以專利為基礎(chǔ)的工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)路徑研究

寇樹芳 王文靜 蘇昊

摘要：為探討以專利為基礎(chǔ)和主線的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)路徑和方法。分析了工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)項目前期、項目中期、項目后期不同階段的專利技術(shù)應(yīng)用的側(cè)重點，進而分析了工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計遵循專利技術(shù)調(diào)研、專利規(guī)避、技術(shù)創(chuàng)新、專利保護的研發(fā)路徑。得出工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)有必要從專利分析、專利規(guī)避、技術(shù)創(chuàng)新、專利保護的路線進行項目展開。該研究結(jié)果將為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)在實踐中提供專利視角的方法參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)設(shè)計;知識產(chǎn)權(quán);專利規(guī)避;技術(shù)創(chuàng)新;專利保護

中圖分類號：TB472???? 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2020）09-0137-03

Abstract：This paper discusses the research and development path and method of industrial product design based on patent.This paper analyzes the emphases of the

application of patent technology in different stages of industrial product design and development project in the early stage，the middle stage and the later stage of the project，and then analyzes the research and development path of industrial product design following patent technology investigation，patent evasion，technological innovation and patent protection.It is necessary for industrial product research and development to carry out projects from the route of patent analysis，patent evasion，technological innovation and patent protection.The research results will provide a patent perspective method reference for industrial product design and developmentin practice.

Keywords：Industrial Design Intellectual Property Patent Circumvention Technology Innovation Patent Protection

引言

工業(yè)設(shè)計是工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的必經(jīng)過程，專利是工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新的重要知識來源，專利知識蘊含的創(chuàng)新原理有助于實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新和提升企業(yè)研發(fā)水平。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)有必要遵循專利技術(shù)調(diào)研、專利規(guī)避、專利挖掘、專利保護為基礎(chǔ)的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)路徑，且具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義，對于推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展、提升企業(yè)競爭力、實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型起著重要作用。

一、相關(guān)概念

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計即工業(yè)設(shè)計，是指以工學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟學(xué)為基礎(chǔ)，對工業(yè)產(chǎn)品進行設(shè)計。真正的工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計活動是要最終制造出具有某種用途的以現(xiàn)代大工業(yè)手段生產(chǎn)的產(chǎn)品。所以設(shè)計不僅要客觀地實現(xiàn)符合該功能的一種內(nèi)在合理機構(gòu)，并且要尋求一種符合廣大消費者審美情趣的，能為消費者所接受的形式，并且這種形式與功能必須相適應(yīng)[1]。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新體現(xiàn)在外觀造型、表面裝飾工藝、產(chǎn)品原理、結(jié)構(gòu)、制造方法、功能和使用方式上的創(chuàng)新。

知識產(chǎn)權(quán)是指人們就其智力勞動成果所依法享有的專有權(quán)利。在科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，發(fā)明者對自己的創(chuàng)造性勞動成果享有的專有權(quán)稱為專利。

知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造是產(chǎn)品創(chuàng)造和知識產(chǎn)權(quán)的源頭。創(chuàng)造代表著創(chuàng)新，代表著個人的創(chuàng)意思想，代表著企業(yè)的創(chuàng)新意識，更代表著國家的發(fā)展進步。本文所提的知識產(chǎn)權(quán)主要指專利。專利一般有兩種理解：一種是指獲得專利權(quán)保護的技術(shù)方案或設(shè)計方案，具體指向中國專利法中的三種專利類型;第二種理解為權(quán)利人針對其技術(shù)方案或設(shè)計方案所擁有的專利權(quán)[2]。

二、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計前的技術(shù)調(diào)研

（一）項目可行性論證

首先，制訂工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)計劃書。計劃書內(nèi)容包括項目名稱、預(yù)算費用、起止日期、預(yù)定完成時間、人員配置詳單、資源配置詳單、項目負責人、設(shè)計開發(fā)階段的劃分及主要內(nèi)容。

其次，編制知識產(chǎn)權(quán)檢索報告。知識產(chǎn)權(quán)檢索報告內(nèi)容項目名稱，項目概述，技術(shù)要點、企業(yè)已有相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)情況（專利號、專利申請?zhí)?、申請人、專利名稱），檢索詞，查詢范圍（包含國內(nèi)、國外指定國家或地區(qū)、專利文獻或科技文獻），查詢的時間范圍，檢索方式，相關(guān)國內(nèi)外專利檢索結(jié)果（檢索主題詞、檢索數(shù)據(jù)庫名稱、相關(guān)專利號、專利申請?zhí)?、申請人、專利名稱），國內(nèi)外文獻查詢結(jié)果（文獻名稱、來源、發(fā)表人），檢索專利與本項目技術(shù)的對比分析及結(jié)論等。

