印染數字化監控技術專利發展現狀

從技術層面上講，數字化監控技術是印染工廠實現智能化的關鍵所在，建立印染全流程設備數字化監控系統已成為新建項目的方向

近10年來，數控技術的普及為印染行業開辟了一個全新的發展空間，智能化使人們對印染這個古老的工藝賦予了新的定義，如今數字化監控技術已成為印染行業發展的新趨勢。搜索與數字化監控技術相關的專利數據，發現現存專利總計583項，其中，數字化監控技術發明專利占比51.1%，實用新型專利占比48.9%，發明專利申請并沒有占據明顯優勢，表明整個行業的專利技術創新度還有可提升的空間。為了增強印染數字化監控技術的專利質量，印染行業參與主體應部署明確的專利戰略規劃，構建合理有效的委托開發機制，以強化相關技術的應用及在行業的影響力。

一、數字化監控技術成為印染行業寵兒

近10年來，受國內經濟增長放緩和國際經濟不景氣的影響，印染行業產量增速回落，且整體呈現逐年下降的趨勢，行業由高效增長轉向質效提升態勢十分明顯。中國紡機協會發布的《紡織機械行業“十三五”發展指導性意見》中指出，“十二五”期間，印染機械市場需求發生很大變化，數控新技術產品的不斷出現，促進了數控裝備與數控系統的銷售，數控的圓網和平網印花機、數碼噴墨印花機、在線監控裝置等銷量增加。“十三五”規劃中提出，繼續發展印染流程數字化監控技術，用新技術改變傳統印染工業的生產、管理模式，提高生產效率，節約資源，降低面料產品的返修率，減少人為因素的干擾。

近幾年，印染工廠智能化受到廣泛關注，其目的包括減少人工成本，提高生產效率、企業技術管理水平、節能減排水平、產品質量和穩定性，提高市場反應能力和服務能力等。而從技術層面上講，數字化監控技術是印染工廠實現智能化的關鍵所在，建立印染全流程設備數字化監控系統已成為新建項目的方向。該種系統通過各種傳感器對生產現場的工藝參數如：水、電、汽、溫度、濕度、化學品含量、織物幅寬、單位面積質量、速度等進行實時監控，可實現節能減排、質量追蹤、產品品質提升、提高生產效率、減少用工，提高了工藝技術水平和管理水平，改變了以前依靠操作工、老師傅憑經驗生產，受制于人的現象。

二、印染數控技術國內專利情況

通常來說，印染生產過程主要包括前處理、染色、印花、后整理4 個階段，而前處理階段又包括燒毛、冷堆、退漿、煮煉漂、絲光等程序，后整理包括定型、預縮、特種整理等步驟。筆者針對上述生產過程中涉及到的數字化監控技術的中國專利進行檢索，發現現存專利583 項，實用新型專利和發明專利各占約50%。

1.印染全過程數控技術將成為發展趨勢

從專利申請趨勢來看，印染數字化監控技術專利申請始于21世紀初，呈現逐年遞增的趨勢，近5年是數字化監控技術的高速發展期，此外，失效專利占比40%，一定程度上反映數控技術的發展、更新迭代較快；與前處理、染色、印花、后整理四大流程相關的數字化監控技術專利均申請于2010年以前，而針對應用于印染全過程的數控技術專利申請則開始于2012年，從技術層面考慮，印染全過程的智能化相較于分過程的智能化更加復雜，今后10年，大數據、云平臺等技術逐漸走向成熟，為印染全過程的智能化提供可能。有專家表示，未來智能化的發展水平越來越高，推廣普及越來越廣泛，印染技術借助互聯網、大數據等手段，將會迎來更大的發展空間。

2.染色過程數控技術專利申請量占比最高

從專利申請量上來看，印染生產中的染色過程的數字化監控技術運用程度最高，專利申請量有349 項，占比59%，其次是印花過程，占比19%，前、后處理及印染全過程處理占比相對較少，合計為21%；進一步地，對染色過程中的相關專利進行技術標引，發現染色過程的數字監控又以溫度監控為主，其次關注于印染機張力、染液濃度（pH）、染液水位、染色色差、環境濕度等等。染色是個復雜的過程，也是印染的關鍵步驟，涉及到的染化料品種及助劑非常多，智能化生產將對產品質量的穩定和提升起到根本性的作用。染色時對各種參數指標，如：溫度、壓力、濕度、濃度、液位等實現智能控制，是染色質量好壞的關鍵所在，實現染色關鍵指標的自主監控，能夠擺脫人為因素，提高產品的正品率、重演性，這也是染色數控技術相關專利較多的原因。

印花和染色有相似之處，印花過程相對染色過程更為復雜，染料助劑品種繁多，還涉及花型制網、蒸化、焙固、水洗、洗網等工序，矩陣相機、線性光源、中央處理器的組合使用實現了印花過程的“機器視覺”，張力控制、精確圖像提取、花彎花斜偏差量算法、堵網疵點檢測等技術的綜合運用帶來了成本的下降，給印花智能化生產帶來了根本性的突破，同時可改善工作環境、節能降耗、減少排放。

3.印染數控技術專利申請以企業為主

從申請人國別上來看，經檢索發現絕大部分專利為中國主體申請，外國主體申請較少，外國主體人中，主要有意大利、英國、日本、韓國和瑞典，數量只占到1%。從申請人類別及分布來看，印染數字監控技術申請主體仍以企業為主，高校科研院所及個人申請量占比不大。根據中商產業研究院的調查，我國印染企業主要分布在東南沿海省份，產能優勢集中，對企業申請專利數量進行統計，發現印染數字化監控技術專利申請量排名前十的企業中，有6 家位于江蘇省，3 家位于廣東省，1 家位于山東省，與印染產業地域分布情況基本一致。

