专利是一种承载人类科技知识的形式,专利分析在技术预见活动中扮演者重要的角色。随着信息化的深入发展,人类社会所产生的专利数据呈现飞速的发展的态势,专利数据量在过去的几十年里也增长强劲,挖掘并分析专利数据中潜在的技术前沿热点对于国家、行业、企业的战略规划和技术布局意义重大。传统前沿热点技术预见的主要方法有德尔菲调查法、专家会议法等方法,德尔菲调查法面临受邀专家层次领域甄选、统计数据指标离散等实际问题;专家会议法整个过程容易受权威专家的意见压制,易受专家规模、现场主持等影响。鉴于此,本论文结合装备制造业发展研究中心承担的“高档数控机床与基础制造装备重大专项:先进成形与焊接共性技术创新平台建设”项目、中国工程院“面向2035年的智能装备与产品技术预见及路线图”等项目课题需要,进行如下研究:(1)分析前沿热点技术预见方法的相关理论。以更有效地融合不同前沿热点技术预见方法为目的,系统性地分析了德尔菲调查法、专家会议法和专利大数据法的相关概念、实施流程和方法特点,为前沿热点技术预见混合模型的提出奠定了理论基础。(2)提出基于专利大数据的前沿热点技术预见混合分析模型。针对德尔菲调查法和专家会议法在技术预见活动中主观性的弊端,本文提出融合专利大数据量化客观分析法及德尔菲调查法和专家会议法(主观经验)的混合模型,通过专利大数据分析法在技术预见中提供客观分析因子,增强预见模型的客观性、准确性。(3)创新性地提出了 T-Bi-LSTM-CRF前沿热点技术关键词抽取算法。本文前沿热点混合预见模型中专利大数据的分析主要通过商用智慧芽平台进行,针对智慧芽平台上专利地图标签获取算法的不足,在传统Bi-LSTM-CRF算法的词向量表示层中增加时间向量来强化技术关键词的前沿性表征,创新提出T-Bi-LSTM-CRF前沿热点技术关键词抽取算法,应用表明,明显优于智慧芽平台对专利文本中前沿热点技术关键词的挖掘。(4)进行前沿热点预见模型在先进成形工艺领域的应用研究。应用本文提出的前沿热点技术预见混合分析模型在焊接等基础制造工艺进行了深入的研究,其中,深入开展了焊接相关的热点前沿分析,具体结论如下:1)我国焊接专利申请数量逐年增长,但较之于美国、日本、德国等国家高价值专利偏少,专利数量和质量不协调等问题突出。2)搅拌摩擦焊、激光焊接、半导体焊接等技术方向是当前焊接领域技术创新最主要的热点方向。3)搅拌摩擦焊领域的专利数量已经达到了国际前列;在激光焊接领域我国与国外技术发达国家尚有一定差距,尤其是需要是围绕激光器核心光学器件、焊接枪头、检测系统、智能化工艺等关键核心技术领域专利偏少;在半导体焊接领域的专利数量与国外技术发达国家差距较大,需结合我国半导体行业的发展加大技术开发力度,确保在该领域先进焊接技术的自主可控。同时,在铸造、锻压、热处理领域也进行了应用研究。(5)开展专利分析在先进成形与焊接共性技术创新网络化协同平台上的集成方案设计。在先进成形与焊接共性技术创新网络化协同平台设计中,集成了专利检索、前沿热点技术抽取功能,构建了专利数据库(约8万条专利),使得该平台可以服务更多人员。