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專利開啟鋼鐵智造新時代

來源：中國知識產(chǎn)權報/國家知識產(chǎn)權戰(zhàn)略網(wǎng)

　　當前，我國鋼鐵行業(yè)面臨去產(chǎn)能、去庫存以及環(huán)保和提質(zhì)增效的多重壓力，為此，一些鋼鐵企業(yè)開始與信息技術企業(yè)合作，努力提升鋼鐵智造水平，也有一些鋼鐵企業(yè)如寶武集團（寶鋼）繼續(xù)加強自主創(chuàng)新，大力布局智能制造專利技術。那么，從國內(nèi)外對比來看，我國鋼鐵企業(yè)與國外先進企業(yè)相比有何特點？它們在相關領域的專利布局處于什么水平？

　　深耕智造，創(chuàng)新促進發(fā)展

　　鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎產(chǎn)業(yè)。隨著國際產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國鋼鐵工業(yè)取得了巨大發(fā)展，粗鋼產(chǎn)量連續(xù)多年居世界第一位，部分關鍵品種達到國際先進水平。然而，由于鐵礦石嚴重依賴進口、“高能耗、高污染”的小鋼鐵廠治理不力等原因，我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)形成了“產(chǎn)能擴大-產(chǎn)量增加-低價出口-遭遇制裁”的循環(huán)怪圈，遠未成為鋼鐵生產(chǎn)強國，在全球鋼鐵產(chǎn)業(yè)格局中缺乏話語權。

　　基于此，去產(chǎn)能、去庫存以及通過智能制造技術提升企業(yè)效率成為我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)亟待解決的問題。2020年初，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會指出，2020年鋼鐵行業(yè)將鞏固供給側結構性改革成果，嚴禁新增產(chǎn)能。2020年6月，國家發(fā)展和改革委員會公布的《2020年鋼鐵化解過剩產(chǎn)能工作要點》也指出，統(tǒng)籌考慮鋼鐵行業(yè)兼并重組、結構調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級等工作，深入推進化解鋼鐵過剩產(chǎn)能。

　　“過去一段時期，我國通過強化生態(tài)保護紅線、環(huán)境質(zhì)量底線、資源利用上線和生態(tài)環(huán)境準入清單硬約束，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局和結構；通過大力整頓散亂污企業(yè)，有效解決了市場競爭中劣幣驅(qū)逐良幣的現(xiàn)象，創(chuàng)造了更加公平的競爭環(huán)境。”中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會副秘書長黃導表示。

　　在轉(zhuǎn)型升級的壓力之下，不少鋼鐵企業(yè)紛紛向技術創(chuàng)新要效益。冶金工業(yè)信息標準研究院黨委書記、院長張龍強表示，近年來，我國鋼鐵工業(yè)大力推進智能制造，在自動化、智能化、管理信息化方面取得了一定成績。比如早在2018年，寶武集團廣東韶關鋼鐵有限公司就著眼智能制造前沿科技態(tài)勢，探索實現(xiàn)“裝備自動化、少人化、無人化”升級改造。

　　對標先進，增強專利布局

　　“國外先進鋼鐵企業(yè)正在通過技術創(chuàng)新與技術引領戰(zhàn)略加速向智能制造轉(zhuǎn)型。”寶武集團（寶鋼）中央研究院高級主任研究員周群芳長期研究國外知名鋼鐵企業(yè)戰(zhàn)略，她觀到，國外先進鋼鐵企業(yè)非常注重持續(xù)投入研發(fā)并根據(jù)規(guī)劃及發(fā)展適時調(diào)整，為研發(fā)成果提供資金保障。

　　日本制鐵2018年至2020年提出，利用信息通信技術與人工智能提升競爭力，“打造全球鋼鐵業(yè)最大規(guī)模和最高水準的研發(fā)中心”。日本JFE鋼鐵株式會社也注重利用人工智能和大數(shù)據(jù)等技術，滿足社會和用戶的需求。韓國浦項鋼鐵公司則提出，通過將鋼鐵制造技術與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術結合，構筑最新的智能化生產(chǎn)體系。

　　數(shù)據(jù)顯示，日本制鐵2014年的研發(fā)投入為629.66億日元，2019年的研發(fā)投入為766.91億日元；日本JFE鋼鐵株式會社2014年的研發(fā)投入為324.9億日元，2019年的研發(fā)投入為387.2億日元。

　　在創(chuàng)新的道路上，我國企業(yè)正對標世界一流迎頭趕上。2020年9月14日，國資委召開“對標世界一流管理提升行動”媒體通氣會。會上，寶武集團副總經(jīng)理郭斌表示，中國寶武集團正加大力度、加快速度開展對標提升行動。在2020年初就將“全面對標找差，創(chuàng)建世界一流”作為未來3-5年的管理主題，分層分類、建立健全對標體系，加速全面趕超。

