關于3D打印技術中知識產權、標準化、產業化發展的若干思考＊

孫浩然，馬丹丹，劉 敏，楊 亞

（蕪湖職業技術學院，安徽 蕪湖 241000）

3D打印（3DP）技術是快速成型技術的一種，它與我們日常生活中常見的普通打印工作原理類似。普通打印時，打印材料是墨水和紙張，用打印機的噴頭以墨水作為原料，在紙張上進行二維打印，得到所需要的文字或圖案；而3D打印技術是使用金屬、塑料、陶瓷等各種實實在在的“打印材料”，通過打印技術逐層堆積進行三維實體構造，由數字模型實現三維實物的構造。因此，這種技術也被稱為3D立體打印技術。

3D打印屬于快速成形，相對于傳統的材料成形技術具有很多的優點。除了生物3D打印等特殊領域，在傳統的工業生產中，運用3D打印技術也具有成本低廉、設計和生產周期短等突出特點。3D打印技術屬于新興產業和先進制造技術，在3D打印技術上取得領先地位，占領技術高地，對于我國的現代化制造技術在國際上追求領先地位，實現工業強國具有重要意義。

本文主要敘述對于我國3D打印技術知識產權、標準化、產業化發展中若干問題的思考，以尋求我國3D打印產業快速良好發展、在國際競爭中搶占技術話語權、加快我國向工業強國邁進的途徑。

1 3D打印技術概述

從材料成形技術的分類上來說，3D打印技術屬于快速成形技術。根據3D打印技術的特點以及使用的打印材料的不同，其主要有熔融沉積快速成型（FDM）、光固化成型（SLA）、選擇性激光燒結（SLS）、分成實體制造（LOM）、電子束自由成形制造（EBF）等類型。

下面以熔融沉積制造（FDM）技術為例來說明。熔融沉積制造（FDM）技術是3D打印技術領域中的一種，也是應用最為廣泛的類型，是將各種絲材（比如工程塑料ABS等）加熱熔化進而堆積成型的方法。它的基本原理是，利用計算機進行產品的三維造型設計，然后利用計算機切片軟件切片，將程序導入到3D打印機的控制系統中，使得3D打印機的擠出頭按照程序指定的路徑和步驟運行，讓打印材料按照預定路徑紙層疊堆積并冷卻固化成型，從而得到所需形狀和尺寸的產品。例如，在傳統工業中，設計、試制一個樣品需要較長的周期和較高的成本。但是，利用3D打印快速成型技術可以實現原料“零”浪費，大大加快研發速度，縮短生產周期，降低生產成本。

2 歐美3D打印技術及行業現狀

3D打印技術出現的比較晚，產生于20世紀90年代中期。具有標志性的事件是，1986年美國科學家Charles Hull開發、設計了第一臺商業3D打印機。經過30多年的發展，3D打印技術取得了較大的發展，在許多領域發揮著重要的作用，例如醫學領域的生物3D打印技術。

美國和歐盟的3D打印技術都達到了一定的高度，在國際市場上具有一定的技術優勢。目前，美國最大的標準組織ASTM已經率先公布了3D打印在材料領域的標準。歐盟則對3D打印產業做了整體的遠景規劃，出臺了“3D打印標準化路線圖”。

3 對我國3D打印技術及行業現狀的思考

與發達國家相比，我國的3D打印技術及其產業起步晚，但發展追趕速度比較快。因為3D打印技術在工業生產中的獨特地位及其智能制造技術的屬性，它被劃分進需要加強的技術領域，對于民用和軍事意義重大，已引起國家相關部門的重視。但目前暫時還尚未出臺相關國家標準或行業標準，3D打印技術離標準化、產業化還有一段距離，還有很長的路要走。2014年，我國3D打印技術首個行業標準已經正式立項。3D打印技術未來若干年內可能陸續出臺的一些技術標準，不僅包括推薦性的行業標準，還可能出現帶強制性要求的國家標準。這些都反映出我國的3D打印技術的產業化大發展已經被提上日程。

現階段，社會各界對我國3D打印產業的普遍看法是依然落后，但3D打印技術是未來制造業的重要技術、關鍵技術，關乎著未來中國制造業的發展，于是，它引起了各相關企業甚至政府部門的關注。由此，大家普遍提出的一個觀點是，關于3D打印技術，美國已經出臺公布了個別的行業標準，而歐盟更是提出較完整的“3D打印標準化路線圖”，我們是否足夠重視，我們能否加快、加速，后起而直追？關心民族產業的輿論和基調是主流看法。在本文中，筆者提出的觀點是，我們應該加快加速發展3D打印技術，加大資金、人員的投入力度，但無需在全面推出行業標準這一點上有過大壓力，而是應該在國家戰略的視角下，將發展重心放在加速技術研發和建立、完善好知識產權與標準化的協調機制上。

4 3D打印技術中的標準化問題

所謂“標準化”，即為適應科學發展和組織生產的需要，在產品質量、品種規格、零部件通用等方面，規范統一的技術標準，主要包括制訂、發布和實施的過程。標準化在保障產品統一性、互換性、通用化，提高生產率和促進科技成果產業化等方面具有重要意義。

