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2014/01/30

什麼都能印 印什麼都不奇怪? 3D 列印大進擊 擁專利淘金

【文/馮震宇】



最近幾年,由於智慧化製造的風起雲湧,再加上相關技術的快速進展與需求的強勢,使得3D列印技術成為各國重點發展的科技領域之一。不僅美國總統歐巴馬在2013年國情咨文指出,將大量投資並發展3D列印技術,使美國成為未來全球製造的領先者;大陸工信部也不甘示弱,明確表態將推動3D列印技術產業化,並制定中長期發展策略,以鼓勵3D列印技術的發展。面對
【文/馮震宇】



最近幾年,由於智慧化製造的風起雲湧,再加上相關技術的快速進展與需求的強勢,使得3D列印技術成為各國重點發展的科技領域之一。不僅美國總統歐巴馬在2013年國情咨文指出,將大量投資並發展3D列印技術,使美國成為未來全球製造的領先者;大陸工信部也不甘示弱,明確表態將推動3D列印技術產業化,並制定中長期發展策略,以鼓勵3D列印技術的發展。面對各國大張旗鼓發展3D列印技術的趨勢,《經濟學人》雜誌更將3D列印技術喻為第三次工業革命技術。
然而,也有另一派對3D列印持相對保守的見解。但不論如何,3D列印技術的創新與影響已經逐漸開始顛覆傳統,例如:在傳統技術條件下需要運用模具或其他複雜工藝才能完成的製作,現在只需輕輕一按滑鼠,即可列印出一些簡單的工藝品及玩具;若是運用專業3D印表機,甚至特殊的人體器官、槍枝、各種零組件、甚至食品,都可以被列印出來。
由於3D列印非常適合用在客製化和原型商品上,讓生產價格具有相當的優勢,因此未來可能會發展出與目前集中化大量生產模式相反的趨勢,也就是消費者可以直接從網路下載所需產品的3D列印資料,直接在家中列印,不但可以省去運輸費用,也可以降低成本且具有環保效果。但是此種結果,也引發出許多法律問題,並已經對3D列印技術的未來發展帶來隱憂。
值得特別注意的是,智慧財產權中的專利、著作權與商標等問題無法解決,不論是生產3D印表機的業者,或是使用該印表機的使用者,都可能會面臨法律風險;也可以說,法律爭議正隨著3D列印技術的發展如影隨形地滋長。
搶奪先機 各國政策壓境
為了掌握3D列印發展的契機,並提升各國製造業的競爭力,歐美等國政府紛紛將3D列印技術納入國家發展戰略規劃之中。例如:英國政府自2011年開始就持續增加3D製造技術的研發經費;美國歐巴馬總統在2013年2月國情咨文明確宣示,將在美國15個城市建立3D列印研發中心,使美國在3D列印技術領域能取得壟斷性優勢,並宣布將對3D列印技術等3大技術領域投入10億美元,以協助美國製造體系的改革,也將3D列印技術導入其他尖端應用,例如NASA所主導的太空科技領域。
大陸為對抗美國壟斷的意圖,成立「中國3D列印技術產業聯盟」,亦將成立10座創新發展中心,以布局產業的技術創新與差異化調整,並作為「戰略轉型計畫」的重要依據之一。新加坡政府也宣布將投入5億美元發展高端3D列印技術。
在各國政策支持下,3D列印應用發展迅速,2014年美國消費性電子展(Consumer Electronic Shows, CES) 中更出現3D專區,展示3D在醫療器材、航太科技、汽車工業、甚至食品方面的應用。至於民間,許多科技業者也掌握此一契機,紛紛提供各式各樣的服務。例如:微軟已經宣佈將在其Windows 8.1作業系統中提供支援3D列印的功能,並能支援目前已經販售的各式3D印表機。此外,為協助業者利用3D印表機列印設計原型的業者如Shapeways等類型的公司,以及提供使用者上傳或下載3D設計圖或電腦CAD的平台服務業者如Thingiverse.com, PirateBay等,也相繼出現,透過上下游業者與服務提供者的共同努力,使得3D 列印正以飛快的速度建構起產業鏈與價值鏈。根據市調公司Wohlers Associate調查,全球3D列印產業的營收由2005年8億美元成長到2021年的108億美元,凸顯出成長的潛力。
