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2019年10月29日 星期二

TRIZ于專利領域應用初步探索


TRIZ于專利領域應用初步探索

汪周禮 

2016Jan首次發表於:TRIZ Review (MA TRIZ CN期刊)

摘要:TRIZ,最初是由前蘇聯天才發明家Genrich S. Altshuller(真裡奇阿蘇勒)為了解決科學家的問題,經過其與其學生們分析了數十萬篇專利,歸納分析這些專利的問題與其解決方案後,發展出的一套創新問題解決理論(Theory of Inventive Problem Solving,目前使用的”TRIZ”是其俄文縮寫)
    TRIZ的創新理論源於1946(距今約將近七十年前)開始分析專利資料資料庫後所得的成果,套用現今的話來說,TRIZ就是專利大資料分析的成果,是一種由專利資訊所濃縮並提煉出具有創新工具的創新方法以及蘊藏豐富創新理論知識的創新思維哲學,而學習TRIZ本身,就是一種自我創新。
    TRIZ既然來自於專利,那是否可將TRIZ應用在專利領域?我認為要解開這個問題,首先需要瞭解專利領域中的活動類型與其內容(後統稱為專利活動),所謂的專利活動指的是包括產生申請專利的技術方案、申請專利、取得專利權後的維護管理與運用到專利權消滅後所有的相關作業。
    目前TRIZ經過60年的發展,當1980年代TRIZ(Classical TRIZ)傳播至歐美後激蕩出更強大的創新方法的火花,並進一步發展出的現代TRIZ (Modern TRIZ),現代TRIZ目前已廣泛的被實際大量運用於國際企業的產品創新活動中,其中當然也包括運用TRIZ回避專利。TRIZ本身是一種創新方法,更是一種創新思維方式,透過運用現代TRIZ的工具,除了回避專利,本文透過描述的方式探索TRIZ在專利領域的應用範圍是否可以更廣泛。

關鍵字:TRIZ, 專利





    探索TRIZ是否可以應用於專利活動,以及如何將TRIZ工具使用於專利活動中,首先要瞭解專利方案的技術系統,其次就是確認該專利技術系統在專利活動的目的(專利策略)及對應該目的的專案類型與內容(專利流程),再來根據專利活動的目的涉及的技術方案與技術特徵轉換成可被TRIZ分析工具應用的技術系統,最後就是針對TRIZ工具的特性,將TRIZ工具應用在專利方案的技術系統中專利活動。
轉換概念如下:


瞭解專利活動目的與專案之前,就須要瞭解專利制度的目的及其相關的專利活動。

一、專利制度介紹

    專利制度的目的
    專利是為了鼓勵社會上從事發明創造的人分享創新成果的制度,手段是透過國家法律保護創新的制度,鼓勵分享發明創造的成果並給予一定期限內具有排他性質的權利以達到保護發明創造的效果。想要得到這種具有排他權性質的專利權,就必須讓發明創造通過專利審查制度(如形式審查、初步審查與實質審查)後,由國家專利行政部門依法授予專利權,專利權人可以根據取得的專利權選擇是否要行使專利權,例如運用法律手段排除市場上落入權利範圍的產品、拍賣專利、或質押專利獲取開發專利產品的資金,甚至加入專利聯盟取得許可費用等利益。
    專利制度是在天才之火上添加利益之油這是過去美國總統林肯對專利制度的知名批註。先進國家在上個世紀積極發展專利制度後,使得應用於商業產品上的創新科技如雨後春筍般的澎湃持續發展著,比較知名的是美國在1980通過拜杜法案(Bayh-Dole Act)以及在1984年擴大修正後,調整制度以更積極地運用政府資助研究的發明創造所取得的專利權,提供更豐富的誘因與利益讓大學、研究機構、發明人與企業可以充份運用這些專權利,促進利益分配及更活潑的產業運用(如創業等),奠定了美國商業科技創新繁榮的持續領先地位。二十一世紀是創新導向的世紀,屬於智慧財產權經濟發展的世代,專利制度對此有著無可抹滅的重要貢獻。

