利量全國排名第 10 位,實用新型公開量全國排名第 18 位。從發明授權專利量來看,陜西省數控機床產業發明授權專利量共計 1184 件,占全國數控機床產業發明授權總量(39081 件)的比重為 3.0%,在全國 31 省市中排名第 10 位。從有效發明專利量來看,陜西省數控機床產業有效發明專利量共計 893 件,占全國數控機床產業有效發明總量(31454 件)的比重為 2.8%,在全國 31
298、 省市中排名第 10 位。從實用新型公開量來看,陜西省數控機床產業實用新型公開量共計 2640 件,占全國數控機床產業實用新型公開總量(185440 件)的比重為 1.4%,在全國 31省市中排名第 18 位。從有效實用新型專利量來看,陜西省數控機床產業有效實用新型專利量共計1643 件,占全國數控機床產業有效實用新型總量(119671 件)的比重為 1.4%,在全國 31 省市中排名第 17 位。陜西省數控機床產業的高被引專利全國排名第 10 位;產學研合作專利量全國排名第 8 位;獲獎專利數量全國排名第 22 位。從高被引專利量來看,陜西省數控機床產業高被引專利數量為 24 件,占全國數控
299、機床產業高被引專利數量(777 件)的 3.1%。在全國 31 省市中排名第 10位。從產學研合作來看,陜西省數控機床產業的產學研合作專利數量為 74 件,占全國產學研合作專利數量(2155 件)的 3.4%,在全國 31 省市中排名第 8 位。從獲獎專利來看,陜西省數控機床產業中的獲獎專利僅有 1 件,占全國獲獎專利數量(155 件)的 0.6%,在全國 31 省市中排名第 22 位。表表34.中中國國數數控控機機床床產產業業專專利利分分布布情情況況國國內內重重點點省省市市對對標標比比較較專專利利指指標標數數量量/排排名名陜陜西西省省廣廣東東省省江江蘇蘇省省山山東東省省浙浙江江省省發發明明授
300、授權權專專利利數量11843429542918193836全國排名103162有有效效發發明明專專利利數量8933065484214973036全國排名102163陜西省知識產權局144專專利利指指標標數數量量/排排名名陜陜西西省省廣廣東東省省江江蘇蘇省省山山東東省省浙浙江江省省高高被被引引專專利利數量24711033762全國排名102185產產學學研研合合作作專專利利數量74228357109164全國排名83175獲獲獎獎專專利利數量1221852全國排名221211184.1.2陜西省創新企業陜西省數控機床產業創新企業共計 410 家,全國排名第 17 位;陜西省數控機床產業創新企業主
301、要分布在西安市和寶雞市;西安市近五年復合增速排名陜西省第一,渭南市 2020 年創新企業數量同比增速排名陜西省第一。截至目前,陜西省數控機床產業有發明專利申請活動的創新企業共計 410家,占全國數控機床產業創新企業總量(26827 家)的比重為 1.5%,創新企業數量在全國排名第 17 位。陜西省的相關創新企業數量的近五年復合增速為 18.5%,低于全國增速(23.6%)5.1 個百分點。陜西省從事數控機床產業的創新企業 2020年同比增速 19.3%,較前一年同比增速有所下降。圖圖 1 10 09 9.陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業創創新新企企業業數數量量增增長長情情況況與國內重點省市
302、相比,陜西省數控機床產業創新企業 410 家,與江蘇?。?658家)、廣東?。?557 家)、浙江?。?756 家)、山東?。?422 家)的創新企業數量還存在較大差距,僅為排名第一的江蘇省創新企業數量的約 1/16。陜西省知識產權局145表表35.中中國國數數控控機機床床產產業業創創新新企企業業情情況況國國內內重重點點省省市市對對標標比比較較省省份份截截至至目目前前有有發發明明專專利利申申請請的的企企業業截截至至目目前前有有有有效效發發明明的的企企業業數數量量全全國國排排名名2020同同比比增增速速近近 5 年年復復合合增增速速數數量量全全國國排排名名陜西省4101719.3%18.5%15
