基于专利地图的喷气织机领域发展态势研究

谌 凯，林志坚，储晓露，赵云飞，吴巧玲

(浙江省科技信息研究院，杭州 310052)



基于专利地图的喷气织机领域发展态势研究

谌 凯，林志坚，储晓露，赵云飞，吴巧玲

(浙江省科技信息研究院，杭州 310052)

针对喷气织机领域绘制专利地图，从发展趋势、重点技术领域、区域分布、竞争机构及高引专利等方面开展态势研究。结果表明：喷气织机技术在发达国家已趋于成熟，在中国仍处于快速发展期。筘座的结构或操作、投纬用的传动和导向机构等技术是研发热点。中国虽然申请有大量相关专利，但核心专利缺失，技术水平还有待进一步提高。由此，提出了中国企业进一步发展喷气织机技术的对策建议，为其创新活动提供情报支撑。

喷气织机；专利地图；发展态势

喷气织机是采用喷射气流牵引纬纱穿越梭口的无梭织机。由于引纬方式合理，入纬率较高，运转操作简便安全，具有品种适应性较广，机物料消耗少，效率高，车速高、噪音低等优点，已成为最具发展前途的新型织机之一[1]。

目前，日本和欧洲纺机企业正在主导喷气织机朝向高速低振动、智能化、网络化、节能等方向发展[2-7]。例如，意大利意达公司A9500型配置的LoomBrowser，使控制系统实现了对关键参数的精确控制与监测。日本丰田公司最新的JAT-810型机配置了通过利用气流流体解析技术开发的“新型引纬控制系统”，中央处理系统速度更高，可以节省更多的气耗。

而中国喷气织机技术的研究起步较晚，还处于技术模仿与改进向自主创新研发过渡阶段，与国外产品在自动化、智能化、节能、稳定性、可靠性方面还存在较大差距，且要面对国外领先纺机企业的强大竞争挤压。而且，近年来，纺织行业遭遇市场“寒流”，纺织企业更需要开阔眼界，了解纺机技术发展趋势，获得技术信息，做好战略规划，把握发展机遇[8]。

由此，本文开展基于专利地图的喷气织机领域发展态势研究，对专利产出趋势、重点和热点技术、区域分布、竞争机构、技术引证等进行分析，掌握喷气织机领域发展现状和趋势，为中国纺机企业的研发、专利布局等创新活动提供情报支撑，同时为国家“十三五”科技发展规划中喷气织机领域的规划提供参考。

1 专利申请总体情况

使用Derwent专利数据库(检索时间范围为1960—2013年)，结合关键词和IPC分类号进行专利检索和数据采集，再经过去重和筛选，得到与喷气织机相关Derwent专利族2 352项，中国专利779件，其中中国申请人申请的中国专利为588件。

从全球专利申请年度分布来看(图1)，喷气织机技术发展大致可分为5个阶段：

第一阶段：技术孕育阶段。首份喷气织机专利申请出现在1960年，在之后约15年内，每年专利申请量较少，不超过20项，表明喷气织机处于技术孕育阶段。

第二阶段：高速发展阶段。1976—1985年，专利申请量总体出现逐年增长态势，1985年专利申请达90项，表明喷气织机技术开始走向成熟。

第三阶段：波动发展阶段。1986—1992年间，专利申请量在1986年出现大幅回落，经过2年增长后，1989年又开始回落，1992年专利申请量仅有54项。

第四阶段：产业化阶段。1993年开始，专利申请量出现下滑，从1993年的51项跌落至2003年的24项，说明喷气织机进入产业化阶段，对基础研发减少。

第五阶段：再发展阶段。2004—2012年间，专利申请量出现再增长，2004年全球专利族申请仅为25项，但是到了2011年、2012年，申请量分别达118、151项，说明喷气织机技术开始再发展，结合下面分析可知，是中国主导了喷气织机技术的再发展。

