21世紀小(xiǎo)巨人㉒｜神網創新高征铠：高爐可視化的征途

高爐可視化，屬于冶金中(zhōng)一(yī)個非常細分(fēn)的領域，甚至于外(wài)界對高爐都不甚了解。

簡單來說，鋼鐵生(shēng)産主要有鐵礦石—生(shēng)鐵—鋼和廢鋼冶煉兩條生(shēng)産路線，我(wǒ)國工(gōng)業化起步晚，社會廢鋼存量少，鐵礦石路線爲主要的生(shēng)産方式，高爐煉鐵是我(wǒ)國煉鐵的主要工(gōng)藝，目前我(wǒ)國高爐-轉爐工(gōng)藝生(shēng)産的鋼産量占比超過80%。中(zhōng)國工(gōng)程院院士張壽榮曾表示，今後一(yī)段時期内，高爐仍将是最具競争力的煉鐵工(gōng)藝。

高爐煉鐵原理很簡單，把鐵礦石和焦炭扔到封閉的高爐中(zhōng)加熱，就能得到鐵水，并用于後續的一(yī)系列生(shēng)産。但在實際生(shēng)産操作中(zhōng)，爐内的高溫高壓幾乎是工(gōng)業生(shēng)産中(zhōng)最惡劣的環境之一(yī)，這個最不缺光和熱的地方，卻是最難以監測的黑盒子，雖然已有較成熟的溫度、壓力、煤氣取樣分(fēn)析等檢測手段，但還沒有直觀可視化的監測手段。

2001年，緻力于打開(kāi)高爐黑盒子夢想的高征铠創立了北京博翼鑫讯网络科技有限公司（以下(xià)簡稱“神網”），成爲高爐可視化行業的開(kāi)拓者，開(kāi)啓了高爐可視化技術的産品化和推廣應用。

曆經二十年勤懇踏實的研究開(kāi)發，如今神網在高爐可視化領域已經成長爲國内市場占有率超過70%的細分(fēn)行業龍頭企業，在國際市場上，憑借技術領先優勢，神網的高爐可視化技術和産品也赢得了美鋼聯、韓國浦項鋼鐵公司和印度塔塔鋼鐵公司等國際鋼企客戶的青睐。

作爲一(yī)家名副其實的專精特新小(xiǎo)巨人企業，透過神網二十年的發展曆程，我(wǒ)們不僅能窺見國内中(zhōng)小(xiǎo)企業發展過程中(zhōng)所面臨的諸多共性問題，也能夠清晰感知(zhī)到時代脈絡起伏的浩蕩與恢弘。

正如講述美國鋼鐵大(dà)王的《卡耐基傳》裏的一(yī)句話(huà)：每一(yī)塊鋼鐵裏，都隐藏着一(yī)個國家興衰的秘密。

時勢造英雄

1992年，在改革開(kāi)放(fàng)後的留學大(dà)潮中(zhōng)，高征铠被公派到加拿大(dà)做高級訪問學者，了解國外(wài)鋼鐵工(gōng)業的現狀和發展動向，同時尋找鋼鐵領域在21世紀有價值的技術探索方向。在與國際知(zhī)名冶金學家盧維高教授等人的交流中(zhōng)，高征铠了解到國外(wài)專家和學者對打開(kāi)高爐黑盒子的期望。

由于歐美市場上鋼鐵屬于不斷下(xià)行的夕陽産業，即使有新的技術想法和項目也很難獲得社會資(zī)本的關注。高征铠在國外(wài)訪學期間，國家招聘團到加拿大(dà)招聘各領域人才回國效力，在北(běi)京科技大(dà)學校長的力邀下(xià)，他回國到北(běi)京科技大(dà)學任煉鐵研究所所長，從事教學科研工(gōng)作。

神網創始人高征铠

技術研發說來容易做來難，盡管學校給了高征铠很大(dà)的支持和幫助，但在傳統生(shēng)産模式慣性極大(dà)的鋼鐵行業，想要實現技術最終落地，鋼廠要先看到技術給生(shēng)産帶來的效益。

很多技術都是在實驗室模拟環境下(xià)搞出來的，技術轉化第一(yī)步就需要到實際高爐中(zhōng)驗證，通過學術交流等活動，高征铠很快取得了鋼廠信任。

1999年，高征铠用紙(zhǐ)盒子裝攝像機看清楚報紙(zhǐ)的小(xiǎo)實驗，給沙鋼創始人沈文榮演示高爐可視化的思路，二人一(yī)拍即合，高老師順利拿到前往鋼廠做實驗的“準入證”。于是在沙鋼新建的1号高爐上，開(kāi)啓了首個高爐爐頂攝像儀的應用嘗試，并取得了初步成功，高爐黑盒子終于被打開(kāi)。

