基于專利地圖的噴氣織機領域發展態勢研究

諶 凱，林志堅，儲曉露，趙云飛，吳巧玲

(浙江省科技信息研究院，杭州 310052)

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基于專利地圖的噴氣織機領域發展態勢研究

諶 凱，林志堅，儲曉露，趙云飛，吳巧玲

(浙江省科技信息研究院，杭州 310052)

針對噴氣織機領域繪制專利地圖，從發展趨勢、重點技術領域、區域分布、競爭機構及高引專利等方面開展態勢研究。結果表明：噴氣織機技術在發達國家已趨于成熟，在中國仍處于快速發展期。筘座的結構或操作、投緯用的傳動和導向機構等技術是研發熱點。中國雖然申請有大量相關專利，但核心專利缺失，技術水平還有待進一步提高。由此，提出了中國企業進一步發展噴氣織機技術的對策建議，為其創新活動提供情報支撐。

噴氣織機；專利地圖；發展態勢

噴氣織機是采用噴射氣流牽引緯紗穿越梭口的無梭織機。由于引緯方式合理，入緯率較高，運轉操作簡便安全，具有品種適應性較廣，機物料消耗少，效率高，車速高、噪音低等優點，已成為最具發展前途的新型織機之一[1]。

目前，日本和歐洲紡機企業正在主導噴氣織機朝向高速低振動、智能化、網絡化、節能等方向發展[2-7]。例如，意大利意達公司A9500型配置的LoomBrowser，使控制系統實現了對關鍵參數的精確控制與監測。日本豐田公司最新的JAT-810型機配置了通過利用氣流流體解析技術開發的“新型引緯控制系統”，中央處理系統速度更高，可以節省更多的氣耗。

而中國噴氣織機技術的研究起步較晚，還處于技術模仿與改進向自主創新研發過渡階段，與國外產品在自動化、智能化、節能、穩定性、可靠性方面還存在較大差距，且要面對國外領先紡機企業的強大競爭擠壓。而且，近年來，紡織行業遭遇市場“寒流”，紡織企業更需要開闊眼界，了解紡機技術發展趨勢，獲得技術信息，做好戰略規劃，把握發展機遇[8]。

由此，本文開展基于專利地圖的噴氣織機領域發展態勢研究，對專利產出趨勢、重點和熱點技術、區域分布、競爭機構、技術引證等進行分析，掌握噴氣織機領域發展現狀和趨勢，為中國紡機企業的研發、專利布局等創新活動提供情報支撐，同時為國家“十三五”科技發展規劃中噴氣織機領域的規劃提供參考。

1 專利申請總體情況

使用Derwent專利數據庫(檢索時間范圍為1960—2013年)，結合關鍵詞和IPC分類號進行專利檢索和數據采集，再經過去重和篩選，得到與噴氣織機相關Derwent專利族2 352項，中國專利779件，其中中國申請人申請的中國專利為588件。

從全球專利申請年度分布來看(圖1)，噴氣織機技術發展大致可分為5個階段：

第一階段：技術孕育階段。首份噴氣織機專利申請出現在1960年，在之后約15年內，每年專利申請量較少，不超過20項，表明噴氣織機處于技術孕育階段。

第二階段：高速發展階段。1976—1985年，專利申請量總體出現逐年增長態勢，1985年專利申請達90項，表明噴氣織機技術開始走向成熟。

第三階段：波動發展階段。1986—1992年間，專利申請量在1986年出現大幅回落，經過2年增長后，1989年又開始回落，1992年專利申請量僅有54項。

第四階段：產業化階段。1993年開始，專利申請量出現下滑，從1993年的51項跌落至2003年的24項，說明噴氣織機進入產業化階段，對基礎研發減少。

第五階段：再發展階段。2004—2012年間，專利申請量出現再增長，2004年全球專利族申請僅為25項，但是到了2011年、2012年，申請量分別達118、151項，說明噴氣織機技術開始再發展，結合下面分析可知，是中國主導了噴氣織機技術的再發展。

圖1 全球專利申請年度分布

圖2 各主要優先權國專利申請年度分布

數據表明，噴氣織機技術的再發展與中國研發熱情開始高漲是分不開的。如圖2所示，日本、德國、捷克、瑞士等主要專利優先權國的噴氣織機專利的申請趨勢與總體趨勢基本一致。中國1984年才有第一件相關專利申請，此后20余年內，每年申請量不超過5件，表明此時中國噴氣織機處于技術孕育階段。而從2005年開始，噴氣織機專利申請量開始高速增長，從2005年的10件增長到2012年的143件，而且從圖3可以看出，中國噴氣織機專利申請占全球總申請量的比重在1984年僅有2.30%，而到了2006年，這一比重提高至63.16%，到2012年更是提高到94.70%，說明中國利用經濟和政策帶來的后發優勢，主導了噴氣織機技術的再發展，目前正處于技術成長期，這與圖4所示的技術生命周期也是一致的。

