SELE..O DE CONCRETOS REFRAT.RIOS

59º Congresso Anual da ABM / 59th Annual Congress - International
Geração de patentes e o desenvolvimento tecnológico em
refratários e na siderurgia
Caio Moldenhauer Peret 1
José Ângelo Gregolin 2
Leandro Innocentini Lopes de Faria 3
Victor Carlos Pandolfelli 4
RESUMO
As patentes têm-se mostrado ferramentas úteis para a análise de informações relativas
à tendência da evolução tecnológica em uma dada área, bem como as prioridades e
relações de pesquisa entre organizações, dentre outros indicadores. Este trabalho visa
analisar a evolução no decorrer do tempo do panorama tecnológico apresentado pelo
setor de refratários, com base na verificação da quantidade de patentes depositadas
dentro das classes relevantes. Essa análise permitiu indicar aspectos das modificações
ocorridas nesse setor, auxiliando na compreensão da situação atual e na avaliação de
tendências evolutivas da área. Para este estudo, foi realizada uma busca no banco de
dados Derwent Innovation Index (Thomson ISI). Os dados recuperados foram tratados
e inseridos em um banco de dados, para a verificação de relações entre seus campos.
Observou-se um grande declínio na produção de patentes em refratários na década de
90. O aumento da produção de aço na última década, e as expectativas mundiais de
aumento de capacidade produtiva indicam que o fenômeno está relacionado ao
amadurecimento tecnológico do setor, que reduz a velocidade de geração de
tecnologias de impacto. Ainda assim, a busca de custos menores depende fortemente
da vanguarda tecnológica, e a tecnologia continua tendo um papel fundamental como
vantagem competitiva.
Palavras-chave: patentes, refratários, tecnologia
59º Congresso Anual da ABM – Internacional, 19 a 22 de julho de 2004
Frei Caneca Shopping & Convention Center, São Paulo - SP - Brasil
1
Doutorando em Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São
Carlos
2
Professor Adjunto, Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal
de São Carlos
3
Professor Adjunto, Departamento de Ciência da Informação, Universidade Federal de
São Carlos
4
Professor Adjunto, Departamento de Engenharia de Materiais, Universidade Federal
de São Carlos
1128
59º Congresso Anual da ABM / 59th Annual Congress - International
Introdução
O advento da era da informação trouxe a mentalidade de que um dos ativos mais
importantes de uma organização é sua propriedade intelectual. Essa propriedade,
portanto, deve ser protegida com firmeza contra ameaças exteriores, garantindo que ela
se mantenha pelo máximo de tempo possível como uma vantagem competitiva para
quem a possui. A geração de patentes tem como meta principal para a empresa obter
proteção de sua propriedade intelectual por um tempo determinado (ERNST, 2003). Em
troca dos direitos de produção e exploração garantidos por cerca de vinte anos, as
informações detalhadas do material ou processo patenteado são fornecidas em um
documento público, para contribuir no progresso tecnológico mundial.
Atualmente, várias empresas têm disponibilizado bases bibliográficas de patentes para
acesso on-line. Na maioria dos casos, os registros trazem informações sobre Título,
Resumo, Inventores e Detentores, além de classificações precisas relativas aos temas
abordados (SIMMONS, 2004, WIPO, 2003). Essa facilidade tem atraído o interesse de
um público envolvido com a produção e gestão de tecnologia, pela oportunidade de
recuperação de dados em larga escala para posterior análise (ERNST, 2003; MEYER,
UTECHT, GOLOUBEVA, 2003).
Além do mapeamento e acompanhamento da evolução dos competidores de uma
determinada indústria, as patentes têm-se mostrado úteis na formação de indicadores
de produção científica e tecnológica, por área de interesse ou por país (BARROSO et
al., 2003). Por meio das patentes, é possível obter relações importantes, tais como: as
principais áreas de desenvolvimento em um determinado período, a modificação
dessas tendências com o tempo, os principais pesquisadores envolvidos, a relação
entre empresas e universidades ou centros de pesquisa, entre outras.
