基于專利分析的南京增材制造產業發展對策研究

季春 高小惠 汪小星

摘 要：增材制造是新一輪科技革命的代表性技術。世界主要發達國家都將增材制造作為重點培育和發展的產業方向。我國高度重視增材制造產業的發展，南京擁有良好的制造業基礎，應當發揮優勢，搶占增材制造產業的先機。文章基于專利數據信息，從發展趨勢、專利申請人、重點技術領域等方面分析南京市增材制造產業現狀，與長三角地區的上海市、杭州市、合肥市進行橫向對比，總結存在問題，并提出對策建議。

關鍵詞：增材制造 產業發展 專利分析

中圖分類號：F127 ?文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2023）06-127-03

3D打印技術全稱三維打印技術，又稱增材制造技術，是一種新型的快速成型技術，以數字模型設計文件為基礎，運用粉末狀金屬、樹脂或塑料等可粘合材料，通過逐層添加打印的方式構造物體[1]。

南京擁有良好的制造業基礎，江蘇省工信部等十二部門聯合發布《江蘇省增材制造產業發展三年行動計劃（2018—2020年）》，積極支持南京、蘇州等有產業基礎、技術條件的地區協同規劃建設增材制造產業創新中心，重點推動南京等地培育形成金屬激光增材制造產業集聚區。鑒于此，本文以近5年（2017—2021年）南京市增材制造產業專利數據為基礎，梳理南京市增材制造產業發展基本態勢、重點企業、重點技術等情況，并與長三角地區的上海市、杭州市、合肥市進行橫向對比，繼而從數據角度多維度分析南京市增材制造技術創新與產業發展的問題與不足，并提出對策建議，為南京市增材制造產業的規劃與頂層設計提供基礎支撐。

一、文獻綜述和數據準備

專利是一種標準化、客觀化的科技文獻，以專利文獻數據為基礎，對增材制造技術創新和產業發展進行研究，目前已有一些學者形成了相關的研究成果。楊躍雙[2-10]等專家以專利數據為基礎，利用專利計量分析方法，從不同層面、不同維度揭示增材制造技術和產業發展的態勢。通過閱讀總結上述學者的研究成果，本文認為，以專利數據信息為切入點，對南京市的增材制造產業進行研究，數據直觀，圖表可視化，具有可行性。

本文進行專利的檢索與分析，使用的是incopat專利大數據平臺（https：//www.incopat.com/）。通過學習借鑒前人的研究成果，本文使用IPC國際專利分類號進行專利檢索，所使用的分類號包括：B22F10/00由金屬粉末制造工件或制品的增材制造方法（所用的裝置或設備入B22F12/00）；B22F12/00專門適用于增材制造的設備或裝置；用于增材制造的輔助裝置；增材制造設備或裝置與其它處理設備或裝置的組合；B29C64/00增材制造，即三維（3D）物體通過增材沉積，聚結或層壓，例如通過3D打印，通過光固化或選擇性激光燒結；B33增材制造技術。檢索得到自2017年至2021年南京市增材制造產業的相關專利1529件，并以此為數據樣本開展分析。

二、數據分析

（一）基本態勢分析

從專利類型分析，2017至2021年，南京市增材制造產業相關專利1529件，其中，發明專利956件，占總量的62.5%，實用新型專利573件，占總量的37.5%。

從年度趨勢分析，近5年來，南京市增材制造產業相關的專利數量，從2017年的220件增長至2020年的423件，呈現逐年穩步遞增的趨勢，年均增長率達到24.3%。（2021年申請的專利尚未完全公開，不做參考）

從專利申請人類型分析，在南京市增材制造產業的相關專利中，企業擁有的專利最多，達到831件，其次是大專院校592件，個人80件，機關團體48件，科研單位13件?？梢?，在南京市增材制造產業中，企業和大專院校是主要的技術產出地。

從專利法律狀態分析，在南京市增材制造產業的相關專利中，授權且有效的專利最多，780件，占比51%；處于審中狀態的專利519件，占比34%；失效專利230件，占比15%。

（二）主要專利申請人分析

如圖1所示，在專利數量排名前10的申請人中，有6家大專院校、4家企業。其中，南京航空航天大學以150件專利位居第1，南京理工大學（103件）和東南大學（80件）分列第2、第3位。排在第4位的南京中科煜宸激光技術有限公司僅有70件專利，可見，在南京市增材制造產業中，大專院校擁有深厚的技術實力。

（三）重點技術領域分析

通過對專利信息進行聚類分析，獲知南京市增材制造產業相關專利主要分布的重點技術領域。由表1所示，三維打印機、打印機噴頭、鋪粉系統、fdm（熔融沉積成型）、電弧、激光熔化沉積等是南京市增材制造產業相關專利較為集中的重點技術領域，而混凝土材料、小腿支具、數字化模型、導板、骨組織工程、pcl（聚己內酯）等，則是專利產出相對較少的技術領域。