圖3 中國噴氣織機專利申請占噴氣織機專利族總數比重變化情況

圖4 中國噴氣織機技術生命周期

2 技術領域專利申請狀況

2.1 主要技術領域專利族分布

對IPC代碼進行統計分析，可以清晰地反映噴氣織機重點技術分布情況。如圖5所示，國際上對D03D 47/30(借助氣流的織機)、D03D 47/28(緯紗本身噴入梭口的織機)、D03D 47/34(筒子與投緯機構間緯紗的處理)、D03D 51/34(織機的緯停裝置)、D03D 47/36(緯紗的測長與切斷)、D03D 49/62(鋼筘在筘座上的安裝)、D03D 49/60(筘座的結構或操作)、D03D 47/38(緯紗的花型設計機構)、D03D 47/27(投緯用的傳動和導向機構)和D03J 1/04(處理緯紗的與織機相結合或相關的輔助設備)這10項技術非常重視，競相投入研發。其中，D03D 47/30(借助氣流的織機)、D03D 47/28(緯紗本身噴入梭口的織機)與噴氣織機直接相關，而筒子與投緯機構間緯紗的處理為產業研發的焦點。國內研發熱點與國際上略有差異，國內在筘座的結構或操作和投緯用的傳動和導向機構方面有較高的研發熱情。

圖5 主要技術領域專利族分布

2.2 技術熱點變遷

外在因素數是影響職前教師數學認知的外部環境因素，其中，影響最大的是其專業學習中的課堂教學環境．眾所周知，中國數學教育注重學生“雙基”的發展．然而，在數學教師的職前教育中，由于人才培養大多偏重“學術性”，教師普遍關注數學知識的系統性、邏輯性和結構性，忽視知識的發生、發展過程，由此導致知識本位的數學課堂教學產生．在這樣的教學環境影響下，不少職前教師在設計數據分析的教學方案時，過于注重對問題的講解和解題訓練．知識因此被僵化，失去活性．

選取2004年為基準年來劃分噴氣織機技術專利族數量，將所有技術分成2004年以前(早期)和2004年至今(近期)兩個時間段。早期專利數量占專利總量的67.8%，圖6中橫坐標的67.8%的位置畫一條基準線，深色部分超過基準線代表技術熱點的遷移。圖6中可以看出，技術熱點向D03D 49/60(筘座的結構或操作)和D03D 47/27(投緯用的傳動和導向機構)等技術遷移。

圖6 技術熱點變遷

3 專利區域分布狀況

3.1 主要國家專利族分布

從噴氣織機2 352項優先權專利的區域分布看，如圖7所示，日本專利占比達到40%，位列第一，表明日本在噴氣織機領域走在全球前列，技術上已占居壟斷地位。排名第二的是中國，百分比為25%。之后是德國、捷克、蘇聯、瑞士等國家。排名前五位的國家占了所有優先權專利的83%。

圖7 優先權專利國際區域分布

3.2 重點技術區域分布

從圖8所示的主要國家技術領域布局來看，日本在D03D 47/30(借助氣流的織機)、D03D 47/34(筒子與投緯機構間緯紗的處理)、D03D 51/34(織機的緯停裝置)、D03D 47/36(緯紗的測長與切斷)、D03D 49/62(鋼筘在筘座上的安裝)等技術領域處于領先地位，而且技術最為全面。中國則是D03D 49/60(筘座的結構或操作)技術領域專利申請量領先。

3.3 主要國家全球專利族布局

日本、德國等紡機強國對世界市場的爭奪非常激烈，除了在本國進行專利保護外，為了在國外生產、銷售噴氣織機，其必須在國外地區申請相關專利以求獲得知識產權保護，同時該國同族專利的申請也可以反映出其市場戰略。

圖9中可以了解到，日本除在本國申請外，同時重點布局歐洲、美國、中國、德國等國家和地區。德國重點布局歐洲、美國、日本、中國等國家和地區。捷克重點布局德國、美國和日本等國家。瑞士重點關注德國、美國、日本、歐洲等國家和地區。

