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＊

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。

7 3D打印技术中的产业化问题

产业化的定义是，在市场经济条件下，某种产业从行业需求出发，以效益为目标，依靠专业服务和质量管理形成系列化和品牌化的规模行业的经营方式和组织形式。

在3D打印技术中，产业化指的是在国内（国际）市场 中形成自有的系列和品牌，占据一定市场份额，在技术领域中处于领先地位。

综上所述，协调处理好3D打印技术中的知识产权、标准化问题可以更好地实现其产业化发展，从而使我国的3D打印技术处于技术领先地位。

［1］黄树槐，肖跃加，莫健华，等.快速成形技术的展望［J］.中国机械工程，2000，11（2）：195-200.

［2］蔡宗健.标准化在知识经济和技术创新中的重要地位和作用［J］.西南造纸，2000（2）：36.

［3］杜宇雷，孙菲菲，原光，等.3D打印材料的发展现状［J］.徐州工程学院学报（自然科学版），2014，29（1）：20-24.

［4］郭济环.标准与专利的融合、冲突与协调——基于国家标准化战略之考察［D］.北京：中国政法大学，2011.

［5］王颖，袁艳萍，陈继民.3D打印技术在模具制造中的应用［J］.电加工与模具，2016（s1）：14-17.