ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

یادگیری از پتنت‌ها؛ کاربرد هوشمندی فناوری در فناوری نانو

فناوری، دارایی راهبردی بسیاری از بنگاه‌هایی است که رقابت‌پذیری خود را از طریق نوآوری تغذیه می‌کنند. بر این اساس، توسعه نوآوری، بهره‌برداری از فرصت‌های فناورانه و اجتناب از تهدیدات به طور فزاینده‌ای، از موضوعات مهم در راهبرد بنگاه‌ها محسوب می‌شود. بنگاه‌ها برای پشتیبانی از فرآیندهای تصمیم‌گیری، به سرمایه‌گذاری در نظام‌های هوشمندی فناوری ، با هدف حفاظت از محصولاتشان در برابر اقدامات تهاجمی رقبا و بهره‌گیری از خط‌سیرهای جدید فناوری نیازمندند. در این مقاله برخی از اقداماتی که به کمک نظام هوشمندی فناوری می‌تواند صورت پذیرد، با تمرکز بر تجزیه و تحلیل پتنت مورد بررسی قرار می‌گیرد. هدف اصلی تجزیه و تحلیل پتنت، توانمندسازی بنگاه در راستای پایش و ارزیابی تحولات فناورانه و دیگر زمینه‌های حائز اهمیت است. این گونه فعالیت‌های مدیریت فناوری، بنگاه‌ها را در ارزیابی محیط و نیز بهره‌جویی از امتیازات حاصل از ‌شناسایی روند فناورانه نوظهور پشتیبانی می‌نماید. روش‌شناسی این مقاله با استفاده از کاربرد تحلیل پتنت‌های ثبت شده در فناوری نانو تشریح می‌گردد.

 

1- مقدمه
در طول سالیان گذشته، ظهور فناوری‌هایی با اهداف عمومی، مانند فناوری زیستی و فناوری نانو در بسیاری از فرصت‌های کارآفرینی شکوفا شده و کاربرد آن‌ها در حوزه‌های مختلف، توسعه یافته است. بر این اساس، بهره‌برداری از این فرصت‌های فناورانه با در نظر گرفتن رشد سریع اختراعات ثبت شده، مسئله‌ای ضروری برای دست‌یابی به مزایای رقابتی در صنایع مختلف محسوب می‌شود. برای رسیدن به این مهم، بسیاری از بنگاه‌ها در نظام‌های هوشمندی فناوری، برای بهبود قابلیت‌های فناورانه در فضای رقابتی امروز، سرمایه‌گذاری می‌کنند. هوشمندی فناوری به عنوان "نگهداری و تحویل فناوری اطلاعات به عنوان قسمتی از فرآیند که به وسیله آن، سازمان از فرصت‌ها و تهدیدات فناورانه آگاهی یافته و خود را در پاسخ به آن‌ها توسعه می‌دهد." تعریف می‌شود. فناوری اطلاعات به داده‌هایی که از منابع داخلی و خارجی جمع آوری شده است، متکی است. منابع خارجی که عموماً از داده‌های فاقد ساختار، مانند پتنت‌ها و... حاصل شده است، می‌تواند امتیازهای زیادی برای بنگاه به همراه داشته باشد. اگرچه در مورد اطلاعات مربوط به پتنت‌ها محدودیت‌هایی وجود دارد، اما تجزیه و تحلیل نظام‌مند پتنت‌ها بنگاه‌ها را قادر می‌سازد به‌شناسایی و ارزیابی فرصت‌های کارآفرینانه بپردازند‌. این وظیفه راهبردی نظام هوشمندی فناوری، از تصمیم‌گیری‌های مرتبط با تحقیق و توسعه بنگاه‌ها پشتیبانی می‌کند و لذا، نیازمند اقدامات مناسب به‌وسیله‌ دست‌اندرکاران هوشمندی فناوری در بنگاه‌هاست. در این بررسی، از میان اقدامات گوناگون مرتبط با هوشمندی فناوری، به ارائه یک کاربرد عملی از ارزیابی آخرین تحولات فناورانه[3]، به کمک تجزیه و تحلیل 5.002 خانواده پتنت نانولوله‌ها می‌پردازیم. فناوری نانو به عنوان فناوری کلیدی در سال‌های پیش‌رو شناخته شده و بیش از 60 کشور پروژه‌ها یا برنامه‌های ملی‌ در این حوزه طراحی نموده‌اند. البته اکثر این برنامه‌ها و پروژه‌ها، تا حدی متأثر از سند برنامه ملی فناوری نانو آمریکا[4] بوده‌اند. بنیاد ملی علوم آمریکا[5] بازاری با حجم یک تریلیون دلار برای محصولات فناوری نانو در 10 تا 15 سال پیش‌بینی نموده است. امروز بیش از 100 بنگاه در سراسر جهان نانولوله‌های کربنی تولید می‌کنند و انتظار می‌رود این تعداد بنگاه در پنج سال آینده به بیش از 200 بنگاه افزایش یابند. این در حالی است که بیش از هزار بنگاه و مؤسسه در سطح دنیا به طور جدی درگیر تحقیق و توسعه نانولوله‌های کربنی هستند. در نتیجه، اطلاعات پتنت‌های ثبت شده جهان در نانولوله‌ها عموماً غیر منسجم است. بنابراین، تحلیل و تفسیر آن‌ها نیازمند نظام هوشمندی فناوری نیرومندی است که قادر به درک فرصت‌های بازار باشد.

