由于數(shù)控機(jī)床在各國(guó)工業(yè)和軍事中的重要戰(zhàn)略地位,發(fā)達(dá)國(guó)家除了投入大量資金和人力進(jìn)行研發(fā)外，各企業(yè)還在本國(guó)及全球范圍內(nèi)大量申請(qǐng)專(zhuān)利，以保證它們?cè)谌虻念I(lǐng)先地位。2008年國(guó)際金融危機(jī)發(fā)生后，世界裝備制造業(yè)新一輪的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，對(duì)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)提出了更高的要求。與其他國(guó)家相比，無(wú)論是在數(shù)控機(jī)床的技術(shù)領(lǐng)域還是市場(chǎng)方面，美國(guó)、日本和德國(guó)都占有壓倒性的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)機(jī)床行業(yè)經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，雖然在機(jī)床主機(jī)、刀具及運(yùn)動(dòng)部件等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家相當(dāng)，但是在數(shù)控系統(tǒng)、仿真模擬及傳感器等高端領(lǐng)域，與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距。

全球?qū)＠暾?qǐng)量呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)

進(jìn)入21世紀(jì)，數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深入推廣階段，由于各國(guó)政府的扶持和智能技術(shù)的引入，全球?qū)＠暾?qǐng)量呈穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì)，年均增長(zhǎng)率為5.4%。2006年全球數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量年增長(zhǎng)率達(dá)到峰值，為38.3%。2010年以后，全球數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域每年的專(zhuān)利申請(qǐng)量均超過(guò)4000件。

數(shù)控機(jī)床的專(zhuān)利主要集中在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，截至2012年，日本、德國(guó)和美國(guó)占據(jù)了全球數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量的前三位，他們的申請(qǐng)總量占全球的45%左右，而且這三個(gè)國(guó)家全球?qū)＠季忠庾R(shí)強(qiáng)烈，同族專(zhuān)利數(shù)量較多。韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的數(shù)控機(jī)床配套設(shè)備發(fā)展相當(dāng)迅速，兩者的專(zhuān)利申請(qǐng)量分別列全球第8和14位。意大利、瑞士和捷克在世界機(jī)床出口方面占有重要地位，它們受理的專(zhuān)利申請(qǐng)量分別居世界第12、18和20位。從2003年起，我國(guó)成為全球最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國(guó)和消費(fèi)國(guó)。為了在我國(guó)巨大的市場(chǎng)中占有一席之地，各國(guó)企業(yè)在我國(guó)的數(shù)控機(jī)床專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量增長(zhǎng)迅速，目前我國(guó)受理的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量全球排名第五。

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅猛。經(jīng)過(guò)“九五”期間大量引進(jìn)數(shù)控技術(shù)和“十五”期間的消化吸收，以及“十一五”和“十二五”期間各項(xiàng)政策及重大專(zhuān)項(xiàng)的持續(xù)推動(dòng)，專(zhuān)利申請(qǐng)量實(shí)現(xiàn)了跨越式增長(zhǎng)。從改革開(kāi)放到2001年，我國(guó)主要通過(guò)引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行合資生產(chǎn)，作為申請(qǐng)地年均申請(qǐng)專(zhuān)利18件。2002年到2004年，由于我國(guó)加入世界貿(mào)易組織及國(guó)家科技專(zhuān)項(xiàng)的推動(dòng)，企業(yè)專(zhuān)利意識(shí)增強(qiáng)，年均申請(qǐng)達(dá)103件。2005年以后，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，形成了很多產(chǎn)業(yè)基地，年均申請(qǐng)專(zhuān)利達(dá)到1086件。由于我國(guó)是數(shù)控機(jī)床的重要生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，國(guó)內(nèi)外許多企業(yè)都將我國(guó)作為重點(diǎn)申請(qǐng)地進(jìn)行專(zhuān)利布局。

從國(guó)內(nèi)外企業(yè)在我國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利的情況來(lái)看，1983年到1997年，國(guó)外專(zhuān)利權(quán)人在我國(guó)申請(qǐng)專(zhuān)利的比例逐漸增加，1997年達(dá)到峰值88%。而我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量則從1997年逐年增加，2010年達(dá)87%以上，反映出我國(guó)的數(shù)控機(jī)床行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新并尋求自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面取得了巨大進(jìn)步。

我國(guó)數(shù)控機(jī)床專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)集中

由于數(shù)控機(jī)床在加工速度、精度及質(zhì)量可靠性方面的突出優(yōu)點(diǎn)，與主機(jī)及零部件相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量占比最大。截至2012年,全球機(jī)床整機(jī)專(zhuān)利約占66.5%；作為數(shù)控機(jī)床技術(shù)核心的數(shù)控及測(cè)量系統(tǒng)，專(zhuān)利數(shù)量占比為12.7%；加工工藝類(lèi)約占12.3%。此外，由于近年來(lái)激光及等離子等非切削技術(shù)的發(fā)展，在非切削金屬加工類(lèi)所占的比例也有所上升，目前約占4.7%。此外，其他技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利主要為工程材料類(lèi)和機(jī)械手類(lèi)，分別占2%和1.8%。