第三，評審工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)計劃。評審內(nèi)容包括：1.設(shè)計開發(fā)計劃書各階段劃分是否合理、有序;2.人員安排是否合理、充裕;3.設(shè)計開發(fā)計劃書各階段完成期限定的是否合理;4.設(shè)計開發(fā)計劃書各階段工作內(nèi)容是否完善，有無補充;5.知識產(chǎn)權(quán)檢索報告是否客觀、全面、有參考指向價值。

第四，編制開發(fā)任務(wù)書。任務(wù)書內(nèi)容包括項目名稱、預(yù)算費用、起止日期、預(yù)定完成時間、人員配置詳單、資源配置詳單、項目負責人、設(shè)計開發(fā)階段的劃分及主要內(nèi)容，依據(jù)的標準、法律法規(guī)及技術(shù)協(xié)議的主要內(nèi)容，項目知識產(chǎn)權(quán)規(guī)劃。

（二）專利技術(shù)研究

首先根據(jù)工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)目的，確定技術(shù)研究主題、技術(shù)關(guān)鍵詞及專利文獻和科技文獻資源庫，檢索與目標研發(fā)產(chǎn)品具備相似功能和結(jié)構(gòu)等的專利技術(shù)文獻，并查詢其法律狀態(tài)。其次要對相關(guān)專利進行質(zhì)量評估，判斷其產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品價值。進而分解出失效專利和受保護專利，對于公共知識資源的失效專利可直接使用，對于受保護專利要分析其專利穩(wěn)定性，評估采用規(guī)避策略或無效策略。

三、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計前的專利侵權(quán)風險分析

（一）專利侵權(quán)分析的意義

企業(yè)或者個人以及集體想要從事某項產(chǎn)品研發(fā)時，就需要先了解本研發(fā)活動的相關(guān)專利信息，然后分析自己即將從事的研發(fā)活動是否有侵權(quán)的可能。如果分析的手段和方法不得當?shù)脑?，可能就會得出錯誤的結(jié)論，進而做出錯誤的判斷。其結(jié)果可能是發(fā)生侵權(quán)行為，或者判斷不當而失去技術(shù)創(chuàng)新良機。

（二）專利侵權(quán)分析的內(nèi)容

產(chǎn)品研發(fā)項目前期主要從時間、區(qū)域、申請人、法律狀態(tài)、技術(shù)五個方面進行分析。

在時間層面，分析產(chǎn)品的發(fā)展狀態(tài)和當前的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢;以及產(chǎn)品進化的生命周期。

在區(qū)域?qū)用?，分析產(chǎn)品研發(fā)項目所涉的技術(shù)信息和專利保護情況;了解專利技術(shù)的保護區(qū)域和技術(shù)空白區(qū)域，從而為制訂專利的區(qū)域保護或市場開發(fā)策略提供參考。

在申請人層面，解析競爭對手的項目專利布局，重點分析其研發(fā)重點、實力和主要技術(shù)等。

在法律狀態(tài)層面，分析產(chǎn)品研發(fā)項目中所涉相關(guān)專利的法律狀態(tài)，根據(jù)專利有效性做出規(guī)避或應(yīng)用的判斷。

在技術(shù)層面，分析和預(yù)判產(chǎn)品研發(fā)項目中的工藝流程，方法、結(jié)構(gòu)、外觀以及其他可挖掘并開展的專利布局要素。同時還可以在研發(fā)之前進行專利檢索，在此過程中分析和判斷研發(fā)預(yù)案和同領(lǐng)域內(nèi)已有的專利之間的差異性和趨同性，可有效避免產(chǎn)品研發(fā)調(diào)入競爭者保護范圍或重復(fù)研發(fā)。

（三）工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計前的專利侵權(quán)風險分析

專利權(quán)侵權(quán)風險應(yīng)該從微觀角度針對項目研發(fā)方案進行專利對比。評價既定技術(shù)方案與現(xiàn)有產(chǎn)品和現(xiàn)有技術(shù)之間的新穎性、創(chuàng)造性和實用性之間的差別或?qū)嵸|(zhì)相同關(guān)系，避免落入現(xiàn)有專利保護范圍構(gòu)成侵權(quán)。

