數(shù)控機(jī)床是工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)字工廠的重要組成部分，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)正在加速數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域上技術(shù)和專利的布局。
一年一度的德國(guó)工業(yè)博覽會(huì)于今年4月底在德國(guó)漢諾威隆重開幕。即將邁入70周年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)，已成為當(dāng)今規(guī)模最大的國(guó)際工業(yè)盛會(huì)。今年德國(guó)工業(yè)博覽會(huì)將以工業(yè)4.0為核心，重點(diǎn)展出工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字化工廠、工業(yè)零部件等工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)先產(chǎn)品成果。數(shù)控機(jī)床作為工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)字工廠的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于汽車制造、金屬加工、航天航空等多個(gè)領(lǐng)域，是工業(yè)現(xiàn)代化的基石。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)能力體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
中國(guó)作為全球最大的制造業(yè)大國(guó)，近年來數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，2014年產(chǎn)量達(dá)到39.1萬臺(tái)，比2010年增長(zhǎng)65%。但與德、日等領(lǐng)先國(guó)家相比，仍存在較大差距，功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國(guó)外技術(shù)支撐。例如，2014年國(guó)內(nèi)高檔數(shù)控系統(tǒng)仍有90%需要依賴進(jìn)口。數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)與突破成為了“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略重要工作。本文通過枯燥的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)，透視全球數(shù)控機(jī)床技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)格局，嘗試探討我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路。
工業(yè)4.0時(shí)代到來，數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)入新一輪更新周期，產(chǎn)業(yè)格局面臨洗牌
截止2016年12月，數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域全球申請(qǐng)量達(dá)到10708件。從申請(qǐng)趨勢(shì)來看，自2006年后呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，并在2012年前后達(dá)到高峰。目前數(shù)控機(jī)床專利申請(qǐng)量進(jìn)入了階段性的回落，2016年更是出現(xiàn)了大幅度下滑。隨著工業(yè)4.0的深入推進(jìn)，數(shù)控機(jī)床技術(shù)進(jìn)入新一輪的更新周期，技術(shù)的更新?lián)Q代必將導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)格局的重新洗牌。
中國(guó)成為最大專利產(chǎn)出國(guó)，但技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不足
在新一輪的技術(shù)更新中，世界主要工業(yè)國(guó)家都積極開展技術(shù)和專利布局。目前，中國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)是數(shù)控機(jī)床專利的主要產(chǎn)出地，四國(guó)的專利產(chǎn)出量超過專利總量的85%。而其中，中國(guó)成為了最大專利產(chǎn)出國(guó)，專利產(chǎn)出量為6586件，約占總申請(qǐng)量的60%。從專利受理情況來看，中國(guó)、日本和美國(guó)是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的地區(qū)。
雖然中國(guó)專利產(chǎn)出量巨大，但對(duì)外輸出量少，只有26件，技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力弱。相比之下，日本專利對(duì)外輸出高達(dá)1121件，其中向中國(guó)輸出82件(占輸出總量4.06%)，向美國(guó)輸出247件(占輸出總量12.24%)，向德國(guó)輸出224件(先輸出總量11.10%)，其技術(shù)能力展現(xiàn)出很強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。此外，美國(guó)和德國(guó)數(shù)控機(jī)床專利輸出量也比較大，分別是506件和220件，也展示了較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
日本、德國(guó)技術(shù)沉淀凸顯工匠精神，中國(guó)技術(shù)積累根基尚淺
從各國(guó)的專利申請(qǐng)趨勢(shì)來看，日本、德國(guó)數(shù)控機(jī)床專利從上世紀(jì)70年代后一直維持較為穩(wěn)定的輸出，一方面反映出這兩個(gè)國(guó)家的數(shù)控機(jī)床技術(shù)具有較長(zhǎng)時(shí)間積累，另一方面說明了日本、德國(guó)對(duì)技術(shù)的持續(xù)研發(fā)和完善，凸顯出日本和德國(guó)企業(yè)對(duì)技術(shù)精益求精的工匠精神。中國(guó)數(shù)控機(jī)床專利申請(qǐng)主要集中在2005年以后，得益于“十一五”后，國(guó)家推動(dòng)了制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)因此得到長(zhǎng)足發(fā)展。但是與日本、德國(guó)超過40年的技術(shù)沉淀相比，中國(guó)技術(shù)積累有所欠缺，根基尚淺。
關(guān)鍵技術(shù)關(guān)聯(lián)度高，技術(shù)研發(fā)需要全面突破
數(shù)控機(jī)床專利分主要有控制技術(shù)、加工技術(shù)、機(jī)床零件、相關(guān)附件等。從專利申請(qǐng)量來看，數(shù)控機(jī)床技術(shù)集中在控制技術(shù)(2827件)、加工技術(shù)(3505件)和機(jī)床部件(3286件)三大方面。
從控制技術(shù)、加工技術(shù)和機(jī)床部件技術(shù)的專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)來看，這三種關(guān)鍵技術(shù)具有明顯的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)約為0.95。由于各類型技術(shù)關(guān)聯(lián)度高，關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展需要全面突破，才能實(shí)現(xiàn)協(xié)同發(fā)展。
中國(guó)企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力有待加強(qiáng)，技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力有待提升
全球?qū)＠暾?qǐng)人前20名中，日本企業(yè)占11個(gè)，中國(guó)企業(yè)(大學(xué))共4個(gè)，與日本企業(yè)相比，中國(guó)企業(yè)的技術(shù)實(shí)力存在明顯劣勢(shì)，企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力有待加強(qiáng)。此外，從中國(guó)專利申請(qǐng)人前20看，中國(guó)的高校和科研院所具有較強(qiáng)的知識(shí)和技術(shù)產(chǎn)出能力，但是并未能真正轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)成果，需要加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)合作，提升技術(shù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化能力。
結(jié)語
數(shù)控機(jī)床作為工業(yè)4.0重要發(fā)展領(lǐng)域，已經(jīng)成為主要工業(yè)國(guó)家重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域。中國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)在國(guó)家戰(zhàn)略的支持下，近年來呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，技術(shù)追趕勢(shì)頭不可阻擋。在新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期中，中國(guó)有望通過加大技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的彎道超車。然而德國(guó)、日本企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是幾十年精益求精、不斷沉淀的成果，中國(guó)企業(yè)的劣勢(shì)并非朝夕可改，中國(guó)企業(yè)只有以同樣的工匠精神，幾十年如一日地保持對(duì)高端工藝的追求和技術(shù)的渴望，才能打造出過硬的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，不斷邁向產(chǎn)業(yè)高端領(lǐng)域，在新一輪的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置。