　　據(jù)了解，寶武集團（寶鋼）已篩選出23個試點項目，投資超過10億元進行智能制造改造。在智能裝備層面，該公司正在高爐爐前作業(yè)、煉鋼澆鋼、冷軋鋅鍋撈渣等區(qū)域推進機器人應用的實踐；一些倉庫完成了無人化改造，同時正在開展無人化智慧料場的建設。目前，寶武集團（寶鋼）1580熱軋智能車間已成為工業(yè)和信息化部智能制造的示范試點。

　　那么，我國鋼鐵領域智能制造技術專利情況如何？由冶金工業(yè)信息標準研究院和知識產(chǎn)權出版社有限責任公司共同發(fā)布的《專利創(chuàng)新指數(shù)研究》顯示，我國鋼鐵領域智能制造相關的專利申請量呈現(xiàn)明顯上升態(tài)勢，截至2020年10月，我國企業(yè)共提交相關專利申請2187件，其中“十三五”規(guī)劃期間提交的專利申請量為1516件，占比達69%。相關企業(yè)的專利布局重點主要在冶煉、連鑄、智能控制系統(tǒng)、智能設備裝置、智能檢測等細分領域。在智能冶煉方面，國內(nèi)主要專利申請人為寶武集團（寶鋼）、東北大學、寶武集團（馬鋼）等；在智能控制系統(tǒng)方面，主要專利申請人為寶武集團（寶鋼）、中冶集團（中冶賽迪）、中冶集團（中冶南方）等；在智能裝備方面，主要專利申請人為寶武集團（寶鋼）、中冶集團（中冶賽迪）等；在智能檢測方面，主要專利申請人為寶武集團（寶鋼）、東北大學等。

　　張龍強表示，鋼鐵領域智能制造專利申請經(jīng)過萌芽期、平穩(wěn)發(fā)展期，目前正處于快速發(fā)展的階段。不過，我國鋼鐵企業(yè)相關專利申請在國外布局相對較少，應提升國外專利布局的質(zhì)量和水平。

　　多措并舉，抓住關鍵環(huán)節(jié)

　　為進一步提升我國鋼鐵企業(yè)競爭力，工業(yè)和信息化部2020年12月31日公布《關于推動鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導意見（征求意見稿）》（下稱《指導意見》）。《指導意見》提出：到2025年，鋼鐵產(chǎn)業(yè)基礎進一步夯實，產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平明顯提升，產(chǎn)能利用率保持在合理區(qū)間。智能制造水平顯著增強，關鍵工序數(shù)控化率達到80%左右，生產(chǎn)設備數(shù)字化率達到55%，打造50個以上智能工廠。

　　《指導意見》在業(yè)內(nèi)引起廣泛關注，包括江蘇省鋼鐵行業(yè)協(xié)會在內(nèi)的許多行業(yè)協(xié)會和企業(yè)積極建言獻策。江蘇省鋼鐵行業(yè)協(xié)會建議《指導意見》增加數(shù)字化車間、生產(chǎn)線等內(nèi)容。該協(xié)會認為，智能工廠是通過系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)互通、人機交互、柔性制造以及信息分析優(yōu)化等手段，實現(xiàn)對多個數(shù)字化車間的統(tǒng)一管理與協(xié)調(diào)生產(chǎn)，同時對車間的各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采集、分析與決策，并將優(yōu)化信息再次傳送到數(shù)字化車間，實現(xiàn)車間精準、柔性、高效、節(jié)能生產(chǎn)。這些都是“十四五”亟待提升的關鍵環(huán)節(jié)。

　　除了政策指引外，行業(yè)機構也積極推動鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。2020年12月，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會聯(lián)合相關機構發(fā)起成立“全國鋼鐵行業(yè)智能制造聯(lián)盟”，旨在加快推動我國鋼鐵企業(yè)及上下游產(chǎn)業(yè)鏈相關企業(yè)智能制造建設進程，引導國家產(chǎn)業(yè)政策落地，推進行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

　　那么，未來我國鋼鐵行業(yè)智能制造的關鍵技術是什么？對此，中國工程院院士王國棟表示，信息物理系統(tǒng)（CPS）是實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)智能制造的關鍵技術。“該系統(tǒng)通過集成先進的感知、計算、通信、控制等信息計算和自動控制計算，構建了物理空間與信息空間中人、機、物、環(huán)境、信息等要素相互映射、實時交互、高效協(xié)同。”王國棟表示，基于此，河北鋼鐵、華為公司、東北大學此前已經(jīng)聯(lián)合組建了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)賦能鋼鐵智能制造聯(lián)合創(chuàng)新中心”，以鋼鐵企業(yè)全流程產(chǎn)線為基點，促進鋼鐵產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

　　張龍強表示，目前，我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實施產(chǎn)能更新計劃，使用了世界先進的工藝、裝備、流程和技術，尤其是當前中國鋼鐵行業(yè)以綠色低碳和智能制造為引領，為鋼鐵技術創(chuàng)新、先進節(jié)能減排技術、智能制造技術提供了廣闊的市場空間。

標簽：銅陵玉溪武漢紅河青島佳木斯白山白山

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