如何基于TRIZ九屏幕法、完備性法則做專利挖掘？

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作者：蘇福念  知識產(chǎn)權(quán)課堂

原標(biāo)題：如何基于TRIZ九屏幕法、完備性法則做專利挖掘？

本文結(jié)合作者多年的TRIZ理論學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗，由于篇幅關(guān)系，選取其中兩個創(chuàng)新工具（九屏幕法、完備性法則）對專利挖掘的方式做進一步的完善。

01

目前，專利挖掘的流程和方法已經(jīng)比較成熟，大體分成兩個層面：

第一層是整理+描述，把發(fā)明人已經(jīng)比較成型的技術(shù)方案進行整理，按照專利法規(guī)定的保護客體分類描述，或者按照技術(shù)特征、技術(shù)問題進行拆分。該層面僅是幫助發(fā)明人進行整理思路，理解技術(shù)方案后結(jié)合專利知識對每個發(fā)明點進行知識產(chǎn)權(quán)保護。

對主導(dǎo)專利挖掘人員的技術(shù)層面要求是：能夠理解技術(shù)方案即可。法律層面的要求是：理解專利法的保護客體，了解審查的基本規(guī)則。

第二層是技術(shù)情報+頭腦風(fēng)暴，該層次比第一層次要深入得多，需要先通過檢索分析現(xiàn)有技術(shù)情況、專利風(fēng)險情況，再組織發(fā)明人開展頭腦風(fēng)暴，從發(fā)明人的創(chuàng)新點或者項目任務(wù)出發(fā)，概括提升發(fā)明點，最后形成知識產(chǎn)權(quán)保護。

該層次對主導(dǎo)專利挖掘人員的技術(shù)層面要求是：不但能理解技術(shù)方案，還了解技術(shù)方案相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，而且有舉一反三的創(chuàng)造力。法律層面的要求是：不但要理解專利法的保護客體，還要對專利布局、專利運用、專利審查有一定知識積累。

如果做好上述這兩個層面的專利挖掘，基本可以滿足發(fā)明人的需求，基本達到企業(yè)的預(yù)期，畢竟發(fā)明人自己能想到的技術(shù)都申請專利了。

上述兩個層次的專利挖掘均是幫助發(fā)明人找準(zhǔn)技術(shù)的定位——現(xiàn)有的技術(shù)資料是不是可以申請專利？可以申請多少個專利？專利授權(quán)的概率是多少？

現(xiàn)在也有很多行業(yè)專家做了很多有用的經(jīng)驗總結(jié)，通常會從步驟上分為：會議組織的流程，規(guī)范的模板表單的總結(jié)，溝通技巧，報告/交底書的呈現(xiàn)。從方式方法上基本分為：分解技術(shù)——從外形、結(jié)構(gòu)、控制原理和方法拓展；從零件、組件、整機系統(tǒng)拓展。分解專利功能——從同行競爭到控制行業(yè)上下游的應(yīng)用方式；從針對自我保護到針對為競爭對手設(shè)局等。

從企業(yè)實踐中，絕大部分是第一層次的專利挖掘，要想升級成第二層次的專利挖掘，通常需要具備相當(dāng)專業(yè)能力（特別是專利檢索能力）的IPR參與，或者是與外部有專門專利檢索能力的專利代理師共同參與。這是專利工作發(fā)展成熟的企業(yè)常用的模式。

在上述的兩個層次的專利挖掘的基礎(chǔ)上，本文將嘗試定義第三個層次的專利挖掘——應(yīng)用創(chuàng)新理論輔助研發(fā)，開展專利挖掘。

TRIZ方法是一種基于歸納法的創(chuàng)新理論，提供了一種經(jīng)過實踐驗證可行的，囊括發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、方案驗證全過程的理論模型。TRIZ理論作為智力資源反哺發(fā)明創(chuàng)造，可以將專利信息資源和人員智力資源有機結(jié)合起來，產(chǎn)生系統(tǒng)全面的專利挖掘成果。

TRIZ理論是非常龐雜的，基本框架如下：

在專利挖掘的過程中，上文提到的分解技術(shù)挖掘方法（從外形、結(jié)構(gòu)、控制原理和方法拓展；從零件、組件、整機系統(tǒng)拓展）與TRIZ中的九屏幕法屬于同一種思考方式，屬于九屏幕中的超系統(tǒng)、本系統(tǒng)、子系統(tǒng)的拆解。

為了方便理解九屏幕法的思維方式，用一個杯子作為例子：

又比如，一輛汽車的九屏幕分析。

相對傳統(tǒng)的專利挖掘思路而言，九屏幕法增加考慮每個系統(tǒng)的過去和未來。怎么理解呢？可以理解成系統(tǒng)在執(zhí)行功能前的狀態(tài)以及執(zhí)行功能后的狀態(tài)（比較明確，但是比較局限），或者是系統(tǒng)基于進化進化規(guī)律過去的狀態(tài)以及未來可能的狀態(tài)（比較模糊，但比較開放）。