    專利制度下的專利活動
    企業商業行為獲利的主要關鍵在行銷與創新(“Business has only two functions — marketing and innovation.” ― Peter F. Drucker)。創新是目前企業商業活動的獲利核心之一,而專利是用來保護創新的手段,行使專利排他權給予打擊市場侵權對手是目前商業競爭常用的手段。因此,企業可說是當今運用專利活動最積極的單位。基本上,企業運作的專利活動主要以專利管理為核心,專利管理與申請專利權有關的部分大致上可區分為兩大階段:一個是專利權取得前的階段(包括兩大步驟),另一個是取得專利權後的專利運用階段。
一般而言,專利活動包括三大步驟:
1.  專利申請前的評估作業與佈局規劃
2.  專利申請作業
3.  取得專利權後的管理及運用

表一,企業與申請專利有關的專利活動
1.  評估與規劃步驟
    專利權的運用建立於企業專利策略下,專利策略反應在專利管理的方式,而取得專利權的專利活動主要包括專利挖掘、專利申請評估、專利申請策略以及取得專利權時的配合專利制度的運用,其中,專利挖掘、申請專利的活動包括了確認合適申請目標、確認申請發明創造的類型(發明、實用新型或外觀設計)與申請專利的內容(企業端),以及撰寫出符合專利法要求的申請內容等等。專利申請前的評估與佈局規劃工作建立在專利策略下的專利管理與運用手段,例如阻卻對手進入相同的市場,或是阻止對手販賣具有全部相同或全部等同技術特徵的專利產品等,為了達成這樣的目的,需要根據對手能力與企業資源設計出不同類型的佈局規劃。在目的導向的專利策略下,沒有最好的佈局規劃,只有最適當的佈局規劃。

2.  專利申請作業
    對企業來說,申請專利的行為就是一種風險投資行為,由於申請專利的過程中包含很多的不確定性因數,這是因為專利撰寫品質影響技術方案的表達內容與其所主張相同或等同的權利範圍,即使專利申請人(專利權人)取得專利權後,專利權人在行使專利權的過程中仍往往會面對無效宣告請求的挑戰,因此專利權的穩定性往往成為左右運用專利的價值基礎。此外,專利申請內容一經公開或公告以後,其修改的條件就會變得非常嚴格,若修改不當反而會成為無效宣告請求的理由基礎(例如修改超範)。由前述的內容可知,取得專利權之前的專利活動成為奠定日後專利權穩定性的關鍵基石。
    沒有商業價值的產品不會被仿冒,具有商業價值的發明創造具有申請專利取得保護的價值,但有價值的發明創造是否能通過專利審查中的新穎性與創造性的重要挑戰,這是在專利活動中(申請前評估)有關提升專利權穩定性的步驟裡首先就要考慮克服的關鍵要素。
    一般專利申請檔主要可概分成兩大部分,一部分是描述發明創造的說明書與圖示,另一部分是專利權主張基礎的權利要求(claim),而權利要求(claim)必須得到說明內容的充分支援。權利要求如同契約般的文字公開了申請人想要請求授予專利權的技術方案及其技術特徵,因此,權利要求內容形式雖為契約文字但本質上是由技術特徵所組成的技術方案。

3.  專利權的運用
   專利申請人取得國家付予的專利權搖身一變成為專利權人後,專利權人在專利權的有效期限內(支付專利年費維持有效)可以運用具有排他性質的專利權(任何單位或者個人未經專利權人許可,都不得實施其專利,即不得為生產經營目的製造、使用、許諾銷售、銷售、進口其專利產品),例如移轉專利技術取得許可費用、質押或拍賣專利取得資金或是針對侵權對象發動專利訴訟維護市場利益等。隨著市場技術發展與客戶需求的變化,在適當的時機保留或剔除專利也是專利管理中成本管控的重點項目之一,畢竟專利實施率並不是100%,也不是每個實施的專利產品都能為企業創造營收利益。根據EPO的統計,大約5%~20%的專利才會為企業創造營收利益(1),況且專利權的維持需要每年支付專利費用,專利組合的維護成本更是會隨著時間的增加而逐漸加重,因此專利年度維護管理的主要目的在於剔除明顯成為負資產的專利。
1 (專利價值, 參考文獻1)
基本上企業專利活動與專利權有關的部分可摘要歸納如表二所示:
表二
專利策略
與專利權有關的專利活動
專利管理
取得專利權
專利資訊分析
專利檢索(現有技術、專利監控、專利地圖)
申請前
技術方案申請評估
技術方案組合策略佈局規劃
權利佈局規劃
申請策略
申請中
申請文件品質:
明確技術方案、技術特徵、
技術問題與技術效果之間的因果關係
權利要求品質:
根據檢索的內容結合申請策略規劃權利要求配置方式(審查意見範圍調整策略)
通知取得權利
分案申請(CN R54.1)
延續申請(US)
部分延續(US)
領證繳費登記
運用專利權
訴訟
 無
質押
 無
拍賣
專利價值評估(技術強度)
授權/許可
專利組合評估