303、316廣東省3557321.8%34.1%13353江蘇省6658115.7%21.5%22561山東省1422518.2%18.7%6665浙江省3756225.2%28.5%15672從各市來看,陜西省數控機床產業有發明專利申請活動的創新企業主要分布在西安市和寶雞市,分別有 294 家和 64 家,分別占陜西省數控機床產業創新企業總數的 71.7%和 15.6%。優秀企業包括中國航發動力股份有限公司、西安擴力機電科技有限公司、中國重型機械研究院股份公司、西安飛機工業(集團)有限責任公司、中鐵寶橋集團有限公司、西安中科微精光子制造科技有限公司等。陜西省數控機床產業中,創新企業擁有的發明專利公
304、開量共有 1520 件,在全國排名第 14 位。陜西省數控機床產業中,企業擁有的發明專利申請公開量為 1520 件,占全國數控機床產業企業擁有發明專利申請公開量(79081 件)的比重為 1.9%,占陜西省數控機床產業發明專利申請公開總量(2880 件)的比重為 52.8%,在全國31 省市中排名第 14 位。陜西省數控機床產業企業發明專利公開量的近五年復合增速為 9.3%,低于全國增速(10.2%)0.9 個百分點。圖圖 1 11 10 0.陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業企企業業擁擁有有的的發發明明專專利利公公開開量量增增長長情情況況陜西省知識產權局146陜西省數控機床產業企業擁有的發
305、明專利授權量為 443 件,占全國數控機床產業企業擁有發明專利授權量(27518 件)的比重為 1.6%,占陜西省數控機床產業發明專利授權總量(1184 件)的比重為 37.4%。截至目前,陜西省數控機床產業企業擁有有效發明專利量為 420 件,占全國數控機床產業企業擁有有效發明專利量(24064 件)的比重為 1.7%,占陜西省數控機床產業有效發明專利總量(893 件)的比重為 47.0%。陜西省數控機床產業中,共有創新龍頭企業 4 家,國家高新技術企業 310家,專精特新小巨人企業 26 家。截至目前,陜西省數控機床產業中的創新龍頭企業數量為 4 家,上市公司數量為 15 家,國家高新技術
306、企業數量為 310 家,科技型中小企業數量為 316 家,初創企業數量為 51 家,隱形冠軍數量為 32 家,近三年注冊企業數量為 66 家,專精特新企業數量為 44 家,專精特新小巨人企業數量為 26 家,瞪羚企業數量為26 家。創新龍頭企業數量排名全國第 4 位。表表36.中中國國數數控控機機床床產產業業企企業業分分布布情情況況國國內內重重點點省省市市對對標標比比較較企企業業指指標標數數量量/排排名名陜陜西西省省廣廣東東省省江江蘇蘇省省山山東東省省浙浙江江省省科科技技中中小小型型企企業業數量3164108677320201030全國排名152135上上市市公公司司數量15137152531
307、36全國排名142143初初創創企企業業數量5134035892194全國排名122163創創新新龍龍頭頭企企業業數量4111442全國排名421411隱隱形形冠冠軍軍數量32117134130172全國排名184231國國家家高高新新技技術術企企業業數量3104633546916182992全國排名182143近近三三年年注注冊冊企企業業數量669881703369998全國排名173152專專精精特特新新企企業業數量44222379723119全國排名2173116專專精精特特新新小小巨巨人人數量26938191124全國排名182431陜西省知識產權局147企企業業指指標標數數量量/排排
