1、 本科毕业论文 （ 20 届） 辅助产品设计的专利管理系统的实现 所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业生 论文 I 摘要 专利是世界上最大的信息源，其内容包含了世界科技信息的 90%以上 。专利信息是蕴含在专利文献中的关于申请专利保护的范围、专利的发明 创造的技术内容、以及权利人、专利有效期等内容的信息。有效利用专利知识信息，将会对产品创新设计起到很好的作用。 通过分析专利知识的结构和表达方式， 提出了一种利用专利知识库来辅助产品创新的方法，即通过分析失效专利和保护专利中的各种知识，利用区别分类方法建立专利，本文先从产品创新设计方
2、法的研究现状专利，管理系统辅助产品设计的研究现状， 基于专利知识管理的产品设计方法，海洋机械产品的专利知识获取方法， 辅助产品设计的 专利管理系统的实现 ，辅助产品创新， 通过专利知识辅助创新设计的方法研究，提出一个专利知识获取系统，该系统由知识库、专利库和各功能模块组成，通过 VB 和 SQL 建立一个数据库，来更好的解析专利的目的和用途 关键词：专利知识；知识获取；产品创新；专利分析 ; 本科毕业生 论文 II ABSTRACT Patent is the biggest information source in the world, which contains 90-95% .wor
3、ld technology information. Patent information is contained in the patent literature .On the application of patented inventions of the technical content, the scope of patent protection, who owns the patent and validity of the content of such information. Effective using of patent information will pla
4、y a multiplier effect in product innovation design. Proprietary knowledge by analyzing the structure and expression, a knowledge base using proprietary methods to aid in product innovation, namely through the analysis of failure in the patents and patent protection of knowledge, the use of different
5、 classification methods to establish the patent, the paper products to start Research innovative patented design methods, management systems supporting product design research status, knowledge management products based on patent design, patent of marine mechanical products Knowledge Acquisition, ai
6、ded product design patent management system implementation, support product innovation, by patented knowledge method of supporting innovative design, the patent proposes a knowledge acquisition system, the system consists of knowledge, patent libraries and various functional modules, by VB and SQL t
