如何基于TRIZ九屏幕法、完备性法则做专利挖掘资料文件与下载

专利挖掘过程中，基本都是专利工程师用一个完善的组织流程，进行组织技术人员整理技术。更进一步的专利挖掘方式是，依靠专利工程师的专利检索分析能力实现对现有技术水平了解后，给到研发人员思考的建议。

本文结合作者多年的TRIZ理论学习实践经验，由于篇幅关系，选取其中两个创新工具（九屏幕法、完备性法则）对专利挖掘的方式做进一步的完善。

目前，专利挖掘的流程和方法已经比较成熟，大体分成两个层面：

第一层是整理+描述，把发明人已经比较成型的技术方案进行整理，按照专利法规定的保护客体分类描述，或者按照技术特征、技术问题进行拆分。该层面仅是帮助发明人进行整理思路，理解技术方案后结合专利知识对每个发明点进行知识产权保护。

对主导专利挖掘人员的技术层面要求是：能够理解技术方案即可。法律层面的要求是：理解专利法的保护客体，了解审查的基本规则。

第二层是技术情报+头脑风暴，该层次比第一层次要深入得多，需要先通过检索分析现有技术情况、专利风险情况，再组织发明人开展头脑风暴，从发明人的创新点或者项目任务出发，概括提升发明点，最后形成知识产权保护。

该层次对主导专利挖掘人员的技术层面要求是：不但能理解技术方案，还了解技术方案相关的现有技术，而且有举一反三的创造力。法律层面的要求是：不但要理解专利法的保护客体，还要对专利布局、专利运用、专利审查有一定知识积累。

如果做好上述这两个层面的专利挖掘，基本可以满足发明人的需求，基本达到企业的预期，毕竟发明人自己能想到的技术都申请专利了。

上述两个层次的专利挖掘均是帮助发明人找准技术的定位——现有的技术资料是不是可以申请专利？可以申请多少个专利？专利授权的概率是多少？

现在也有很多行业专家做了很多有用的经验总结，通常会从步骤上分为：会议组织的流程，规范的模板表单的总结，沟通技巧，报告/交底书的呈现。从方式方法上基本分为：分解技术——从外形、结构、控制原理和方法拓展；从零件、组件、整机系统拓展。分解专利功能——从同行竞争到控制行业上下游的应用方式；从针对自我保护到针对为竞争对手设局等。

从企业实践中，绝大部分是第一层次的专利挖掘，要想升级成第二层次的专利挖掘，通常需要具备相当专业能力（特别是专利检索能力）的IPR参与，或者是与外部有专门专利检索能力的专利代理师共同参与。这是专利工作发展成熟的企业常用的模式。

在上述的两个层次的专利挖掘的基础上，本文将尝试定义第三个层次的专利挖掘——应用创新理论辅助研发，开展专利挖掘。

TRIZ方法是一种基于归纳法的创新理论，提供了一种经过实践验证可行的，囊括发现问题、分析问题、解决问题、方案验证全过程的理论模型。TRIZ理论作为智力资源反哺发明创造，可以将专利信息资源和人员智力资源有机结合起来，产生系统全面的专利挖掘成果。

TRIZ理论是非常庞杂的，基本框架如下：

在专利挖掘的过程中，上文提到的分解技术挖掘方法（从外形、结构、控制原理和方法拓展；从零件、组件、整机系统拓展）与TRIZ中的九屏幕法属于同一种思考方式，属于九屏幕中的超系统、本系统、子系统的拆解。

为了方便理解九屏幕法的思维方式，用一个杯子作为例子：

又比如，一辆汽车的九屏幕分析。

相对传统的专利挖掘思路而言，九屏幕法增加考虑每个系统的过去和未来。怎么理解呢？可以理解成系统在执行功能前的状态以及执行功能后的状态（比较明确，但是比较局限），或者是系统基于进化进化规律过去的状态以及未来可能的状态（比较模糊，但比较开放）。

在通过对某一项技术/产品进行九屏幕分析后，可以得到一个比较系统完整的专利挖掘框架。

得到挖掘框架后，可以对针对每个屏幕开展专利挖掘，其中有两个重点步骤，一是如何理解超系统、本系统、子系统之间的关系，如何拆分；二是如何理解每个系统的过去和未来的关系，如果从中构思专利点。

第一个步骤已经有很多专利工程师在实践了，比如从产品层面拆分整机、零部件；从应用层面拆分行业上下游的应用场景。

而第二个步骤，是引导研发人员分析每个系统在过去和未来的场景中寻找问题（可以用因果链分析方法，本文不展开）和解决方案(可以用triz中40个发明原理，本文不展开)，或者引导研发人员针对某个系统的功能进行拆解，采用技术进化规则进行激发创意（本文展开利用完备性法则的方法）。

如何开展具体的技术引导，针对每个系统进行专利挖掘呢？我们可以用完备性法则来进行辅助研发人员进行激发创意。

1.完备性法则概念

一个技术系统在实现预设功能的时刻，必须具备“动力装置、传动装置、执行装置、和控制装置（下图虚线框中）”四个子系统。四个子系统缺一不可，否则会导致整个技术系统局部失效或者整体失效，无法实现其预设功能。