標準化具有推廣普及的公共屬性，不論是強制性標準和推薦性標準，都會使得企業的生產行為乃至研發行為具有無形的被約束性。3D打印技術出現才3D多年，時間比較短，在概念、技術領域，甚至是可能相對應的某些基礎科學的研究都很不成熟，即使是美國和歐盟也明顯處于起步期。因此，從推動3D打印技術快速、高速發展的角度看，最有效的方法是加大資金、人員的投入力度，從政策上引導、促進各個3D打印企業的發展。百花開放，百家爭鳴，力求使與3D打印相關的各技術領域都得到極大的發展，擁有蓬勃的發展生機。顯而易見，一味而沒有注重戰略布局的強調出臺限制性技術標準，將或多或少會出現限制其自由發展的情況。3D打印技術是一個尚且“年輕”的行業，國家標準有強制性和推薦性2種，行業標準為推薦性標準。在3D打印行業尚不成熟、不完善的時候，在沒有必要的情況下，今后我們理應盡量使用推薦性標準，避免使用強制性標準。這些都是從推動3D打印行業較自由、良好高速發展的角度來考慮的，是推動其發展較為有利的建議。

下面，我們從另一方面說說大力發展3D打印技術的自主研發，積極申報3D打印技術方面的知識產權，從國家層面上在國內和國外對3D打印技術的知識產權進行戰略布局的重要性。

5 3D打印技術中的知識產權問題

知識產權即專利權，又被稱為“知識所屬權”，它是指權利人對其智力勞動所創作的成果享有的財產權利，一般具有時效性。從專利制度的發展歷史來看，科學技術的發展是專利制度產生和發展演變的內在動因，但反過來對知識產權的保護又有利于激發權利人的創造積極性，推動科技進步和創新。專利權具有專屬所有的私權屬性。

由于3D打印技術僅有30多年的歷史，是未來的朝陽產業，但它也有很不完善、很不成熟的缺點。目前，3D打印行業擁有的發明專利、實用新型專利數量比較少，質量和深度也有限。而知識產權在現代社會中的作用不言而喻，專利權人能夠依據其具有的權利獲取合理的利益分配，可以激勵新發明創造的出現；專利信息公開制度，能促進技術的交流和傳播；專利許可制度則可以推動科研成果的轉化和推廣。專利不僅可以激勵新的創造，還可以促進原有技術的推廣，更是國家提高行業戰略布局對外競爭的有力手段。因此，國內專利和國際專利我們都不能忽視，而應高度重視。

從某種方面來說，擁有知識產權的數量和質量也是3D技術行業成熟與否的標志。這些數據參數也是我們有計劃、有安排地推進行業發展的參考。優先發展技術，重視知識產權，有重點布局地推出行業標準和國家標準，是一種推動行業發展與提高競爭力的有力方法。

6 專利權、標準化協調機制的補充

近些年來，由于大量的專利被吸收進行業標準或者國家標準，在行業中推廣技術標準時，可能會涉及被吸收進入行業標準或國家標準的專利內容，涉及擁有相關專利、專利權的專利權人。

目前，專利權與標準化的矛盾沖突不僅存在于3D打印行業，在所有行業中，它都是不能被忽視的問題。專利權的私權屬性與標準的公共屬性的沖突，關鍵在于相關利益的分配。專利權人往往希望得到利益最大化，而標準使用人往往希望減少使用標準的成本。

專利許可使用原則是標準化組織專利政策的核心內容，目前國際上主要有3種模式：①提出公平、合理、無歧視許可模式的RAND 許可模式；②Ex Ante RAND 模式又被稱為事先披露許可條件模式；③固定價格許可模式。每種模式有其優勢，也有其缺點，都有難以解決沖突的案例。筆者認為，從強制性標準和推薦性標準的角度來處理這個問題比較合適，不論哪種標準，都需要修改專利法方面的部分內容。當前，實用新型專利的保護期限是10年，發明專利的保護期限是20年。對于強制性標準來說，一旦專利中的技術性內容被標準所吸收采納，便具有強制推廣性，理應縮小專利權人的專利權利，比如縮短專利權利的保護期限。這樣做，在標準制訂或修改時，能更積極地吸收比較新的專利技術，促使行業技術更新。此外，相對于推薦性標準，在制訂強制性標準時，應規定專利權人只能獲得相對推薦性標準較少的收益。專利即便是被推薦性標準吸納采用，也應該考慮在標準中對專利權人可以獲得的收益進行限制，以免專利權人的專利權利因為標準的采用而被放大。這些提法是以上3種專利許可使用原則的補充。

7 3D打印技術中的產業化問題

產業化的定義是，在市場經濟條件下，某種產業從行業需求出發，以效益為目標，依靠專業服務和質量管理形成系列化和品牌化的規模行業的經營方式和組織形式。

在3D打印技術中，產業化指的是在國內（國際）市場 中形成自有的系列和品牌，占據一定市場份額，在技術領域中處于領先地位。

綜上所述，協調處理好3D打印技術中的知識產權、標準化問題可以更好地實現其產業化發展，從而使我國的3D打印技術處于技術領先地位。

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