2001年，我(wǒ)國正式加入WTO，經濟高速發展，如火(huǒ)如荼的工(gōng)業化與城鎮化也将鋼鐵行業拉出九十年代後期的下(xià)行，粗鋼産量以每年20%左右的幅度增長，鋼鐵工(gōng)業大(dà)發展的環境之下(xià)，内生(shēng)的技術升級需求給2001年成立的神網提供了足夠的研發底氣。

由于高爐可視化技術的研發驗證需要從小(xiǎo)容積高爐開(kāi)始逐漸“打怪進階”，逐步在中(zhōng)型和大(dà)型高爐上應用，而國内恰好擁有各種型号的高爐。至此，天時地利人和全部到齊。

随着高爐産能提升，鋼廠尋找能降低高爐操作成本，提高高爐生(shēng)産效率的新技術。在鋼廠間的内部交流中(zhōng)，神網高爐爐頂攝像儀的行業知(zhī)名度迅速提升。國有鋼鐵企業積極推動新技術項目大(dà)批量上馬，民營鋼鐵企業也看到高爐爐頂攝像儀減耗提效的經濟化效益，高爐爐頂攝像儀很快成爲高爐“标配”。

2001年神網推廣應用了6套高爐爐頂攝像儀，到2003年這個數字就上升到62套。據高征铠回憶，彼時國内有一(yī)千多座高爐，排隊購買神網公司爐頂攝像儀的就有二三百座高爐。高爐爐頂攝像儀推廣應用的大(dà)獲成功，爲神網公司持續研究開(kāi)發高爐可視化技術奠定了堅實的基礎。

在開(kāi)發爐頂攝像儀的同時，神網還開(kāi)發研制了高爐風口攝像儀，工(gōng)長在操作室實時監視高爐各個風口的工(gōng)作狀況，采用這項技術可以代替操作人員(yuán)到各個風口巡回觀察的工(gōng)作，圖像處理模塊能獲得風口工(gōng)作狀況的定量描述。這項技術已經在國内300餘座高爐的7000餘個風口上得到應用，還在加拿大(dà)鋼鐵公司伊利湖鋼廠、美鋼聯斯洛伐克科西策鋼廠、土耳其卡拉比克和埃雷利鋼鐵公司的高爐上應用。

2008年沙鋼新建的當時世界容積最大(dà)的5800立方米高爐，應用了神網的開(kāi)爐裝料測量、爐頂攝像儀、風口攝像儀等多項高爐可視化技術，成爲神網打開(kāi)國際市場的樣闆。2013年韓國浦項光陽1号高爐大(dà)修擴容到6000立方米時，幾乎照搬式地采用了神網的高爐可視化技術。

經過二十年的不懈努力，神網在高爐爐頂攝像儀、風口攝像儀的研發基礎上，又(yòu)開(kāi)發了激光開(kāi)爐裝料測量、高爐布料仿真模型和在線探測料面形狀的激光探測儀等技術，形成了高爐可視化技術的雛形。

專利保護困境

高征铠表示，在初始階段，高爐爐頂攝像儀技術壁壘不高。供不應求的市場上很快出現大(dà)量仿制品，仿制企業最多時甚至達到幾十家。競争對手在沒有前期研發投入的情況下(xià)，仿制品給出更低的市場價格，神網的市場份額被大(dà)量蠶食。直到今天，歐美都有仿制神網産品的企業。

那時國内的知(zhī)識産權保護意識不足，企業采購部門在進行新技術裝備采購時往往關注價格，而對原創單位的知(zhī)識産權關注不足。

“我(wǒ)到鋼廠時，廠裏人問我(wǒ)，怎麽别人的東西樣子和你的一(yī)樣，你家就比别人的貴呢？我(wǒ)說他們不投入研發費(fèi)仿造我(wǒ)們産品所以便宜，但隻是外(wài)型相似，技術含量和質量都差得很遠，你們使用這種産品後，得不到預期的效果。”每每談起這種情況高征铠都很無奈。

盡管握有我(wǒ)國和美國、歐盟和俄羅斯的相關技術專利，但高征铠要盯技術研發，沒有精力走傳統的訴訟渠道維權，神網也無法承受高企的維權成本，一(yī)場侵權官司打下(xià)來，專利産品的市場機會就過去(qù)了，高征铠也隻能索性“看開(kāi)”，而這也是國内中(zhōng)小(xiǎo)企業面臨的普遍困境。

同濟大(dà)學上海國際知(zhī)識産權學院教授毛昊也向記者表示，對于中(zhōng)小(xiǎo)微企業，維權的時間和經濟成本較高，占用大(dà)量的人力物(wù)力，權利人往往因爲時間成本和經濟成本的不确定性，對冗長訴訟程序的畏懼而放(fàng)棄維權，由此産生(shēng)了專利無用的觀念。

