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研究生:蕭雅丹
研究生(外文):Ya-Dan Hsiao
論文名稱:以專利資訊為基礎之創新設計流程應用與工具開發
論文名稱(外文):Development and application of a design around tool based on the innovative patent-based design process
指導教授:徐業良徐業良引用關係
指導教授(外文):Yeh-Liang Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:65
中文關鍵詞:迴避設計創新問題解決理論專利侵權
外文關鍵詞:design aroundTRIZpatent infringement
相關次數:
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本研究應用以專利資訊為基礎之創新設計方法論,將此一方法實際運用在工程設計問題上,產生一個能成功迴避原專利且不侵權之新設計概念並且具體實現,達成專利迴避的效果,建立更一致、結構性的設計流程。本研究亦提出一個輔助此方法的專利迴避設計工具,此工具的主要可分為三個階段,(1)技術與功效的關連建立、(2)設計優先度排序、(3)迴避設計之矩陣運算。設計者只需輸入技術功效矩陣表的內容,即可獲得所有與設計主題相關的實際工程問題。此專利迴避設計工具使用簡便,且能清楚的表示使用何種專利迴避手法,與符合何種專利迴避原則,使產品開發效率提高,同時降低專利糾紛之可能性並增加產品之可專利性。
This research applies a patent-based design process by systematically integrating patent information. In order to build a coincidence and a structural design process, this research is used into a real engineering design problem and generates a new design concept that is not infringed with the existing patent. Development of a design around tool based on the innovative patent-based design process can be divided into three major stages: (1) relation between technology and function; (2) sorting and (3) operation of the design matrix. The designer just need input the technology/function matrix, and he/she will get all problems about the design topic. The tool is easy to operate and it can present what is used in the design around method. Otherwise, the design around tool enhances the efficiency of product development, lower the possibility of patent infringements, and increase the patentability of results of innovation.
書名頁…………………………………………………………………… -1-
論文口試委員審定書…………………………………………………… -2-
授權書…………………………………………………………………… -3-
中文提要………………………………………………………………… -4-
英文提要………………………………………………………………… -5-
誌謝……………………………………………………………………… -6-
目錄……………………………………………………………………… -7-
表目錄…………………………………………………………………… -8-
圖目錄…………………………………………………………………… -9-
第一章 研究背景與目的………………………………………………… 1
1.1 研究背景………………………………………………………… 1
1.2 本研究目的……………………………………………………… 6
第二章 以專利資訊為基礎之創新設計流程應用……………………… 8
2.1 可調整重心之高爾夫球頭專利檢索與分析…………………… 8
2.2 將可調整重心之高爾夫球頭專利轉換成設計矩陣…………… 17
2.3 可調整重心之高爾夫球頭專利迴避設計演算法……………… 21
第三章 設計概念實現與測試 …………………………………………… 29
3.1 應用TRIZ產生可調整重心之高爾夫球頭新設計概念 ……… 29
3.2 可調整重心之高爾夫球頭新設計概念專利侵權判…………… 35
3.3 測試結果………………………………………………………… 38
第四章 軟體架構與流程………………………………………………… 40
4.1 軟體工具架構與流程之規劃…………………………………… 40
4.2 DAT程式設計與流程…………………………………………… 44