二、TRIZ應用工具介紹
    TRIZ既然是分析專利技術資訊所產生的創新方法,那麼TRIZ是否可以應用到專利上?如果可以,那麼又有那些應用呢?由表二可知專利活動範圍非常廣泛,本文限於篇幅,以申請前的評估為主要探索論述內容。
    這可以先由TRIZ發展的歷史開始說起,TRIZ目前分為古典TRIZ(80’以前發展的TRIZ)與現代TRIZ(90’以後發展的TRIZ),現代TRIZ主要是古典TRIZ傳至歐美西方社會,結合歐美企業解決產品技術問題的工具後,基於解決全球化大企業的創新問題的實證經驗基礎下基於古典TRIZ並修改古典TRIZ操作上的問題所發展出來的現代TRIZ方法。
    古典TRIZ主要是用於解決發明問題,工具主要有:發明系統發展階段(4 stages)與技術系統演進八大趨勢(TESE)、矛盾矩陣與40發明原則、質場分析與76標準解、ARIZ(發明問題解決演算法)、科學效應資料庫等等。現代TRIZ除了解決發明問題外,更注重解決方案所帶來的價值,因此也引入不同解決問題的分析工具(DFSS, Value-Engineering,等等),現代TRIZ依流程來看,其主要工具有:標竿分析、功能分析、流分析、要因分析、演化趨勢分析、特徵移轉、刪減原則、關鍵問題分析、相同屬性問題分析(Clone problem analysis)、功能導向檢索(Function-oriented search)ARIZ、發明原則、標準解以及二次問題解決(預期失效問題分析)與超效應分析以及概念評估(Value Engineering or Pugh’s Matrix)

    整理上面的描述,介紹一下應用現代TRIZ的流程和相關工具,讓大家可以更清楚地瞭解TRIZ應用於專利之處。表三為現代TIRZ(MA TRIZ)基於古典TRIZ將產品創新開發由上而下分為三大區塊流程:
第一大區塊流程為問題識別區塊流程,主要包括11步驟工具;
第二大區塊為解決問題,主要包括七大步驟工具;
第三大區塊為驗證解決問題的方案,主要包括四大步驟工具。

表三,現代TRIZ應用流程步驟工具

Modern TRIZ – MA TRIZ應用流程

三、TRIZ於專利策略上之應用
目前已知TRIZ於專利策略上之應用首推Dr. Sergei Ikovenko (MA TRIZ 5級大師)2006年所發表的論文。該論文指出的專利策略與TRIZ工具對應如表四所示。

表四、專利策略與對應TRIZ工具(參考文獻2)
N
Type of Patent Strategy
TRIZplus Tools
專利策略種類
TRIZ強化工具
1
The Antidote Strategy
Function Analysis(功能分析),
解毒劑策略
Cause-Effect Chain Analysis(因果煉分析),
 
Trimming(刪減原則),
 
FOS(功能導向檢索)
2
The Picket Fence Strategy
S-Curve Analysis(S曲線分析),
警戒哨策略
Trends of Evolution(趨勢演進),
 
FOS(功能導向檢索),
 
Reverse Contradiction Analysis (逆向矛盾矩陣分析)
3
The Tall Gate Strategy
S-Curve Analysis(S曲線分析),
高牆策略
Trends of Evolution(趨勢演進),
 
MPV Analysis (主要價值參數分析)
4
The Submarine Strategy (old and new)
Trends of Evolution(趨勢演進),
潛水艇埋伏式策略
FOS(功能導向檢索),
5
The Counter-Attack Strategy
FOS(功能導向檢索),
反擊策略
Reverse Contradiction Analysis (逆向矛盾矩陣分析),
 
Semantic Tools (語意分析工具)
6
The Stealth Counter-Attack Strategy
FOS(功能導向檢索),
匿蹤反擊策略
Reverse Contradiction Analysis(逆向矛盾矩陣分析),
 
Semantic Tools (語意分析工具)
7
The Patent Busting (through Trimming)
Function Analysis(功能分析),
爆發式專利策略(透過刪減原則)
Cause-Effect Chain Analysis(因果煉分析),
 