در این راستا، اطلاعات مربوط به پتنت‌ها می‌تواند به عنوان ابزار یادگیری، پشتیبان راهبردهای تحقیق و توسعه بنگاه محسوب شود. نظام هوشمندی فناوری به ارزیابی آخرین تحولات فناورانه صنعت، به عنوان پیش‌شرط‌‌شناسایی فرصت‌های فناورانه مناسب، برای نشان دادن ظرفیت‌های بالقوه و نیز محدودیت‌های آن‌ها می‌پردازد. به طور کلی هوشمندی فناوری به دنبال بهره‌جویی از فرصت‌های حاصل از تغییرات فناورانه است.

 

2- فعالیت‌های نظام هوشمندی فناوری
نظام هوشمندی فناوری را می‌توان به‌وسیله‌ یک مدل سه سطحی توصیف نمود که شامل؛ الف) سطح چارچوب، ب) سطح سیستم، ج) سطح فرآیند، می‌شود. در حالی که سطح چارچوب، اطلاعات مورد نیاز و شکاف‌های دانشی تصمیم‌گیران را توصیف می‌کند، سطح سیستم فعالیت‌هایی را که برای یک نظام هوشمندی فناوری موثر باید انجام شود، مورد بررسی قرار می‌دهد. سطح فرآیند نیز به تمام ابزارها و معیارهای مورد نیاز برای انجام فعالیت‌های مختلف مربوط به سطح سیستم می‌پردازد. سطح سیستم بر فعالیت‌های مدیران تحقیق و توسعه بنگاه‌ها که می‌بایست به ارزیابی و پایش روندهای فناوری بپردازند، تمرکز می‌نماید. مهم‌ترین فعالیت‌های این سطح عبارتند از: 1) ارزیابی آخرین تحولات فناوری. 2) تهیه پروفایل از روندها. 3)‌شناسایی فرصت‌ها و 4) آگاهی از تهدیدات.