第五章 專利迴避設計工具實例驗證…………………………………… 53
5.1 可攜式電磁驅動衝擊型手工具專利資訊……………………… 53
5.2 DAT應用於可攜式電磁驅動衝擊型手工具…………………… 55
5.3 以TRIZ理論解決設計問題 …………………………………… 57
第六章 結論與討論……………………………………………………… 60
參考文獻 ………………………………………………………………… 64

表 目 錄
表2-1. 專利地圖說明…………………………………………………… 8
表2-2. 可調整重心之高爾夫球頭設計美國專利檢索背景設定……… 10
表2-3. 可調整重心之高爾夫球頭重要競爭公司分析………………… 12
表2-4. 可調整重心之高爾夫球頭重要技術之美國分類號(UPC) …… 13
表2-5. US6,348,014之技術功效矩陣表……………………………… 19
表2-6. 專利迴避設計策略……………………………………………… 24
表3-1. 矛盾矩陣表簡表………………………………………………… 30
表3-2. 39項工程參數(六大群組)…………………………………… 30
表3-3. 可調整重心之高爾夫球頭矛盾矩陣表求解…………………… 31
表3-4. 創新原則簡述…………………………………………………… 32
表3-5. US6,348,014專利與捲線彈簧配重結構比對表……………… 36
表3-6. US6,348,014專利與撓性材料配重結構比對表……………… 37
表4-1. US6,348,014之技術功效矩陣表……………………………… 42
表5-1. US6,918,449號專利之技術功效矩陣表……………………… 55
表5-2. 可攜式電磁驅動衝擊型手工具矛盾矩陣表求解……………… 58
表6-1. 各方法於專利迴避設計之差異………………………………… 60
圖 目 錄
圖1-1. 以專利資訊為基礎之創新設計流程 …………………………… 2
圖1-2. 公理設計之四大領域…………………………………………… 4
圖1-3. 利用公理設計理論來整合創造力與創新概念的方法………… 5
圖1-4. DPs與FRs以階層的方式表達………………………………… 5
圖1-5. 軟體介面………………………………………………………… 6
圖2-1. 專利檢索與分析工作流程圖…………………………………… 9
圖2-2. 可調整重心之高爾夫球頭趨勢分析…………………………… 11
圖2-3. 可調整重心之高爾夫球頭重要技術趨勢分析………………… 13
圖2-4. 可調整重心之高爾夫球頭重要引證專利族譜圖……………… 15
圖2-5. 第一技術群聚專利US5,050,879專利代表圖示……………… 16
圖2-6. 第二技術群聚專利US4,869,507專利代表圖示……………… 16
圖2-7. 第二技術群聚專利US6,015,354專利代表圖示……………… 16
圖2-8. 所選出專利在可調整重心之高爾夫球頭重要引證專利族譜圖
中的位置 ………………………………………………………………… 18
圖2-9. US6,348014專利示意圖 ……………………………………… 19
圖3-1. 撓性材料配重結構之設計概念圖……………………………… 33
圖3-2. 撓性材料配重結構之部分2D CAD檔………………………… 33
圖3-3. 捲線彈簧配重結構之設計概念圖……………………………… 34
圖3-4. 捲線彈簧配重結構之部分2D CAD檔………………………… 35
圖3-5. 高爾夫球頭製作原型…………………………………………… 38
圖4-1. DAT在創新設計流程中包含示意圖………………………… 41
圖4-2. US6,348,014專利示意圖……………………………………… 42
圖4-3. 製作技術功效矩陣表顯示介面………………………………… 43
圖4-4. 新設計問題的顯示介面………………………………………… 44
圖4-5. DAT細部流程之規劃………………………………………… 45
圖4-6. 技術與功效關連建立(技術功效矩陣表)之片段程式碼…… 46
圖4-7. 設計矩陣排序之流程圖………………………………………… 47
圖4-8. 設計優先度排序之程式碼片段之片段程式碼………………… 48
圖4-9. 迴避設計之矩陣運算流程圖…………………………………… 49
圖4-10. 迴避設計之矩陣運算之程式碼片段…………………………… 50
圖4-11. 新設計矩陣存檔格式…………………………………………… 50
圖4-12. 轉換為設計問題之程式碼片段………………………………… 51
圖4-13. 新設計問題存檔格式…………………………………………… 52
圖5-1. US6,918,449號專利示意圖…………………………………… 54
圖5-2. 衝擊扭力產生原理……………………………………………… 54
圖5-3. 可攜式電磁驅動衝擊型手工具輸入技術功效矩陣表之DAT介面 ………………………………………………………………………… 56
圖5-4. 可攜式電磁驅動衝擊型手工具輸出新設計問題之DAT介面… 57
圖6-1. DAT在創新設計流程中包含示意圖…………………………… 61
圖6-2. DAT顯示介面(1) ……………………………………………… 62
圖6-3. DAT顯示介面(2) ……………………………………………… 62
1.洪永杰,「以專利資訊為基礎之創新設計流程方法論」,元智大學,博士論文,民國96年
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