图1 全球专利申请年度分布

图2 各主要优先权国专利申请年度分布

数据表明，喷气织机技术的再发展与中国研发热情开始高涨是分不开的。如图2所示，日本、德国、捷克、瑞士等主要专利优先权国的喷气织机专利的申请趋势与总体趋势基本一致。中国1984年才有第一件相关专利申请，此后20余年内，每年申请量不超过5件，表明此时中国喷气织机处于技术孕育阶段。而从2005年开始，喷气织机专利申请量开始高速增长，从2005年的10件增长到2012年的143件，而且从图3可以看出，中国喷气织机专利申请占全球总申请量的比重在1984年仅有2.30%，而到了2006年，这一比重提高至63.16%，到2012年更是提高到94.70%，说明中国利用经济和政策带来的后发优势，主导了喷气织机技术的再发展，目前正处于技术成长期，这与图4所示的技术生命周期也是一致的。

图3 中国喷气织机专利申请占喷气织机专利族总数比重变化情况

图4 中国喷气织机技术生命周期

2 技术领域专利申请状况

2.1 主要技术领域专利族分布

对IPC代码进行统计分析，可以清晰地反映喷气织机重点技术分布情况。如图5所示，国际上对D03D 47/30(借助气流的织机)、D03D 47/28(纬纱本身喷入梭口的织机)、D03D 47/34(筒子与投纬机构间纬纱的处理)、D03D 51/34(织机的纬停装置)、D03D 47/36(纬纱的测长与切断)、D03D 49/62(钢筘在筘座上的安装)、D03D 49/60(筘座的结构或操作)、D03D 47/38(纬纱的花型设计机构)、D03D 47/27(投纬用的传动和导向机构)和D03J 1/04(处理纬纱的与织机相结合或相关的辅助设备)这10项技术非常重视，竞相投入研发。其中，D03D 47/30(借助气流的织机)、D03D 47/28(纬纱本身喷入梭口的织机)与喷气织机直接相关，而筒子与投纬机构间纬纱的处理为产业研发的焦点。国内研发热点与国际上略有差异，国内在筘座的结构或操作和投纬用的传动和导向机构方面有较高的研发热情。

图5 主要技术领域专利族分布

2.2 技术热点变迁

外在因素数是影响职前教师数学认知的外部环境因素，其中，影响最大的是其专业学习中的课堂教学环境．众所周知，中国数学教育注重学生“双基”的发展．然而，在数学教师的职前教育中，由于人才培养大多偏重“学术性”，教师普遍关注数学知识的系统性、逻辑性和结构性，忽视知识的发生、发展过程，由此导致知识本位的数学课堂教学产生．在这样的教学环境影响下，不少职前教师在设计数据分析的教学方案时，过于注重对问题的讲解和解题训练．知识因此被僵化，失去活性．

选取2004年为基准年来划分喷气织机技术专利族数量，将所有技术分成2004年以前(早期)和2004年至今(近期)两个时间段。早期专利数量占专利总量的67.8%，图6中横坐标的67.8%的位置画一条基准线，深色部分超过基准线代表技术热点的迁移。图6中可以看出，技术热点向D03D 49/60(筘座的结构或操作)和D03D 47/27(投纬用的传动和导向机构)等技术迁移。

图6 技术热点变迁

3 专利区域分布状况

3.1 主要国家专利族分布

从喷气织机2 352项优先权专利的区域分布看，如图7所示，日本专利占比达到40%，位列第一，表明日本在喷气织机领域走在全球前列，技术上已占居垄断地位。排名第二的是中国，百分比为25%。之后是德国、捷克、苏联、瑞士等国家。排名前五位的国家占了所有优先权专利的83%。

图7 优先权专利国际区域分布

3.2 重点技术区域分布

从图8所示的主要国家技术领域布局来看，日本在D03D 47/30(借助气流的织机)、D03D 47/34(筒子与投纬机构间纬纱的处理)、D03D 51/34(织机的纬停装置)、D03D 47/36(纬纱的测长与切断)、D03D 49/62(钢筘在筘座上的安装)等技术领域处于领先地位，而且技术最为全面。中国则是D03D 49/60(筘座的结构或操作)技术领域专利申请量领先。

3.3 主要国家全球专利族布局

日本、德国等纺机强国对世界市场的争夺非常激烈，除了在本国进行专利保护外，为了在国外生产、销售喷气织机，其必须在国外地区申请相关专利以求获得知识产权保护，同时该国同族专利的申请也可以反映出其市场战略。

图9中可以了解到，日本除在本国申请外，同时重点布局欧洲、美国、中国、德国等国家和地区。德国重点布局欧洲、美国、日本、中国等国家和地区。捷克重点布局德国、美国和日本等国家。瑞士重点关注德国、美国、日本、欧洲等国家和地区。

