神戶制鋼的研發(fā)戰(zhàn)略及研發(fā)實踐

□ 高 雙

一、神戶制鋼研發(fā)戰(zhàn)略

神戶制鋼是日本第三大鋼鐵企業(yè)，也是一家集生產(chǎn)和服務(wù)于一體的多元化企業(yè)，其主要業(yè)務(wù)內(nèi)容涵蓋鐵鋁、高性能材料、焊接、產(chǎn)業(yè)機械、工程技術(shù)、工程機械、電力供應(yīng)等。

在研發(fā)工作中，神戶制鋼將技術(shù)開發(fā)部門的基礎(chǔ)技術(shù)、尖端技術(shù)與緊密連接生產(chǎn)現(xiàn)場及客戶市場的各業(yè)務(wù)部門技術(shù)相互融合，在材料、機械、環(huán)境、能源、電子技術(shù)等領(lǐng)域內(nèi)，持續(xù)推進特色產(chǎn)品和技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)品制造力。具體研發(fā)內(nèi)容為：

——在技術(shù)開發(fā)方面，致力于提升汽車、飛機、能源領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)能力；加強產(chǎn)品品質(zhì)管理和提高現(xiàn)場應(yīng)對能力，應(yīng)用大數(shù)據(jù)強化產(chǎn)品制造基礎(chǔ)，從根本上提升產(chǎn)品制造力；

——在提升技術(shù)開發(fā)能力方面，與客戶、合作伙伴共同協(xié)作，致力于運輸工具輕量化和二氧化碳減排等工作，以推動整個集團下一階段的發(fā)展；

——在強化生產(chǎn)能力和提升產(chǎn)品制造力方面，大力推進ICT（信息通信）技術(shù)及AI（人工智能）技術(shù)的應(yīng)用，并注重IT人才的培養(yǎng)。

神戶制鋼在2016—2020年度集團中期經(jīng)營計劃中，對研發(fā)工作的規(guī)劃是：提高技術(shù)開發(fā)能力，為集團發(fā)展戰(zhàn)略提供支撐；為提升主打產(chǎn)品的競爭力而開發(fā)差異化技術(shù)，努力創(chuàng)造出神鋼集團獨有的、能夠?qū)崿F(xiàn)顧客價值的產(chǎn)品、技術(shù)和工藝。

二、神戶制鋼研發(fā)機構(gòu)設(shè)置及主要研發(fā)內(nèi)容

1.研發(fā)網(wǎng)絡(luò)及研發(fā)機構(gòu)設(shè)置

神戶制鋼將技術(shù)開發(fā)本部的基礎(chǔ)性研究和尖端技術(shù)研究與生產(chǎn)現(xiàn)場的應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合，注重在各技術(shù)領(lǐng)域加強產(chǎn)品創(chuàng)新和制造能力的提高。其集團內(nèi)部研發(fā)網(wǎng)絡(luò)及研發(fā)組織機構(gòu)設(shè)置見圖1。

圖1 神戶制鋼集團內(nèi)部研發(fā)網(wǎng)絡(luò)

神戶制鋼研發(fā)工作的主體是技術(shù)研發(fā)本部，在神戶制鋼內(nèi)部屬于集團公司的二級單位。神戶制鋼研發(fā)部門與各業(yè)務(wù)部門地位相當，研發(fā)與生產(chǎn)、經(jīng)營息息相關(guān)，使得研發(fā)工作在企業(yè)經(jīng)營與生產(chǎn)環(huán)節(jié)切實地發(fā)揮著作用。同時，研發(fā)工作與各生產(chǎn)部門的緊密結(jié)合，保障了研發(fā)成果的實際應(yīng)用性，這種研發(fā)定位能夠不斷為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營提供源動力，促進了神戶制鋼的發(fā)展壯大。

通過神戶制鋼的研發(fā)組織結(jié)構(gòu)可知，神戶制鋼研發(fā)的核心部門是技術(shù)開發(fā)本部。技術(shù)開發(fā)本部既是神戶制鋼研發(fā)的最高部門，也是其研發(fā)的綜合管理部門。技術(shù)開發(fā)本部下設(shè)6個研究所，分別為材料研究所、機械研究所、生產(chǎn)系統(tǒng)研究所、應(yīng)用物理研究所、汽車解決方案中心和AI推進項目部。