毛昊進一(yī)步指出，我(wǒ)國知(zhī)識産權保護在制度層面還面臨很多難題，知(zhī)識産權侵權違法行爲呈現新型化、複雜(zá)化、高技術化等特點，創業初期缺乏有效的專利保護，并且絕大(dà)多數中(zhōng)小(xiǎo)企業對調解、仲裁等渠道解決糾紛還不了解、不信任，知(zhī)識産權糾紛解決分(fēn)流閥尚未建成，另外(wài)，市場主體(tǐ)應對海外(wài)知(zhī)識産權糾紛能力明顯不足，我(wǒ)國企業在海外(wài)的知(zhī)識産權保護不到位。

“在知(zhī)識産權保護制度環境、産業結構和市場創新特點、社會信用水平、知(zhī)識産權侵權形态等方面，我(wǒ)國與主要發達國家存在差異，中(zhōng)國的知(zhī)識産權保護模式路徑也要從國情出發，一(yī)方面，積極參與知(zhī)識産權保護全球治理，構建更加嚴格的知(zhī)識産權保護标準，強化全球執法協作，另一(yī)方面，針對中(zhōng)小(xiǎo)企業創新産業結構特點，動态調整知(zhī)識産權保護範圍，有效支撐國家産業轉型，同時，對标日韓等國家，維護中(zhōng)小(xiǎo)企業知(zhī)識産權保護利益、支持中(zhōng)小(xiǎo)企業海外(wài)走出去(qù)方面的經驗，給予更大(dà)力度的政策支持。”毛昊對本報記者表示。

技術突圍

神網的生(shēng)存并不容易。作爲極少數扛住二十年行業變化的企業，神網的成功有諸多因素共同促成，但最重要的一(yī)點，是技術在穿越周期中(zhōng)的羅盤作用。

神網的起步階段，經營銷售等方面的能力嚴重不足，而仿制的競争對手，既有沉浸相關行業多年的“老油條”，又(yòu)有忙于搶占市場份額的拟上市公司，2010年前後，價格戰大(dà)行其道，本應靠着技術專利獨享市場的神網被擠到牆角，隻剩三成的市占率。

競争對手也曾投來橄榄枝，收購報價也讓公司内部産生(shēng)了不同的聲音：“公司指不定哪天就撐不下(xià)去(qù)了，趁着公司還能賣上價趕緊賣了得了。”

但高征铠看到的是，收購方正值上市準備期，看重神網在行業細分(fēn)領域的龍頭地位，如果被收購後大(dà)概率成爲資(zī)本市場中(zhōng)的炒作概念，很難有高爐可視化技術長期發展的前景。對他來說，一(yī)手帶大(dà)的神網不僅僅是技術轉化企業的标準樣本，更寄托着作爲領域開(kāi)拓者推動高爐可視化事業向前發展的責任。

在神網總經理高永看來，科研和轉化的思維是有所差異的。對于科研工(gōng)作者出身的高征铠，在社會責任或者說事業層面的考量要遠遠超過商(shāng)業價值，而其他人員(yuán)更多是從企業轉化視角關注帶來的收益，其中(zhōng)就包括收購變現，每每出現意見不一(yī)緻，公司還總是選擇支持高征铠的想法。

“高征铠老師的科研是走在市場需求前面的，比如研發激光在線探測料面形狀技術需要巨大(dà)的前期投入，高爐現場試驗屢屢失敗，使得公司内部都有些人員(yuán)反對高征铠老師繼續花錢碰壁了。神網花了十四年，投入近千萬元才最終取得成功。如果在市場的角度去(qù)考慮，投資(zī)者絕對不會答應這種高投入曠日持久的科研探索，這條路從開(kāi)始就是走不通的。但回頭看，我(wǒ)們還是感慨科技企業發展的九死一(yī)生(shēng)，如果一(yī)哆嗦激光技術研發失敗了，神網當時就沒了。”高永表示。

随着市場逐漸接近飽和，被各種困擾捶打的神網沒了業務增量，隻能轉變策略選擇收縮，聚焦已有客戶群體(tǐ)，賣配件、做售後，公司也一(yī)度從六十多人縮減至二十幾人。

2012-2015年我(wǒ)國鋼鐵行業經曆了一(yī)輪調整，一(yī)方面，鋼鐵産能嚴重過剩，鋼鐵供過于求；另一(yī)方面，地條鋼的存在，劣币驅逐良币，鋼材價格快速下(xià)降，正規産能無法得到釋放(fàng)，衆多鋼企資(zī)産狀況逐年轉差。這個，期間高爐可視化領域蛋糕迅速變小(xiǎo)，行業寒冬的來臨，神網反倒成了業界準備最充分(fēn)的企業。

