Geração de patentes e o desenvolvimento tecnológico em refratários e na siderurgia

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

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 1129

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

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. 1131

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 500 400 300 200 100 0 Brasil Estados Unidos Japão 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 1132

comprimidos e as conhecidas dificuldades econômicas enfrentadas pelas economias mundiais atualmente, venham comprometendo o desempenho financeiro das empresas refrataristas e sua motivação para o desenvolvimento tecnológico patenteável. Produção (10 6 ton/ano) 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1970 1980 Preço (10 3 $/ton) 1990 2000 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 1133

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, pelo excesso de capacidade produtiva existente no mundo. Produção mundial de aço bruto (x 10 6 ton) 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 1134

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. Bibliografia AISI American Iron and Steel Institute. Steel industry technology roadmap. Disponível em: http://www.steel.org/mt/roadmap/roadmap.htm. 158 p., dezembro de 2001. ALBERT, M. B. et al. Direct validation of citation counts as indicators of industrially important patents. Research Policy, v. 20, p. 251-259, 1991. 1135

BARROSO, W. B. G. et al. Analysis of a database of public domain Brazilian patent documents based on the IPC. World Patent Information, v. 25, p. 63-69, 2003. ERNST, H. Patent information for strategic technology management. World Patent Information, v. 25, p. 233-242, 2003. IISI International Iron and Steel Institute. World Steel in Figures. Disponível em: http://www.worldsteel.org. Acesso em 20/06/2003. MEYER, M. Patent citation analysis in a novel field of technology: an exploration of nano-science and nano-technology. Scientometrics, v. 51, n. 1, p. 163-183, 2001. MEYER, M., UTECHT, J. T., GOLOUBEVA, T. Free patent information as a reseource for policy analysis. World Patent Information, v. 25, p. 223-231, 2003. MOSSER, J., KARHUT, G. Refractories at the turn of the millennium. In: UNITECR 99, Proceeding of the 6 th Biennial Worldwide Congress, Berlin, 1999, p. XXV-XXX. NISHIO, H. Steelmaking refractory trends in Japan. In: UNITECR 2003, Proceedings of the 8 th Biennial Worldwide Congress, Osaka, 2003, p. 1-4. NIPPON STEEL Corp. 2003 Annual Report. Disponível em: http://www0.nsc.co.jp/shinnihon_english/investor/pdf/2003e.pdf. Acesso em janeiro de 2004. SEMLER, C. E. Refractories: past, present and future. Private Communication, 8 p. 2000. SIMMONS, E. S. The online divide: a professional user's perspective on Derwent database development in the online era. World Patent Information, v. 26, p. 45-47, 2004. WIPO World Intellectual Property Organization, International Patent Classification, 7 th edition. Disponível em: http://www.wipo.int/classifications/en/ipc/index.html. Acesso em dezembro de 2003. 1136

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 59 th 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 4 Adjoint professor, Department of Materials Engineering, Federal University of São Carlos 1137