期限屆滿 再創3D 列印專利淘金潮
3D列印在近年呈現暴衝式成長的原因,主要在於3D列印技術的基本專利紛紛到期所致。舉例來說,立體平版列印(SLA)在2004年專利屆滿;2006年兩件與選擇性雷射燒結(SLS)技術有關的基礎專利屆滿;2009年融合沈積模式(FDM)技術的主要專利屆滿;而在2010年,由MIT發展的3D列印技術(3DP)的專利亦屆滿。
再加上開放原始碼風潮也吹到了3D列印領域,如2004年成立的開放式快速複製平台(RepRap),使得許多業者如MakerBot, Fab@Home等紛紛加入,將FDM技術原本每台高達1萬5千~3萬美元的價格,迅速降低至3百~5百美元左右;像是國內金寶旗下三緯國際定價499美元的平價3D列印機da Vinci1.0,在2014年CES 就以低價格、高性能價比拿下編輯首選大獎,且由於門檻的降低,僅在2010年到2013年間,低階印表機的銷量就高達4萬千台。
而此等發展的軌跡有可能在2014年再次出現。這是因為攸關3D選擇性雷射燒結(SLS)技術的其他關鍵專利即將在2014年第一季開始陸續屆滿,由於SLS技術可以提高3D列印品質,又可有效降低印表機的成本,因此將有助於大幅降低3D雷射印表機的價格,達到一般人所能接受的價格甜蜜點。也因為如此,已經有許多業者摩拳擦掌準備加入,甚至有些業者已經等不及搶先加入戰局。而在FDM的前例與眾多業者加入的趨勢下,有專家估計3D雷射印表機的價格將會重蹈覆轍,最終價格將低於5百美元。
若觀察目前3D列印專利大多掌握在最先研發3D列印的美國企業手中。從1977年第一件3D 列印專利核發之後,幾乎所有運用堆疊方式的想法都紛紛被申請專利。縱使在基礎專利紛紛屆滿之際,由於專利權人仍不斷申請新的改良專利,使得專利成為3D列印技術揮之不去的勝敗關鍵。
根據美國專利商標局的統計,過去十年,其所受理的3D列印專利已經超過6千8百件;自2003年開始,美國專利商標局則核准超過3千5百件3D列印的專利;特別是從2007年開始,專利申請案件開始快速增加,達到每年7百件左右的申請案件。在金融海嘯的陰影下,3D列印專利卻逆勢成長,形成新一波的專利淘金潮。
什麼都能印?引發法律爭議
雖然3D列印有其優點,但是卻也不可避免地對現行的法律與制度帶來挑戰,這是因為3D列印帶來的侵權問題將導致製造商,甚至是使用者的法律責任。相對的,3D列印的普及也可能會受到現行法律的限制,其中更以智慧財產權方面的問題最為嚴重。
以產品而言,若是將原產品的商標列印出來,就可能涉及侵害商標,若是涉及原產品所有的設計專利或是發明專利時,便有可能侵害專利權人的專利權。此外,不論是3D CAD的設計,或是3D列印軟體、甚至是將他人設計掃瞄成3D格式等,都與著作權攸關,若未經適當的授權,便有侵害著作權的問題。
不過縱使沒有智慧財產權的問題(例如全球第一台3D列印汽車Urbee乃是全部自行設計),仍可能有其他更麻煩的問題,若是所列印的汽車或是零組件出現問題,而導致傷害或是毀損時,將面臨更複雜的損害賠償與保險理賠問題,這也與產品責任有關,乃是不能輕忽的問題。
【完整內容請見《能力雜誌》2014年2月號,非經同意不得轉載、刊登】


轉貼來源:UDN新聞網
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