三、寧滬杭合增材制造產業的專利比較

從整體情況看，在長三角地區的4座中心城市中，南京市增材制造產業的相關專利數量（1529件），僅低于上海市（2246件），高于杭州市（1114件）、合肥市（422件）。

從企業的角度看，上海市的增材制造的相關專利最多，達到1513件，南京市以831件位列第2，高于杭州市（620件）和合肥市（312件）；從大專院校的角度看，南京市的增材制造的相關專利最多，達到592件，高于上海市（561件）、杭州市（436件）和合肥市（64件）。

在寧滬杭合4市中，擁有增材制造相關專利的數量排名前5的企業，如表2所示。經過比較分析可知，南京市的5家企業中，有4家是高新技術企業，有4家是科技型中小企業；上海市的5家企業中，有3家是高新技術企業，有3家是科技型中小企業，有2家是專精特新企業；杭州市的5家企業中，有5家是高新技術企業，有3家是科技型中小企業，有2家是專精特新企業；合肥市的5家企業中，有1家是高新技術企業，有2家是科技型中小企業。

四、南京市增材制造產業的問題

一是企業創新能力不突出。在南京市擁有增材制造相關專利的數量排名前5的企業中，有4家是高新技術企業；在上海市排名前5的企業中，有3家是高新技術企業，有2家是專精特新企業；在杭州市排名前5的企業中，有5家是高新技術企業，有2家是專精特新企業。缺少以專業化、精細化、特色化、新穎化為發展特征的企業，說明在南京市增材制造產業中，企業的創新能力不突出。二是高校技術轉移不樂觀。在南京市增材制造產業中，南京市高校與企業共同申請的專利數量、南京市高校向企業轉讓的專利數量、南京市高校向企業許可的專利數量三者合計數，在全部增材制造的相關專利中，占比不足3%。也就是說，大量由高校產出的專利技術，并沒有向企業轉移，也沒有對產業的技術革新起到推動作用。三是關鍵技術研究不充足。南京市增材制造產業的相關專利，較為集中的重點技術領域包括三維打印機、打印機噴頭、鋪粉系統、fdm（熔融沉積成型）、電弧、激光熔化沉積等，而混凝土材料、小腿支具、數字化模型、導板、骨組織工程、pcl（聚己內酯）等，是專利產出相對較少的技術領域?？梢?，在增材制造技術研發方面，針對工藝和裝備的研究較多，而對專用材料等關鍵技術的研究不夠充足。

五、南京市增材制造產業發展的對策建議

首先要解決企業自主創新的痛點問題。缺資金、缺人才是制約企業自主創新能力提升的兩大痛點。針對這兩大痛點，政府需要做好兩件事。一是確保落實減稅降費相關政策，為企業緩解資金壓力。政府部門要加大政策宣傳力度，讓企業了解政策，要盡可能降低門檻，擴大政策的受益面，讓更多的企業有資格享受政策，要完善政策的實施細則和配套措施，簡化辦理的手續和流程，提高政策的有效性和可操作性，讓企業方便快捷地從政策中受益。二是要進一步健全人才引培機制，為企業解決人的問題。一方面放眼全球，引進海內外增材制造領域的高端人才來南京企業工作，另一方面立足本地，依托南京市優質的科教資源，為南京市增材制造企業培養更多的專業人才。

其次要解決高校技術轉移的堵點問題。成果轉化的相關政策和機制不夠完善、學校的研究成果與市場需求脫節、高?？蒲腥藛T離崗創業具有一定風險、技術轉移缺乏專業的人才和團隊等，這些堵點桎梏了當前高?？蒲屑夹g成果的轉移轉化。這方面可以借鑒北京市《關于打通高校院所、醫療衛生機構科技成果在京轉化堵點若干措施》，進一步從政策方面給予支持和保障，讓高?？蒲腥藛T有權利、有動力、有條件、有平臺、有渠道開展科研成果的處置、轉化、開發、推廣及市場化。

最后要著力解決關鍵技術研發的難點問題。政府應盡快開展增材制造產業的戰略發展規劃研究，制定產業發展路徑，重點圍繞增材制造專用材料、軟件、工藝及裝備等基礎共性關鍵技術制定發展路線圖。組織實施增材制造專項計劃，整合南京市現有的高校、科技企業、科研院所的研究力量，對增材制造關鍵共性技術展開聯合攻關，推動技術跨越發展，提升南京市增產制造產業的整體創新效能。

[本文為2022年度南京市科協軟科學研究項目《南京增材制造產業發展對策研究——基于專利數據信息》（2022-4-2）的研究成果。]

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（作者單位：南京市科技信息研究所 江蘇南京 210018）

[作者簡介：季春（1980—），男，碩士，南京市科技信息研究所，副研究員，研究方向：科技信息管理與服務；高小惠（1992—），女，碩士，南京市科技信息研究所，助理研究員，研究方向：科技統計；汪小星（1980—），女，本科，南京市科技信息研究所，高級工程師，研究方向：科技統計。]

（責編：芝榮）