在通過對某一項技術(shù)/產(chǎn)品進行九屏幕分析后，可以得到一個比較系統(tǒng)完整的專利挖掘框架。

得到挖掘框架后，可以對針對每個屏幕開展專利挖掘，其中有兩個重點步驟，一是如何理解超系統(tǒng)、本系統(tǒng)、子系統(tǒng)之間的關(guān)系，如何拆分；二是如何理解每個系統(tǒng)的過去和未來的關(guān)系，如果從中構(gòu)思專利點。

第一個步驟已經(jīng)有很多專利工程師在實踐了，比如從產(chǎn)品層面拆分整機、零部件；從應(yīng)用層面拆分行業(yè)上下游的應(yīng)用場景。

而第二個步驟，是引導(dǎo)研發(fā)人員分析每個系統(tǒng)在過去和未來的場景中尋找問題（可以用因果鏈分析方法，本文不展開）和解決方案(可以用triz中40個發(fā)明原理，本文不展開)，或者引導(dǎo)研發(fā)人員針對某個系統(tǒng)的功能進行拆解，采用技術(shù)進化規(guī)則進行激發(fā)創(chuàng)意（本文展開利用完備性法則的方法）。

02

如何開展具體的技術(shù)引導(dǎo)，針對每個系統(tǒng)進行專利挖掘呢？我們可以用完備性法則來進行輔助研發(fā)人員激發(fā)創(chuàng)意。

1 完備性法則概念

一個技術(shù)系統(tǒng)在實現(xiàn)預(yù)設(shè)功能的時刻，必須具備“動力裝置、傳動裝置、執(zhí)行裝置、和控制裝置（下圖虛線框中）”四個子系統(tǒng)。四個子系統(tǒng)缺一不可，否則會導(dǎo)致整個技術(shù)系統(tǒng)局部失效或者整體失效，無法實現(xiàn)其預(yù)設(shè)功能。

技術(shù)系統(tǒng)的總體進化趨勢是逐漸完備的，提高技術(shù)系統(tǒng)的完備性是技術(shù)系統(tǒng)的進化路線之一。

一個不完備的技術(shù)系統(tǒng)并不妨礙其單獨成為一個產(chǎn)品（如工具），但是技術(shù)系統(tǒng)在實現(xiàn)功能的時刻必須是完備的。在提高系統(tǒng)完備性的過程，就是應(yīng)用完備性法則進行專利挖掘的邏輯過程。需要注意的是，提高系統(tǒng)完備性的過程中，也存在著簡化的反趨勢。

完備性法則對機械領(lǐng)域的創(chuàng)新特別具有指導(dǎo)意義。機械領(lǐng)域的技術(shù)系統(tǒng)可以比較直觀構(gòu)建出完備系統(tǒng)的四大模塊，核查待挖掘的技術(shù)系統(tǒng)的完備過程以及每個技術(shù)模塊的改進過程，就是發(fā)明點產(chǎn)生的過程。

2 完備性法則的應(yīng)用可以歸納成兩條主線：

在進行技術(shù)方案的拓展時，可以從上述流程開展組織工作，定期或者分工開展專利挖掘會議。

需要注意的是，技術(shù)系統(tǒng)的定義發(fā)生改變時，就需要重新構(gòu)建模型。比如，灌溉技術(shù)作為一個技術(shù)系統(tǒng)時，抽水機是作為一個動力裝置、傳動裝置是水管、執(zhí)行裝置是水管口、控制裝置是智能系統(tǒng)等；而將抽水機作為一個技術(shù)系統(tǒng)時，動力裝置是電機/柴油機、傳動裝置是聯(lián)軸器、執(zhí)行裝置是葉輪、控制裝置是電機開關(guān)。

構(gòu)建系統(tǒng)是為了將參與挖掘的人員在邏輯上達成共識，目的是引導(dǎo)技術(shù)靈感形成系統(tǒng)全面的技術(shù)拓展，而不必拘泥于這個模型是否足夠標(biāo)準(zhǔn)、精確。

3 應(yīng)用案例：

以一臺最普通的電風(fēng)扇為例，現(xiàn)在需要對其進行專利挖掘。

①構(gòu)建技術(shù)系統(tǒng)模型（預(yù)設(shè)功能為：插上電，吹出氣流）

能量源——電流

動力裝置——電機

傳動裝置——聯(lián)軸器、軸插銷、殼體

執(zhí)行裝置——葉輪

控制裝置——開關(guān)、控制面板、導(dǎo)線、定時器

②增加系統(tǒng)完備性

從上述的模型構(gòu)建來看，電風(fēng)扇本身系統(tǒng)的完備性已經(jīng)比較完整，但是，還需要超系統(tǒng)提供電流才能實現(xiàn)預(yù)設(shè)功能，即其動力裝置還需要繼續(xù)完備。這時可以考慮如何將能量源增加到系統(tǒng)上：

例如，內(nèi)置蓄電池的無尾電風(fēng)扇作為一個布局的方向，把本來位于超系統(tǒng)之外能量源完備到技術(shù)系統(tǒng)的動力裝置中。這時，開始討論流程圖中的問題：

