关于3D打印技术中知识产权、标准化、产业化发展的若干思考＊

2018-11-30孙浩然马丹丹

科技与创新 2018年5期

孙浩然，马丹丹，刘敏，杨亚

（芜湖职业技术学院，安徽芜湖 241000）

3D打印（3DP）技术是快速成型技术的一种，它与我们日常生活中常见的普通打印工作原理类似。普通打印时，打印材料是墨水和纸张，用打印机的喷头以墨水作为原料，在纸张上进行二维打印，得到所需要的文字或图案；而3D打印技术是使用金属、塑料、陶瓷等各种实实在在的“打印材料”，通过打印技术逐层堆积进行三维实体构造，由数字模型实现三维实物的构造。因此，这种技术也被称为3D立体打印技术。

3D打印属于快速成形，相对于传统的材料成形技术具有很多的优点。除了生物3D打印等特殊领域，在传统的工业生产中，运用3D打印技术也具有成本低廉、设计和生产周期短等突出特点。3D打印技术属于新兴产业和先进制造技术，在3D打印技术上取得领先地位，占领技术高地，对于我国的现代化制造技术在国际上追求领先地位，实现工业强国具有重要意义。

本文主要叙述对于我国3D打印技术知识产权、标准化、产业化发展中若干问题的思考，以寻求我国3D打印产业快速良好发展、在国际竞争中抢占技术话语权、加快我国向工业强国迈进的途径。

1 3D打印技术概述

从材料成形技术的分类上来说，3D打印技术属于快速成形技术。根据3D打印技术的特点以及使用的打印材料的不同，其主要有熔融沉积快速成型（FDM）、光固化成型（SLA）、选择性激光烧结（SLS）、分成实体制造（LOM）、电子束自由成形制造（EBF）等类型。

下面以熔融沉积制造（FDM）技术为例来说明。熔融沉积制造（FDM）技术是3D打印技术领域中的一种，也是应用最为广泛的类型，是将各种丝材（比如工程塑料ABS等）加热熔化进而堆积成型的方法。它的基本原理是，利用计算机进行产品的三维造型设计，然后利用计算机切片软件切片，将程序导入到3D打印机的控制系统中，使得3D打印机的挤出头按照程序指定的路径和步骤运行，让打印材料按照预定路径纸层叠堆积并冷却固化成型，从而得到所需形状和尺寸的产品。例如，在传统工业中，设计、试制一个样品需要较长的周期和较高的成本。但是，利用3D打印快速成型技术可以实现原料“零”浪费，大大加快研发速度，缩短生产周期，降低生产成本。

2 欧美3D打印技术及行业现状

3D打印技术出现的比较晚，产生于20世纪90年代中期。具有标志性的事件是，1986年美国科学家Charles Hull开发、设计了第一台商业3D打印机。经过30多年的发展，3D打印技术取得了较大的发展，在许多领域发挥着重要的作用，例如医学领域的生物3D打印技术。

美国和欧盟的3D打印技术都达到了一定的高度，在国际市场上具有一定的技术优势。目前，美国最大的标准组织ASTM已经率先公布了3D打印在材料领域的标准。欧盟则对3D打印产业做了整体的远景规划，出台了“3D打印标准化路线图”。

3 对我国3D打印技术及行业现状的思考

与发达国家相比，我国的3D打印技术及其产业起步晚，但发展追赶速度比较快。因为3D打印技术在工业生产中的独特地位及其智能制造技术的属性，它被划分进需要加强的技术领域，对于民用和军事意义重大，已引起国家相关部门的重视。但目前暂时还尚未出台相关国家标准或行业标准，3D打印技术离标准化、产业化还有一段距离，还有很长的路要走。2014年，我国3D打印技术首个行业标准已经正式立项。3D打印技术未来若干年内可能陆续出台的一些技术标准，不仅包括推荐性的行业标准，还可能出现带强制性要求的国家标准。这些都反映出我国的3D打印技术的产业化大发展已经被提上日程。

现阶段，社会各界对我国3D打印产业的普遍看法是依然落后，但3D打印技术是未来制造业的重要技术、关键技术，关乎着未来中国制造业的发展，于是，它引起了各相关企业甚至政府部门的关注。由此，大家普遍提出的一个观点是，关于3D打印技术，美国已经出台公布了个别的行业标准，而欧盟更是提出较完整的“3D打印标准化路线图”，我们是否足够重视，我们能否加快、加速，后起而直追？关心民族产业的舆论和基调是主流看法。在本文中，笔者提出的观点是，我们应该加快加速发展3D打印技术，加大资金、人员的投入力度，但无需在全面推出行业标准这一点上有过大压力，而是应该在国家战略的视角下，将发展重心放在加速技术研发和建立、完善好知识产权与标准化的协调机制上。