通過檢索確定幾個強相關(guān)的專利，針對這些專利權(quán)利要求保護范圍的詳細分析，根據(jù)全面概括理論、同等原則等侵犯專利權(quán)判斷基本原則建立風險評價體系指標，了解該工業(yè)產(chǎn)品或者研究開發(fā)方案所處的狀態(tài)，針對這個工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品或者研究開發(fā)方案的設(shè)計的特點和專利獨立權(quán)利要求的產(chǎn)品的設(shè)計的特點進行比較，進而對專利侵權(quán)風險進行評定風險評估。專利侵害警報的定性評價如表1所示。01～03是正常情況，11～13是警戒情況，21～24是危機情況。根據(jù)表1可判斷工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)方案所處的警戒度。

四、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計中的專利規(guī)避與技術(shù)創(chuàng)新

（一）專利規(guī)避

專利規(guī)避，又稱專利回避，即通過研究其他企業(yè)或者個人已有的專利，進而避開已有專利中的權(quán)利要求保護范圍，然后進行創(chuàng)新設(shè)計的過程。簡單來說就是繞開現(xiàn)有技術(shù)保護范圍進行創(chuàng)新設(shè)計。此方法已成為自主創(chuàng)新及突破專利保護的重要方法之一。專利規(guī)避的操作，主要根據(jù)相應(yīng)的現(xiàn)有專利分析。通過專利分析可以了解競爭者的專利規(guī)劃，另外，對專利技術(shù)進行詳細解析，從中研究得到可以替代和創(chuàng)新的方案。根據(jù)專利侵權(quán)判定原則，表2總結(jié)和給出了四種規(guī)避設(shè)計方法，分別是裁剪法、替換法、組合法和分解[3]。

（二）工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新

工業(yè)設(shè)計作為創(chuàng)新的橋頭堡，應(yīng)該起到引領(lǐng)作用。我們要通過設(shè)計引導(dǎo)潮流，引領(lǐng)消費，創(chuàng)造新的生活方式和體驗，創(chuàng)造新的商業(yè)模式，作引領(lǐng)型設(shè)計[4]。技術(shù)創(chuàng)新可以是創(chuàng)造一種新的技術(shù)，也可以是以現(xiàn)有的技術(shù)為基礎(chǔ)研發(fā)一種新產(chǎn)品或新服務(wù)。工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計通常會將上述二者合二為一。產(chǎn)品的創(chuàng)新多數(shù)情況下需要技術(shù)創(chuàng)新做支撐。一般來說，相同的產(chǎn)品可能運用不同的技術(shù)，不同的技術(shù)可能產(chǎn)生相同的產(chǎn)品功能，這種區(qū)別特征來自于不同的專利技術(shù)。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)創(chuàng)新是指以現(xiàn)代科技的方法，對工業(yè)產(chǎn)品在材料、結(jié)構(gòu)、工藝流程、外觀、表面裝飾等方面進行綜合處理創(chuàng)新，使產(chǎn)品具有實用、經(jīng)濟、美觀的優(yōu)良品質(zhì)。技術(shù)創(chuàng)新過程是研究技術(shù)矛盾問題和現(xiàn)存問題進而提出解決方法的過程。對產(chǎn)品的材料使用，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，工藝流程，以及使用過程的缺陷和外觀設(shè)計進行創(chuàng)新改進。

五、以稀土氧化物焙燒設(shè)備為例的產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新過程

本項目的研發(fā)基礎(chǔ)是發(fā)明專利“用于制備稀土氧化物的焙燒裝置”，專利號2016103722657，本發(fā)明涉及冶金化工領(lǐng)域，具體公開一種用于制備稀土氧化物的焙燒裝置。該焙燒裝置包括爐體結(jié)構(gòu)內(nèi)，由底部至頂部依次形成供熱區(qū)域、調(diào)溫區(qū)域和霧化反應(yīng)區(qū)域供熱區(qū)域的截面尺寸大于調(diào)溫區(qū)的截面尺寸并且供熱區(qū)域至調(diào)溫區(qū)域截面尺寸漸縮供熱區(qū)域設(shè)置有燃氣入口機構(gòu)，燃氣入口機構(gòu)用于形成燃氣以螺旋狀進入供熱區(qū)域的通道調(diào)溫區(qū)域設(shè)置有空氣入口機構(gòu)和水霧入口機構(gòu)霧化反應(yīng)區(qū)域設(shè)置有溶液霧化入口機構(gòu)和晶種顆粒入口機構(gòu)。采用該裝置可以實現(xiàn)反應(yīng)溫度可控，反應(yīng)物濃度可控，完成多種稀土氧化物的制備，并且產(chǎn)物顆粒大小可控。