Uma das principais ferramentas de segmentação dos dados é a Classificação
Internacional de Patentes, IPC (WIPO, 2003). Em sua sétima edição, a classificação
conta com 69.000 subdivisões, suficientes para uma boa filtragem e análise.
Uma patente pode ter várias classificações, o que pode incluí-la em diversos grupos de
análise. Dessa forma, é possível estabelecer correlações cruzadas que permitem
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59º Congresso Anual da ABM / 59th Annual Congress - International
avaliar as relações existentes entre as sub-áreas do conhecimento. Da mesma forma,
ela pode pertencer a várias entidades, sejam elas empresas de grande porte
(detentores “Standard”), empresas de médio e pequeno porte (detentores “Nonstandard”) ou pessoas físicas ( detentores “Individual”), e ter como inventores uma ou
mais pessoas físicas.
A proteção intelectual por patentes não gera, necessariamente, informações que serão
invariavelmente transformadas em produtos ou processos comerciais. Por essa razão,
é necessário selecionar algum método de avaliação do impacto dessas patentes no
meio industrial. Muitos autores (ALBERT et al., 1991; MEYER, M., 2001) avaliam o
número de citações que uma dada patente obteve em patentes subseqüentes, o que é
um
indicativo
da
importância
desse
documento
como
base
para
futuros
desenvolvimentos. Essa análise, entretanto, demanda sub-rotinas de tratamento dos
dados de maior complexidade. Um indicativo mais simples do grau de importância é o
seu registro em mais de um país, fundamental para a garantia da vantagem competitiva
na atual economia globalizada.
O setor de cerâmicas refratárias tem evoluído tecnologicamente nos últimos anos, e
esse desenvolvimento está fortemente ligado às demandas de seus principais clientes,
especialmente no setor siderúrgico, por materiais de maior durabilidade e facilidade de
aplicação (MOSSER, 2000). Pressões por redução de custo e tempo de parada de
equipamentos contribuem para o desenvolvimento de novas tecnologias. Por essa
razão, o consumo de materiais monolíticos tem crescido ano a ano, e os concretos
refratários passaram a ser considerados materiais estratégicos (AISI, 2001; NISHIO,
2003).
No entanto, o número de patentes depositadas no Brasil ainda é pequeno, em parte
devido à cultura universitária de pouco envolvimento com o setor produtivo, em parte
pela ausência no país de mecanismos de inspeção e pela demora na concessão dos
direitos.
Para este trabalho, foi realizada uma análise no banco de dados Derwent Innovation
Index, da Thomson ISI, com o auxílio de softwares de tratamento de dados e
classificação automatizada da informação.
1130
59º Congresso Anual da ABM / 59th Annual Congress - International
Metodologia
A pesquisa baseou-se em buscas realizadas na plataforma Derwent Innovation Index,
da Thomson ISI.
Para o setor de cerâmicas refratárias como um todo, foram obtidos dados do número de
patentes em função do ano de entrada na base de dados, desde 1966 até novembro de
2003. A expressão de busca utilizada limitava os registros de interesse àqueles em que
a expressão “refractor” aparecesse no Título ou no Resumo, e que, ao mesmo tempo,
pertencessem à classe Derwent Class Code L02 (Refractories, ceramics, cement).
As buscas iniciais foram feitas no universo de todas as patentes publicadas no mundo.
Além disso, realizou-se buscas separadas para as patentes registradas no Brasil,
Estados Unidos e Japão, utilizando a mesma expressão de busca acima descrita,
acrescida da limitação no campo Patent Number br*, us* ou jp*, conforme o caso.
Devido ao grande volume de dados, não foi possível a recuperação dos registros para
tratamento local. Para aprofundar a análise, foram realizadas buscas direcionadas
somente a concretos refratários, por ser esse um dos principais temas do setor na
atualidade (NISHIO, 2003). Selecionou-se as patentes em que uma das classes listadas
no campo International Patent Classification fosse C04B-035/66, descrito como
“Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing
clay” (WIPO, 2003).
Os arquivos recuperados foram agrupados e tratados com o software InfoTrans 4.0
(IGNIS), que o reorganiza de forma a explicitar informações para análise posterior.
