机械产品专利规避设计

专利规避设计流程的5个步骤，缩短研发周期，开发出自主知识产权产品

本书针对机电领域工程技术人员在产品设计过程中所面临的专利规避问题和创新需求，结合专利信息，基于TRIZ建立了以问题分析、专利分析、进化树/技术迁移、专利规避、专利侵权判定为设计流程的专利规避设计方法，并通过一系列不同领域的工程设计案例验证了该专利规避设计方法的可行性和有效性。案例中的专利规避设计方案大部分已申请了专利，且部分方案已经获得了专利授权。
本书实践性突出，适合从事机电产品设计与研究的科技工作者和工程技术人员阅读使用，也可作为高等学校机电类相关专业研究生和本科生的教学参考书。

李艳
北京印刷学院教授、北京市教学名师、北京市教师。硕士生导师，印刷装备创新设计与仿真学术带头人。中国机械工程学会机械设计分会委员，中国发明协会发明方法研究会常务理事，创新方法研究会技术创新方法专业委员会委员，中国印刷机械标准化委员会委员，北京市高等教育学会机械设计分会常务理事，人工智能学会可拓学专业委员会高级会员，国际TRIZ-Ⅲ级。
长期从事印刷机械创新设计及印刷电子工艺和装备方面的研究工作，先后参与国家科技支撑计划项目2项，主持“十二五”科技支撑计划项目子任务1项，省部级项目2项，参与4项省部级科研项目，其中1项重大科技成果转化与产业化项目；主持企业项目10余项；公开发表学术论文80余篇，EI/ISTP收录10篇；参与制定行业标准6部，获授权发明专利1 4件。撰写出版学术专著4部，参编“十一五”规划教材3部。先后获全军科技进步成果二等奖、法国巴黎国际发明银奖、中国机械工业科技成果三等奖、绿色制造科技进步三等奖等省部级奖7项。

黄海洋
苏州市职业大学机电工程学院讲师、工程师、全国专利信息实务人才，具备专利代理人资格。
长期从事机械创新设计及专利信息分析方面的研究工作，先后参与省部级科研项目3项，市级科研项目1项；参与企业项目4项；分别获得企业科技进步特等奖、一等奖、二等奖和三等奖各1项；公开发表学术论文7篇，EI/ISTP收录2篇；获授权发明专利3件。
曾任国企研发工程师，曾多年从事机械研发设计工作，曾在江苏省产业技术研究院技术转移部从事成果转化及知识产权管理工作。

前言
第1章 绪论1
1.1 机械产品创新设计的发展现状及趋势1
1.1.1 机械产品创新设计的研究现状1
1.1.2 机械产品创新设计的理论与方法3
1.1.3 机械产品创新设计存在的问题及研究趋势5
1.2 专利规避创新研究的基础及现状6
1.2.1 专利规避设计的定义及作用6
1.2.2 专利规避设计的研究现状8
1.3 专利规避创新研究存在的问题10
1.4 本章小结11

第2章 基于TRIZ的专利规避创新设计12
2.1 专利规避的重要意义12
2.1.1 我国的专利现状12
2.1.2 专利的研究意义21
2.1.3 专利规避的重要性22
2.2 专利规避基础23
2.2.1 专利权简介23
2.2.2 专利侵权判定原则27
2.3 专利搜索30
2.3.1 专利文献的特点与应用30
2.3.2 专利搜索策略30
2.4 TRIZ系统性创新32
2.4.1 TRIZ在企业的应用32
2.4.2 TRIZ基本理论33
2.4.3 应用TRIZ进行专利规避35
2.5 本章小结38

第3章 专利规避设计模型与流程39
3.1 专利规避设计数学模型39
3.2 专利规避设计流程40
3.2.1 问题分析40
3.2.2 专利分析/领先领域搜索43
3.2.3 进化树/技术迁移45
3.2.4 专利规避46
3.3 本章小结49