圖8 主要國家技術領域布局

圖9 主要國家全球專利布局

4 專利競爭機構分析

4.1 全球專利申請人排名

在噴氣織機技術全球專利申請人排名中，如圖10所示，日本豐田自動織機、津田駒和日產排名前3位，三家企業占據全球專利族數量的31.4%，說明日本在噴氣織機技術上擁有絕對領導地位。中國企業中，江蘇萬工和湖北際華上榜，分別排名第4和第10。此外，德國林道爾·多尼爾、瑞士Sulzer、比利時必佳樂、日本旭化成、荷蘭RUTI-TE分別排名5～9位。

圖10 主要全球專利申請人排名

4.2 中國專利申請人排名

目前已經有293家國內外機構和個人在中國申請了噴氣織機相關專利。如圖11所示，這些機構和個人中前20位的專利數量，約占到中國專利總量的54.2%。江蘇萬工排名第一，申請了114件中國專利，緊隨其后的是日本津田駒、豐田自動織機和比利時必佳樂，分別申請了61件、49件、29件中國專利，說明這幾家公司比較看好中國市場，紛紛在中國申請專利以便開拓市場之需。

圖11 中國專利主要申請人排名

4.3 全球重點企業技術布局

從圖12所示的重點企業技術領域布局來看，豐田自動織機在D03D 47/34(筒子與投緯機構間緯紗的處理)和D03D 49/62(鋼筘在筘座上的安裝)等技術領域處于領先；而津田駒在D03D 51/34(織機的緯停裝置)、D03D 49/60(筘座的結構或操作)、D03D 47/38(緯紗的花型設計機構)、D03J 1/04(處理緯紗的與織機相結合或相關的輔助設備)等技術領域處于領先。

圖12 重點企業技術領域布局

5 技術引證分析

通過技術引證分析，可以發現專利被其他申請人的引用情況，也可以從中尋求許可機會，追蹤技術發展及識別專利權人的專利保護策略。

根據Thomson Innovation提供的數據，在全球2352項噴氣織機專利族中有被引記錄的專利共計925項，被引用20次以上的專利16項(如表1所示)。在這16項高頻被引專利當中，以日產的US4957144A專利的被引次數最高，達41次，涉及第二次開口時引入斷頭緯紗的技術，專利權已在1998年失效，其次是津田駒的EP171057A2專利，被引用達38次，涉及筒子與投緯機構間緯紗的處理，專利權已在1998年失效。

表1 被引次數20次以上的噴氣織機專利

專利號專利申請人優先權年被引次數US4957144A日產198741EP171057A2津田駒198438EP100939A2豐田自動織機198235US3818952AVERMEULENGCOOLENJ196934EP234064A2津田駒198629EP94089A2豐田自動織機198229EP433216A1瑞士SULZER198928JP61245339A津田駒198527US4664157A津田駒198524US3805850A荷蘭RUTI-TE197224EP279222A1VILMINOREOFFICINEMECCANICHE198724EP207470A2日產198524EP332257A1必佳樂198823EP236597A1津田駒198622EP356380A1瑞士SULZER198821EP263445A2津田駒198621

6 結 語

通過以上分析可以看出，噴氣織機技術在發達國家已趨于成熟，但在中國還處于快速發展期。D03D 47/30(借助氣流的織機)、D03D 47/28(緯紗本身噴入梭口的織機)、D03D 47/34(筒子與投緯機構間緯紗的處理)、D03D 51/34(織機的緯停裝置)、D03D 47/36(緯紗的測長與切斷)、D03D 49/62(鋼筘在筘座上的安裝)、D03D 49/60(筘座的結構或操作)、D03D 47/38(緯紗的花型設計機構)、D03D 47/27(投緯用的傳動和導向機構)等是該領域的研究重點，而近期熱點向D03D 47/28、D03D 49/60和D03D 47/27等技術遷移。日本、中國、德國、捷克、瑞士是該領域的研發主力，而日本豐田自動織機、津田駒和日產，中國江蘇萬工，德國林道爾·多尼爾，瑞士Sulzer，比利時必佳樂等企業是該領域技術研發的佼佼者。

中國噴氣織機技術起步較晚，2005年后，中國利用經濟和政策帶來的后發優勢，主導了噴氣織機技術的再發展，中國作為噴氣織機主要生產國和消費國，技術研發能力不斷提升，但是應該注意到中國專利數量雖多，但基本都是外圍專利，沒有核心專利，在技術層次上，尚處于技術模仿與改進階段。雖然噴氣織機核心技術大部分依然掌握在國外申請人手中，尤其是日本企業手中。但相對歐洲、德國和美國，國外在中國的專利布局力度還相對較弱，還有大量的基礎專利和重點技術未進入中國，這給我國企業實施知識產權保護戰略提供了很好的發展機會。