در نهایت، نظام هوشمندی فناوری گزارشی جامع از این فعالیت‌ها همراه با تحلیل و جمع‌آوری داده‌ها از منابع در دسترس عموم فراهم می‌نماید. پتنت‌ها‌، به عنوان نمونه‌ای از اطلاعات در دسترس عموم، ویژگی یاد شده برای حصول گزارش جامع هوشمندی را دارا هستند. بنابراین، نظام هوشمندی فناوری فعالیت‌های مرتبط با ارزیابی فناوری را در بر می‌گیرد که هدف عمده آن، استفاده از اطلاعات در دسترس برای تصمیم‌گیری درباره آینده است. این فعالیت شامل دو اقدام مهم است: 1) فرآیند پویش.[6] 2) فرآیند پایش.[7]

فرآیند پویش به جمع‌آوری تمام داده‌های مرتبط با پتنت‌‌های ثبت شده، برای آگاهی پرسنل تحقیق و توسعه از خط سیرهای جدید فناورانه[8] گفته می‌شود. در ادامه، این اطلاعات می‌بایست در اختیار مدیران ارشد فعال در تدوین راهبردهای تحقیق و توسعه قرار گیرد. فرآیند پایش به‌شناسایی روندهای فناورانه فعلی و بالقوه جدید می‌پردازد. برای رسیدن به این هدف، این فرآیند به ارزیابی فناوری‌های نوظهور و رقابتی که به طور بالقوه می‌توانند بنیان یک کسب‌وکار را بر هم زنند، می‌پردازد.

 

ممکن است فرصت‌ها در راهبردهای بعدی تحقیق و توسعه در نظر گرفته شوند. این موضوع از طریق ارزیابی پتانسیل‌های بازار و نتایج سرمایه‌گذاری بر فناوری حاصل می‌شود. در مواجه با تهدیدات باید طرح‌های کاهشی و عکس‌العمل‌های مناسب به‌کار رود. اگرچه نظام هوشمندی فناوری می‌تواند به عنوان ابزاری مستقل، که از راهبردهای تحقیق و توسعه پشتیبانی می‌کند، مورد استفاده قرار گیرد، اما جهت تحقق این امر نیازمند تعریف ورودی‌های از پیش تعیین شده است. پیش نیازهای کلیدی آن عبارتند از؛ نیازهای بازار، مقولات اجتماعی و قانونی مرتبط با استفاده از فناوری‌های جدید، فناوری‌های کلیدی[9] و ارزیابی آخرین وضعیت فناوری (شکل1).

 

3- متدولوژی
در این بخش کاربرد عملی ارزیابی آخرین تحولات فناوری در حوزه فناوری نانو را مورد بررسی قرار می‌دهیم. در ادامه، مروری بر روش‌های تجزیه و تحلیل مورد استفاده در این پژوهش خواهیم داشت. رویکرد آماری مورد استفاده، بر داده‌های استخراج شده از پتنت‌ها استوار است. شروع هر تحلیل پتنت‌، وابسته به دسترسی به داده‌های قابل اعتماد، از دو منظر پوشش پایگاه داده و کیفیت داده‌ها است. پایگاه داده QPAT یکی از پایگاه‌های داده در دسترس است که ویژگی‌های قابل قبولی در سطح کشورهای مختلف جهان دارد. QPAT، پایگاه داده‌ای اینترنتی است که قابلیت جستجوی کلیه متون پتنت‌های ثبت شده در هشتاد کشور را از سال 1974 تا امروز دارد. QPATاطلاعات عمیق و جامعی درباره راهبردها، هزینه‌های تولید و محدودیت‌های محصولات، برای محققان بخش صنعت ارائه می‌کند. به طور کلی، بررسی پتنت‌ها در یک صنعت مشخص، روندها و جهت‌گیری‌های مهم صنعت را آشکار می‌کند.