87.5%

2019年

三、印染數控技術專利質量評價

筆者結合上文分析結果，從專利類型、法律狀態、維持率、申請人類型演變、運營程度5 個角度對數字化監控技術專利的質量進行整體評價。總體來看，印染數字化監控技術專利質量有待提升。

專利類型上，一般認為，發明專利是技術含量較高的專利類型，主要體現在兩個方面：一是《專利法》規定了發明專利采用實質審查制度，而實用新型專利則采用初步審查制度；二是發明專利的創造性審查標準高于實用新型專利，要求發明專利應具備突出的實質性特點和顯著的進步，而僅要求實用新型專利具備實質性特點和進步。因此，發明專利比例經常被用來衡量一個企業或區域的專利質量、專利競爭力。根據前文檢索結果，數字化監控技術發明專利占比51.1%，實用新型專利占比48.9%，表明發明專利申請并沒有占據明顯優勢，整個行業的專利技術創新度還有可提升的空間。

專利法律狀態上，數字化監控技術失效專利占比較高，為40%，有效專利占比44%。通過對無效專利數據進行統計分析發現，實用新型專利占比55.6%，發明申請占比36.6%，發明授權占比7.3%，無效專利主要由實用新型專利、發明申請構成。筆者對專利無效事由進行詳覽后發現，失效實用新型專利絕大多數均是授權后第二年未繳納年費而失效，此部分專利在申請時可能并沒有長期維護的打算；失效發明專利大多數是因為進入實質審查時未繳納審查費導致的專利無效，申請而不維持的原因筆者無法考究，推測可能是這些專利技術度不高，隨著技術的發展不具有可保護性。

專利維持率上，針對發明專利分析，數據顯示，2009年授權的發明專利，2019年法律狀態顯示有效專利占比為25%；2014年授權的發明專利，2019年法律狀態顯示有效專利占比87.5%。可見發明專利五年維持率較高，十年維持率較低，而專利壽命長短一定程度上反映專利質量的高低，可見印染數控技術專利質量有待提升。

專利申請人類型演變上，2001—2019年將近20年間，印染數字化監控技術專利申請人構成發生了明顯的變化，專利申請以企業為主，高校及科研院所也占據一定比例，個人申請所占比例越來越少，企業、高校及科研院所專利權人增多，說明職務發明比例在逐漸增多。同時，與個人申請人相比，企業以及高校的科研實力較強、物質資源豐富、技術條件優越，因此，職務發明創造的整體水平相較于個人而言較高。

專利運營程度上，涉及到專利質押、轉讓、許可、在售等專利運營的專利所占比例僅為8.4%，筆者對轉讓專利進行調查發現，大部分專利均是子母公司或者兄弟公司之間的轉讓，實際上的專利運營程度要大大低于8.4%，盡管印染數字化監控技術炙手可熱，但目前所申請的專利運營程度不高。

印染企業應當構建合理有效的委托開發機制，進行定向研發等多種委托開發模式，實現研發需求精準化

表1 專利運營情況

四、印染數控技術專利質量提升建議

1.制定知識產權戰略

當前專利質量的提升路徑中，存在的第一個問題就是：印染行業參與主體缺乏明確的專利戰略規劃。知識產權戰略的制定是一個系統化的工作，整個工作貫徹企業管理全流程，這就對管理者和科技工作人員提出了新要求，管理者需要提高自身的認識，確保戰略制定和戰略執行路徑的通暢，科技工作人員需要定期參與專項培訓，提高自身工作素養，確保戰略執行工作的精準完成。

通過制訂專利戰略規劃，開展專利檢索與分析工作，進而明晰印染數字化監控技術領域的專利發展與分布態勢，明確研發的重點與研發的方向，合理規避低水平、重復研發，加強企業專利技術前瞻性布局，基于專利布局分析報告的分析結論，構建相關專利池建設方案，結合技術應用產業鏈的發展現狀，確立核心技術和關鍵技術研發策略和路徑，對于技術應用的必要專利，開展回避設計研究、實施外圍專利布局，根據目標市場確定海外專利布局，部署全面、系統、有效的專利組合，從技術、地域、產業鏈等多個角度形成全球多元的專利保護體系。最后，根據專利池建設方案，將布局的專利分類，分別規劃進入不同技術領域的專利池。

2.提升與中介服務機構的合作質量

專利權人和服務機構之間合作度、互動性不夠，服務機構對專利技術方案理解不透徹，因此專利撰寫質量很難提升。撰寫專利申請文件時，應當在前期專利布局的基礎上，撰寫高質量的專利申請文件，并以印染數字化監控技術核心專利為基礎，布局適量的外圍專利，形成更加有競爭力的高質量專利。具體包括：在印染數字化監控技術專利檢索與分析的基礎上，對每個技術方案進行專利申請前的新穎性檢索工作，通過與發明人當面溝通，充分理解技術方案的同時，開展深入溝通，包括多個代理人共同參與，從答復審查意見、無效、訴訟多個角度進行博弈式思考，優化權利要求配置，完善說明書內容，在提交申請文件前，聘請有審查經驗的前審查員或資深代理人、律師對專利質量進行審核把控，形成權利穩定、保護范圍合理的專利申請文本。

3.搭建專利成果轉化平臺

印染企業應當構建合理有效的委托開發機制，依托高校、科研院所的科研力量，結合自身需求，進行定向研發等多種委托開發模式，實現研發需求精準化。印染企業應當根據各技術應用方向的產業化程度，選定合適的專利運營實施方案，分類運營。對于創新前瞻性較強的專利組合，可通過知識產權托管等平臺實施運營；對于技術實施的必要專利，探索建立行業的標準專利池，增強在技術應用市場的行業影響力。