a)自主研發與產學研相結合,企業可與國內同行(如江蘇萬工、吳江隆泰、常州鋼筘、青島同春、青島鎧碩等)或高校院所(如浙江理工大學、西安工程大學等)合作一起來破解國外核心專利的專利核，研究基于核心專利的改進方法。

b)加快專利申請步伐，開展專利布局，特別是要開展相關外圍專利的研究與布局。重點針對D03D 47/30、D03D 47/28、D03D 47/34、D03D 51/34、D03D 49/60、D03D 47/27等重點技術和熱點技術。目前日本、德國、瑞士等國對捷克和比利時的專利布局力度還相對較弱，因此我國企業可以注重對捷克和比利時的專利布局，以搶占市場。

c)中國企業也可以通過合資合作、尋求許可、專利購買等方式獲得當前較為先進的重點技術基礎專利，在此技術基礎上進行后續的研究開發，并對得到的各類外延技術、實施方式、應用成果等申請專利保護，在基礎專利周圍構筑起專利壁壘，通過外圍專利戰略獲得話語權[9]。合資合作對象可考慮意大利ROJ ELECTROTEX和瑞士IRO AB等技術實力較強但本身規模不大的企業。尋求許可可考慮日產、津田駒、豐田、必佳樂、瑞士SULZER等企業的核心專利。

d)對于噴氣織機技術專利數量較大但在我國布局較少的企業，如日本日產、德國林道爾·多尼爾、瑞士Sulzer等，中國企業可在國內無償使用其未在中國申請同族專利且已超過優先權期限的相關技術，不會構成專利侵權。但是，如果中國企業利用此專利技術生產的產品需要出口，則應考慮到出口地區或國家對此專利權的保護情況，以免陷入侵權糾紛。

e)噴氣織機相關技術在國外經過了近50年的發展，已達到了產業化的水平。噴氣織機技術的發展高潮在20世紀80年代，目前應有大量的專利保護期屆滿或即將屆滿。因此，可以對涉及重點和核心技術的專利進行跟蹤關注，對于已經超過了專利保護期限的專利，可以放心實施該技術；對于即將過期的專利，也可以做技術上的準備，待其過期后使用。

[1]羅松柏.Kinco CD伺服成功應用于噴氣織機[J].自動化博覽，2011(S1)：65-66.

[2]陰海明.噴氣織機的發展與動向[J].現代紡織技術，2015(1)：61-64.

[3]趙雙軍，曹紅梅.噴氣織機緯縮成因分析及預防、解決措施[J].現代紡織技術，2013(3)：33-35.

[4]雷利照.ZA202噴氣織機送經系統性能分析及七連桿無級變速器應用探討[J].現代紡織技術，2008(1)：29-31，51.

[5]秦貞俊.再談提高噴氣織機效率[J].現代紡織技術，2005(6)：41-43.

[6]金宏鳴.強化整經漿紗的工藝、操作及設備管理,實現噴氣織機的高速運轉[J].現代紡織技術，2010(3)：41-42.

[7]洪海滄.國產新型織機近期的技術進展與趨向探討[J].紡織導報，2013(3)：66-70.

[8]高華斌，李秀明.我們對紡機展有多少期待？[N].中國紡織報，2012-06-04(5).

[9]勵向南.企業專利戰略中的技術目標制定[A].全面實施國家知識產權戰略，加快提升專利代理服務能力——2011年中華全國專利代理人協會年會暨第二屆知識產權論壇論文集[C].北京：中華全國專利代理人協會，2011：11.

(責任編輯：唐志榮)

Study on Development Trend of Air Jet Loom Industry Based on Patent Map

SHENKai,LINZhijian,CHUXiaolu,ZHAOYunfei,WUQiaoling

(Institute of Scientific and Technical Information of Zhejiang Province, Hangzhou 310052)

Based on the patent map of air jet loom, the development trend is investigated from five aspects, including development trend, key technology fields, regional distribution, rival agencies and highly cited patents. Results indicate that air jet loom technology tends to be mature in developed countries, but it is still in rapid development period in China. Construction or operation of batten and drive or guide mechanisms for weft inserting are R&D hotspots. China has applied for a large number of patents in this field, but China lacks core patents, and the technology remains to be further improved. Moreover, countermeasures and suggestions are presented for China enterprises to further develop air jet loom, and information is provided for their innovative activities.

air jet loom; patent map; development trend

2015-11-08

浙江省創新團隊建設與人才培養項目(2013F20009)；浙江省軟科學項目(2015C35015)

諶 凱(1984-)，男，湖北武漢人，博士，助理研究員，主要從事科技情報研究和科技管理研究。

吳巧玲，E-mail：qlwu@zjinfo.gov.cn

TS103.3

A

1009-265X(2016)06-0031-06