تمرکز این تحقیق بر تحلیل فناوری نانو به دلیل پتانسیل‌های بازاری آن است. آز آن‌جایی که فناوری نانو بیشتر بر مقیاس مواد متمرکز است تا یک کاربرد خاص، حوزه این فناوری بسیار گسترده است. یک سنجه از گستردگی فناوری نانو، کلاس‌های اختصاص داده شده به پتنت‌های این حوزه است. سازمان بین‌المللی سرمایه فکری[10]، پتنت‌ها را در مجموعه‌هایی قابل جستجو در حوزه هر فناوری تقسیم می‌کند. در سطح اول، حوزه‌ها به عنوان کلاس[11] تعریف می‌شوند. کلاس‌ها نیز به دسته‌های کوچک‌تر با عنوان زیرکلاس[12] دسته‌بندی می‌شوند. یکی از کلاس‌های مهم فناوری نانو از نظر پتانسیل بازاری، نانولوله‌های کربنی است که در طیف وسیعی از صنایع، مانند؛ پلاستیک، کامپوزیت، برق، الکترونیک، انرژی و نیز گستره وسیعی از دیگر بخش‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با افزایش گسترده کاربری آن‌ها همگام با اقتصاد جهانی، نانولوله‌های کربنی، ماده‌ای مهم یا تقویت‌کننده در صنایع یاد شده به حساب می‌آیند.

با جستجو در کدهای بین‌المللی طبقه‌بندی پتنت‌ها[13] (IPC) و بررسی کلاس‌ B82 (فناوری نانو) ، 16.930 خانواده پتنت‌ ذیل آن یافت می‌شود، البته استاندارد IPC مشکلاتی نیز دارد. کلاس‌های سلسله مراتبی هر پنج سال یک‌بار مورد بازبینی قرار می‌گیرند و پتنت‌های قدیمی در IPC جدید دوباره دسته‌بندی نمی‌شوند و محققان برای اطمینان از حصول نتیجه‌ای جامع از کلاس‌های مرتبط، می‌بایست دسته‌بندی‌های قبلی IPC را نیز بررسی نمایند.

برای پرهیز از مواجهه با چنین مشکلاتی، و همین‌طور محدود نمودن جستجو به فناوری نانو، از منطق بولین[14] و ترکیبب چندین فیلد استفاده می‌نماییم. در جستجو‌های صورت گرفته در پتنت‌های مرتبط با فناوری نانو در فیلد عنوان، چکیده، کلمات کلیدی و کد IPC به جستجوی موارد مرتبط با نانولوله‌ها پرداخته شد. در مجموع، 5.002 خانواده پتنت‌ (16.343 عنوان پتنت) مرتبط با نانولوله‌ها که از سال 1974 تا سال 2012‌ ثبت شده‌اند،‌شناسایی گردیدند. این روش تحقیق ما را قادر می‌سازد که کاربردهای این فناوری‌ را در حوزه‌های مختلف پایش کنیم. در ابتدا پتنت‌های تحلیل شده نانولوله‌ها در سه سطح؛ کشور (گروه کشورها) ، مؤسسه صاحب امتیاز پتنت و حوزه فناوری (بر اساس زیر کلاس‌های IPC) مورد تحلیل قرار گرفت. شکل 2 تعداد کل پتنت‌های ثبت شده در هجده سال اخیر را نشان می‌دهد. شایان ذکر است که بیشترین ثبت پتنت‌ نانولوله‌ها در سال 2011 صورت گرفته، که نشان دهنده مرحله رشد در چرخه‌ عمر فناوری است.

 

در طی مرحله معرفی (1994-2004) افزایش نسبتاً کم و آهسته‌ای در تعداد پتنت‌‌های ثبت شده نانولوله‌ها مشاهده می‌شود. از طرف دیگر، مرحله رشد عموماً با افزایش نمایی مشخص می‌شود. در مورد نانولوله‌ها، پس از چهار سال ثبات در تعداد پتنت‌های ثبت شده، از سال 2008 تعداد پتنت‌های ثبت شده به سرعت افزایش یافته است. در نتیجه، نانولوله‌ها هنوز به مرحله بلوغ ]اشباع[ وارد نشده‌اند. شکل 3 توزیع جغرافیایی پتنت‌های نانولوله‌ها را براساس زمان ثبت در بیست سال گذشته (1992-2012) نشان می‌دهد. همان‌طور که در این شکل مشاهده می‌شود ایالات متحده و ژاپن بیشترین سرمایه‌گذاری را در نانولوله‌ها داشته‌اند.