308、名名陜陜西西省省廣廣東東省省江江蘇蘇省省山山東東省省浙浙江江省省瞪瞪羚羚企企業業數量261231397486全國排名133265表表37.陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業中中創創新新龍龍頭頭企企業業清清單單企企業業名名稱稱成成立立日日期期地地市市企企業業標標簽簽產產業業領領域域專專利利數數量量中國航發動力股份有限公司1993/12/23西安世界 500 強企業系,中央企業系,國家高新技術企業,標準制定單位,國家級研發平臺,國家知識產權示范企業激光加工機床、電火花成型機床、刀具112中國重型機械研究院股份公司1985/5/22西安世界 500 強企業系,中央企業系,標準制定單位,國家高新技術
309、企業,中國專利獎,國家級研發平臺,國家科技獎,國家知識產權優勢企業,國家重點研發計劃液壓系統、控制及檢測裝置101西安飛機工業(集團)有限責任公司1996/8/22西安世界 500 強企業系,中央企業系,國家重點研發計劃,標準制定單位,中國專利獎,國家科技獎,國家級研發平臺控制及檢測裝置、激光加工機床、刀具59西安擴力機電科技有限公司2010/5/26西安被技術借鑒,有專利控制及檢測裝置、刀具87表表38.陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業中中專專精精特特新新小小巨巨人人企企業業清清單單企企業業名名稱稱成成立立日日期期地地市市企企業業標標簽簽產產業業領領域域專專利利數數量量中航電測儀器股份有
310、限公司2002/12/25漢中世界 500 強企業系,中央企業系,隱形冠軍,國家高新技術企業,國家科技獎控制及檢測裝置1陜西渭河工模具有限公司2014/7/9寶雞國家高新技術企業,國家級研發平臺,隱形冠軍刀具2寶雞賽威重型機床制造有限公司2009/8/31寶雞國家高新技術企業,隱形冠軍,科技型中小企業,專精特新企業數控銑床2陜西省知識產權局148企企業業名名稱稱成成立立日日期期地地市市企企業業標標簽簽產產業業領領域域專專利利數數量量漢江工具有限責任公司1980/7/12漢中國家高新技術企業,隱形冠軍,標準制定單位,國家科技重大專項刀具,控制及檢測裝置,數控車床,數控磨床20西安歐中材料科技有限
311、公司2013/12/20西安標準制定單位,科技型中小企業,國家高新技術企業,隱形冠軍,中國 500 強企業系機床用鋼材,鑄件,超聲波加工機床4麥克傳感器股份有限公司1993/3/18寶雞隱形冠軍,國家高新技術企業,專精特新企業控制及檢測裝置,數控自動焊接設備2西安華歐精密機械有限責任公司2001/1/18西安科技型中小企業,國家高新技術企業,中國專利獎,隱形冠軍絲杠2西部寶德科技股份有限公司2003/6/2西安專精特新企業,隱形冠軍,標準制定單位,國家科技獎,國家級研發平臺數控自動焊接設備1陜西中航氣彈簧有限責任公司2001/8/30西安科技型中小企業,隱形冠軍,國家高新技術企業氣動系統1陜西
312、雷帕得懸架系統有限公司2018/3/30寶雞科技型中小企業,隱形冠軍,國家高新技術企業數控鉆床1西安重裝澄合煤礦機械有限公司2010/4/15渭南世界 500 強企業系,國家高新技術企業,隱形冠軍液壓系統2寶雞市賽孚石油機械有限公司2004/3/31寶雞隱形冠軍,科技型中小企業,國家高新技術企業刀具2西安興航航空科技股份有限公司2011/9/9西安科技型中小企業,國家高新技術企業,隱形冠軍,專精特新企業氣動系統,主軸,導軌,刀具,冷卻/潤滑裝置17西安合力汽車配件有限公司2004/3/29西安隱形冠軍,國家高新技術企業,科技型中小企業,專精特新企業氣動系統,機械手1陜西華秦新能源科技有限責任公