第4章 专利规避设计实例50
4.1 印刷机刮墨系统规避案例50
4.1.1 问题分析50
4.1.2 专利分析54
4.1.3 进化树/技术迁移59
4.1.4 专利规避60
4.1.5 专利侵权判定71
4.2 印刷机脚踏锁规避案例71
4.2.1 问题分析72
4.2.2 技术方案搜索74
4.2.3 技术方案迁移74
4.2.4 专利规避76
4.2.5 专利侵权判定76
4.3 电梯制动器规避案例79
4.3.1 问题分析79
4.3.2 专利分析82
4.3.3 进化树/技术迁移87
4.3.4 专利规避87
4.3.5 专利侵权判定93
4.4 电梯导靴规避案例93
4.4.1 问题分析94
4.4.2 专利分析97
4.4.3 进化树/技术迁移100
4.4.4 专利规避101
4.4.5 专利侵权判定105
4.5 3D打印机规避案例107
4.5.1 问题分析107
4.5.2 专利分析109
4.5.3 进化树/技术迁移112
4.5.4 专利规避113
4.5.5 专利侵权判定115
4.6 加工中心换刀手规避案例118
4.6.1 问题分析118
4.6.2 专利分析122
4.6.3 进化树/技术迁移123
4.6.4 专利规避124
4.6.5 专利侵权判定130
4.7 本章小结131
附录 133
附录A 功能元分类表133
附录B 40条发明原理134
附录C 矛盾矩阵135
附录D 作者按照本书的专利规避设计方法进行规避设计、申请授权专利情况143
参考文献 144

本书成稿之时，华为自主知识产权的“备胎”芯片一夜“转正”，给国人带来了莫大的欣喜和激励，这也再次证明了，提高自主创新能力、掌握核心科技绝非一句空话，而是决定企业生死存亡的关键。但是反观国内其他企业，处于转型升级中的国内企业仍普遍存在着创新能力不足、自主知识产权意识薄弱的问题，对于如何破解该类问题，专利规避设计也许是一条有效的途径。
专利规避设计是通过充分利用专利信息实现创新设计的一种方法，相较于其他创新设计方法，专利规避设计借鉴的是现有的、新公开的专利技术，所得到的创新设计方案更具实用性和前瞻性，可以有效缩短研发周期，提高研发水平。同时，由于专利规避设计是与专利信息密切结合的设计，在设计初期即可对可能存在的侵权风险做出预判和规避，并能够为后期实施专利布局提供参考和依据。正是基于专利规避设计的上述优点，近年来国内外的专家学者结合自身的专业领域对专利规避设计进行了有益的探索和研究。但由于专利规避设计跨越工程设计和知识产权两大领域，且其本身也存在一定的复杂性，所以针对专利规避设计的不同目的，专利规避设计方法仍然处在不断地发展和完善的过程中。
本书提供了一套基于TRIZ（发明问题解决理论）的面向机械产品的专利规避设计流程，该专利规避设计流程主要用于解决现有机械产品存在的技术问题，具体的设计流程可概括为5步：问题分析、专利分析、进化树/技术迁移、专利规避和专利侵权判定。为了验证上述专利规避设计流程的可行性和有效性，本书作者分别以不同领域的机械产品为案例进行了规避设计，并将设计形成的典型性规避方案申请了专利，部分方案已获得了专利授权。
全书共4章。第1章为绪论，主要介绍了机械产品创新设计的发展现状及趋势，以及专利规避创新研究的现状和存在的问题。第2章介绍了基于TRIZ的专利规避创新设计，主要包括专利规避的重要意义、专利规避基础、专利搜索和TRIZ系统化创新。第3章提出了专利规避设计模型与流程，包括专利规避设计数学模型和专利规避设计流程。第4章为专利规避设计实例，根据已提出的专利规避设计模型与流程，结合各个案例的自身设计特点，分别对印刷机刮墨系统、印刷机脚踏锁、电梯制动器、电梯导靴、3D打印机、加工中心换刀手进行了工程验证。
本书得到了北京市教委-科技成果转化-工程研究中心-印刷装备（改革试点）专项资助，谨在此向有关部门表示深深的感谢，并致以敬意。感谢数字化印刷装备北京市重点实验室、印刷装备北京市高等学校工程研究中心、北京印刷学院机电工程学院、苏州市职业大学机电工程学院对作者工作的支持。
由于水平有限，如有疏漏和错误之处，敬请广大读者批评指正。