Beispielhafte statistische Auswertung von Patentdaten im Bereich additive Fertigungsverfahren - Teil 2

Auf dieser Seite wird eine »Patent-Heatmap« vorgestellt, in die bibliografische Klassifikationsdaten aller 13.103 Erfindungen geflossen sind, die am 25.12.2020 mit der Suche nach Patentdokumenten, die in die Hauptgruppe B33Y 80/00 klassifiziert sind, gefunden wurden. Für diese Heatmap wurden alle 50.953 Veröffentlichungen der Erfindungen hinsichtlich ihres frühesten Anmeldejahres und ihrer Klassifikationen auf Unterklassen-Niveau ausgewertet.

Die Daten sind auf der y-Achse nach frühestem Anmeldejahr eingeordnet, und auf der x-Achse gemäß der für die Erfindungen gefundenen Klassifikationen. Auf eine Beschriftung der Achsen ist verzichtet worden. Je größer die Häufigkeit einer Klassifikation für ein Anmeldejahr ist, desto mehr ändert sich die Farbe des Datenpunkts von blau nach rot, wie von der Farbskala rechts angezeigt.

Die Heatmap kann mit einem Zeigegerät wie einer Computermaus oder durch Berührung genutzt werden. Hilfreich ist die Werkzeugleiste (Toolbar) unten, mit der beispielsweise in die Grafik hineingezoomt werden kann, z. B. mit dem »Box-Zoom-Tool« bei gedrückter linker Maustaste. Nach Hineinzoomen kann die Grafik mit dem »Pan-Tool« bei gedrückter linker Maustaste auch hin- und herbewegt werden. Auch der »Reset-Button« kann sich als nützlich erweisen.

Beim Zeigen auf einen Datenpunkt werden das Anmeldejahr, die betreffende Unterklasse und ihr CPC- beziehungsweise IPC-Titel, die Anzahl der für das entsprechende Anmeldejahr gefundenen Patentdokumente (Häufigkeit), und die relative Häufigkeit angezeigt. Die relative Häufigkeit gibt das Verhältnis der Häufigkeit zum Maximalwert der Verteilung an, der bei 2384 Erfindungen liegt, die in 2018 in die Hauptgruppe B33Y 80/00 eingeordnet wurden.

Mit dieser Heatmap kann in den Daten gesurft werden, und so sind - auf Unterklassen-Niveau - Klassifikationen zu finden, die beispielsweise auf Produkte oder Produktgruppen hinweisen und damit die Verbundenheit der additiven Fertigungsverfahren mit anderen Technologien anzeigen, zeitlich und quantitativ.

Es kann festgestellt werden, wann wieviele Patente angemeldet wurden, die die Herstellung von Schuhen, Strömungsmaschinen, Getrieben, Gasturbinenanlagen beziehungsweise Strahltriebwerken, Messgeräten wie Uhren, Wärmetauschern oder Wärmeübertragungsvorrichtungen, Gebäude(teile)n, Lebensmitteln oder Bekleidung - um nur einige zu nennen - betreffen.

Wie schon im ersten Teil dieser statistischen Auswertung zu Erfindungen ausgeführt, die durch additive Fertigungsverfahren hergestellte Produkte betreffen, deuten natürlich nicht alle Klassifikationen auf entsprechende Produkte hin. Erfindungen werden häufig mehrere Klassifikationen zugewiesen, und im vorliegenden Fall können sie sich auch auf die zum Druck verwendeten Materialien, auf die Drucker beziehungsweise Teile davon, auf andere Geräte und beispielsweise die Datenverarbeitung beziehen.

In Heatmaps, die wie oben abgebildet Klassifikationsdaten von Patentdatensätzen - beispielsweise aus Klassifikationsabfragen - auf die gesamten, durch die Klassifikationen definierten Technologiefelder (Kategorien) auf Unterklassen-Niveau abbilden, können die Patentdaten maximal 673 verschiedenen Technologien zugewiesen werden. Das war in 2020 die Zahl der IPC/CPC-Unterklassen von A01B bis Y10T.