313、司2010/4/26西安國家高新技術企業,科技型中小企業,隱形冠軍控制及檢測裝置,火焰切割機床6陜西省知識產權局149企企業業名名稱稱成成立立日日期期地地市市企企業業標標簽簽產產業業領領域域專專利利數數量量渭南高新區木王科技有限公司2010/7/9渭南科技型中小企業,隱形冠軍,專精特新企業,國家高新技術企業氣動系統1咸陽藍博機械有限公司2004/1/16咸陽專精特新企業,國家高新技術企業,科技型中小企業,隱形冠軍導軌2西安航天源動力工程有限公司1997/1/1西安世界 500 強企業系,國家高新技術企業,專精特新企業,隱形冠軍控制及檢測裝置1陜西拓日新能源科技有限公司2009/4/23渭南專精
314、特新企業,國家高新技術企業,隱形冠軍,標準制定單位冷卻/潤滑裝置1飛秒光電科技(西安)有限公司2001/7/4西安隱形冠軍,專精特新企業,國家高新技術企業控制及檢測裝置3西安賽特思邁鈦業有限公司2012/7/9西安標準制定單位,隱形冠軍,國家級研發平臺,國家高新技術企業,科技型中小企業,專精特新企業導軌1陜西漢江機床有限公司1998/2/24漢中國家高新技術企業,隱形冠軍,標準制定單位,世界 500 強企業系,有產學研合作絲杠,導軌,刀具,控制及檢測裝置,軟件與算法,數控磨床18陜西天元智能再制造股份有限公司2011/7/1西安國家高新技術企業,科技型中小企業,標準制定單位,隱形冠軍機床身,液
315、壓系統,氣動系統,導軌,冷卻/潤滑裝置,超聲波加工機床13西安遠飛航空技術發展有限公司2006/8/14西安科技型中小企業,國家高新技術企業,隱形冠軍激光加工機床2陜西群力電工有限責任公司1980/7/15寶雞國家高新技術企業,專精特新企業,隱形冠軍,世界 500 強企業系刀具,電火花成型機床2陜西北方風力機電有限責任公司2008/11/26寶雞科技型中小企業,國家高新技術企業,隱形冠軍電機1陜西省知識產權局150表表39.陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業中中近近三三年年注注冊冊的的主主要要企企業業企企業業名名稱稱成成立立日日期期地地市市企企業業標標簽簽產產業業領領域域專專利利數數量量博瓦
316、(西安)機床有限公司2018/9/28西安有專利控制及檢測裝置,數控磨床4西安炫燁智能科技有限公司2019/2/21西安有專利液壓系統1西安華川機械設備有限責任公司2019/3/1西安有專利導軌,冷卻/潤滑裝置1寶雞鉅同熙機械設備有限公司2019/5/23寶雞有技術高管有專利刀具1西安創達精密機械有限公司2018/5/3西安有專利排屑裝置,加工中心1西安德寶隆機電科技有限公司2019/9/30西安有技術高管有專利導軌,刀具,排屑裝置,冷卻/潤滑裝置,數控銑床7陜西絲路機器人智能制造研究院有限公司2018/5/15寶雞國家高新技術企業,科技型中小企業,有高價值專利控制及檢測裝置,數控自動焊接設備
317、6陜西金兆航空科技有限公司2018/2/2西安有高價值專利,有產學研合作,國家高新技術企業,科技型中小企業冷卻/潤滑裝置,數控銑床6陜西格樂普新機械有限公司2018/9/11咸陽有專利控制及檢測裝置1西安恒拓機械科技有限公司2020/7/21西安有技術高管有專利數控沖床,數控自動焊接設備6陜西科爾智控科技有限公司2018/11/29西安被技術借鑒有專利控制及檢測裝置,數控自動焊接設備1西安匯龍中鼎機械設備有限公司2019/8/21西安有技術高管有專利冷卻/潤滑裝置2陜西凌特智能科技有限公司2018/1/31咸陽科技型中小企業,有技術高管有專利機械手,數控磨床3西安智衍數字科技有限公司2019/