（一）前期檢索分析：以“稀土氧化物焙燒”為檢索詞進行專利檢索和分析?？偨Y(jié)出稀土氧化物焙燒設(shè)備的通用工藝技術(shù)是“焙燒”，但是存在若干未解決和待解決的問題，即技術(shù)創(chuàng)新點。具體現(xiàn)狀問題如下：

1.?? 廢水，廢氣回收成本高，排放嚴重污染環(huán)境;2.采用隧道窯，倒焰窯時燃料多為煤，燃燒時產(chǎn)生的煙氣存在有害物質(zhì)，導(dǎo)致生產(chǎn)產(chǎn)量降低，材料產(chǎn)品損耗率增高，燒完的成品容易結(jié)塊還需篩分勞動強度大;3.使用轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)桿及撥片的方式可以實現(xiàn)稀土原料的翻動保證了灼燒效果，可是增加了勞動強度還會導(dǎo)致工人長時間受溢出的高溫炙烤，影響工人健康。4.輥道窯裝置在上料時需要手動打開安全門，相對麻煩。5.稀土氧化物焙燒時爐室密封不夠嚴密，導(dǎo)致浪費資源也容易損壞爐體外壁，爐室的控制箱外殼體和爐室通過栓接固定，爐內(nèi)的高溫容易傳輸?shù)娇刂葡渫鈿ど蠈?dǎo)致控制箱發(fā)熱影響使用壽命。6.冷卻器、分離式給料箱、氣泵流速、氯化稀土溶液直接焙燒制取稀土氧化物顆粒的工藝流程等核心技術(shù)問題尚待解決和優(yōu)化。

綜上所述得出結(jié)論，該項目在產(chǎn)品研發(fā)過程中可從焙燒工藝、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和外觀三個方面展開創(chuàng)新性研究，且創(chuàng)新空間較大，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)項目具備可行性。

（二）工藝流程技術(shù)創(chuàng)新：結(jié)合工程實踐經(jīng)驗、現(xiàn)有技術(shù)方案、理論論證，項目研發(fā)團隊在稀土氯化物溶液直接焙燒制取稀土氧化物顆粒的工藝流程實現(xiàn)了創(chuàng)新，如圖1。稀土氯化物溶液在氣泵提供的載氣作用下壓入噴頭，通過噴頭進入焙燒爐中，經(jīng)過焙燒，在引風機的作用下經(jīng)燃燒爐外部的導(dǎo)管，氧化物經(jīng)一級旋風分離器實現(xiàn)第一次沉降收集，經(jīng)過一級旋風分離器后，在引風機的作用下經(jīng)燒爐外部的導(dǎo)管進入二級旋風分離器，氧化物經(jīng)二級旋風分離器實現(xiàn)第二次沉降收集，尾氣氯氣在引風機的作用下經(jīng)導(dǎo)管溶入水箱，產(chǎn)生副產(chǎn)品鹽酸，實現(xiàn)零排放或低排放。

（三）其他技術(shù)創(chuàng)新突破點：結(jié)合工程實踐經(jīng)驗、現(xiàn)有技術(shù)方案、理論論證，項目研發(fā)團隊在稀土氯化物溶液直接焙燒制取稀土氧化物顆粒的工藝流程實現(xiàn)了創(chuàng)新的基礎(chǔ)上完成了原型機試制和試生產(chǎn)，過程中出現(xiàn)若干技術(shù)問題，如噴嘴材料、噴嘴口徑、引風機風速、旋風分離器內(nèi)壁形狀、焙燒溫度、氧化物集器箱、氯化物溶液進料器等，都具備很強的專利技術(shù)創(chuàng)新價值和可能性，即該工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計項目有很大的知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造空間和價值。

（四）外觀設(shè)計創(chuàng)新：該項目產(chǎn)品本身是一種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，整機外觀設(shè)計可采用機床設(shè)計常用的設(shè)計規(guī)范和標準，進行外觀造型創(chuàng)新設(shè)計。同樣的，外觀設(shè)計也需要在設(shè)計展開前進行以“機床”為關(guān)鍵詞的機床設(shè)備外觀專利的檢索，避免和現(xiàn)有機床設(shè)備發(fā)生相似設(shè)計，采用外觀設(shè)計規(guī)避策略進行造型設(shè)計，設(shè)計草案如圖2。