神戶制鋼集團內(nèi)部的研發(fā)網(wǎng)絡(luò)除了研發(fā)主體——技術(shù)開發(fā)本部以外，還有2個與研發(fā)工作關(guān)聯(lián)緊密的機構(gòu)，即神鋼科研（股份公司）和神鋼研究（股份公司）。神鋼科研的主要業(yè)務(wù)內(nèi)容包括材料分析、檢測和實驗、結(jié)構(gòu)評價等，神鋼研究的主要業(yè)務(wù)內(nèi)容包括產(chǎn)業(yè)情報、市場情報的調(diào)研分析等。這兩個部門不但輔助于研發(fā)主體，還承擔整個集團的材料分析與檢測、市場情報調(diào)研等業(yè)務(wù)。

2.主要研發(fā)內(nèi)容

（1）材料研究所

神戶制鋼的材料研究所以精煉凝固、材質(zhì)控制、加工技術(shù)、表面控制4項技術(shù)領(lǐng)域為研究對象，其具體研發(fā)內(nèi)容見表1。

表1 材料研究所主要研發(fā)內(nèi)容

在神戶制鋼的材料業(yè)務(wù)領(lǐng)域，材料研究所通過提高材料性能和材料表面質(zhì)量升級開發(fā)新產(chǎn)品，促進新生產(chǎn)工藝的開發(fā)；在機械業(yè)務(wù)領(lǐng)域，材料研究所致力于通過材料技術(shù)生產(chǎn)差異化產(chǎn)品。材料研究所還通過材料研究，研發(fā)高附加值產(chǎn)品，開拓新的市場商機。

（2）機械研究所

機械研究所以結(jié)構(gòu)、強度、動力學、聲學、流體和熱傳導(dǎo)、燃燒、先進模擬技術(shù)等化學領(lǐng)域為研究重點。該研究所主要在機械、材料、環(huán)境、能源和鋼結(jié)構(gòu)方面，進行提高產(chǎn)品性能及優(yōu)化產(chǎn)品加工工藝的研究。其具體研發(fā)內(nèi)容見表2。

表2 機械研究所主要研發(fā)內(nèi)容

（3）生產(chǎn)系統(tǒng)研究所

生產(chǎn)系統(tǒng)研究所以計量技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)解析技術(shù)為基礎(chǔ)，開發(fā)創(chuàng)新型生產(chǎn)工藝來提高企業(yè)的生產(chǎn)能力。此外，還利用其獨有的系統(tǒng)化技術(shù)參與神戶制鋼機械類業(yè)務(wù)的用戶服務(wù)工作。其具體研發(fā)內(nèi)容見表3。

表3 生產(chǎn)系統(tǒng)研究所主要研發(fā)內(nèi)容

（4）應(yīng)用物理研究所

應(yīng)用物理研究所主要應(yīng)用材料物性控制、電氣控制、磁性控制等物理學尖端技術(shù)，進行神戶制鋼材料類、機械類業(yè)務(wù)相關(guān)的產(chǎn)品、技術(shù)研發(fā)工作。具體研究方向包括：以薄膜材料及微細加工技術(shù)、超電導(dǎo)材料及超電導(dǎo)磁力技術(shù)等核心技術(shù)進行環(huán)境、能源等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的研發(fā)；以電磁設(shè)計和電子控制技術(shù)為基礎(chǔ)，推進電力電子領(lǐng)域新產(chǎn)品、新技術(shù)開發(fā)工作。此外，應(yīng)用物理研究所還致力于神戶制鋼共性基礎(chǔ)技術(shù)的開發(fā)。其具體研發(fā)內(nèi)容見表4。

表4 應(yīng)用物理研究所主要研發(fā)內(nèi)容

（5）汽車解決方案中心

為進一步擴大有助于汽車輕量化的超高強度鋼材和鋁等材料的銷售，神戶制鋼于2017年4月新設(shè)了“汽車解決方案中心”，以提升汽車輕量化方面的研發(fā)能力。汽車解決方案中心的具體研發(fā)內(nèi)容見表5。其中，新增異材接合技術(shù)研發(fā)工作的目標是：為客戶提供神戶制鋼在復(fù)合材料和接合技術(shù)方面的獨有產(chǎn)品和技術(shù)，并提供輕量化方案，做好用戶服務(wù)工作。