Essas informações foram então importadas pelo Vantage Point 3.2 (Search
Technology, Inc), que permite o gerenciamento dos registros como um banco de dados,
com o cruzamento de informações e a preparação de listas e matrizes de correlação.
Com o auxílio do Vantage Point, separou-se para análise apenas as patentes
publicadas em mais de um país, baseado na hipótese de que, na economia de hoje,
essas patentes são as mais valorizadas.
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59º Congresso Anual da ABM / 59th Annual Congress - International
Resultados e Discussão
O número anual de patentes publicadas no Japão, Estados Unidos e Brasil é mostrado
na Figura 1. Verifica-se na década de 70 um crescimento anual seguido de declínio no
número de patentes publicadas nessa área. No Japão, essa tendência é mais
acentuada, pelo fato de o país ser um dos que mais registram patentes mundialmente.
No Brasil, os anos 70 representaram um período de crescimento do número de
patentes publicadas, que se manteve relativamente constante durante os anos 80 e 90.
A partir de 1992, houve um processo de redução do número de patentes, atingindo em
2002 valores cerca de quatro vezes inferiores aos de 1992.
Número de patentes
500
400
Brasil
Estados Unidos
Japão
300
200
100
0
1970
1980
1990
2000
Ano de publicação
Figura 1 - Patentes concedidas na área de refratário, por ano de publicação. A região mais escura denota o
período de retração do número de patentes registradas nesse setor.
Enquanto isso, sob o ponto de vista do valor econômico, o consumo e o preço dos
refratários no Japão, mostrados na Figura 2, podem servir para uma análise
complementar (SEMLER, 2000). Verifica-se que o consumo de refratários vem caindo
desde os anos 70 até os dias de hoje, enquanto que o preço aumentou
significativamente até o início dos anos 90, e, a partir dessa época, passou a ter um
declínio e relativa estabilidade. Há uma aparente coincidência entre essa queda de
patamar de preço e a relativa queda de número anual de publicação de patentes.
Além da maturação das tecnologias dos refratários, essas tendências indicam ser
possível que o consumo sempre declinante de refratários, aliado aos preços
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59º Congresso Anual da ABM / 59th Annual Congress - International
comprimidos e as conhecidas dificuldades econômicas enfrentadas pelas economias
mundiais atualmente, venham comprometendo o desempenho financeiro das empresas
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
2000
1990
1980
1970
0
3
6
Produção (10 ton/ano)
4
Preço (10 ¥$/ton)
refrataristas e sua motivação para o desenvolvimento tecnológico patenteável.
Figura 2 - Produção e preço dos refratários no Japão.
Na sub-área de concretos refratários, uma das principais concentrações de pesquisa na
área, o número de patentes publicadas no mundo foi reduzido em 40% de 1994 a 2001
(Tabela 1). Como as patentes publicadas no Japão representam 70% do total (Tabela
2), essa redução na área de concretos refratários provavelmente foi fortemente
influenciada pela recessão japonesa. Somente entre as patentes registradas nesse
país, a queda do número de publicações, no mesmo período, foi de 55%.
Tabela 1 – Número de patentes anuais publicadas, no ano de pico de publicações e em 2001, na área de
concretos refratários.
Máximo
2001
Decréscimo
Total de patentes no mundo
198 (1994)
115
42%
Publicadas em mais de um país
35 (1994)
15
57%
Originadas no Japão
149 (1995)
66
56%
Das patentes originadas do Japão, apenas 24% foram publicadas também no exterior.
Por essa razão, sua influência dentre as patentes de maior impacto (as publicadas em
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mais de um país) é reduzida, e o Japão cede o primeiro lugar no ranking de patentes de
concretos refratários para a Alemanha (ver Tabela 2).
Tabela 2 – Ranking dos principais países geradores de patentes na área de concretos refratários entre 1964 e
2003.