Trimming(刪減原則)
8
The Patent Busting  (about the Doctrine of Equivalents and  Prosecution History Estoppel)
Function  Analysis(功能分析),
爆發式專利策略(透過均等論[等同原則]與禁反言原則)
FOS(功能導向檢索)
9
The Blanketing Strategy
FOS(功能導向檢索),
覆蓋式策略
Trends of Evolution (趨勢演進)
10
The Bargaining Chip Strategy
Trends of Evolution(趨勢演進)
籌碼累積式策略
11
The Cut-Your-Exposure Strategy
FOS(功能導向檢索)
減少曝光策略
Dr.Sergei Ikovenko, President of International TRIZ Association( 參考文獻)

Dr.Sergei Ikovenko的文中指出11種專利佈局的方案,每一種方案皆可透過特定的TRIZ工具完成。而這11種申請策略主要是協助企業專利活動中專利申請前的技術方案組合佈局規劃

四、TRIZ應用於專利領域的方向探索
    1. 專利申請前的技術方案申請評估
    企業評估申請專利的技術方案手段很多,通常會使用依企業對專利的需求決定出企業專屬的專利指標結合企業專利策略(配合行銷或研發等方向)針對申請專利的技術方案進行綜合評估,也就是站在專利管理與運用的角度評估申請專利的技術方案,例如:新的技術方案是否能運用到產品上、新的技術方案的技術生命週期、根據企業自行進行專利檢索初步評估技術方案的新穎性與創造性、根據產品開發方案有關的產品類型決定是否申請、產品技術方案在市場上是否會被仿冒、技術方案是否可被逆向工程破解、技術方案所能申請智財保護的類型(營業秘密、著作權或專利權)與需要保護的內容(專利佈局與申請策略組合)和其他經營上的需求(如區隔競爭對手產品、提高競爭對手技術開發難度(成本或技術應用)、提高產品銷售廣告賣點、政府計畫補助申請、高新企業申請抵稅)等等。

在評估申請專利技術方案這一流程中,TRIZ可以應用的地方有:
a.  輔助評估技術方案強度:判斷技術問題是否為矛盾問題(contradiction problem)與矛盾類型(EC/PC)及技術等級: level of invention),以及技術方案是否解決該技術問題的矛盾。
b.  申請專利技術方案組合評估:根據運用TRIZ解決此技術問題的技術方案種類決定。
c.  技術佈局: 判斷技術方案的主要價值參數(mpv),判斷應用技術方案的產品的主要價值參數(MPV),判斷現有技術方案與產品的MPVs位於s-curve上的階段。


    2. 申請前的權利佈局規劃
在這個階段的流程中,一般是提供技術揭露檔給專利代理機構進行專利申請檔前的準備工作,對企業來說在此有著一個重要的步驟,就是決定要將何種的技術方案與實施例放在技術揭露檔中交給代理機構進行撰寫權利要求書、說明書與圖示等相關內容,這個重要的步驟建立在企業專利管理核心的專利策略之下,專利佈局也根據企業產品行銷策略、技術開發策略與企業經營策略的變化而影響專利策略方向並決定佈局的類型、範圍與內容。
專利權利佈局初步操作(申請策略)上有幾個重點:

1. 決定保護類型:選擇採用保護的智慧財產權的類型:專利、商標、營業秘密、著作權(登記)或積體電路佈局等)
2. 決定申請區域:根據市場特色(產品與對手等)決定
3. 決定申請的類型:發明、新型、設計或商標(營造品牌形象或建立產品形象)
i.       決定申請的方式:國際申請、區域申請、同日申請、延續申請
ii.     決定申請的內容:技術方案、技術特徵、實施例、必要圖示與最重要的權利範圍(claim 佈局,影響著將來的專利運用:如拍賣、質押、技術授權許可與侵權訴訟)
iii.    專利申請佈局:包括有權利範圍,技術方案技術特徵,實施例,圖示等,專利組合如單一專利或專利家族,以及對技術方案進行反回避評估,申請成本資源再評估,申請時機再評估(涉及的有產品上市時機與監控對手狀態反制等)

