在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)線上，與被加工零件最直接親密接觸的就是切削加工刀具，它可以切削各種金屬，堪稱“工業(yè)上的牙齒”，對機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。也正是得益于這些性能日趨優(yōu)異的切削加工刀具，航空航天、汽車制造、醫(yī)療器械、電子產(chǎn)品等行業(yè)，才創(chuàng)造出一個個工業(yè)奇跡，加工效率更高、生產(chǎn)成本更低、產(chǎn)品性能更優(yōu)。
據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局2011年度專利分析普及推廣項目《切削加工刀具行業(yè)專利分析報告》（下稱《報告》）顯示，中國切削加工刀具行業(yè)起步雖晚，但發(fā)展迅速，在技術(shù)方面已取得一些成績，共提交相關(guān)發(fā)明專利申請1000多件。隨著中國坐上世界機(jī)械制造業(yè)第一大國的交椅，中國切削加工刀具市場需求不斷擴(kuò)大，引來眾多國外刀具大鱷的爭相涌入。瑞典三特維克在華提交了250多件發(fā)明專利申請，日本住友電工在上海成立了銷售公司，以色列伊斯卡與中國企業(yè)打起了專利侵權(quán)官司……目前洋刀具已占到中國市場份額的1/3，洋品牌在中國高端刀具領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位。
《報告》指出，與國外相比，我國在切削加工刀具領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭枯^少，在關(guān)鍵技術(shù)方面競爭實力較弱。對此，專家建議，中國申請人應(yīng)密切關(guān)注國外主要申請人的專利申請動向，加大對現(xiàn)代高效刀具技術(shù)的研發(fā)投入，同時，加強(qiáng)與最終用戶企業(yè)的研發(fā)合作。
現(xiàn)狀外企搶食高端市場
據(jù)相關(guān)資料顯示，2010年我國切削加工刀具消費達(dá)330億元，居全球第一；2011年我國刀具市場依然保持高速增長，比國際刀具市場容量增速快了3倍以上。“中國已成為全球最具發(fā)展?jié)摿Φ牡毒叽笫袌觥?rdquo;中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會工具分會名譽(yù)理事長沈壯行指出。
誘人蛋糕自然吸引了國外眾多刀具企業(yè)的搶食。據(jù)記者了解，目前國內(nèi)刀具市場1/3份額被國外企業(yè)所占有。“放眼中國刀具行業(yè)，活躍著大大小小世界知名的外資企業(yè)，尤其是高端刀具市場，國外企業(yè)占據(jù)絕對優(yōu)勢。其中，來自瑞典、日本和德國的刀具在中國進(jìn)口刀具中占到62％的份額，而且這些刀具企業(yè)在華提交了大量的專利申請。”《報告》課題組負(fù)責(zé)人在接受中國知識產(chǎn)權(quán)報記者采訪時說。
課題組分析發(fā)現(xiàn)，2000年以來，各國刀具巨頭開始加強(qiáng)在華專利布局，其中瑞典和日本的專利申請量增長最為迅速，截至目前，瑞典三特維克在華已提交250多件發(fā)明專利申請，瑞典山高和美國肯納的發(fā)明專利申請量均有110多件，以色列伊斯卡和日本三菱材料也均有80多件。
《報告》還對國外在華主要申請人的專利申請進(jìn)行了技術(shù)分析，結(jié)果顯示，瑞典山特維克在切削加工刀具的銑刀、孔加工刀具、車刀、涂層、硬質(zhì)合金等眾多細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢；瑞典山高和美國肯納在銑刀、涂層領(lǐng)域占據(jù)一席之地，以色列伊斯卡和日本三菱則分別在銑刀和涂層方面具有一定的技術(shù)實力。
問題關(guān)鍵技術(shù)有待加強(qiáng)
國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床只能配洋刀了嗎？
事實上，作為全球機(jī)械制造業(yè)第一大國和世界公認(rèn)的刀具大國，中國雖然在現(xiàn)代切削加工刀具領(lǐng)域的起步晚于國外，但行業(yè)發(fā)展步伐較快，研發(fā)投入和專利申請量也在不斷加大。
《報告》顯示，中國從上世紀(jì)90年代開始提交相關(guān)專利申請，從2001年開始，國內(nèi)申請人在該領(lǐng)域的專利申請量年均增幅超過國外申請人的年均增幅；2008年，國內(nèi)申請人的專利申請總量超過國外申請人的申請總量；截至2010年年底，國內(nèi)申請人的專利申請總量已達(dá)1000多件。