In solchen Heatmaps wird jede vergebene Unterklasse (Kategorie) pro Erfindung nur einmal gezählt, egal, wie viele Veröffentlichungen die Erfindung aufweist - und unabhängig von der Zahl der Einordnungen in ein- und dieselbe Unterklasse.

In der Heatmap wird jeder Datenpunkt als Rechteck dargestellt. Bei einer Mindestbreite der Rechtecke von 2 Pixeln kann sich damit eine Breite der Heatmap von mehr als 1300 Pixeln ergeben. Wenn auch andere Bestandteile solcher Grafiken berücksichtigt werden, ist für die vollständige Betrachtung ein Bildschirm mit einer »Full HD«-Auflösung nötig.

In der vorliegenden Heatmap, die die Co-Klassifikationen der Hauptgruppe B33Y 80/00 abbildet, sind 544 der maximal 673 Unterklassen mit Daten belegt.

Um die Breite zu minimieren, sind die Kategorien der x-Achse (Unterklassen), für die keine Daten gefunden wurden, auf eine Breite von einem Pixel eingestellt worden. Ein Beispiel dafür ist die Kategorie »Unterklasse G16Y«. Zwischen den Unterklassen G16H und G16Z ist ein schmalerer dunkelblauer Spalt zu erkennen - natürlich erst nach Hineinzoomen -, der auf eine Kategorie ohne Daten hinweist. In die Unterklasse G16Y werden Erfindungen klassifiziert, die das Internet der Dinge betreffen.

Das Fehlen von Daten für die Unterklasse G16Y in der vorliegenden Heatmap zeigt, dass selbst das Erkennen von fehlenden Daten inspirierend sein könnte. Zum Zeitpunkt der Datenerfassung wurde kein Patentdokument gefunden, das in B33Y 80/00 und G16Y klassifiziert war, also kein Dokument, das so deutlich die Technologie »Herstellung von Produkten durch ein additives Fertigungsverfahren« mit den Technologien, die das Internet der Dinge betreffen, miteinander in Verbindung brachte, dass eine entsprechende kombinierte Klassifikation erfolgte.

Beispielsweise könnte eine zum Patent angemeldete Software-Hardware-Kombination, die »aus der Ferne« einen 3D-Drucker steuert, möglicherweise entsprechend klassifiziert sein und die Lücke in der Heatmap füllen.

Die B33Y 80/00-Heatmap oben ist logarithmisch farbcodiert. Wie diese Heatmap bei linearer Farbgebung aussieht, welche Auswirkungen das auf die »Lesbarkeit« hat und welche weiteren Methoden zur Darstellung möglich sind, wird hier beschrieben. Außerdem wird dort der Begriff der Patentklassifikationen erklärt.

Wenn eine solche Heatmap - losgelöst vom Thema additive Fertigungsverfahren - das Ergebnis einer Patentrecherche ist, die eine Menge von Patentdokumenten liefert, die eigene Technologien oder Produkte betreffen, dann könnten in der Heatmap Anwendungen für eigene Produkte gefunden werden, die trotz Studium der Fachliteratur oder dem Besuch von Messen unbekannt sind. Die Auswertung solcher Heatmaps könnte also eine Methode sein, um neue Märkte für Produkte zu finden.

Zuletzt sei noch darauf hingewiesen, dass diese breiten Heatmaps auf Unterklassen-Niveau auch zum Anmeldervergleich genutzt werden können, indem die Daten zweier Anmelder nebeneinander gestellt werden, wie hier auf Untergruppen-Niveau gezeigt. Dann ist zur vollständigen Betrachtung allerdings ein Bildschirm mit 4k-Auflösung angemessen. Und die Anmelder sollten ein ansehnliches Patentportfolio aufweisen. In Betracht kommt auch ein Vergleich Anmelder versus »Rest der Welt«.