簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 朱伯恩
Bo-En Zhu
論文名稱: 競爭公司在積層製造粉體材料之專利強度研究
A Study of Patent Strength for Competitors on Powders of Additive Manufacturing
指導教授: 劉國讚
Kuo-tsan Liu
口試委員: 蔡鴻文
Hon-Wen Tsai
廖承威
Cheng-Wei Liao
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 應用科技學院 - 專利研究所
Graduate Institute of Patent
論文出版年: 2019
畢業學年度: 107
語文別: 中文
論文頁數: 123
中文關鍵詞: 積層製造3D列印專利分析與布局專利指標發展趨勢
外文關鍵詞: additive manufacturing, 3D Printing, Patent Analysis and Portfolios, Patent indicators, Development trend
相關次數: 點閱:521下載:23
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 積層製造(3D列印)為當前最受注目的產業之一,現今主要發展的方向可概分為兩部分-機台結構以及列印材料,如同現今普遍在家庭及各公司行號使用的印表機,其後續主要獲利來源為墨水的銷售,3D列印亦同。然而過去3D列印技術主要停留在個體用戶進行打樣使用,隨著科技進步與基礎專利過期,目前3D列印的發展正朝著工業化大量生產邁進,故本研究將針對與工業化大量生產相關之3D列印粉體材料相關專利進行下列分析:

    (1)針對3D列印粉體相關專利於各國整體專利趨勢做出結論,已得知大範圍的專利申請趨勢、競爭公司、材料種類。(2)分析主要發展國家之重要材料種類,定義技術及功效並將專利歸類,繪製技術功效矩陣圖以找出技術缺口。(3)以競爭公司為主軸進行專利強度分析,以找出當前持有專利價值最高的競爭公司(4)結合目前市場上的廠商合作消息以及前述分析結果,針對研發及未來規畫予以實質的建議。

    本文分析結果如下:(1)塑膠類材料專利已被主要專利權人佔領先機,建議往其他特殊功能或開發複合高分子材料方向進行; Hewlett Packard為首的工業級塑膠3D列印目前奪得先機,原先早期即投入發展的EOS與3D Systems則稍稍落後布局。(2)相較於其他塑膠及金屬材料,黏合劑是更值得投入研發的材料種類;推估惠普目前除了與3D列印塑膠材料廠商結盟,未來可能依循相同模式,直接找金屬材料開發廠商合作; EPSON與RICOH未來可能以陶瓷或金屬材料列印製造為主,其他特殊材料如玻璃等,可能也在未來的3D列印製造範圍內。(3) 金屬類材料專利佈局正在開始,處於多家廠商進行研發的狀況,建議可從目前功效矩陣布局較少的節點投入研發; 3D列印航空領域製品已開始透過廠商合作進行專利佈局形成專利壁壘。


    Additive manufacturing (3D printing) is one of the most attractive industries in the world. The main development direction currently can be divided into two parts -Machine’s structure and Materials, like as traditional printer. The main source of profit for the printers is the sale of ink, as well as the 3D printing. However, in the past, 3D printing technology mainly stayed in individual users for producing sample products. With the advancement of science and technology and the expiration of basic patents, the development of 3D printing is moving towards industrial production. Therefore, this study will conduct the following analysis for patents related to 3D printing powder materials related to industrial mass production:

    (1) Analyzing the patent of 3D Printing powder materials in the overall patent trends of various countries, in order to know the wide range of patent application trends, competing companies, and material types.
    (2) Analyzing important material types in major developing countries, define technologies and functions, and classify patents, and draw technical power matrix diagrams to find technical gaps.
    (3) Performing patent strength analysis on the basis of the competition company to find out the competition company with the highest patent value.
    (4) Combined with the current cooperation information of the manufacturers on the market and the aforementioned analysis results, which will be substantive for R&D and future planning

    The results of this paper are as follows:
    (1) These patents for plastic materials have been dominated by major patentees, and it is recommended to go to other special functions or develop composite polymer materials; 3D printing of industrial plastics led by Hewlett Packard is currently taking the lead. EOS and 3D Systems, which were originally developed in the early years, are slightly behind the layout.

    (2) Compared with other plastics and metal materials, adhesives are more worthy of research and development; it is estimated that HP will cooperate with 3D printing plastic materials manufacturers in the future, and may follow the same model in the future and directly seek cooperation with metal materials developers. EPSON and RICOH may be mainly printed in ceramic or metal materials in the future, and other special materials such as glass may be in the future 3D printing manufacturing range.

    (3) These patent layout of metal materials is beginning. It is in the state of research and development by many manufacturers. It is suggested that the research and development can be carried out from the nodes with less power matrix layout. 3D printing products in the aviation field have begun to form patents barrier through patent cooperation.