六、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計后的專利保護策略

新的產(chǎn)品想要獲得知識產(chǎn)權(quán)的保護，就需要設(shè)計人員對知識產(chǎn)權(quán)法律進行深入了解，理解知識產(chǎn)權(quán)相關(guān)法律所保護的設(shè)計內(nèi)容及范疇，研究產(chǎn)品設(shè)計與知識產(chǎn)權(quán)保護之間的關(guān)系，掌握設(shè)計創(chuàng)造知識產(chǎn)權(quán)并能獲得法律保護提供途徑[5]。

依據(jù)工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)知識產(chǎn)權(quán)規(guī)劃，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)項目后期，產(chǎn)品研發(fā)成型后需充分挖掘技術(shù)創(chuàng)新點、總結(jié)技術(shù)方案、撰寫技術(shù)交底書準備申請專利。通常來說，一項產(chǎn)品的研發(fā)必然會產(chǎn)生若干項發(fā)明專利、實用新型專利和外觀設(shè)計專利，發(fā)明專利又包括方法發(fā)明和產(chǎn)品發(fā)明。

方法發(fā)明是指為解決某一項特定技術(shù)問題而使用的手段和步驟的發(fā)明。

產(chǎn)品發(fā)明的范圍包括生產(chǎn)物品、器械裝置、機器設(shè)備的新的技術(shù)解決方案，產(chǎn)品主要是其實際技術(shù)方案的展示，但是產(chǎn)品發(fā)明是通過物品的生產(chǎn)使用來展示的。

發(fā)明專利被授權(quán)必須同時符合三性要求：新穎性、創(chuàng)造性和實用性。新穎性是指該新發(fā)明的方法不是現(xiàn)有技術(shù);也沒有任何企業(yè)或者個人以同樣的發(fā)明在自己之前提出過申請。創(chuàng)造性是指該發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有突出的實質(zhì)性特點和顯著進步。實用性，是指該新發(fā)明方法的發(fā)明創(chuàng)造是否現(xiàn)實可用。前文中案例可進行發(fā)明保護的主要技術(shù)方案為“稀土氧化物焙燒工藝”和“稀土氧化鐠焙燒裝置”。

“實用新型是指對產(chǎn)品的形狀外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，工藝流程，使用技術(shù)或者其結(jié)合所提出的適于實用的新的技術(shù)方案?！碑斍埃瑢嵱眯滦蛯＠膶嵤┞屎彤a(chǎn)業(yè)化率以及許可率都比較高，市場中較為活躍深受市場主體的青睞。前文中案例可進行實用新型保護的技術(shù)方案還包括爐體結(jié)構(gòu)，原料箱，焙燒爐，冷卻區(qū)，收集裝置，集氣裝置等結(jié)構(gòu)組件。

外觀設(shè)計以產(chǎn)品為主體，在產(chǎn)品造型上進行設(shè)計創(chuàng)新，看產(chǎn)品是否外形新穎，是否具有創(chuàng)新性和創(chuàng)造性、是否符合大眾的審美和是否適于工業(yè)使用這四個方面，才可以決定一個產(chǎn)品外觀造型設(shè)計是否可以具有外觀專利的知識產(chǎn)權(quán)。工業(yè)品外觀設(shè)計的重要性不僅在于提升產(chǎn)品的美感，還是提升企業(yè)綜合競爭力的重要因素，更是設(shè)計人員通過創(chuàng)作而產(chǎn)生的智力勞動結(jié)晶，從企業(yè)文化的角度更要從創(chuàng)作者的角度對工業(yè)品的外觀設(shè)計進行法律保護[6]。

結(jié)語

工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計是一種富有原創(chuàng)精神和創(chuàng)新意識的知識經(jīng)濟，它的命運和知識產(chǎn)權(quán)的命運息息相關(guān)，企業(yè)在進行產(chǎn)品研發(fā)的過程建立完善的知識產(chǎn)權(quán)保護策略制度，具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義和可操作性，對于提高自主創(chuàng)新能力，研發(fā)更多包含高質(zhì)量專利成果的工業(yè)產(chǎn)品，提高市場競爭力大有裨益。設(shè)計和研發(fā)具有高價值專利的產(chǎn)品是企業(yè)的戰(zhàn)略需求。工業(yè)設(shè)計就是要創(chuàng)新產(chǎn)品、提高產(chǎn)品價值。工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)要提前對產(chǎn)品項目做專利侵權(quán)風險分析，在規(guī)避專利侵權(quán)風險的同時進行創(chuàng)新設(shè)計，企業(yè)在創(chuàng)新設(shè)計方案成型后要及時進行專利申請和保護，以保護自己的利益不受侵犯。

基金項目：內(nèi)蒙古科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計中心專項資金項目（20181103）。

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