318、9/27西安有專利科技型中小企業控制及檢測裝置,冷卻/潤滑裝置1西安亞鴻機械設備有限公司2019/7/15西安有技術高管有專利液壓系統1西安斯瑞先進銅合金科技有限公司2018/7/18西安有技術高管,有海外布局有高價值專利電機1陜西中科智能科技有限公司2019/7/4西咸新區有專利主軸,刀具,伺服系統,冷卻/潤滑裝置7陜西省知識產權局151企企業業名名稱稱成成立立日日期期地地市市企企業業標標簽簽產產業業領領域域專專利利數數量量陜西恒譽礦山機械制造有限公司2018/5/6西安有專利排屑裝置1寶雞市精銳達鍛造有限公司2018/4/19寶雞有技術高管有專利液壓系統5西安西材三川智能制造有限公司202
319、0/1/2西安有高價值專利科技型中小企業數控車床,數控壓力機,數控自動焊接設備4西安超克能超聲技術研究院有限公司2018/10/18西安有專利轉讓,科技型中小企業,國家高新技術企業刀具,超聲波加工機床1西安米拓檢測技術有限公司2018/3/13西安被技術借鑒,有技術高管,有專利導軌1陜西沃坤機電科技有限公司2020/6/2渭南有技術高管有專利電火花線切割機床1西安拓科宇自動化科技有限公司2018/11/29西安有專利轉讓有專利激光加工機床1西安百潤重工科技有限公司2018/5/21西安有技術高管有專利科技型中小企業液壓系統1西安秦誠博瑞機械設備有限公司2019/4/25西安有專利刀具,冷卻/潤
320、滑裝置,超聲波加工機床2陜西施毛力機電設備制造有限公司2018/5/31咸陽國家高新技術企業,有專利導軌,冷卻/潤滑裝置1寶雞九海數控設備有限公司2019/6/12寶雞有專利導軌,冷卻/潤滑裝置2陜西西部數控科技有限公司2020/8/4西咸新區有專利主軸3陜西阿諾精密切削技術有限公司2019/12/9西安上市公司系有專利進給機構,刀具1從陜西省數控機床產業創新龍頭企業來看,控制及檢測裝置領域是創新龍頭企業共有的發明專利重點布局領域;中國航發動力股份有限公司擁有的有效發明專利數量最多。在陜西省數控機床產業企業中,發明專利公開量排名前 10 位的企業如下表所示。其中排名首位的是中國航發動力股份有限
321、公司,其公開的數控機床領域的發明專利共有 93 件,并且就專利質量來看,中國航發動力股份有限公司擁有的授權發明專利和有效發明專利數量也最多,均為 58 件。陜西省知識產權局152中國重型機械研究院股份公司和西安飛機工業(集團)有限責任公司兩家央企背景的大型機械制造企業分別以 52 件和 45 件發明專利公開量,排在陜西省數控機床產業創新企業的第三和第四位。排名第二位的西安擴力機電科技有限公司盡管申請了較多的發明專利,但目前均為失效狀態,沒有有效發明專利,且失效原因均為主動撤回。同樣的情況也出現在排名第 7第 9 位的西安志越機電科技有限公司、陜西啟源科技發展有限責任公司、西安眾智惠澤光電科技有
322、限公司這三家企業身上,它們均無具體的研發產品,但申請了較多的發明專利,又無一授權,沒有有效發明專利,且失效原因均為主動撤回。從陜西省數控機床產業發明專利公開量排名前 10 位的企業可以看出,其中并沒有傳統意義上的專門的機床設備生產制造企業。這與陜西作為裝備制造業強省集聚了多家央企、國企背景的機械制造相關企業的情況有關。中國航發動力股份有限公司、中國重型機械研究院股份公司、中鐵寶橋集團有限公司、西安飛機工業(集團)有限責任公司這樣的大型裝備制造業企業盡管不是專門的機床生產制造商,但其在機械制造領域的技術積累雄厚,因此在數控機床產業中也有相當數量的專利布局。這在一定程度上也反映出,陜西本地的機床設
323、備生產制造企業還需要加強在其所在領域的發明專利申請布局的力度。表表40.陜陜西西省省數數控控機機床床產產業業發發明明專專利利公公開開量量排排名名TOP10企企業業名名稱稱發發明明專專利利公公開開量量發發明明授授權權量量有有效效發發明明量量失失效效發發明明量量中中國國航航發發動動力力股股份份有有限限公公司司93585815西西安安擴擴力力機機電電科科技技有有限限公公司司570057中中國國重重型型機機械械研研究究院院股股份份公公司司52252313西西安安飛飛機機工工業業(集集團團)有有限限責責任任公公司司45111121中中鐵鐵寶寶橋橋集集團團有有限限公公司司3911116西西安安中中科科微微