    目錄 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.1.1 研究目的 1 1.1.2 研究動機 2 1.2 3D列印技術背景 3 1.2.1 技術領域介紹 4 1.2.2 產業技術與市場發展現況 6 1.2.3 3D列印各項材料介紹 11 1.3 文獻探討與回顧 21 1.3.1 技術領域分析文獻 21 1.3.2 專利分析與布局相關文獻 24 1.3.3 專利指標相關文獻 26 1.4 研究方法與範圍 28 1.4.1 研究方法 28 1.4.2 研究範圍 29 1.5 研究流程與架構 30 第二章 技術範圍界定與專利總體分析 32 2.1 前言 32 2.2 檢索策略的訂立 32 2.2.1 專利資料庫之選擇 33 2.2.2 分類號與關鍵字的範圍與界定 34 2.2.3 檢索式的建立與人工篩選後結果 38 2.3 專利整體發展巨觀分析 42 2.3.1 各國歷年總體申請趨勢 42 2.3.2  各區主要專利權人 45 2.3.3 各國主要專利權人歷年申請變化圖 48 2.4 材料專利發展巨觀分析 51 2.4.1 各國不同材料專利比例圖 52 2.4.2 各類材料申請趨勢圖 55 2.4.3 主要專利權人材料發展圖 57 2.5 專利家族整合分析 60 2.5.1 專利家族資料整合方法 60 2.5.2 整合資料分析 61 第三章 美國3D列印主要材料技術發展趨勢分析 62 3.1 前言 62 3.2 美國金屬類材料技術發展趨勢分析 62 3.2.1 金屬類技術功效分類介紹 62 3.2.2 美國金屬類材料技術功效矩陣分析 71 3.3美國塑膠類材料技術發展趨勢分析 72 3.3.1 塑膠類技術功效分類介紹 72 3.3.2 美國塑膠類材料技術功效矩陣說明 78 3.4美國黏合劑類材料技術發展趨勢分析 79 3.4.1 黏合劑類材料技術功效說明 79 3.4.2 美國黏合劑類技術功效矩陣說明 85 第四章 美國主要專利權人專利強度分析 86 4.1 前言 86 4.2 專利指標 86 4.2.1 專利件數比率 86 4.2.2 專利分類廣度 87 4.2.3 專利家族覆蓋率 88 4.2.4 技術功效全面度 88 4.2.5技術功效強度 89 4.3 美國主要專利權人技術功效矩陣結果圖 94 4.3.1 金屬類材料技術功效矩陣結果圖 94 4.3.2 塑膠類材料技術功效矩陣結果圖 96 4.3.3 黏合劑類技術功效矩陣結果圖 98 4.4 專利強度分析結果 90 第五章 結論與未來研究方向 100 5.1 前言 100 5.1.1 各國整體專利趨勢分析 100 5.1.2 美國3D列印塑膠類粉末相關材料專利趨勢分析 101 5.1.3 美國3D列印黏合劑類相關材料專利趨勢分析 102 5.1.4 美國3D列印金屬類粉末相關材料專利趨勢分析 104 5.2 未來研究方向 105

    參考文獻
     碩博士論文
    [1] 陳志瑋(2018),從專利分析探討台灣粉體塗料之發展,國立屏東科技大學科技管理研究所碩士論文

    [2] 邱心鴻(2017),專利書目耦合之時間特性研究,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [3] 劉福祥(2017),以專利分析探討深度學習之應用與發展趨勢,國立臺灣科技大學高階科技研發碩士在職專班碩士論文

    [4] 黃偉恩(2017),利用網路搜尋量作為市場需求面以衡量專利價值,國立中山大學資訊管理學系研究所

    [5] 楊采璇(2017),專利分類號數量與被引用數量關聯性研究,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [6] 陳立偉(2017),比較專利前向引證數與專家判斷的專利價值差異之研究:以緊急繃帶為例,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [7] 黃偉恩(2017),利用網路搜尋量作為市場需求面以衡量專利價值,國立中山大學資訊管理學系研究所

    [8] 陳孟專(2016),泡膜敷料專利分析之研究-以L企業創新研發為主,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [9] 張家丞(2016),以專利分析方法預測3D列印機 技術發展趨勢,逢甲大學科技管理研究所碩士論文

