我国是世界棉花生产大国,棉花是国民经济的战略物资。与其他国家相比,我国棉花价格高,缺乏国际竞争力,首要因素是收获依赖人工采摘,生产机械化程度低,难以实现规模化生产而导致成本偏高。棉花采收成为制约我国棉花产业发展的瓶颈。新疆是我们棉花的主产区,早在1952年开始引进了国外采棉机,经过探索试验后进行了自主设计,但由于各种因素影响,收获机械的采收效果一直不理想。近年来,随着棉花收获机械市场潜力不断显现,政府投入力度的不断加强,研究人员的技术创新活力及力度也在不断增强,专利的申请数量和质量都明显提高,使国内棉花收获机技术日趋成熟。
1棉花收获机械总体发展趋势分析
专利申请是技术创新的集中体现,专利申请的数量和质量体现了技术创新的活力及程度。通过对“采棉机”、“摘棉机”、“棉花收获机”等关键词进行专利检索后,发现国内共有授权专利270项。
从专利申请量来看:国内从1988年开始对棉花收获机械进行研究,当年申请专利1项。到2004年研究进入加速发展期,当年申请专利5项。2005年申请14项,2006年17项,2008年达到33项,至2011年到达棉花收获机械化研究的高峰期,申请量达到57项。到2012年进入棉花收获机械研究的成熟期,申请量为18项。从专利申请类型看:在所有授权专利中,发明专利占30%,实用新型专利占比67%,外观设计专利占3%,可以看出在收获机械研究中,重大技术创新和技术突破比较少。从专利申请的地域分布来看:棉花的主产区一新疆对棉花收获机械的专利拥有量大大超过了其他地区,占到全国专利总量的41%,浙江省占18%,跨国公司在国内拥有量占9%,江苏也占9%,山东、河北、贵州、甘肃等地区也有少量收获机械专利,说明新疆对棉花收获机械的研究非常活跃,研究成果也较多,对新疆乃至全国的棉花产业具有重要的推动作用。从产品类型看:美国迪尔公司和石河子贵航农机装备有些责任公司研究的大型棉花收获机,专利申请量大,活动时间长,且专利平均年龄较长,其中迪尔公司申请量占22.09%,专利平均年龄8.32年。石河子贵航公司申请量占8.14%,专利平均年龄6.43年,说明大型棉花收获机的研究持续时间长,且推广应用效果好。国内其他单位研究的都是小型棉花收获机,从其专利的活动时间和专利年龄中可以看出,小型棉花收获机研发活跃度较低,推广情况并不理想。
2主要申请人综合比较分析
对表1进行分析可以看出,美国迪尔公司对专利的拥有数量、研发人员数量都占有明显的优势,发明创造活动的持续时间和专利年龄明显长于国内研究者,说明迪尔公司对收获机械的研究是成功的,并且长期持续的。从平均专利年龄可以看出,国内对棉花收获机械研究时间较长且持续研究的单位有贵州平水机械有限责任公司,该公司的平均专利年龄达到6.43年。迪尔公司在1996年研究出的需要安装在拖拉机上作业的窄行摘棉机,2000年研究出了自走式窄行棉花收获机械,2007年研究出了低成本的牵引式摘棉机,2010年研究出了低成本自走式棉花收获机,通过对迪尔公司所申请的专利进行研究,发现其所有产品在不断改进,技术创新非常活跃,为了适应国内市场,其新产品不断推出,适应不同的用户需求。近年来,国外跨国公司已经在研究,逐步把GPS导航技术、在线测产技术、智能控制技术、自动打包技术、系统检测技术、各地块数据采集等技术及功能集成在棉花收获机械上,使棉花收获机械逐步实现精准作业。
目前,美国跨国公司的棉花收获机械占了新疆65%以上市场份额,贵州平水机械有限责任公司的下属公司一石河子贵航农机装备有限责任公司生产的4MZ -5型自走式采棉机在新疆占有近35%的市场份额。
3棉花收获机械技术发展趋势
棉花收获机械技术是一项科技含量较高的系统工程,它涉及机械、电子、液压、信息、智能技术、计算机科学、农业和生物等多个学科和行业,通过对国内棉花收获机械专利所涉及技术进行分析,发现多数小型棉花收获机械的研究活动时间比较短,专利年龄也较短,说明所申请的专利技术产品的市场推广情况及前景不乐观。有影响力的跨国集团和国内部分企业坚持研究和生产大型棉花收获机,正逐步将GPS导航技术、在线测产技术、智能控制技术等先进技术应用在棉花收获机械上,笔者认为,将先进的现代技术应用于棉花收获机领域,使棉花收获机械操作更加便捷,效率更高、更适应规模化生产,使棉花生产成本降低,为棉花产业实现精准作业奠定基础。




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