我國(guó)數(shù)控機(jī)床專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)集中，主要分布在機(jī)床主機(jī)、零部件和加工工藝等技術(shù)領(lǐng)域，上述領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量占到總量的67.8%。側(cè)面反映出我國(guó)數(shù)控機(jī)床目前仍舊專(zhuān)注于傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)計(jì)和制造。而數(shù)控及測(cè)量系統(tǒng)的專(zhuān)利數(shù)量分別占總申請(qǐng)量的6.6%和2.3%，表明我國(guó)本土機(jī)床企業(yè)在高附加值的數(shù)控系統(tǒng)、仿真技術(shù)和設(shè)備等方面，與發(fā)達(dá)國(guó)家主流企業(yè)尚有較大差距。

特別是2000年以后，我國(guó)數(shù)控機(jī)床盡管在數(shù)字控制、刀具與工件進(jìn)給控制、數(shù)字計(jì)算機(jī)、機(jī)床監(jiān)測(cè)與測(cè)量裝置方面的專(zhuān)利數(shù)量增長(zhǎng)較快，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還略有不足。對(duì)此，國(guó)家需要增加扶持力度，企業(yè)等創(chuàng)新主體應(yīng)加強(qiáng)對(duì)上述領(lǐng)域的研發(fā)投入和專(zhuān)利布局。

中國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量排名前10位的研究機(jī)構(gòu)均為大學(xué)。其中，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)以及清華大學(xué)，都處于領(lǐng)先地位。總體上講，雖然中國(guó)研究機(jī)構(gòu)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的起步較晚，但20世紀(jì)90年代以后發(fā)展很快。科研機(jī)構(gòu)申請(qǐng)的專(zhuān)利，基本覆蓋了機(jī)床整機(jī)、金屬加工、數(shù)控系統(tǒng)以及輔助裝置等在內(nèi)的諸多小類(lèi)?？傮w上看，我國(guó)研究機(jī)構(gòu)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)，雖然范圍比較廣，但都沒(méi)有形成自己的優(yōu)勢(shì)技術(shù)領(lǐng)域。此外，企業(yè)和高校聯(lián)合申請(qǐng)的專(zhuān)利還很少，這從側(cè)面說(shuō)明在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，產(chǎn)學(xué)研的合作和成果轉(zhuǎn)化還不夠深入和完善。

外國(guó)企業(yè)憑借自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行重點(diǎn)布局

截至2012年，在中國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)排名前10位的企業(yè)中，除了2家是中國(guó)本土企業(yè)外，其余8家均為外國(guó)企業(yè)，其中日本5家、德國(guó)3家，反映出日、德等國(guó)公司強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力和占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng)的強(qiáng)烈意圖。雖然外國(guó)企業(yè)的專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域分布范圍較廣，但總體特點(diǎn)是圍繞其自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行重點(diǎn)布局。目前，雖然中國(guó)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的研發(fā)步伐加快，但在市場(chǎng)占有率、自主創(chuàng)新能力等方面與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)之間仍然有不小的差距。

日本的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要得益于日本政府持續(xù)的引導(dǎo)和扶持政策，目前已形成非常完整的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈。日本企業(yè)的專(zhuān)利布局既有交叉，也有互補(bǔ)。日本企業(yè)在中國(guó)申請(qǐng)的專(zhuān)利，已經(jīng)從機(jī)床的主機(jī)及零部件、功能部件到數(shù)控系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域，形成了對(duì)中國(guó)數(shù)控機(jī)床企業(yè)的專(zhuān)利包圍。

德國(guó)企業(yè)在中國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的專(zhuān)利布局側(cè)重于高檔數(shù)控機(jī)床及功能部件，包括數(shù)字控制、測(cè)量系統(tǒng)以及通用手持工具如機(jī)械手等。西門(mén)子公司申請(qǐng)的專(zhuān)利主要涉及機(jī)床的工藝和機(jī)器控制、工業(yè)電器設(shè)備等。博世的專(zhuān)利申請(qǐng)側(cè)重于手持小型工具、機(jī)床以及工業(yè)電氣設(shè)備中的控制和傳動(dòng)系統(tǒng)。海德漢申請(qǐng)的專(zhuān)利重點(diǎn)在數(shù)控機(jī)床的測(cè)量系統(tǒng)，主要涉及用于數(shù)控機(jī)床的精密儀器儀表、一般測(cè)試方法等。我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)排名前10位的中國(guó)本土企業(yè)中，主要分布在我國(guó)東部地區(qū)，其中遼寧、天津、江蘇各有2家，而甘肅、上海、山東、中國(guó)臺(tái)灣各有一家。可見(jiàn)，數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，在各省尤其是沿海省份的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都占有重要地位。從上述10家企業(yè)的專(zhuān)利申請(qǐng)逐年變化情況看，我國(guó)企業(yè)的專(zhuān)利申請(qǐng)起步較晚，除南京數(shù)控的專(zhuān)利申請(qǐng)逐年上升外，其他公司的申請(qǐng)數(shù)量起伏較大，與國(guó)際知名企業(yè)相比，連續(xù)性和穩(wěn)定性都有待提高。在技術(shù)領(lǐng)域方面，我國(guó)企業(yè)專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中在機(jī)床主機(jī)及零部件和工藝方面，在運(yùn)動(dòng)部件如軸、軸承、軟軸、曲軸機(jī)構(gòu)等，電動(dòng)機(jī)或機(jī)電變換器的控制調(diào)節(jié)等部件的專(zhuān)利申請(qǐng)還很少，特別是在數(shù)字控制技術(shù)和測(cè)試技術(shù)方面比較薄弱。