324、精精光光子子制制造造科科技技有有限限公公司司3410102西西安安志志越越機機電電科科技技有有限限公公司司330033陜陜西西啟啟源源科科技技發發展展有有限限責責任任公公司司320032西西安安眾眾智智惠惠澤澤光光電電科科技技有有限限公公司司280028西西安安精精雕雕軟軟件件科科技技有有限限公公司司14552中國航發動力股份有限公司是上交所 A 股上市企業,是主要從事各類飛行陜西省知識產權局153器動力裝置、航空發動機、燃汽輪機等部件設備的研制、生產、銷售、服務的大型國有企業。中國重型機械研究院有限公司由中國重型機械研究院改制而成,前身為西安重型機械研究所,是我國重型機械行業綜合性裝備技術研
325、發、工程設計與成套的科技創新型企業。西安飛機工業(集團)有限責任公司是科研、生產一體化的特大型航空工業企業,是我國大中型軍民用飛機的研制生產基地,現已形成集飛機、汽車、建材、電子、進出口貿易等為一體的高科技產業集團。從這三家創新龍頭企業在數控機床產業中的產業鏈布局來看,控制及檢測裝置、刀具、軟件與算法領域是三家企業共有的發明專利申請布局領域。中國航發動力股份有限公司的發明專利申請重點布局在激光加工機床(12 件)、電火花成型機床(12 件)、刀具(11 件)領域。中國重型機械研究院股份公司的發明專利申請重點布局在液壓系統(23 件)、控制及檢測裝置(13 件)領域。西安飛機工業(集團)有限責任
326、公司的發明專利申請重點布局在控制及檢測裝置(10 件)、激光加工機床(6 件)、刀具(6 件)領域。表表41.陜陜西西省省創創新新龍龍頭頭企企業業數數控控機機床床產產業業專專利利布布局局比比較較產產業業名名稱稱中中國國航航發發動動力力股股份份有有限限公公司司中中國國重重型型機機械械研研究究院院股股份份公公司司西西安安飛飛機機工工業業(集集團團)有有限限責責任任公公司司控制及檢測裝置91310刀具1136軟件與算法724激光加工機床1206電火花成型機床1201數控磨床800電火花線切割機床700冷卻/潤滑裝置611數控銑床505數控自動焊接設備400超聲波加工機床401數控車床300氣動系統2
327、01高壓水切割機床100軸承100液壓系統1231數控壓力機040進給機構040導軌033機床身010陜西省知識產權局154產產業業名名稱稱中中國國航航發發動動力力股股份份有有限限公公司司中中國國重重型型機機械械研研究究院院股股份份公公司司西西安安飛飛機機工工業業(集集團團)有有限限責責任任公公司司主軸010伺服系統010排屑裝置001陜西省數控機床產業中具有上市潛力的企業共有 44 家,多數位于西安市。具有上市潛力的企業的分析借助硬科技指數6評級,當硬科技指數評級在AA 以上時,可評價為具有較好的上市潛力。截至目前,在數控機床產業中,陜西省硬科技指數評級在 AA 以上的未上市企業共有 44
328、家,且硬科技指數評級均為 AA,其中西安市 33 家、寶雞市 7 家、咸陽市 2 家,渭南市和延安市各 1 家。主要上市潛力企業見下表所示。表表42.陜陜西西省省上上市市潛潛力力企企業業摘摘錄錄企企業業名名稱稱城城市市硬硬科科技技評評價價指指數數專專利利數數量量企企業業標標簽簽華天科技(西安)有限公司西安AA318上市公司系,被技術借鑒,有海外布局,有高價值專利,有專利許可,中國專利獎,國家高新技術企業寶鈦集團有限公司寶雞AA81國家級研發平臺,中國專利獎,國家高新技術企業,標準制定單位,技術創新示范企業,被技術借鑒,有高價值專利,有產學研合作渭南高新區木王科技有限公司渭南AA182科技型中小