Posição
Total de patentes
Patentes publicadas em mais de um país(*)
1
Japão (70%)
Alemanha (24%)
2
Alemanha (7%)
Estados Unidos (21%)
3
Estados Unidos (4%)
Japão (18%)
(*)As patentes publicadas em mais de um país são as de maior interesse econômico por representarem
proteção de direitos em nível internacional
Em contrapartida, o volume de aço bruto produzido mundialmente tem crescido nos
últimos anos (Figura 3). Na última década, observou-se um aumento de cerca de 17%
na produção. Essa tendência de crescimento deve se manter no patamar de 2% ao
ano, de acordo com a AISI (2001).
Esses dados indicam que, no setor siderúrgico, a geração de tecnologia não está
diretamente relacionada ao nível de produção, que depende basicamente da demanda,
Produção mundial de aço bruto
(x 106 ton)
pelo excesso de capacidade produtiva existente no mundo.
1000
950
900
850
800
750
700
1990 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Figura 3 - Volume de aço bruto produzido no mundo (IISI, 2003).
Os grandes avanços na produção de aço ocorridos no fim do século vinte levaram a
indústria a uma posição madura (AISI, 2001). Assim, a evolução tecnológica do setor
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siderúrgico e de refratários demanda um esforço cada vez maior de P&D, para a
obtenção de produtos e processos originais, susceptíveis de patenteamento,
priorizando-se melhorias incrementais e a prestação de serviços.
Por outro lado, o desenvolvimento de processos mais eficientes leva à redução do
custo de produção e, conseqüentemente, ao aumento do lucro operacional das usinas.
O investimento em materiais refratários mais adequados a processos cada vez mais
eficientes constituirá, portanto, um fator decisivo no posicionamento das empresas no
cenário competitivo global.
Conclusões
A análise quantitativa de patentes é uma ferramenta útil para a obtenção de dados
acerca da indústria, tanto para a avaliação de tendências gerais, quanto sobre o
posicionamento estratégico de empresas individuais.
O setor de refratários vem mostrando uma redução do número de produtos e processos
patenteados, que acompanha o seu principal mercado consumidor, o setor siderúrgico.
A origem dessa tendência ainda está relacionada ao atingimento de um nível de
maturidade tecnológica do setor.
O aumento do volume de aço bruto produzido no mundo a cada ano indica que o
volume de produção não está diretamente relacionado com a incorporação de
inovações no processo de fabricação do aço. Esses desenvolvimentos, entretanto, têm
conseqüências importantes no custo produtivo, e embora ocorram de forma mais lenta
pelo nível de maturidade do setor, devem determinar as vantagens competitivas das
empresas do setor siderúrgico.
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59º Congresso Anual da ABM / 59th Annual Congress - International
Patent generation and technological developments of
refractories and steelmaking
Caio Moldenhauer Peret 1
José Ângelo Gregolin 2
Leandro Innocentini Lopes de Faria 3
Victor Carlos Pandolfelli 4
ABSTRACT
Patents have shown to be a useful tool for the analysis of information relative to
the technological evolution of a given field, as well as to research priorities and
relationships between organizations. This study aims at evaluating the
technological patterns presented by the industry of refractories for steelmaking
applications, by considering the number of patents published each year in the
relevant patent classification codes. Some modifications occurring in the field in
the last years help to understand the importance of R&D to steelmaking, and to
predict the behavior of the firms relative to their technological positioning. For
this work, a patent search was made on the Derwent Innovation Index database,
from Thomson ISI. Retrieved data were treated in order to verify correlation
between their fields. There was a great reduction of patent publishing on
refractories in the 90’s. An increase of the crude steel production and the
worldwide steel consumption trends indicate that technology is not directly
related to net sales, but to production costs. Therefore, even with a lessening in
the rate of technological advancement, R&D funding will continue to be
determinative of the competitive advantages on steelmaking.
Keywords: patents, refractories, technology
59th ABM Annual Congress – International, July 19 – 22, 2004
Frei Caneca Shopping & Convention Center, São Paulo - SP - Brazil
1
PhD Student of Materials Science and Engineering, Federal University of São
Carlos
2
Adjoint professor, Department of Materials Engineering, Federal University of
São Carlos
3
Adjoint professor, Department of Information Science, Federal University of São
Carlos
Adjoint professor, Department of Materials Engineering, Federal University of
São Carlos
4
1137