此外,申請策略與遞交申請檔的區域/國家專利制度特色有關:PCT國際申請(30個月優惠期)EPC歐洲專利申請(統一專利Unitary paten,節省申請費用成本)、美國(PA,NPA,CA,CIP,DA,多樣化權利佈局延續技術方案)、中國(同日申請,權利要求內容的變化豐富;實用新型在宣告專利無效審查標準中較發明低)、日本(中心限定主義對權利解釋範圍大)、德國(中心限定主義、易於廠商于國際展覽搜集侵權資料給予對手在展場上直接打擊)、法國(展覽抓侵權也很容易)以及韓國(KIPO,發明專利審查結案時間最短,2013年平均在14.8個月左右)。當企業資源足夠,這些在申請專利時的申請策略中可能都須要列入考慮。
    結合上述的申請策略以及在提交技術交底書給專利代理機構前,企業可以先對技術方案進行權利佈局規劃,而進行權利佈局規劃可以TRIZ工具結合的部分如表五所列。

表五、TRIZ應用於申請專利前的權利佈局規劃
TRIZ工具對應申請專利前的權利佈局規劃表
申請專利的發明創造內容
發明內容
技術問題
FOS
CACE
FA
9-window
技術方案
技術特徵
技術效果
實施例
具體描述
FA
MPV
MPF
TESE
Feature Transfer
充分揭露
完整描述
支持權利要求技術方案
實施例內容盡可能突顯出技術特徵的特色
具體描述不同層次的技術特徵
支援權利要求技術特徵
差異化描述技術特徵類型
支援技術方案類型化
權利要求
根據類型化技術方案與技術特徵進行權利佈局
FA
TESE
MPV
S-curve
回避/反回避設計

五、結論
    本文透過列出與申請專利有關的專利活動,並根據特定專案的技術方案在專利活動中目的,將與專利申請涉及的技術方案內容轉換對應到符合屬性的TRIZ工具上,根據TRIZ工具的特色列出可應用到技術方案中以達成該專利活動的目的的TRIZ工具,這些TRIZ工具轉換理論的根據在於將申請專利的技術方案設定為一個技術系統,將這樣的技術系統運用TRIZ工具進行系統分析而得出的對應工具列表。本文主要是提供理論思路給有志整合TRIZ與專利應用的TRIZ專家參考,透過這樣的內容提供一個TRIZ應用於專利跨領域時的思考切入方式。由於專利是企業在商業競爭時的重要籌碼之一,因此TRIZ於專利領域的應用值得繼續深入探索。


參考資料(References)
2.  TRIZ Application for IP Strategies Development, Boston,2006


作者簡介:
作者簡介:
汪周禮,
國際TRIZ協會(MA TRIZ)三級認證專家(2010,全球第552)

擁有半導體、軟體、手機製造及早期光碟製造等跨領域不同產業將近20年的工作經驗,包括: 曾在全球前12大半導體IC製程設備商 ASM (先進製造)服務過台積電、華邦電、茂德等多家知名FAB廠;也曾在 SPIL (矽品精密)全球前三大IC封裝廠從事過覆晶製程研究開發的工作;最早曾在精碟科技協助處理光碟製造設備問題的工作。 曾在軟件品牌企業負責所有專利與商標和軟件著作權相關事務的管理工作;曾在美國電子製造服務商 JABIL 集團協助美國IP總顧問律師處理捷普綠點亞洲集團所有專利工作;較早曾在專利事務所撰寫中/英文專利說明書與權利範圍以及審查意見回復的工作。 藉由過去研發工程與產品開發實務經驗所累積的技術能量,擁有10多年運用創新手段解決產業技術問題的實務經驗。企業專利商品化比率超過4成。
  曾在軟件品牌企業負責所有專利與商標和軟件著作權相關事務的管理工作;曾在美國電子製造服務商 JABIL 集團協助美國IP總顧問律師處理捷普綠點亞洲集團所有專利工作;較早曾在專利事務所撰寫中/英文專利說明書與權利範圍以及審查意見回復的工作。 藉由過去研發工程與產品開發實務經驗所累積的技術能量,擁有10多年運用創新手段解決產業技術問題的實務經驗。企業專利商品化比率超過4成。
擁有半導體、軟體、手機製造及早期光碟製造等跨領域不同產業將近20年的工作經驗,包括:  曾在軟件品牌企業負責所有專利與商標和軟件著作權相關事務的管理工作;曾在美國電子製造服務商 JABIL 集團協助美國IP總顧問律師處理捷普綠點亞洲集團所有專利工作;較早曾在專利事務所撰寫中/英文專利說明書與權利範圍以及審查意見回復的工作。
 

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