4 3D打印技术中的标准化问题

所谓“标准化”，即为适应科学发展和组织生产的需要，在产品质量、品种规格、零部件通用等方面，规范统一的技术标准，主要包括制订、发布和实施的过程。标准化在保障产品统一性、互换性、通用化，提高生产率和促进科技成果产业化等方面具有重要意义。

标准化具有推广普及的公共属性，不论是强制性标准和推荐性标准，都会使得企业的生产行为乃至研发行为具有无形的被约束性。3D打印技术出现才3D多年，时间比较短，在概念、技术领域，甚至是可能相对应的某些基础科学的研究都很不成熟，即使是美国和欧盟也明显处于起步期。因此，从推动3D打印技术快速、高速发展的角度看，最有效的方法是加大资金、人员的投入力度，从政策上引导、促进各个3D打印企业的发展。百花开放，百家争鸣，力求使与3D打印相关的各技术领域都得到极大的发展，拥有蓬勃的发展生机。显而易见，一味而没有注重战略布局的强调出台限制性技术标准，将或多或少会出现限制其自由发展的情况。3D打印技术是一个尚且“年轻”的行业，国家标准有强制性和推荐性2种，行业标准为推荐性标准。在3D打印行业尚不成熟、不完善的时候，在没有必要的情况下，今后我们理应尽量使用推荐性标准，避免使用强制性标准。这些都是从推动3D打印行业较自由、良好高速发展的角度来考虑的，是推动其发展较为有利的建议。

下面，我们从另一方面说说大力发展3D打印技术的自主研发，积极申报3D打印技术方面的知识产权，从国家层面上在国内和国外对3D打印技术的知识产权进行战略布局的重要性。

5 3D打印技术中的知识产权问题

知识产权即专利权，又被称为“知识所属权”，它是指权利人对其智力劳动所创作的成果享有的财产权利，一般具有时效性。从专利制度的发展历史来看，科学技术的发展是专利制度产生和发展演变的内在动因，但反过来对知识产权的保护又有利于激发权利人的创造积极性，推动科技进步和创新。专利权具有专属所有的私权属性。

由于3D打印技术仅有30多年的历史，是未来的朝阳产业，但它也有很不完善、很不成熟的缺点。目前，3D打印行业拥有的发明专利、实用新型专利数量比较少，质量和深度也有限。而知识产权在现代社会中的作用不言而喻，专利权人能够依据其具有的权利获取合理的利益分配，可以激励新发明创造的出现；专利信息公开制度，能促进技术的交流和传播；专利许可制度则可以推动科研成果的转化和推广。专利不仅可以激励新的创造，还可以促进原有技术的推广，更是国家提高行业战略布局对外竞争的有力手段。因此，国内专利和国际专利我们都不能忽视，而应高度重视。

从某种方面来说，拥有知识产权的数量和质量也是3D技术行业成熟与否的标志。这些数据参数也是我们有计划、有安排地推进行业发展的参考。优先发展技术，重视知识产权，有重点布局地推出行业标准和国家标准，是一种推动行业发展与提高竞争力的有力方法。

6 专利权、标准化协调机制的补充

近些年来，由于大量的专利被吸收进行业标准或者国家标准，在行业中推广技术标准时，可能会涉及被吸收进入行业标准或国家标准的专利内容，涉及拥有相关专利、专利权的专利权人。

目前，专利权与标准化的矛盾冲突不仅存在于3D打印行业，在所有行业中，它都是不能被忽视的问题。专利权的私权属性与标准的公共属性的冲突，关键在于相关利益的分配。专利权人往往希望得到利益最大化，而标准使用人往往希望减少使用标准的成本。

专利许可使用原则是标准化组织专利政策的核心内容，目前国际上主要有3种模式：①提出公平、合理、无歧视许可模式的RAND 许可模式；②Ex Ante RAND 模式又被称为事先披露许可条件模式；③固定价格许可模式。每种模式有其优势，也有其缺点，都有难以解决冲突的案例。笔者认为，从强制性标准和推荐性标准的角度来处理这个问题比较合适，不论哪种标准，都需要修改专利法方面的部分内容。当前，实用新型专利的保护期限是10年，发明专利的保护期限是20年。对于强制性标准来说，一旦专利中的技术性内容被标准所吸收采纳，便具有强制推广性，理应缩小专利权人的专利权利，比如缩短专利权利的保护期限。这样做，在标准制订或修改时，能更积极地吸收比较新的专利技术，促使行业技术更新。此外，相对于推荐性标准，在制订强制性标准时，应规定专利权人只能获得相对推荐性标准较少的收益。专利即便是被推荐性标准吸纳采用，也应该考虑在标准中对专利权人可以获得的收益进行限制，以免专利权人的专利权利因为标准的采用而被放大。这些提法是以上3种专利许可使用原则的补充。