與此同時，我國一些企業(yè)和科研院校在先進(jìn)高效刀具領(lǐng)域邁出了可喜的一步：他們重視技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，正在逐步替代進(jìn)口刀具產(chǎn)品。
“國內(nèi)申請人雖然在自主創(chuàng)新能力和專利申請量上提升較快，但與國外相比，總量仍然偏少，在關(guān)鍵技術(shù)上的實力也不強(qiáng)。”據(jù)課題組負(fù)責(zé)人介紹，中國結(jié)合自身資源進(jìn)行的自主研發(fā)較多，如在高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、金剛石等刀具基體材料方面，中國具有專利申請數(shù)量上的優(yōu)勢，這是因為中國在刀具基體材料上的原料儲量豐富，如硬質(zhì)合金的主要原材料鎢礦中國儲量第一，世界上80%的人造金剛石也產(chǎn)于中國。
相比之下，中國申請人在涂層、銑刀、孔加工刀具等刀具重要技術(shù)分支的專利申請量與國外申請人差距較大，中國目前還缺少在各重要技術(shù)分支占據(jù)優(yōu)勢地位的申請人。“技術(shù)的優(yōu)劣決定了市場地位的高低，在國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)亟需的現(xiàn)代高速高效刀具中，國產(chǎn)刀具所占份額僅為10%至20%。”沈壯行指出。
關(guān)鍵技術(shù)缺乏，再加上國外刀具大鱷日漸周密的專利布局，難怪株洲鉆石切削刀具股份有限公司總經(jīng)理李屏感慨，“國內(nèi)企業(yè)應(yīng)該走創(chuàng)新之路，但比較難，要回避人家的專利。”
建議加強(qiáng)研發(fā)合作力度
對于中國刀具行業(yè)目前面臨的困境，應(yīng)該采取哪些切實可行的研發(fā)策略和專利策略？《報告》指出，中國申請人應(yīng)當(dāng)加大對先進(jìn)刀具技術(shù)的研發(fā)投入，特別是在用途廣、技術(shù)更新和改進(jìn)速度快的刀具技術(shù)方面，加大專利申請的速度和力度，加快追趕步伐。如以銑刀和孔加工刀具為主的刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)、以涂層技術(shù)為主的刀具制備技術(shù)和以硬質(zhì)合金為主的刀具材料技術(shù)。
對此，課題組負(fù)責(zé)人指出，“充分借鑒國外刀具技術(shù)是中國相關(guān)企業(yè)追趕國外先進(jìn)技術(shù)的一條重要捷徑。”他說，可以從專利申請人優(yōu)先權(quán)所屬國的數(shù)量分布上了解各個國家在該領(lǐng)域的技術(shù)實力，例如，日本申請人在銑刀和孔加工刀具技術(shù)、刀具材料領(lǐng)域具有研發(fā)優(yōu)勢，德國申請人在刀具成型技術(shù)和后處理工藝方面研發(fā)實力較強(qiáng)，而他們生產(chǎn)的刀具產(chǎn)品也都具有一定的技術(shù)參考價值。
在專利申請方面，國內(nèi)申請人可以對引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行消化吸收，形成“引進(jìn)—消化吸收—創(chuàng)新—輸出”的良性循環(huán)機(jī)制，提交外圍專利申請。此外，國內(nèi)申請人還可以結(jié)合近期技術(shù)發(fā)展需求，對各技術(shù)分支進(jìn)行深入研究，找出具備可行性的技術(shù)空白點，先選擇一點進(jìn)行突破，走“小而精或小而專”的研發(fā)思路，與競爭對手形成差異化的專利申請。
《報告》還指出，我國刀具企業(yè)在刀具研發(fā)過程中普遍缺少了一個環(huán)節(jié)，即刀具生產(chǎn)企業(yè)與最終用戶企業(yè)沒有形成研發(fā)合力。
記者在采訪中了解到，其實早在上個世紀(jì)，我國刀具企業(yè)就在合作研發(fā)方面進(jìn)行了初步嘗試，如成都工具研究所與一汽大眾合作，對一汽大眾使用的汽車專用刀具進(jìn)行研發(fā)，最終成都工具研究所開發(fā)出了一批新的刀具。
上述負(fù)責(zé)人告訴記者，在制造業(yè)，最終用戶企業(yè)就是自主創(chuàng)新的“源頭”，我國刀具企業(yè)應(yīng)主動尋找下游廠商結(jié)為合作伙伴，加強(qiáng)與汽車、航空航天、醫(yī)療器械、電子設(shè)備等企業(yè)的研發(fā)合作，提升刀具在高速、高效和專用化方面的性能，同時逐漸擴(kuò)大市場份額。