在數(shù)控機床生產線上，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”，對機械制造業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用。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、生產成本更低、產品性能更優(yōu)。
據國家知識產權局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，在技術方面已取得一些成績，共提交相關發(fā)明專利申請1000多件。隨著中國坐上世界機械制造業(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域占據了主導地位。
《報告》指出，與國外相比，我國在切削加工刀具領域專利申請總量較少，在關鍵技術方面競爭實力較弱。對此，專家建議，中國申請人應密切關注國外主要申請人的專利申請動向，加大對現(xiàn)代高效刀具技術的研發(fā)投入，同時，加強與最終用戶企業(yè)的研發(fā)合作。
現(xiàn)狀外企搶食高端市場
據相關資料顯示，2010年我國切削加工刀具消費達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;中國機床工具工業(yè)協(xié)會工具分會名譽理事長沈壯行指出。
誘人蛋糕自然吸引了國外眾多刀具企業(yè)的搶食。據記者了解，目前國內刀具市場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)占據絕對優(yōu)勢。其中，來自瑞典、日本和德國的刀具在中國進口刀具中占到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》課題組負責人在接受中國知識產權報記者采訪時說。
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行了技術分析，結果顯示，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、硬質合金等眾多細分技術領域具有明顯優(yōu)勢；瑞典山高和美國肯納在銑刀、涂層領域占據一席之地，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實力。
問題關鍵技術有待加強
國產數(shù)控機床只能配洋刀了嗎？
事實上，作為全球機械制造業(yè)第一大國和世界公認的刀具大國，中國雖然在現(xiàn)代切削加工刀具領域的起步晚于國外，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90年代開始提交相關專利申請，從2001年開始，國內申請人在該領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，國內申請人的專利申請總量已達1000多件。
與此同時，我國一些企業(yè)和科研院校在先進高效刀具領域邁出了可喜的一步：他們重視技術進步和創(chuàng)新，生產的產品質量穩(wěn)定，正在逐步替代進口刀具產品。
“國內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，在關鍵技術上的實力也不強。”據課題組負責人介紹，中國結合自身資源進行的自主研發(fā)較多，如在高速鋼、硬質合金、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分支占據優(yōu)勢地位的申請人。“技術的優(yōu)劣決定了市場地位的高低，在國內機械制造業(yè)亟需的現(xiàn)代高速高效刀具中，國產刀具所占份額僅為10%至20%。”沈壯行指出。
關鍵技術缺乏，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理李屏感慨，“國內企業(yè)應該走創(chuàng)新之路，但比較難，要回避人家的專利。”
建議加強研發(fā)合作力度
對于中國刀具行業(yè)目前面臨的困境，應該采取哪些切實可行的研發(fā)策略和專利策略？《報告》指出，中國申請人應當加大對先進刀具技術的研發(fā)投入，特別是在用途廣、技術更新和改進速度快的刀具技術方面，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構設計技術、以涂層技術為主的刀具制備技術和以硬質合金為主的刀具材料技術。
對此，課題組負責人指出，“充分借鑒國外刀具技術是中國相關企業(yè)追趕國外先進技術的一條重要捷徑。”他說，可以從專利申請人優(yōu)先權所屬國的數(shù)量分布上了解各個國家在該領域的技術實力，例如，日本申請人在銑刀和孔加工刀具技術、刀具材料領域具有研發(fā)優(yōu)勢，德國申請人在刀具成型技術和后處理工藝方面研發(fā)實力較強，而他們生產的刀具產品也都具有一定的技術參考價值。
在專利申請方面，國內申請人可以對引進技術進行消化吸收，形成“引進—消化吸收—創(chuàng)新—輸出”的良性循環(huán)機制，提交外圍專利申請。此外，國內申請人還可以結合近期技術發(fā)展需求，對各技術分支進行深入研究，找出具備可行性的技術空白點，先選擇一點進行突破，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，我國刀具企業(yè)就在合作研發(fā)方面進行了初步嘗試，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。
上述負責人告訴記者，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)應主動尋找下游廠商結為合作伙伴，加強與汽車、航空航天、醫(yī)療器械、電子設備等企業(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，同時逐漸擴大市場份額。