    [10] 劉隆穎(2016),以專利分析方法分析我國金融科技之專利技術佈局,國立政治大學科技管理與智慧財產研究所碩士論文

    [11] 李銓富(2015),積層製造技術專利分析與發展策略: 以Stratasys為例,國立台灣科技大學專利研究所碩士論文

    [12] 陳雅苓(2015),以體感技術輔助之復健運動系統 專利分析與商品化案例探討,國立清華大學工業工程與工程管理學系碩士論文
    [13] 林漢婷(2014),積層製造關鍵專利之技術發展與專利強度之研究,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [14] 吳政衛(2014),運用專利指標進行技術研發策略之規劃―以加工機械人產業為例,中華大學科技管理學系碩士班碩士論文

    [15] 陳怡婷(2013),Hadoop之專利佈局與技術發展預測之研究,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [16] 朱彥樺(2017),從擴增實境專利探勘與布局探討其技術發展趨勢,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [17] 陳立偉(2017),比較專利前向引證數與專家判斷的專利價值差異之研究:以緊急繃帶為例,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [18] 陳建銘(2016),無人機之專利分析研究,國立臺灣科技大學專利研究所碩士論文

    [19] 張珮慈(2014),以專利分析探討積層製造技術發展趨勢,逢甲大學科技管理研究所碩士論文

    [20] 蔡建興(2012),技術系統演化趨勢於專利佈局分析之方法與研究,國立臺灣大學機械工程學研究所碩士論文

    [21] 梁峻齊(2008),台灣地區專利指標應用之研究,世新大學資訊傳播學研究所(含碩專班) 碩士論文

    [22] 林家聖(2007),專利檢索系統與分析方法之探討與革新,國立政治大學智慧財產研究所碩士論文

    [23] 徐明立(2005),專利趨勢變化探勘之研究,國立交通大學資訊管理研究所碩士論文

     期刊論文
    [1] 劉紅光、楊倩、劉佳鋒、劉瓊(2013),國內外3D列印快速成型技術的專利情報分析

    [2] 江洪、康學萍(2013),3D列印技術的發展分析

    [3] Enara Zarrabeitia、Iñaki Bildosola、Rosa María Río Belver、Izaskun Alvarez、Ernesto Cilleruelo-Carrasco(2018),Engineering Digital Transformation pp 183-191-Laser Additive Manufacturing: A Patent Overview

    [4] Lanjouw, J. O., & Schankerman, M. (1999),The Quality of Ideas: Measuring Innovation with Multiple Indicators,NBER Working Paper W7345

    [5] Ce´dric Schneider (2011),How important are noncorporate patents? A comparative analysis using patent citations data,Applied Economics Letters, 2011, 18, 865-871.

    [6] Jurriën Bakker、Dennis Verhoeven、Lin Zhang、Bart Van Looy(2016),Patent citation indicators: One size fits all?  Scientometrics January 2016, Volume 106, Issue 1, pp 187–211

     技術報告
    [1] Marisela Rodríguez Salvador、Paola Cruz Zamudio、Andrés Santiago Avila Carrasco、Elías Olivares Benítez、Beatriz Arellano Bautista(2014),Strategic Foresight: Determining Patent Trends in Additive Manufacturing

    [2] IlHyung Lee and YoungGi Kim(2015),The Recent Patent Analysis and Industrial Trend of 3D Printing

    [3] Gridlogics Technologies Pvt Ltd(2014),3D Printing Technology Insight Report

    [4] MarketsandMarkets(2018),3D Printing Powder Market- Global Forecast to 2020,https://www.marketsandmarkets.com/PressReleases/3d-printing-powder.asp