表5 汽車解決方案中心主要研發(fā)內(nèi)容

（6）AI推進項目部

AI推進項目部是神戶制鋼在2018年新設(shè)的研發(fā)部門，旨在利用機器學習、深度學習等AI（人工智能）技術(shù)，促進神戶制鋼產(chǎn)品、工藝技術(shù)的創(chuàng)新。同時，通過AI推進項目培養(yǎng)人工智能技術(shù)人才。其具體研發(fā)內(nèi)容見表6。

表6 AI推進項目部主要研發(fā)內(nèi)容

圖2為AI推進項目部工作運行的框架。AI推進項目部的研發(fā)工作與技術(shù)開發(fā)本部其他各研究所、神戶制鋼合作伙伴（大學、研究機構(gòu)、供應(yīng)鏈上下游客戶等）、集團各業(yè)務(wù)部門都密切相關(guān)。AI技術(shù)與技術(shù)開發(fā)本部其他研究所的技術(shù)開發(fā)工作相輔相成，AI推進項目部通過AI技術(shù)與核心技術(shù)的相互融合，推動新產(chǎn)品開發(fā)并提升生產(chǎn)制造能力。具體內(nèi)容為：在材料類業(yè)務(wù)方面，促進新材料的高效研發(fā)；在機械類業(yè)務(wù)方面，提高機械類產(chǎn)品的高附加值；在提升生產(chǎn)制造能力方面，進一步促進設(shè)備操作自動化、產(chǎn)品質(zhì)檢自動化，提高生產(chǎn)過程中異常情況的自動診斷能力及促進對設(shè)備狀況的精準把握，提高設(shè)備維護能力。

圖2 AI推進項目部運行框架

三、神戶制鋼研發(fā)成果

1.技術(shù)專輯《神戶制鋼技報》

《神戶制鋼技報》是神戶制鋼的重要技術(shù)雜志，以技術(shù)專輯的形式展示了神戶制鋼的大量研究成果。神戶制鋼在1997出版了第一卷技術(shù)專輯《汽車材料特輯》，截至2019年共出版技術(shù)專輯57卷。其中，2011—2019年共出版17卷，具體內(nèi)容如表7所示。

表7 2011—2019年《神戶制鋼技報》內(nèi)容列表

2.核心技術(shù)

多年來，神戶制鋼技術(shù)開發(fā)部門通過材料類、機械類、電力等多樣化業(yè)務(wù)領(lǐng)域的研究開發(fā)活動，積累了多方面的技術(shù)經(jīng)驗。神戶制鋼將其技術(shù)資產(chǎn)分為4個領(lǐng)域共21項核心技術(shù)。神戶制鋼在強化核心技術(shù)的同時，還對這些技術(shù)進行多種組合，以技術(shù)創(chuàng)造出新的價值。

神戶制鋼的核心技術(shù)主要分布于材料類、機械類、電力、產(chǎn)品制造4個領(lǐng)域，其中，各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的通用核心技術(shù)有8項，即煤炭轉(zhuǎn)換/利用工藝流程技術(shù)、金屬熔解/鑄造/焊接技術(shù)、金屬組織控制技術(shù)、金屬加工工藝流程技術(shù)、金屬表面控制技術(shù)、導(dǎo)體/熱體控制技術(shù)、磁性控制技術(shù)和吸附分離技術(shù)。

此外，神戶制鋼的材料類核心技術(shù)還包括金屬中夾雜物的控制技術(shù)、構(gòu)造物的變形/破壞特性的評估技術(shù)、電子材料機能發(fā)現(xiàn)技術(shù)、物理分析解析技術(shù)等；機械類核心技術(shù)還包括機械振動/聲音/流動性的控制技術(shù)、焊接結(jié)構(gòu)模型技術(shù)、還原鐵制造技術(shù)、電氣控制技術(shù)等；產(chǎn)品制造的核心技術(shù)還包括特殊條件下的計量技術(shù)、工業(yè)流程控制技術(shù)、產(chǎn)品服務(wù)技術(shù)、OR（運籌學）應(yīng)用技術(shù)、ICT（信息通信）應(yīng)用技術(shù)。

3.歷年專利情況

神戶制鋼歷年公開專利的涉及面相當廣泛，包括鋼鐵產(chǎn)品、各種零部件、涂敷用材料或涂敷工藝、化工工藝或設(shè)備、煉鋼與連鑄、軋制工藝或設(shè)備、其他金屬產(chǎn)品、信息化管理等。圖3為2011—2019年神戶制鋼在日本公開的專利數(shù)量情況。