7、o create a database, to better resolve the purpose and use of patents Keywords: Patent knowledge; Knowledge acquiring; Product innovation; Patent Analysis 本科毕业生 论文 III 目录 第一章 绪论 . 1 1.1 产品创新设计方法的研究现状 . 1 1.1.1 创新设计知识获取的研究现状 . 1 1.1.2 专利知识的研究现状 . 1 1.2 专利管理系统辅助产品设计的研究现状 . 2 1.3 课题的提出 . 2 1.4 本文的主要工作
8、. 2 第二章 基于专利知识管理的产品设计方法 . 3 2.1 引言 . 3 2.2 专利及其技术知识的研究 . 3 2.2.1 专利的概念与分类 . 4 2.2.2 专利技术知识的分级 . 6 2.2.3 专利文献的技术知识内容 . 6 2.3 失效专利和有效专利的区别及应用 . 7 2.4 基于专利知识管理的产品设计系统 . 7 2.5 本章小结 . 9 第三章 海洋机械产品的专利知识获取方法 . 10 3.1 引言 . 10 3.2 海洋机械产品的知识种类 . 10 3.3 海洋机械产品专利知识的获取方法 . 11 3.3.1 产品专利中的知识功能、原理及结构的表达 . 11 3.4 本
9、章小结 . 12 第四章 辅助产品设计的专利管理系统的实现 . 14 4.1 专利管理系统的开发工具与环境 . 14 4.2 专利管理系统的功能设计 . 15 4.3 专利管理系统的模块设计 . 16 4.4 数据库的结构和内容 . 16 4.5 专利管理系统的功能实现 . 18 4.5.1 系统主界面 . 18 4.5.2 保护专利的管理模块 . 18 本科毕业生 论文 IV 4.5.3 失效专利的管理模块 . 19 4.5.4 辅助海洋机械产品设计的过程 . 19 总结和展望 . 20 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 21 附录本科毕业生 论文 1 第一章 绪论 1.1 产
10、品创新设计方法的研究现状 产品创新是一个古老而又新颖的命题，近 10年来在欧美兴起的计算机辅助创 新技术极大地推动了产品创新技术的发 展 新产品的不断涌现推动了生产力的发展人们在不断的研究中认识到创新和发明是有规律可循的，产品创新也逐渐成为一门科学 通过特征值，可以有效的查找知识与知识之间的联系，这样使得设计者更加的容易发现潜在的相关知识，从而更加有力的进行创新设计。 创新设计的模糊综合评价是对生成创新设计模型和优化设计过程重要支撑技术之一，根据评价结果进行方案排序，有助于模型设计过程的完善。 1.1.1 创新设计知识获取的研究现状 设计对象模型包括功能模型、参数化模型、实例模型。 设计作为人
11、类改进生活条件的基本活动之一，其本质是创新。 设计 对象知识的处理方法与产品的创新设计“规则、框架”等都是最基本的知识表示方法 , 只能表达设计过程中某个具体的知识点 , 还不能从整体上描述某个设计对象。要达到从整体上描述设计对象的目的 , 必须建立设计对象模型。本文中 , 创新具有市场竞争优势商品的过程，产品创新是市场经济企业过程的一个重要组成。产品设计是产品创新的重要阶段，他决定性地影响到后续的产品生产开发，它是为达到企业经营目标，产品市场开发以及企业经营战略目标的实现 16。 概念设计是设计过程的早期阶段 , 包括功能设计、形状设计、原理设计、布局设计、初步 的结构设计 , 以及最近发展
12、起来的人机工程设计和设计管理， 广义上的概念设计包含了从产品的需求分析到详细设计之前的设计过程 ,产品概念设计是产品开发过程中最重要的环节之一 。 据统计 , 产品生命周期成本的 80% - 90% 是由设计阶段最早的 10%-20% 环节决定的 22。 1.1.2 专利知识的研究现状 专利作为知识的重要组成，是创新设计的重要资源。而构建了专利知识库，同时，利用本体的语意检索功能为专利知识库构建了一个有效的检索模块，为了能够给创新设计提供有效的知识支持，从结构、功能和作用原理三个方面研究了专利 信息的获取方法和规范描述，实现完整的专利知识库系统 20。 理 论上，被授予专利的发明创造必须符合创