     專業書籍
    [1] 陳菁崧、江淳甄、陳品誠,工業生產用3D列印發展趨勢及應用,工業材料雜誌 (2019/01),頁76~85

    [2] 周力行、陳溪山,金屬積層製造技術應用發展,工業材料雜誌 (2019/01),頁86~97

    [3] 周育賢、陳溪山、楊智超,高熵合金於3D列印的應用,工業材料雜誌 (2019/01),頁98~103

    [4] 蔡孟修、許太乙,電子束積層製造技術於醫材之應用,工業材料雜誌 (2019/01),頁104~110

    [5] 3D HUBS,The 3D Printing Handbook,2018年

    [6] 吳耀庭、李巡宇、簡佩琪、陳菁菘、彭志剛、陳品誠,高分子3D列印材料及製程技術介紹,工業材料雜誌 (2017/09),頁82~90

    [7] 陳溪山、楊智超,3D列印用金屬粉體材料技術,工業材料雜誌 (2017/09),頁103~111

    [8] 蔡恆毅,選擇性雷射燒熔製程控制,工業材料雜誌 (2017/09),頁112~121

    [9] 葉錦濤,積層製造產業之發展現況分析,工業材料雜誌 (2016/09),頁67~72

    [10] 陳溪山、周育賢、侯彥羽、楊智超,金屬粉末積層製造技術在航太領域之發展與機會 (2016/09),頁73~92

    [11] 林得耀、林敬智、莊傳勝、黃偉欽、吳誌賢、劉松河,積層製造成形技術與應用,工業材料雜誌 (2016/09),頁93~105

    [12] 林敬智、莊傳勝、黃偉欽、蔡宗汶、吳誌賢、陳安利、林得耀、劉松河,3D列印設備與金工飾品應用發展,工業材料雜誌(2015/10),頁57~63

    [13] 葉錦濤,3D列印(積層製造)產業發展現況分析,工業材料雜誌(2015/10),頁65~71
    [14] 葉子暘、曹申、賴宏仁,3D列印用金屬粉體材料技術與應用發展,工業材料雜誌 (2015/10),頁72~82

    [15] 葉錦濤,3D列印(積層製造)技術與市場發展趨勢分析,工業材料雜誌 (2014/11) ,頁43~49

    [16] 賴宏仁、曹申,金屬粉體材料在3D列印技術之發展與應用,工業材料雜誌(2014/11),頁50~60

    [17] 吳禹函,3D列印用陶瓷材料技術發展,工業材料雜誌(2014/11),頁67~75

    [18] 劉國讚,國際專利分析與布局,元照出版,2017年

    [19] 劉國讚,專利法之理論與實用,元照出版,2012年

    [20] 吳懷宇,決戰3D列印 :「智造」時代來臨,顛覆你的既定「印」象,有意思出版社,2016年

    [21] 格布哈特 (Gebhardt, Andreas),3D列印導論,全華出版,2017年

    [22] 陳士凱,3D列印大未來 : 觀念原理x實戰應用,碁峰資訊出版,2014年

    [23] 徐武軍,高分子材料導論 = An introduction to polymeric materials,五南出版,2012年


     網路資訊及專業報導
    [1] Remarks by the President in the State of the Union Address,
    https://obamawhitehouse.archives.gov/the-press-office/2013/02/12/remarks-president-state-union-address ,最後瀏覽日:2019/05/20

    [2] 3D HUBS(2018),https://www.3dhubs.com/guides/3d-printing/#the-pros-and-cons-of-3d-printing 4,最後瀏覽日:2019/05/20

    [3] Patentcloud,https://app.patentcloud.com/,最後瀏覽日:2019/05/20

    [4] 每日頭條-Hewlett Packard推出批量化生產金屬3D列印技術,(2019/09/12),https://kknews.cc/zh-tw/tech/mbg9jk9.html,最後瀏覽日:2019/05/20

    [5] Arconic and Additive Manufacturing-Printing the Future of Flight,(2019),https://www.arconic.com/additive/,最後瀏覽日:2019/05/20

    [6] Technical Guideline for Material Development with HP 3D Open Materials Platform,http://h20195.www2.hp.com/v2/getpdf.aspx/4AA6-8315ENW.pdf,最後瀏覽日:2019/05/20

    [7] LPW和Metalysis合作開發更環保經濟的金屬3D列印粉末材料(2015/06/09)
    https://kknews.cc/zh-tw/tech/o32qv6.html,最後瀏覽日:2019/05/20

    [8] 美國實現高分子陶瓷3D列印,未來這些地方你或許能用得上它(2017/09/01)
    https://kknews.cc/zh-tw/tech/b42pez9.html,最後瀏覽日:2019/05/20

    [9] 高分子積層列印材料技術|推產業高值(2016/07/30)
    https://lanyangnews.blogspot.com/2016/07/blog-post_550.html,最後瀏覽日:2019/05/20

    [10] 全球3D列印材料供應商的第一名竟然是他!?(2016/08/15)
    https://kknews.cc/zh-tw/tech/6lm65p.html,最後瀏覽日:2019/05/20

    [11] 全球金屬3D列印公司及核心技術(2016/09/07)
    https://blog.xuite.net/jackchen58/twblog/448851984-%E7%9B%A4%E9%BB%9E%EF%BC%9A%E5%85%A8%E7%90%83%E9%87%91%E5%B1%AC3D%E5%88%97%E5%8D%B0%E5%85%AC%E5%8F%B8%E5%8F%8A%E6%A0%B8%E5%BF%83%E6%8A%80%E8%A1%93,最後瀏覽日:2019/05/20

    [12] David Parker Jan Bussink Hendrik T. van de Grampel Gary W. Wheatley Ernst‐Ulrich Dorf Edgar Ostlinning Klaus Reinking Frank Schubert Oliver Jünger,Polymers, High‐Temperature,https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/14356007.a21_449.pub3

    [13] Cooperative Patent Classification,https://worldwide.espacenet.com/classification?locale=en_EP,最後瀏覽日:2019/05/20

    QR CODE