1）引入系統(tǒng)之間的連接？

蓄電池的位置結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案（配合電風(fēng)扇的配重塊），蓄電池和電機之間的連接安全結(jié)構(gòu)，蓄電池的裝配結(jié)構(gòu)、散熱結(jié)構(gòu)、充電位置等等。進一步，引入太陽能、電腦電源等其他能源完備系統(tǒng)。

2）消除系統(tǒng)的連接？

把開關(guān)和電機之間的連接取消（無線通訊），變成遙控器；取消殼體（葉輪變?nèi)彳浗鉀Q安全問題）；取消聯(lián)軸器，采用氣懸浮、磁懸浮等。

3）改變系統(tǒng)之間的連接物？

用不同形狀的殼體、不同結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器、用不同的裝配結(jié)構(gòu)、用不同的定位方式。

4）提供最理想的特性變化？

風(fēng)吹的范圍更大、距離更遠、舒適度更高，電機更節(jié)能、噪音更小、殼體成本更低、制造效率更高等。

③單個裝置的改進

1）引入新元件/功能？

動力裝置：增加消音結(jié)構(gòu)、散熱結(jié)構(gòu)、過熱保護、更加節(jié)能、延長壽命、裝拆結(jié)構(gòu)、裝配防呆結(jié)構(gòu)等。

傳動裝置：裝拆結(jié)構(gòu)、裝配防呆結(jié)構(gòu)等（引進參考其他領(lǐng)域傳動結(jié)構(gòu)）

執(zhí)行裝置：葉片自清潔功能、報警功能、裝飾功能、加熱功能等

控制裝置：各種風(fēng)種、自動尋人/避人功能等

2）消除/改變元件？

動力裝置：手動取代電機（停電、野外各種情況）

傳動裝置：電機直連葉輪、與葉輪一體化、柔性連接結(jié)構(gòu)等

執(zhí)行裝置：葉片角度/形狀的改變等。

控制裝置：聲控、手勢控制等

3）元件細分成若干件？

動力裝置：多個電機驅(qū)動，多種動力源混合驅(qū)動等

傳動裝置：多級鉸鏈/連桿，柔性連接等

執(zhí)行裝置：多個葉片等

控制裝置：開關(guān)分布在不同位置等

4）元件的形狀、尺寸、位置？

動力裝置：電機的形狀、尺寸、位置（為了實現(xiàn)更小、更薄、防傾倒等）

傳動裝置：防呆結(jié)構(gòu)，提高裝配效率等。

執(zhí)行裝置：葉片不易積灰/更安全的形狀、尺寸、位置

控制裝置：按鍵/旋鈕的結(jié)構(gòu)形狀改變

5）改變元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？

動力裝置：電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)降噪節(jié)能改進

傳動裝置：傳動軸材料改進

執(zhí)行裝置：葉片材料改變

控制裝置：待機節(jié)能電路，智能控制電路等

6）改變元件的表面特性？

動力裝置：電機殼體表面的散熱紋路等

傳動裝置：電機軸設(shè)置導(dǎo)油槽、磁性軸等

執(zhí)行裝置：葉片柔軟度、表面紋路的導(dǎo)流特性等

控制裝置：旋鈕的手感（適合盲人使用的）等

④控制裝置的方法改進

1）簡化控制動作？

語音識別、圖像識別、紅外識別控制。

2）引入新的操作？

自定義控制喜好，根據(jù)天氣、環(huán)境控制。

3）消除/合并操作？

智能感測控制、風(fēng)隨人動等。

4）操作的分割？

開關(guān)、調(diào)速、預(yù)約等控制采用不同的控制系統(tǒng)。

⑤整理清單，驗證完備性

最后，要針對新的技術(shù)方案，重新構(gòu)建技術(shù)系統(tǒng)，再次用完備性法則進行系統(tǒng)性的專利挖掘，視實際需求進行再次循環(huán)。

在構(gòu)思技術(shù)方案時，建議結(jié)合TRIZ理論中的因果鏈分析方法，將40個發(fā)明原理、76個標(biāo)準(zhǔn)解的定義向技術(shù)人員講解一遍，講解過程中引導(dǎo)參與人員回歸到技術(shù)系統(tǒng)進行改進。

在得到比較完善的概念方案列表后，還需要再做三個工作才能形成一個更完整的專利挖掘成果。

1、專利性評估。開展專利檢索，找出方案與現(xiàn)有專利技術(shù)的區(qū)別點，確認(rèn)每個方案的專利性，完善技術(shù)方案的技術(shù)交底書。專利檢索形成專利查新報告，可以有效識別和增強技術(shù)方案的創(chuàng)造性。而有專業(yè)檢索能力和技術(shù)能力的人員、收錄信息全面的檢索工具是這個工作的必要條件。

2、評估專利點的應(yīng)用場景，優(yōu)選市場前景好、實施可行性高的方案進行專利申請。通常這個需要對行業(yè)不同角度的理解人員來共同評估。

3、對擬申請專利的方案/文件，開展模擬的規(guī)避設(shè)計，是一道查漏補缺的工作，可以讓專利挖掘更加完整。

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來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：蘇福念  知識產(chǎn)權(quán)課堂

編輯：IPRdaily王穎          校對：IPRdaily縱橫君

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