13、造性、新颖性、实用性。专利一般分为三种类垂：实用新型专利发明专利、以及产品外观设计专利。专利之所以受到保护，是因为专利中包含设计者创造性的劳动 26。 本科毕业生 论文 2 1.2 专利管理系统辅助产品设计的研究现状 我国加入 WTO 好多年了，可惜的是，我国作为国民经济基础的支柱行业机械工业在国际市场上竞争力不是很强。我们以前对这个问题的研究改变的是，将从专利技术知识的角度初步探讨如何进行机械产品的创新性设计。而创新设计是国际 竞争力的机械产品的本质所在。专利技术知识的可靠性和准确性大都经过实践的检验。相对其它知识来源而言，专利技术知识往往包含了最新和最多的领域知识，正如欧洲专利局报告书所说
14、“专利文献含有 80%以上的人类科学技术知识，含有大量的进行创新设计的启发原理。”更重要的是，因此，本文将对利用专利技术知识进行机械产品创新设计的一些问题进行探讨 27。 当确定专利技术知识重要性后，就可进行具体的机械产品的设计。如果不能有效地筛选这些专利技术知识，则机械产品的设计成功而被社会接受的难度加大甚至失败，同时也将为之付出昂贵的专利费 用。机械产品的设计不仅需要如第四级和第五级专有创新价值的专利技术知识，更需要面对众多的专利技术知识和市场利润的基本变化规律，针对待开发的机械产品去选择相关专利技术知识。机械产品设计实践表明，当不同级别不同领域的专利技术知识进行汇总以为待定机械产品服务时
15、，由于各专利技术知识间关系的复杂性，有时会发生专利技术知识冲突的现象，即当改进专利功能参数特性时，专利功能参数的特性恶化；反之亦然 27。 1.3 课题的提出 专利知识获取方法和应用的研究可帮助国内企业，尤其是缺乏创新能力的中小企业，突破国外专利技术的壁垒，避 免专利侵权，开发具有自主知识产权的产品，从而促进我国制造业创新能力的整体提高，对于其在国际竞争中处于有利地位具有十分重要的意义随着各国知识产权保护意识的增强，购买先进技术需付出更加巨大的代价。而专利库作为一个免费资源库，其中蕴藏着各种前沿技术和研究成果。因此，获取专利中的知识、提高自主创新能力成为一个迫切需要解决的问题。为此，国家自然科
16、学基金委员会、国家 863/973计划、教育部基金委员会及各省市的自然科学基金委员会等纷纷资助专利知识获取及其辅助创新设计的研究工作，从而推动了国内学术界对于专利知识获取及其辅 助创新设计的深入研究。 1.4 本文的主要工作 在对辅助产品设计进行了解的同时，对于专利也进行了分析，在大量查找文献的过程中，总结出产品设计和专利管理的现状，以此为依据叙述对本课题的提出，在本章节中主要是了解一个课题的研究现状，并为下面章节进行铺垫。 本文后续章节内容安排如下 : 第 2 章，介绍 基于专利知识管理的产品设计方法 第 3 章，介绍 海洋机械产品的专利知识获取方法 第 4 章，介绍 辅助产品设计专利管理系
17、统的实现 第 5 章，对本文的总结和展望。本科毕业生 论文 3 第二章 基于专利知识管理的产品设计方法 2.1 引言 专利文献中含有超过了 80%的人类科学知识 ,可以提供大量的用于创新设计的技术知识和启发原理。同时 ,专利又受法律的保护 ,未经专利权人的许可 ,实施其专利 ,将引起侵权 ,受到法律制裁。因此在产品设计中应善于合理有效地利用已有专利知识。目前 ,对专利知识的研究主要集中在专利知识的手工整理、分级和初步利用的 设想上 ,尚未给出设计中具体利用专利知识的过程 2。 2.2 专利及其技术知识的研究 专利的特点 ： 专利属于知识产权的一部分，是一种无形的财产，具有与其他财产不同的特点。
18、 1）区域性。区域性是指专利权是一种有区域范围限制的权利，它只有在法律管辖区域内有效。除了在有些情况下，依据保护知识产权的国际公约，以及个别国家承认另一国批准的专利权有效以外，技术发明在哪个国家申请专利，就由哪个国家授予专利权，而且只在专利授予国的范围内有效，而对其他国家则不具有法律的约束力，其他国家不承担任何保护义务。但是，同一发明可以同时 在两个或两个以上的国家申请专利，获得批准后其发明便可以在所有申请国获得法律保护。 2）时间性。时间性是指专利只有在法律规定的期限内才有效。专利权的有效保护期限结束以后，专利权人所享有的专利权便自动丧失，一般不能续展。发明便随着保护期限的结束而成为社会公有
