智能制造作為我國“十三五”期間重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，涵蓋工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、3D打印，以及其他自動化設(shè)備。作者將通過系列文章，通過各領(lǐng)域?qū)＠袌鰬B(tài)勢，透視智能制造產(chǎn)業(yè)的技術(shù)競爭格局。繼之前《時(shí)下很火的3D打印，我們和國外同行的差距到底有多大？》和《十張圖看全球工業(yè)機(jī)器人專利市場和技術(shù)趨勢》，深入剖析了我國與國外3D打印技術(shù)的差距以及全球工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展趨勢后，本文重點(diǎn)分析智能制造又一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域——數(shù)控機(jī)床技術(shù)的競爭態(tài)勢，探討我國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)突破之路。

一年一度的德國工業(yè)博覽會于今年4月底在德國漢諾威隆重開幕。即將邁入70周年的漢諾威工業(yè)博覽會，已成為當(dāng)今規(guī)模最大的國際工業(yè)盛會。今年德國工業(yè)博覽會將以工業(yè)4.0為核心，重點(diǎn)展出工業(yè)自動化、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)國家制造業(yè)的核心競爭力。

中國作為全球最大的制造業(yè)大國，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，比2010年增長65%。但與德、日等領(lǐng)先國家相比，仍存在較大差距，功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐。例如，2014年國內(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“中國制造2025”戰(zhàn)略重要工作。本文通過枯燥的專利申請數(shù)據(jù)，透視全球數(shù)控機(jī)床技術(shù)競爭格局，嘗試探討我國數(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)域全球申請量達(dá)到10708件。從申請趨勢來看，自2006年后呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，并在2012年前后達(dá)到高峰。目前數(shù)控機(jī)床專利申請量進(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。

中國成為最大專利產(chǎn)出國，但技術(shù)的國際競爭力不足

在新一輪的技術(shù)更新中，世界主要工業(yè)國家都積極開展技術(shù)和專利布局。目前，中國、日本、美國、德國是數(shù)控機(jī)床專利的主要產(chǎn)出地，四國的專利產(chǎn)出量超過專利總量的85%。而其中，中國成為了最大專利產(chǎn)出國，專利產(chǎn)出量為6586件，約占總申請量的60%。從專利受理情況來看，中國、日本和美國是當(dāng)前數(shù)控機(jī)床技術(shù)競爭最為激烈的地區(qū)。

雖然中國專利產(chǎn)出量巨大，但對外輸出量少，只有26件，技術(shù)的國際競爭力弱。相比之下，日本專利對外輸出高達(dá)1121件，其中向中國輸出82件(占輸出總量4.06%)，向美國輸出247件(占輸出總量12.24%)，向德國輸出224件(先輸出總量11.10%)，其技術(shù)能力展現(xiàn)出很強(qiáng)的國際競爭力。此外，美國和德國數(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)的國際競爭力。

日本、德國技術(shù)沉淀凸顯工匠精神，中國技術(shù)積累根基尚淺

從各國的專利申請趨勢來看，日本、德國數(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)國家的數(shù)控機(jī)床技術(shù)具有較長時(shí)間積累，另一方面說明了日本、德國對技術(shù)的持續(xù)研發(fā)和完善，凸顯出日本和德國企業(yè)對技術(shù)精益求精的工匠精神。中國數(shù)控機(jī)床專利申請主要集中在2005年以后，得益于“十一五”后，國家推動了制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)因此得到長足發(fā)展。但是與日本、德國超過40年的技術(shù)沉淀相比，中國技術(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)的專利申請態(tài)勢來看，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)＠暾埲饲?0名中，日本企業(yè)占11個(gè)，中國企業(yè)(大學(xué))共4個(gè)，與日本企業(yè)相比，中國企業(yè)的技術(shù)實(shí)力存在明顯劣勢，企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力有待加強(qiáng)。此外，從中國專利申請人前20看，中國的高校和科研院所具有較強(qiáng)的知識和技術(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)國家重點(diǎn)競爭領(lǐng)域。中國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)在國家戰(zhàn)略的支持下，近年來呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢，技術(shù)追趕勢頭不可阻擋。在新一輪產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期中，中國有望通過加大技術(shù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的彎道超車。然而德國、日本企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢是幾十年精益求精、不斷沉淀的成果，中國企業(yè)的劣勢并非朝夕可改，中國企業(yè)只有以同樣的工匠精神，幾十年如一日地保持對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)競爭力，不斷邁向產(chǎn)業(yè)高端領(lǐng)域，在新一輪的產(chǎn)業(yè)競爭中占據(jù)有利位置。

更多資訊請關(guān)注機(jī)床頻道