技术系统的总体进化趋势是逐渐完备的，提高技术系统的完备性是技术系统的进化路线之一。

一个不完备的技术系统并不妨碍其单独成为一个产品（如工具），但是技术系统在实现功能的时刻必须是完备的。在提高系统完备性的过程，就是应用完备性法则进行专利挖掘的逻辑过程。需要注意的是，提高系统完备性的过程中，也存在着简化的反趋势。

完备性法则对机械领域的创新特别具有指导意义。机械领域的技术系统可以比较直观构建出完备系统的四大模块，核查待挖掘的技术系统的完备过程以及每个技术模块的改进过程，就是发明点产生的过程。

2.完备性法则的应用可以归纳成两条主线：

在进行技术方案的拓展时，可以从上述流程开展组织工作，定期或者分工开展专利挖掘会议。

需要注意的是，技术系统的定义发生改变时，就需要重新构建模型。比如，灌溉技术作为一个技术系统时，抽水机是作为一个动力装置、传动装置是水管、执行装置是水管口、控制装置是智能系统等；而将抽水机作为一个技术系统时，动力装置是电机/柴油机、传动装置是联轴器、执行装置是叶轮、控制装置是电机开关。

构建系统是为了将参与挖掘的人员在逻辑上达成共识，目的是引导技术灵感形成系统全面的技术拓展，而不必拘泥于这个模型是否足够标准、精确。

3.应用案例：

以一台最普通的电风扇为例，现在需要对其进行专利挖掘。

①构建技术系统模型（预设功能为：插上电，吹出气流）

能量源——电流

动力装置——电机

传动装置——联轴器、轴插销、壳体

执行装置——叶轮

控制装置——开关、控制面板、导线、定时器

②增加系统完备性

从上述的模型构建来看，电风扇本身系统的完备性已经比较完整，但是，还需要超系统提供电流才能实现预设功能，即其动力装置还需要继续完备。这时可以考虑如何将能量源增加到系统上：

例如，内置蓄电池的无尾电风扇作为一个布局的方向，把本来位于超系统之外能量源完备到技术系统的动力装置中。这时，开始讨论流程图中的问题：

1）引入系统之间的连接？

蓄电池的位置结构的技术方案（配合电风扇的配重块），蓄电池和电机之间的连接安全结构，蓄电池的装配结构、散热结构、充电位置等等。进一步，引入太阳能、电脑电源等其他能源完备系统。

2）消除系统的连接？

把开关和电机之间的连接取消（无线通讯），变成遥控器；取消壳体（叶轮变柔软解决安全问题）；取消联轴器，采用气悬浮、磁悬浮等。

3）改变系统之间的连接物？

用不同形状的壳体、不同结构的联轴器、用不同的装配结构、用不同的定位方式。

4）提供最理想的特性变化？

风吹的范围更大、距离更远、舒适度更高，电机更节能、噪音更小、壳体成本更低、制造效率更高等。

③单个装置的改进

1）引入新元件/功能？

动力装置：增加消音结构、散热结构、过热保护、更加节能、延长寿命、装拆结构、装配防呆结构等。

传动装置：装拆结构、装配防呆结构等（引进参考其他领域传动结构）

执行装置：叶片自清洁功能、报警功能、装饰功能、加热功能等

控制装置：各种风种、自动寻人/避人功能等

2）消除/改变元件？

动力装置：手动取代电机（停电、野外各种情况）

传动装置：电机直连叶轮、与叶轮一体化、柔性连接结构等

执行装置：叶片角度/形状的改变等。

控制装置：声控、手势控制等

3）元件细分成若干件？

动力装置：多个电机驱动，多种动力源混合驱动等

传动装置：多级铰链/连杆，柔性连接等

执行装置：多个叶片等

控制装置：开关分布在不同位置等

4）元件的形状、尺寸、位置？

动力装置：电机的形状、尺寸、位置（为了实现更小、更薄、防倾倒等）

传动装置：防呆结构，提高装配效率等。

执行装置：叶片不易积灰/更安全的形状、尺寸、位置

控制装置：按键/旋钮的结构形状改变

5）改变元件的内部结构？

动力装置：电机内部结构降噪节能改进

传动装置：传动轴材料改进

执行装置：叶片材料改变

控制装置：待机节能电路，智能控制电路等

6）改变元件的表面特性？

动力装置：电机壳体表面的散热纹路等

传动装置：电机轴设置导油槽、磁性轴等

执行装置：叶片柔软度、表面纹路的导流特性等

控制装置：旋钮的手感（适合盲人使用的）等

④控制装置的方法改进

1）简化控制动作？

语音识别、图像识别、红外识别控制。

2）引入新的操作？

自定义控制喜好，根据天气、环境控制。

3）消除/合并操作？

智能感测控制、风随人动等。

4）操作的分割？

开关、调速、预约等控制采用不同的控制系统。

⑤整理清单，验证完备性