图8 主要国家技术领域布局

图9 主要国家全球专利布局

4 专利竞争机构分析

4.1 全球专利申请人排名

在喷气织机技术全球专利申请人排名中，如图10所示，日本丰田自动织机、津田驹和日产排名前3位，三家企业占据全球专利族数量的31.4%，说明日本在喷气织机技术上拥有绝对领导地位。中国企业中，江苏万工和湖北际华上榜，分别排名第4和第10。此外，德国林道尔·多尼尔、瑞士Sulzer、比利时必佳乐、日本旭化成、荷兰RUTI-TE分别排名5～9位。

图10 主要全球专利申请人排名

4.2 中国专利申请人排名

目前已经有293家国内外机构和个人在中国申请了喷气织机相关专利。如图11所示，这些机构和个人中前20位的专利数量，约占到中国专利总量的54.2%。江苏万工排名第一，申请了114件中国专利，紧随其后的是日本津田驹、丰田自动织机和比利时必佳乐，分别申请了61件、49件、29件中国专利，说明这几家公司比较看好中国市场，纷纷在中国申请专利以便开拓市场之需。

图11 中国专利主要申请人排名

4.3 全球重点企业技术布局

从图12所示的重点企业技术领域布局来看，丰田自动织机在D03D 47/34(筒子与投纬机构间纬纱的处理)和D03D 49/62(钢筘在筘座上的安装)等技术领域处于领先；而津田驹在D03D 51/34(织机的纬停装置)、D03D 49/60(筘座的结构或操作)、D03D 47/38(纬纱的花型设计机构)、D03J 1/04(处理纬纱的与织机相结合或相关的辅助设备)等技术领域处于领先。

图12 重点企业技术领域布局

5 技术引证分析

通过技术引证分析，可以发现专利被其他申请人的引用情况，也可以从中寻求许可机会，追踪技术发展及识别专利权人的专利保护策略。

根据Thomson Innovation提供的数据，在全球2352项喷气织机专利族中有被引记录的专利共计925项，被引用20次以上的专利16项(如表1所示)。在这16项高频被引专利当中，以日产的US4957144A专利的被引次数最高，达41次，涉及第二次开口时引入断头纬纱的技术，专利权已在1998年失效，其次是津田驹的EP171057A2专利，被引用达38次，涉及筒子与投纬机构间纬纱的处理，专利权已在1998年失效。

表1 被引次数20次以上的喷气织机专利

专利号专利申请人优先权年被引次数US4957144A日产198741EP171057A2津田驹198438EP100939A2丰田自动织机198235US3818952AVERMEULENGCOOLENJ196934EP234064A2津田驹198629EP94089A2丰田自动织机198229EP433216A1瑞士SULZER198928JP61245339A津田驹198527US4664157A津田驹198524US3805850A荷兰RUTI-TE197224EP279222A1VILMINOREOFFICINEMECCANICHE198724EP207470A2日产198524EP332257A1必佳乐198823EP236597A1津田驹198622EP356380A1瑞士SULZER198821EP263445A2津田驹198621

6 结 语

通过以上分析可以看出，喷气织机技术在发达国家已趋于成熟，但在中国还处于快速发展期。D03D 47/30(借助气流的织机)、D03D 47/28(纬纱本身喷入梭口的织机)、D03D 47/34(筒子与投纬机构间纬纱的处理)、D03D 51/34(织机的纬停装置)、D03D 47/36(纬纱的测长与切断)、D03D 49/62(钢筘在筘座上的安装)、D03D 49/60(筘座的结构或操作)、D03D 47/38(纬纱的花型设计机构)、D03D 47/27(投纬用的传动和导向机构)等是该领域的研究重点，而近期热点向D03D 47/28、D03D 49/60和D03D 47/27等技术迁移。日本、中国、德国、捷克、瑞士是该领域的研发主力，而日本丰田自动织机、津田驹和日产，中国江苏万工，德国林道尔·多尼尔，瑞士Sulzer，比利时必佳乐等企业是该领域技术研发的佼佼者。