 

روند ثبت پتنت‌های نانولوله‌ها از سال 2002 در این دو کشور به شدت افزایش یافته است. پس از آن‌ها، کشورهای کره (2006) و چین (2009) نیز مشاهده می‌شوند. اگرچه چین و کره جنوبی در حوزه نانولوله‌ها جزء کشورهای پیشرو محسوب می‌شوند، اما تعداد پتنت‌های ثبت شده به‌وسیله‌ آن‌ها از متوسط ​​جهانی بالاتر است. چین علاوه‌بر پیشرو بودن، در حال هم‌پایی[15] فناورانه نیز است. از بین کشورهای اتحادیه اروپا، فرانسه در تولید نانولوله‌ها پیشتاز است.

با وجود بیش از صد بنگاه فعال در تولید نانولوله‌ها، عمده پتنت‌های ثبت شده به‌وسیله‌ Hon Hai Precision Industry صورت گرفته است که هولدینگی تایوانی است و برای بنگاه‌های بزرگ دنیا، مانند؛ اپل، موتورولا، سونی، مایکروسافت و دل کار می‌کند. در رتبه‌های بعدی، سامسونگ (کره جنوبی) ، دانشگاه Tsinghua (چین) ، و انسیتوی فناوری هند[16] قرار دارند. شکل 4 رتبه‌بندی این مؤسسات را نشان می‌دهد.

 

 علاوه‌بر موارد یاد شده، تحلیل شبکه ارتباطات میان حوزه‌‌های فناوری نانولوله‌ها نیز صورت گرفته است. بر این اساس،‌شناسایی حوزه‌های فناوری براساس کلمات کلیدی پتنت‌ها (شکل 5) و کلاس‌های IPC (شکل 6) انجام شد. این تحلیل ما را قادر می‌سازد به‌شناسایی مهم‌ترین الگوهای رقابتی مؤسسات صاحب امتیاز پتنت و فعال در حوزه‌های فناوری بپردازیم. به عنوان مثال؛ سامسونگ، Hon Hai Precision Industry و دانشگاه Tsinghua بیشترین ارجاع در پتنت‌های ثبت شده مرتبط با نانولوله‌های کربنی را دارند. لذا، علاوه‌بر این‌که آن‌ها در این حوزه فناوری با هم رقابت می‌کنند، ممکن است به صورت هم‌زمان، ائتلاف پتنت نیز تشکیل دهند[17]. به طور کلی، این تحلیل نشان می‌دهد که بنگاه‌های پژوهشی و دانشگاه‌ها، بازیگران اصلی در شبکه‌های فناوری نانو هستند و دانش فناوری نانو از طریق رابطه نزدیک بین‌ آن‌ها خلق می‌شود.

 