圖3 2011—2019年神戶制鋼專利公開數(shù)量

4.特色產(chǎn)品和技術(shù)

在長期的發(fā)展過程中，神戶制鋼積累了很多具有鮮明特色的產(chǎn)品和技術(shù)，按照產(chǎn)品用途分類列舉如下：

在汽車領(lǐng)域，神戶制鋼的汽車閥門彈簧用線材是“線材神戶”的代表性產(chǎn)品，占國際市場份額的50%；汽車鋁板材是實現(xiàn)汽車輕量化的重要產(chǎn)品之一，占日本國內(nèi)份額的50%；汽車懸掛裝置用鋁鍛件，可實現(xiàn)鋁鍛件減重40%以上，占日本國內(nèi)市場份額的50%。

在飛機制造領(lǐng)域，神戶制鋼的飛機用齒輪箱是一種應(yīng)用了鋁鑄鍛技術(shù)、解析技術(shù)的飛機零部件，神戶制鋼是亞洲唯一的供應(yīng)商；等靜壓加壓裝置可對包括飛機零部件在內(nèi)各領(lǐng)域的材料進行加工，占國際市場份額的70%；曲軸占國際市場份額的40%。

在造船領(lǐng)域，神戶制鋼造船大型組裝機器人系統(tǒng)，可縮短焊接作業(yè)時間20%，大大提高大型組裝工序中焊接施工的生產(chǎn)效率；LNG 燃料船用壓縮機擁有世界獨有技術(shù)。

在環(huán)境能源領(lǐng)域，神戶制鋼螺桿非通用壓縮機占國際市場份額的50%。

四、神戶制鋼的研發(fā)協(xié)同與技術(shù)推廣

神戶制鋼通過定期舉辦公司技術(shù)論壇、生產(chǎn)技術(shù)交流會、設(shè)立“IT戰(zhàn)略委員會”等形式，促進集團內(nèi)部的研發(fā)協(xié)同。同時，還通過“KoCoLab”中心、汽車接合技術(shù)展示中心、神戶制鋼技術(shù)展示中心等形式積極對外進行技術(shù)推廣，擴大企業(yè)影響力。

1.舉辦公司技術(shù)論壇

神戶制鋼將每年一次的技術(shù)論壇定位為整個公司的技術(shù)交流平臺。2018年神戶制鋼技術(shù)論壇主題是“挑戰(zhàn)變革及重塑KOBELCO品牌形象”。技術(shù)論壇不僅從集團外部邀請專家進行演講，開闊研發(fā)人員視野，還通過集團總部重點推進的“AI產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀與公司應(yīng)用戰(zhàn)略”主題演講和海報展示的形式，為各業(yè)務(wù)部門、集團子公司、技術(shù)開發(fā)本部的技術(shù)人員提供技術(shù)交流和信息交流平臺。

2.舉辦生產(chǎn)技術(shù)交流會

近年來，神戶制鋼每年舉辦“生產(chǎn)技術(shù)交流會”，將其作為集團內(nèi)部共性技術(shù)領(lǐng)域的交流平臺。目前該交流會在軋制技術(shù)、計量控制技術(shù)、生產(chǎn)管理、機械加工、焊接、解析技術(shù)、節(jié)能技術(shù)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用共八大技術(shù)領(lǐng)域設(shè)置了分會，開展相關(guān)活動。在各分會會議上，各領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠突破業(yè)務(wù)部門的框架限制，就“信息共享”“人才培養(yǎng)”“業(yè)務(wù)貢獻”三大主題進行交流切磋。

3.設(shè)立“IT戰(zhàn)略委員會”

神戶制鋼根據(jù)中期經(jīng)營計劃，大力推進IT技術(shù)的應(yīng)用。為進一步加速推進集團整體業(yè)務(wù)變革，神戶制鋼將IT 技術(shù)戰(zhàn)略上升到集團發(fā)展戰(zhàn)略層面，設(shè)立了“IT戰(zhàn)略委員會”，并于2019年6月下設(shè)“IT 戰(zhàn)略項目室”。