而在行業調整期間，紮實的技術基礎構成了神網的頑強生(shēng)命力。因爲高爐工(gōng)況的特點是極端環境下(xià)的千爐千樣，高爐可視化産品安裝以後，鋼廠仍然需要神網解決各種實際問題，由于在研發中(zhōng)積累了大(dà)量的經驗，在售後、技術指導等方面具備的絕對優勢，神網的技術價值體(tǐ)現了出來，也逐漸收回了被質次價低的仿造品搶占的市場份額。

“從這個角度上講，高老師放(fàng)棄了一(yī)些商(shāng)業化的選擇，堅持走自主技術研發路線，也是神網能夠走到今天，并且在世界上保持技術領先的關鍵。”高永表示。

機會與挑戰并存

從CCD芯片的高爐爐内紅外(wài)攝像到采用FPA芯片的焦平面熱像儀，再到激光探測系統，高爐可視化技術不斷叠代升級，從看不見到看得見，從數據化向模型化、AI化轉變，最終要實現可視化、數據化、智能化、生(shēng)産安全、降本增效、節能減碳的目标。

技術升級所帶來的效益非常直觀，例如陝鋼集團漢鋼公司高爐安裝神網的SW爐頂料面激光探測儀後，将其形容爲“天眼”系統，在生(shēng)産上，高爐燃料比降低了1kg/噸，全年新增效益約580萬元。

高爐激光料面探測技術，是神網在2006年開(kāi)始啓動研發的項目，目的是實現高爐生(shēng)産過程中(zhōng)對料面形狀的實時監測，更精确地指導高爐生(shēng)産。這項技術直到2020年才以産品形式推出，技術研發的時間跨度超過十四年，作爲新一(yī)代高爐可視化技術，激光探測系統的推廣也會成爲神網未來一(yī)段時間的重要業務增量。

高永告訴記者，目前高爐激光料面探測系統處于應用的初始階段，目前已經在全國六十多座高爐上安裝應用，市場普及率在10%左右。印度塔塔鋼鐵公司也已經在一(yī)座高爐應用了高爐激光料面探測儀，由于使用效果良好，下(xià)一(yī)個高爐的訂單正在簽約。預計在未來三五年内，在解決技術完善與産業貼合問題之後，激光探測技術能夠得到大(dà)範圍的市場應用。

憑借着在技術領先優勢，神網在海外(wài)市場收到了非常好的反饋，盡管海外(wài)訂單在不斷提升，但海外(wài)的産品普及率仍然有很大(dà)的上升空間，出海也成爲神網另一(yī)個業務藍(lán)海。

未來對神網仍然是機會與挑戰并存。高征铠表示，一(yī)方面，通過研制專用的高端光學器件等手段，在硬件層面提升仿制門檻，另一(yī)方面，基于神網當前超過70%的國内市占率，挖掘更深層次的數據價值，也成爲神網的重要研發方向。

“可視化設備裝上高爐後，操作專家看到圖像和數據，馬上就能知(zhī)道問題在哪，怎麽應對。但是大(dà)多數操作人員(yuán)達不到這樣的水平，還是根據自己的經驗來操作，對于這種資(zī)源浪費(fèi)我(wǒ)們覺得很惋惜，同時也認識到高爐可視化系統不能僅僅停留在提供圖像和數據的層面，要讓專家知(zhī)識參與進來，更好地指導高爐生(shēng)産。”高征铠表示。

目前神網已建立數據回傳平台，未來所有高爐監控數據将由AI雲的方式回傳公司，公司研發團隊将根據回傳數據升級産品，提高高爐的智能化監控水平，提供更精準數據，用專家知(zhī)識指導高爐生(shēng)産。

“神網要做的事情還有很多。”高征铠對記者表示，當前公司要加大(dà)激光技術的推廣以及AI雲技術的探索，在高爐可視化主業上繼續做深。未來如果覺得當前這個盤子小(xiǎo)，從高爐擴展至其它工(gōng)業窯爐，在技術上也是完全有條件和儲備的。

對于高爐可視化的未來，高征铠指出，不能隻滿足于料面表面形狀的監測，對于充滿物(wù)料的“實心”的高爐，通過數學模型模拟預測内部爐料結構的變化和物(wù)理化學反應的進程會是重要方向。神網也在與北(běi)京科技大(dà)學等高校進行聯合攻關，神網提供一(yī)手的高爐實測數據以及技術轉化落地的執行力，與高校的科研活力相結合，才能共同推動行業技術進步走得更遠。

“走到今天，在某些領域我(wǒ)們站到了世界前沿。在沒有參考的情況下(xià)，如何保證企業敢于投入、積極探索，推動中(zhōng)國向着技術驅動型模式發展，就需要在機制、法規以及社會認識層面上，建立對技術價值的肯定和尊重，這也是我(wǒ)二十多年來很重要的一(yī)個體(tǐ)會。”高征铠對記者表示。