19、的财富，其他人便可以自由地使用该发明来创造产品。专利受法律保护的期限的长短由有关国家的专利法或有关国际公约规定。目前世界各国的专利法对专利的保护期限规定不一。（知识产权协定）第三十三条规定专利 “保护的有效期应不少于自提交申请之日起的第二十年年终 ”。 3）排他 性。它是指同一发明在一定的区域范围内，其他任何人未经许可都不能对其进行制造、使用和销售等，否则属于侵权行为。专利实际上并不具有严格的独占性。 4）独占性。独占性是指指专利权人依法对其发明创造享有的排他性权利。 专利对经济发展的贡献额应该是由专利本身的运用所带来的产值、技术垄断所带来的产值和技术开发所带来的产值三部分构成。对于专利制度本
20、身的运用所带来的产值以及技术垄断所带来的产值，由于相关的数据难以得到，因此我们在此并没有对其产值的大小进行估计，而只是对技术开发中的专利技术革新效果所带来的产值进行了估计。我们通 过索罗模型来估计技术革新的效果所带来的产值，然后再乘以专利制度造成的技术革新的比率，最终得到专利的技术革新效果所带来的产值。当然，这个结果由于缺少了专利服务和技术贸易等方面的贡献，因此并没有涵盖全部专利贡献。不过我们可以利用相关的数据，通过“已经估计专利技术革新效果所带来的产值占专利总产值的比率”来估计专利总产值，从而得到专利制度对经济的贡献额以及贡献率。实际上更精确的方法是分别计算上述三种产值，然后加总，得出专利总
21、产值，从本科毕业生 论文 4 而得到专利制度对经济的贡献额以及贡献率 5。 5) 实施性。除美国等少数几个国家外 ，绝大多数国家都要求专利权人必须在一定期限内，在给予保护的国家内实施其专利权，即利用专利技术制造产品或转让其专利。 专利实际上就是个人或企业与国家签订的一个特殊的合同，个人和企业的代价是公开技术，国家的代价是允许一定时间的垄断经营权利。 2.2.1 专利的概念与分类 专利的种类在不同的国家有不同规定，在我国专利法中规定有： 发明专利 、实用新型专利和外观设计专利； 按保护期分：失效专 利和有效专利。 发明 专利 是指对产品、方法或者其改进所提出的新的技术方案，主要体现新颖性、创造性
22、和 实用性 。取得专利的发明又分为产品发明（如 机器 、仪器设备、用具）和 方法发明 （制造方法）两大类。 外观设计 专利 是指对产品的形状、图案或者其结合以及色彩与形状、图案的结合所作出的富有美感并适于工业应用的新设计。外观设计专利的保护对象，是产品的装饰性或艺术性外表设计，这种设计可以是平面图案，也可以是立体造型，更常见的是这二者的结合，授予外观设计专利的主要条件是新颖性。实用新型 专利 是指对产品的形状、构造或者其结合所提出的适于实用的新的技术方案，授予实用新型专利不需经过 实质审查 ，手续比较简便，费用较低，因此，关于日用品、机械、电器等方面的 有形产品 的小发明，比较适用于申请实用新
23、型专利。 失效专利 , 泛指因法律规定的各种原因而失去专利权、不再受专利法律保护的专利。这类专利有专利技术含量而不受专利法律保护 ,成为公利技术 ,是我国企业的巨大宝库。失效专利的成因如下 : (一 )正式 授权前放弃 根据各国专利法的规定 , 专利申请人应提交完备的文件 ,其身份和著录格式应符合专利法规定 ,应在自申请日起若干时间内缴纳申请费 ,应在自申请日起若干时间内提出实质审查要求并缴纳实质审查费 ,应在获得授权通知书后若干时间内办理专利登记手续 ,否则将被视为放弃专利权而使该专利失效。因为各种原因 ,很多申请人没有满足上述中的某些要求 ,在未获正式授权前就终止了专利申请 ,但在提交申请
24、时他们必须按规定提交专利说明书、附图等文件 ,已对专利技术进行了公开 ,其中也不乏具新意者 ,他人可加以参考利用这些构思和技术而不对其构 成侵权。 (二 )未在我国申请专利保护 专利权具地域性。所谓地域性就是指一国授予的专利权只能在该国法律管辖的领域内得到支持与保护 ,任何国家都没有保护外国的专利权的义务。根据世界保护工业产权巴黎公约的 “专利一国独立原则 ”,国外专利如果未在一年内在中国申请专利保护 ,就丧失优先权 ,不受中国专利法保护 ,只要产品不出口到专利所辖地域就不算侵权。我国企业虽然自主研发能力不一定足 , 但一样可利用不受中国法律保护的国外先进专利技术 ,跟上世界潮流。比如 ,IT