329、企業,有專利質押,產業資本,被技術借鑒,有高價值專利,有專利許可,頭部資本,隱形冠軍,專精特新企業,國家高新技術企業,上市公司系西安西工大超晶科技發展有西安AA129專精特新企業,中國專利獎,國家知識產權優勢企業,有專利質押,被技術借鑒,有高6 硬科技投資指數,該指數旨在幫助投資者快速識別企業研發創新能力與專利投資價值。該指標體系由中汽知識產權投資運營中心(北京)有限公司基于專利信號理論構建,共涵蓋創新力(Innovation index)、競爭力(Competitiveness index)、進化力(Evolutionary index)、影響力(Effect index)4 個主題、16
330、個維度 100 余個定量定性指標。硬科技投資指數基于中國知識產權產業金融大數據計算而得,按照得分值區間給出企業從 AAA 到 CCC 的硬科技投資價值評級結果。評級結果具體依次分為 AAA、AA、A、BBB、BB、B、CCC 共 7 個等級。其中,AAA、AA 級表示行業領導者,A 級、BBB 級表示企業硬科技投資價值表現優秀,BB 級表示處于行業平均水平,B、CCC 級表示企業硬科技投資價值低于行業平均水平。陜西省知識產權局155企企業業名名稱稱城城市市硬硬科科技技評評價價指指數數專專利利數數量量企企業業標標簽簽限責任公司價值專利,頭部資本,有產學研合作,國家高新技術企業西安必盛激光科技有限
331、公司西安AA75有專利質押,產業資本,有高價值專利,頭部資本,有專利許可,上市公司系,科技型中小企業,國家高新技術企業西安航空制動科技有限公司西安AA576國家科技獎,國家高新技術企業,產業資本,被技術借鑒,有高價值專利,有專利許可,世界 500 強企業系,中央企業系西安航天遠征流體控制股份有限公司西安AA243世界 500 強企業系,中央企業系,中國 500強民營企業系,上市公司系,被技術借鑒,有海外布局,有高價值專利,有產學研合作,專精特新企業,國家高新技術企業西安航天源動力工程有限公司西安AA197世界 500 強企業系,中央企業系,中國 500強企業系,上市公司系,國家高新技術企業,專
332、精特新企業,隱形冠軍,被技術借鑒,有高價值專利,有專利許可,頭部資本陜西柴油機重工有限公司咸陽AA240產業資本,被技術借鑒,有高價值專利,有產學研合作,標準制定單位,國家高新技術企業,中國 500 強企業系,上市公司系陜西斯瑞新材料股份有限公司西安AA245有專利質押,有海外布局,有高價值專利,有專利許可,頭部資本,有產學研合作,國家高新技術企業,國家科技獎,隱形冠軍,中國專利獎,專精特新企業,標準制定單位陜西重型汽車有限公司西安AA1508國家高新技術企業,國家科技獎,標準制定單位,國家知識產權優勢企業,上市公司系,世界 500 強企業系,專利巨頭,有海外布局,有高價值專利,有專利許可陜西
333、天元智能再制造股份有限公司西安AA159有專利質押,有高價值專利,頭部資本,國家高新技術企業,科技型中小企業,標準制定單位,隱形冠軍,上市公司系陜西法士特齒輪有限責任公司西安AA1174有高價值專利,有專利許可,有產學研合作,國家科技獎,技術創新示范企業,國家知識產權優勢企業,國家級研發平臺,國家高新技術企業,標準制定單位,中國專利獎陜西海力特精密機械有限公司寶雞AA131有專利質押,有專利轉讓,有高價值專利,科技型中小企業,專精特新企業飛秒光電科技(西安)有限公司西安AA292有高價值專利,有專利許可,隱形冠軍,專精特新企業,國家高新技術企業陜西省知識產權局1564.1.3陜西省創新人才陜西省數控機床產業創新人才共 6916 人,在全國排名第 10 位。陜西省從事數控機床產業創新人才共 6916 人,占全國數控機床產業創新人才總量(17.9 萬人)的比重為 3.9%,創新人才數量在全國排