中国喷气织机技术起步较晚，2005年后，中国利用经济和政策带来的后发优势，主导了喷气织机技术的再发展，中国作为喷气织机主要生产国和消费国，技术研发能力不断提升，但是应该注意到中国专利数量虽多，但基本都是外围专利，没有核心专利，在技术层次上，尚处于技术模仿与改进阶段。虽然喷气织机核心技术大部分依然掌握在国外申请人手中，尤其是日本企业手中。但相对欧洲、德国和美国，国外在中国的专利布局力度还相对较弱，还有大量的基础专利和重点技术未进入中国，这给我国企业实施知识产权保护战略提供了很好的发展机会。

a)自主研发与产学研相结合,企业可与国内同行(如江苏万工、吴江隆泰、常州钢筘、青岛同春、青岛铠硕等)或高校院所(如浙江理工大学、西安工程大学等)合作一起来破解国外核心专利的专利核，研究基于核心专利的改进方法。

b)加快专利申请步伐，开展专利布局，特别是要开展相关外围专利的研究与布局。重点针对D03D 47/30、D03D 47/28、D03D 47/34、D03D 51/34、D03D 49/60、D03D 47/27等重点技术和热点技术。目前日本、德国、瑞士等国对捷克和比利时的专利布局力度还相对较弱，因此我国企业可以注重对捷克和比利时的专利布局，以抢占市场。

c)中国企业也可以通过合资合作、寻求许可、专利购买等方式获得当前较为先进的重点技术基础专利，在此技术基础上进行后续的研究开发，并对得到的各类外延技术、实施方式、应用成果等申请专利保护，在基础专利周围构筑起专利壁垒，通过外围专利战略获得话语权[9]。合资合作对象可考虑意大利ROJ ELECTROTEX和瑞士IRO AB等技术实力较强但本身规模不大的企业。寻求许可可考虑日产、津田驹、丰田、必佳乐、瑞士SULZER等企业的核心专利。

d)对于喷气织机技术专利数量较大但在我国布局较少的企业，如日本日产、德国林道尔·多尼尔、瑞士Sulzer等，中国企业可在国内无偿使用其未在中国申请同族专利且已超过优先权期限的相关技术，不会构成专利侵权。但是，如果中国企业利用此专利技术生产的产品需要出口，则应考虑到出口地区或国家对此专利权的保护情况，以免陷入侵权纠纷。

e)喷气织机相关技术在国外经过了近50年的发展，已达到了产业化的水平。喷气织机技术的发展高潮在20世纪80年代，目前应有大量的专利保护期届满或即将届满。因此，可以对涉及重点和核心技术的专利进行跟踪关注，对于已经超过了专利保护期限的专利，可以放心实施该技术；对于即将过期的专利，也可以做技术上的准备，待其过期后使用。

[1]罗松柏.Kinco CD伺服成功应用于喷气织机[J].自动化博览，2011(S1)：65-66.

[2]阴海明.喷气织机的发展与动向[J].现代纺织技术，2015(1)：61-64.

[3]赵双军，曹红梅.喷气织机纬缩成因分析及预防、解决措施[J].现代纺织技术，2013(3)：33-35.

[4]雷利照.ZA202喷气织机送经系统性能分析及七连杆无级变速器应用探讨[J].现代纺织技术，2008(1)：29-31，51.

[5]秦贞俊.再谈提高喷气织机效率[J].现代纺织技术，2005(6)：41-43.

[6]金宏鸣.强化整经浆纱的工艺、操作及设备管理,实现喷气织机的高速运转[J].现代纺织技术，2010(3)：41-42.

[7]洪海沧.国产新型织机近期的技术进展与趋向探讨[J].纺织导报，2013(3)：66-70.

[8]高华斌，李秀明.我们对纺机展有多少期待？[N].中国纺织报，2012-06-04(5).

[9]励向南.企业专利战略中的技术目标制定[A].全面实施国家知识产权战略，加快提升专利代理服务能力——2011年中华全国专利代理人协会年会暨第二届知识产权论坛论文集[C].北京：中华全国专利代理人协会，2011：11.

(责任编辑：唐志荣)

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

浙江省创新团队建设与人才培养项目(2013F20009)；浙江省软科学项目(2015C35015)

谌 凯(1984-)，男，湖北武汉人，博士，助理研究员，主要从事科技情报研究和科技管理研究。

吴巧玲，E-mail：qlwu@zjinfo.gov.cn

TS103.3

A

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