數控機床是工業(yè)自動化和數字工廠的重要組成部分，體現了一個國家制造業(yè)的核心競爭力。中國正在加速數控機床領域上技術和專利的布局。
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，重點展出工業(yè)自動化、數字化工廠、工業(yè)零部件等工業(yè)領域的領先產品成果。數控機床作為工業(yè)自動化和數字工廠的重要組成部分，被廣泛應用于汽車制造、金屬加工、航天航空等多個領域，是工業(yè)現代化的基石。數控機床的技術能力體現了一個國家制造業(yè)的核心競爭力。
中國作為全球最大的制造業(yè)大國，近年來數控機床產業(yè)得到快速發(fā)展，2014年產量達到39.1萬臺，比2010年增長65%。但與德、日等領先國家相比，仍存在較大差距，功能部件、自動化刀具、數控系統(tǒng)依靠國外技術支撐。例如，2014年國內高檔數控系統(tǒng)仍有90%需要依賴進口。數控機床領域的技術研發(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據，透視全球數控機床技術競爭格局，嘗試探討我國數控機床產業(yè)發(fā)展之路。
工業(yè)4.0時代到來，數控機床技術進入新一輪更新周期，產業(yè)格局面臨洗牌
截止2016年12月，數控機床領域全球申請量達到10708件。從申請趨勢來看，自2006年后呈現爆發(fā)式的增長，并在2012年前后達到高峰。目前數控機床專利申請量進入了階段性的回落，2016年更是出現了大幅度下滑。隨著工業(yè)4.0的深入推進，數控機床技術進入新一輪的更新周期，技術的更新換代必將導致產業(yè)格局的重新洗牌。
中國成為最大專利產出國，但技術的國際競爭力不足
在新一輪的技術更新中，世界主要工業(yè)國家都積極開展技術和專利布局。目前，中國、日本、美國、德國是數控機床專利的主要產出地，四國的專利產出量超過專利總量的85%。而其中，中國成為了最大專利產出國，專利產出量為6586件，約占總申請量的60%。從專利受理情況來看，中國、日本和美國是當前數控機床技術競爭最為激烈的地區(qū)。
雖然中國專利產出量巨大，但對外輸出量少，只有26件，技術的國際競爭力弱。相比之下，日本專利對外輸出高達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%)，其技術能力展現出很強的國際競爭力。此外，美國和德國數控機床專利輸出量也比較大，分別是506件和220件，也展示了較強的國際競爭力。
日本、德國技術沉淀凸顯工匠精神，中國技術積累根基尚淺
從各國的專利申請趨勢來看，日本、德國數控機床專利從上世紀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國家的數控機床技術具有較長時間積累，另一方面說明了日本、德國對技術的持續(xù)研發(fā)和完善，凸顯出日本和德國企業(yè)對技術精益求精的工匠精神。中國數控機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)產業(yè)升級和發(fā)展，數控機床技術因此得到長足發(fā)展。但是與日本、德國超過40年的技術沉淀相比，中國技術積累有所欠缺，根基尚淺。
關鍵技術關聯度高，技術研發(fā)需要全面突破
數控機床專利分主要有控制技術、加工技術、機床零件、相關附件等。從專利申請量來看，數控機床技術集中在控制技術(2827件)、加工技術(3505件)和機床部件(3286件)三大方面。
從控制技術、加工技術和機床部件技術的專利申請態(tài)勢來看，這三種關鍵技術具有明顯的相關性，相關系數約為0.95。由于各類型技術關聯度高，關鍵技術的發(fā)展需要全面突破，才能實現協同發(fā)展。
中國企業(yè)技術研發(fā)能力有待加強，技術產業(yè)轉化能力有待提升
全球專利申請人前20名中，日本企業(yè)占11個，中國企業(yè)(大學)共4個，與日本企業(yè)相比，中國企業(yè)的技術實力存在明顯劣勢，企業(yè)技術研發(fā)能力有待加強。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的知識和技術產出能力，但是并未能真正轉化為產業(yè)成果，需要加強產學合作，提升技術產業(yè)轉化能力。
結語
數控機床作為工業(yè)4.0重要發(fā)展領域，已經成為主要工業(yè)國家重點競爭領域。中國數控機床產業(yè)在國家戰(zhàn)略的支持下，近年來呈現出快速發(fā)展態(tài)勢，技術追趕勢頭不可阻擋。在新一輪產業(yè)發(fā)展周期中，中國有望通過加大技術研發(fā)實現產業(yè)的彎道超車。然而德國、日本企業(yè)的技術優(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的渴望，才能打造出過硬的企業(yè)競爭力，不斷邁向產業(yè)高端領域，在新一輪的產業(yè)競爭中占據有利位置。
