技術地圖為Motorola於1970年代後期所開發出來的一種企業策略與研發管理工具;其為企業描述在未來的環境下應達成的目標,以及描述如何逐年達成這些目標的研發計畫;由於Motorola為美國的重要科技公司,因此以技術地圖為研發的管理工具旋即成為美國乃至全世界所援引。
然在製作技術地圖的過程中,由於需要探討達成同一功能目的但相互競爭技術間的替代性,以及這些技術的演化路徑;因此需要盤點現存可用、可行以及探索未來可能的技術,並將其整理成「產品」、「功能」、「模組」、「技術」的階層式架構;這種技術的架構被稱之為技術樹。
由於技術樹為製作技術地圖的重要環節,因此如何有效而精準地製作技術樹即成為重要的課題。
技術樹
1980年代中期,韓國製造業的成長達到前所未有的高峰,然三星集團的創辦人李秉喆先生認為韓國不可能藉由製造而持續成長到下一個世紀,而必須藉由技術導向的世界第一級企業(top-tier company)(也就是三星)領導進入下一個世紀,因此他決定成立集團的研究單位,也就是三星綜合技術院(Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT);SAIT的任務為發展前沿的技術以創造新的事業領域,並成為當代技術的領導者,以協助三星事業群追求全球市場領導者的地位。
為使三星成為「以研發創新領導次世代」的企業,其重新律定公司的產品開發流程,並引入科學化的輔助工具:包括技術地圖、技術樹、TRIZ、六標準差、以及知識情報等工具;SAIT認為技術地圖、技術樹與TRIZ(合稱3T)可有效改善過去流程的弱點,其中技術樹能將所需的技術詳細地展開,在與品質機能展開搭配後,可獲得堅實的技術發展計畫;由於三星的能見度高,技術樹即成為韓國研發管理的重要工具之一。
產品技術地圖使用的技術樹是由產品、組成產品的各項功能模組、以及組成功能模組的各種替代技術層層展開的而建構之階層式的技術架構;技術樹首先定義目標產品,例如開發低污染的路上交通工具;接著構思各種可能的產品方案,例如電動車、油電混合車、甚是腳踏車…等等;第三層則將各產品方案展開成關鍵功能需求,例如電動車需有動力源、驅動、傳動、…;第四層則又將關鍵功能需求展開成各種可能的替代解決方案;第五層則探討各種可能的替代技術,並挑選出最具效益與最具競爭力的關鍵技術;如此層層展開,即構成低污染交通工具的技術樹;若此則探討了所有現有可用、可行與未來可能的技術,而不會有所遺漏,有利於後續建構技術的競爭力,如圖一所示。
圖一、技術樹架構
由於技術樹涉及現在可用、可行以及未來可能的技術,因此技術樹的製作除運用專家的智慧外,更常用的方法為專利檢索與文獻的前沿分析;近年來許多的學者與公司開發自動化的專利探勘技術,以期能將專利文獻自動化的歸類,減輕人力的負擔。雖然如此,自動化的專利分類結果其可用度往往嚴重不足;既使運用AI自動分類技術的計畫仍需先建構好技術樹的枝幹(技術魚骨圖),才能以AI輔助的方式將一篇篇的專利依照枝幹的架構進行專利技術的歸類;也就是目前並沒有有效建構技術樹枝幹的方法,仍須以專家的智慧先建構好技術樹的枝幹(技術魚骨圖),才能藉由AI人工智慧或資料探勘的技術將專利歸類到適當的枝幹上。
由於技術樹枝幹的建構極為重要,如果枝幹(技術分類)建構不完善或不完整,則葉子(技術)就無所依附。
日本特許廳的F-term
日本於1977年加入國際專利分類史特拉斯堡協定後,即開始採用國際專利分類碼(International Patent Classification,IPC);然由於日本掌握許多獨特技術,且在某些技術領域領先其他國家,若僅使用國際專利分類碼作為日本專利的分類系統,可能會因為技術觀點不足或是技術進展不同,而造成無法有效地對日本專利中所涵蓋的技術範圍作分類,使得專利的搜索效率不彰。有鑑於此,日本特許廳在專利分類上雖然仍以國際專利分類碼為主,但也開發出自己的分類系統,以期能與國際專利分類碼相容,但又能強化日本專利的分類效果。
日本專利分類碼主要分為File Index(以下簡稱FI)與File forming term(以下簡稱F-term)兩個系統;FI乃是依附於國際專利分類碼之下,但再作細分;F-term則是某些領域以不同於IPC的技術觀點(viewpoint)另行分類;F-term包含五位主題碼 (theme code)、兩位技術觀點碼 (viewpoint) 以及兩位數字碼 (figure) 組成,例如:2H150的主題碼代表「光纖或是鍍膜之光纖 (optical fibers or coated optical fibers)」,另3K064的主題碼則代表「流動層燃燒和共振燃燒」;由於技術不斷地進步,技術領域與F-term的數量不斷地增加,目前日本已完成超過2千2百項F-term主題的編制工作。
由於F-term的主題很多是以產品為主角,而技術觀點是以專利主體的目的、用途、結構、材料、製造方式、使用或處理方法、控制方法等等來定義,這樣的分類架構與產品技術地圖由產品、功能模組、技術層層展開架構一致,因此很適合作為技術樹的枝幹結構。
圖二為由日本日本特許廳(JPO)(首頁網址:https://www.j-platpat.inpit.go.jp/)查詢F-term的頁面(網址:https://www.j-platpat.inpit.go.jp/p1101);查詢主題碼為3K064「流動層燃燒和共振燃燒」的F-term內容,如圖三所示;並整理成技術樹的架構,如圖四所示。
圖二、日本特許廳查詢F-term網頁
圖三、主題碼為3K064「流動層燃燒和共振燃燒」的F-term內容
圖四、3K064 第一層AA00(目的、效果)的技術樹
有關運用日本特許廳之F-Term協助建構技術樹的做法,請參考本人所發表的文章,於此不再贅述。
衍伸閱讀
蔡璞(2020),運用日本特許廳之F-Term協助建構技術樹—以高壓富氧流化床為例,中國機械工程學會第三十七屆全國學術研討會論文集,國立虎尾科技大學,論文編號#0819。