4- بحث و نتیجه‌گیری
ارتقای نوآوری فناورانه، به استفاده از فرصت‌های فناورانه و پرهیز از تهدیدها نیازمند است. بنگاه‌ها می‌بایست به ارزیابی پیشرفت‌های فناورانه امروز و بالقوه‌ی آینده بپردازند. این تلاش، بر محصولات، خدمات و فرآیندهای آن‌ها تأثیرگذار است. در غیر این صورت، سرعت رو به افزایش تغییرات فناورانه، موجب افزایش ریسک‌هایی می‌شود ‌که بنگاه‌های مبتنی بر فناوری با آن مواجه‌اند. برای فائق آمدن بر این ریسک‌ها، بنگاه‌ها باید نسبت به‌شناسایی زودهنگام علائم بالقوه تغییرات اقدام نمایند. این تحقیق مثالی از یک کاربرد عملی است که می‌تواند برای پایش محیط فناورانه خارج از بنگاه مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از روش خوشه‌بندی، مجموعه‌ای از پتنت‌های موجود در پایگاه داده QPAT و مستندات پتنت‌های مرتبط با نانولوله‌ها (ثبت شده در 80 کشور مختلف) در خانواده‌های عمومی فناوری خوشه‌بندی شدند. تحلیل این خوشه‌ها، حاکی از راهبردهای توسعه فناوری نانو و رقابت بین توسعه‌دهندگان این فناوری است. در حال حاضر، نانولوله‌های کربنی 28 درصد از سهم کلی تقاضا در بازار نانومواد را به خود اختصاص داده‌اند. از نظر ظرفیت تولید، منطقه آسیا و اقیانوسیه پیشتاز است و آمریکای شمالی و اتحادیه اروپا در رده‌های بعدی قرار دارند. در یک محیط تجاری به شدت رقابتی، مهم‌ترین مزیت هر بنگاه و نهایتاٌ هر کشور، خلق مداوم مالکیت معنوی است. لذا، بنگاه‌ها باید بر فعالیت‌های توسعه نوآورانه فناوری، افزایش دارایی‌های معنوی کلیدی، سازمان‌دهی ائتلاف‌های پتنت و بهره‌گیری از مزایای حاصل از پتنت‌، برای بهبود شایستگی‌های خود تمرکز نمایند. از آن جایی که مالکیت معنوی برای حفاظت از حقوق مالکیت مخترع طراحی شده است، اگر یک بنگاه دارای فناوری پتنت‌شده‌ای باشد، هیچ بنگاه دیگری نمی‌تواند از فناوری ثبت شده بدون اجازه از صاحب امتیاز آن استفاده کند.

تحقیقات نشان می‌دهد مدیریت مناسب مالکیت معنوی به بنگاه‌ها در دست‌یابی به جایگاه ممتاز و دست‌یابی به مزیت رقابتی کمک شایانی می‌نماید. هاگلین[18] روش "ارزش‌گذاری مزیت رقابتی[19] " را به عنوان یکی از روش‌های ارزش‌گذاری دارایی‌های مالکیت معنوی پیشنهاد می‌کند. نگارندگان این مقاله نیز معتقدند مالکیت معنوی موجب بهبود مزیت رقابتی بنگاه می‌شود و مدیریت مناسب آن، کلید سودآوری بنگاه است. بنگاه‌ها می‌توانند با تحلیل داده‌های پتنت‌ها، استخراج اطلاعات آن‌ها و دست‌یابی به هوشمندی پتنت، از روند توسعه پتنت‌ها در گذشته و جهت‌گیری‌های تحقیق و توسعه در آینده آگاهی یابند. تحلیل محتوای پتنت نیز می‌تواند ابزاری مفید برای مقایسه شایستگی‌های فنی بین بنگاه‌ها محسوب شود و نهایتاً در تدوین برنامه‌ریزی راهبردی فنی بنگاه مورد استفاده قرار گیرد. لذا، آن‌چه مهم است تعداد پتنت‌هایی نیست که بنگاه صاحب امتیاز آن است، بلکه محتوای پتنت‌هاست که موجب سودآوری از دارایی‌های‌ معنوی و دست‌یابی به مزیت رقابتی می‌شود.

شواهد ارائه شده در این مقاله بر وجود ارتباط بین کیفیت‌ پتنت‌ها و تسلط رقابتی[20] دلالت دارد. هم‌راستا با این استدلال، تحلیل پتنت می‌تواند در هدایت تلاش‌های تحقیق و توسعه و شکل‌دهی به راهبردهای همکاری مورد استفاده قرار گیرد. اگرچه این تحقیق فقط یک فعالیت - ارزیابی آخرین تحولات - را پوشش می‌دهد، تلاش بر این بوده که بر اهمیت ارزش مالکیت معنوی و به طور خاص، ارزش پتنت‌ها و روش‌های تحلیل پتنت، به عنوان ابزاری برای یادگیری تأکید گردد.

 

منبع


D. Baglieri , F. Cesaroni , L. Orsi (2012). Learning from patents: an application of technology intelligence in nanotechnology. In Organization change and Information systems: working and living together in new ways.