IT戰(zhàn)略設(shè)定的業(yè)務(wù)變革對象不限于產(chǎn)品制造力的強化，還包括先進IT技術(shù)的研發(fā)、工作方式的變革，以及旨在加強與客戶之間聯(lián)系的信息系統(tǒng)的構(gòu)筑、IT人才的培養(yǎng)等，其涉及范圍廣泛，覆蓋從生產(chǎn)現(xiàn)場到與客戶之間的聯(lián)系、員工的工作方式等，分為先進IT技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品制造力提升、工作方式變革、強化與客戶的關(guān)系、開發(fā)新產(chǎn)品新業(yè)務(wù)、重構(gòu)現(xiàn)有業(yè)務(wù)體系、培養(yǎng)IT人才、保障基礎(chǔ)設(shè)施安全共八大工作主題。

“IT戰(zhàn)略委員會”的設(shè)立，在促進神戶制鋼集團變革的同時，還因涉及面空前廣泛，而有力推動了集團內(nèi)部其他部門與以“AI項目推進部”為中心的AI（人工智能）/ 大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)協(xié)同。

4.積極進行技術(shù)推廣活動

神戶制鋼通過“KoCoLab”、汽車接合技術(shù)展示中心、神鋼技術(shù)展示中心等形式積極進行技術(shù)、產(chǎn)品的推廣工作，實現(xiàn)與客戶的零距離接觸，擴大企業(yè)影響力。

（1）KoCoLab

神戶制鋼與2017年5月在神戶綜合技術(shù)研究所內(nèi)開放了“KOBELCO Co-creation Laboratory （簡稱KoCoLab）”。該中心旨在更準確地把握客戶需求，共同創(chuàng)造更有價值的技術(shù)，以“共創(chuàng)”和“面對面”為理念，不單致力于向客戶介紹神戶制鋼技術(shù)，還設(shè)置了共創(chuàng)區(qū)和討論區(qū)，作為與客戶相互探討的平臺。

（2）汽車接合技術(shù)展示中心

2018年7月，神戶制鋼在焊接事業(yè)部門的研發(fā)基地——藤澤所內(nèi)開放了汽車用接合技術(shù)展示中心，面向各大汽車廠商介紹神戶制鋼在焊接方面的技術(shù)成果。

（3）神戶制鋼技術(shù)展示會

神戶制鋼在其下游客戶——汽車生產(chǎn)廠商和零部件生產(chǎn)廠商的總公司和工廠內(nèi)舉辦“神鋼集團技術(shù)展示會”，展示和介紹神戶制鋼在汽車輕量化方面的研發(fā)成果。

五、神戶制鋼研發(fā)工作的特點

神戶制鋼擁有強大的研發(fā)能力，能夠根據(jù)市場和客戶需求變化提供豐富的產(chǎn)品和多樣技術(shù)。

1.以多元化產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)，貢獻于企業(yè)的可持續(xù)盈利能力

神戶制鋼在研發(fā)工作中，強化多元化產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)能力，重視研發(fā)成果在不同業(yè)務(wù)部門之間的相互滲透和協(xié)同發(fā)展，并以巨額研發(fā)投入確保其擁有獨有產(chǎn)品與技術(shù)，為提高企業(yè)的盈利水平奠定基礎(chǔ)。

2.高度重視核心技術(shù)

神戶制鋼在強化核心技術(shù)的同時，還對這些技術(shù)進行多種組合，通過不同技術(shù)組合形式進行技術(shù)融合，創(chuàng)造出新的價值。

3.敏銳捕捉市場變化，依此重構(gòu)研發(fā)組織，拓展新的技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域

神戶制鋼在對日本國內(nèi)外市場進行充分調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，依照市場需求變化，重構(gòu)研發(fā)體系，分別于2017年、2018年撤銷了原有的“電子技術(shù)研究所”和“煤炭能源技術(shù)開發(fā)部”，新設(shè)了“汽車方案解決中心”“AI項目推進部”2個研究所。

4.注重研發(fā)協(xié)同與技術(shù)推廣工作

神戶制鋼通過定期舉辦公司技術(shù)論壇、生產(chǎn)技術(shù)交流會、設(shè)立“IT戰(zhàn)略委員會”等形式，促進集團內(nèi)部的研發(fā)協(xié)同。同時，還通過“KoCoLab”中心、汽車接合技術(shù)展示中心、神戶制鋼技術(shù)展示中心等形式積極進行技術(shù)推廣，擴大企業(yè)影響力。