25、 业的大型跨国公司每年都大量申请专利 ,但其中只有少部分在中国有效。 目前一些国外企业在美国和中国申请的专利数量之比如下 :英特尔 10:1,NEC6:1,惠普 10:1,IBM 30:1,东芝 4:1,三星 2:1,索尼 2:1。也就是说 ,国外企业研发的成果 ,大多数我国企业都可以免费使用。我国企业利用这本科毕业生 论文 5 类失效专利生产产品 ,只要是在国内销售使用 ,就不构成侵权。 (三 )专利权人未按期缴纳费用 专利权人有缴纳维持费的义务。缴纳维持费通常是指在整个专利期限内 ,专利权人为维持专利权的有效性而按期向专利局缴纳的费用。这种费用属于定期交费 ,每隔一定时间 ,如自专利批准之
26、时起每几年或每年交纳一次。每年交 纳一次的维持费也称为年费。世界上大多数国家都规定专利权人必须履行缴纳维持费的义务 , 并规定无正当理由而不按时缴纳维持费的 ,即视为自动放弃专利权。许多国家规定的维持费数额初期时较低 ,随着专利有效时间的推移 ,金额不断增加 ,构成对专利权人越来越重的负担 ,这是为了促使专利权人实施其专利 ,为社会创造财富。但有些专利具超前性 ,暂不具备实施条件 ;也有些专利是非职务发明 ,专利权人自身财力、能力、物力、人力、时间等有限 ,难以实施 ,又未能转让专利权或找到合作伙伴共同开发 ,最终不堪日益增加的维持费而放弃。这样因各种欠费原因也形成 了失效专利。 (四 )专利
27、权人自动放弃专利权 当今时代 ,技术推陈出新 ,很多国外专利技术未过期 ,就已在当地过时 ,对专利权人而言 ,已经不具备利用价值 ,不愿意继续为之承担各项义务 ,而自动以书面声明放弃。但人弃我取 ,扔掉的垃圾尚有价值 ,何况是国外的专利技术。我国企业可以根据自身的特点、针对某些市场 ,选择利用这类失效专利技术 ,让其重焕生命。也有的专利是试验、试制结果的产物 ,其技术还未进一步成熟完善 ,而专利权人无意或无力继续研究 ,将专利权放弃。对这类失效专利 ,我国企业可以拣来进一步加以雕琢 ,将国外进行到半途的研究继续下去 ,最终产生效益 ,也可节省一半的研发成本。 (五 )专利权人身故而无继承人 如
28、果专利权人是自然人 ,专利权人身故后又无正当继承人的 ,该专利权就自行终止。 (六 )保护期届满专利具时间性。 所谓时间性是指各国专利法规定了专利保护期限 ,在规定期限届满之后 ,专利权人不再享有独占权 ,专利失效成为公共知识。对于发明专利的保护期限 ,各国规定不同。美国是自批准日起算的 17 年 ;英、法、德是自申请日起算的 20 年 ;日本是自公开日起算的 15 年 ,但不得超过申请日起算的 20 年。总之 ,专利保护期一般都不超过 20 年。无论如何 ,各种专利总有 一天会成为失效专利 ,但必然有很多专利技术的技术生命长于 20 年 ,对其使用自然是于人无害而于己有利的。 保护专利指专利
29、权具有时间性，这是作为知识产权的专利权同有形财产的所有权相区别的特征之一。对有形财产的所有权来讲，如果财产本身不消灭，财产所有人对财产的所有权是始终存在的。专利权则不是这样，法律规定的专利期限届满或提前终止，尽管发明创造的技术本身还存在，但专利权却不存在了。也就是说，对该项技术的独占使用权不存在了，该发明创造成了社会财富，任何人都可以无偿使用。法律对专利权期限的规定，既要考虑充分适当地保护专利 权人的利益，规定的保护期限不能太短，否则不利于调动发明创造的积极性 ;同时又要考虑国家和社会公众的利益，对专利权的保护周期不能过长，否则不利于先进技术的推广和应用。我国 1984 年制定的专利法，将发明专利权的期限规定为 15 年，将实用新型和外观设计专利的期限规定为 5 年，并可以申请续展 3 年。 1992 年第一次修改专利法时，将发明专利权的期限延长为 20年，将实用新型和外观设计专利权的期限延长为 15年，这与 TRIPS协议的规定是一致的，与世界各国关于专利权期限的法律规定相比也是较长的，充分体现了我国对知识产权保护的重视。 当然，对专利权人来讲，在法定的专利保护期限内，专利权人
