进入3D打印的“个性化”时代
2015-05-08 16:12
来源:金融时报  编辑:刘雪
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3D打印,是增材制造的俗称,其核心是数字化、智能化制造与材料科学的结合。与传统上对原材料进行切削的减材制造方法相反,3D打印的过程好比用砖头砌墙,逐层增加材料,最终形成物件。

  3D打印,是增材制造的俗称,其核心是数字化、智能化制造与材料科学的结合。与传统上对原材料进行切削的减材制造方法相反,3D打印的过程好比用砖头砌墙,逐层增加材料,最终形成物件。

  近日,数幢使用3D打印技术成就的建筑物亮相苏州工业园区。建筑物墙体由大型3D打印机喷绘而成,而使用的“油墨”则是由少量钢筋、水泥和建筑垃圾制成。据介绍,3D打印建筑最大的好处是节能环保、节省材料。

  中国工程院院士、西安交通大学教授卢秉恒此前表示,当前我国3D打印产业处于起步阶段,成立技术创新联盟,统筹3D打印领域的创新资源,通过技术标准推广应用、知识产权保护、信息设备共享等协同创新机制,围绕创新链,扩展产业链,培育服务链,创造3D打印产业的中国品牌。

  3D打印,是增材制造的俗称,其核心是数字化、智能化制造与材料科学的结合。与传统上对原材料进行切削的减材制造方法相反,3D打印的过程好比用砖头砌墙,逐层增加材料,最终形成物件。《第三次工业革命》作者杰里米·里夫金曾表示,以3D打印技术为代表的数字化制造技术,是引发第三次工业革命的关键因素。

  全球知名管理咨询公司麦肯锡预测,到2025年,排名第一的移动互联网市场潜力是3.7万亿至10.8万亿美元,排名第九的3D打印则为0.2万亿至0.6万亿美元。由此可见,3D打印技术对未来产业发展的影响难以估量。仅以中国市场为例,预计未来3年内,市场份额将从10亿元人民币增至百亿。这还仅仅是3D打印机产业本身的估值,其中并未包括附加的服务价值。比如,利用3D生物打印技术打印出来的器官如心脏和肝等,器官移植后让生命得以延续,这其中的附加价值难以用金钱衡量。

  此外,3D打印采用“加式制造”方式(即利用逐层增加材料的方式生产各种产品),不会产生废料,因而,所需原材料只有传统生产方式的10%,能源消耗也低于传统方式。这种特殊的生产方式在降低成本的同时,很有可能改变人们的就业和创业方式,从而催生在家办公,个性化定制等。

  不可否认,3D打印是一项有着巨大潜在价值的强大技术,但在不加批判的积极支持背后,要实现3D打印的所有潜在价值仍然有一些问题需要解决。来自英国《建筑评论》的一篇文章指出,从使用的材料、所需的能源及资源、供应链来看,3D打印技术所产生的影响确实存在值得批判的合适理由,明确当前生产体系可能有助于明白如何将当前3D打印生产体系发展成人类梦寐以求的能循环使用的生态系统。

  传统制造业的国际分工格局,正逐渐被新技术带来的分散化生产以及消费者多元化的需求打破。特别是2008年金融危机之后,那些走向产业空心化的国家深刻认识到制造业对于国民经济的重要性,遂寄望于新技术将制造业拉回。如果未来在以3D打印为代表的数字化制造技术上失去话语权,中国制造业将遭遇残酷的打击:传统的制造手段和生产模式将被取代;人力成本低廉等比较优势必然丧失;中国企业踯躅于产业链低端的现实将进一步恶化。

  虽然3D打印已在众多订制化服务中得到应用,比如医疗、工业模型等领域,但是并没实现规模化生产,只是在小众市场得到流通,工业产值有限。3D打印在短期内可能取得的市场规模与传统制造而言,仍是微不足道,但业界依然认为3D打印将从制造方式引领新一轮产业变革,或将改变世界。

  在全球3D打印竞争最激烈的生物医疗、航空航天领域,中国已涌现出一批创新型研究群体,很多成果在全球平台上已经可圈可点。在生物制造领域,西安交大2001年就实施了国内第一例3D打印颌面修复手术;华南理工大学在个性化的牙科舌侧正畸托槽3D打印方面已拿到注册许可证,上百套定制化托槽产品已销往欧洲、非洲国家;在工业制造领域,清华大学在世界上率先完成无木模铸型制造工艺;北京航空航天大学的研究使我国成为世界上唯一突破飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家;华中科技大学已研发出全球最大的砂型“3D打印机”。

  “中国3D打印只比美国晚了几年,3D打印技术研究与发展几乎与世界同步,在一些领域已经接近世界先进水平。”中国工程院院士卢秉恒如是说。但他同时指出,我国3D打印同样存在瓶颈和制约因素。纵向来看,我国仅有几所大学在搞研发,各家都是单打独斗,没有形成产业链;同时,国内在研发上投入少、底子薄,制约了研发开展。横向来看,国内3D打印技术虽然科研水平位居世界前列,但在工艺装备、工程应用等方面还有很大的发展空间,相关市场发展缓慢。

  在传统技术条件下,用户个人生产商品的成本较高,因此,那种基于“研究、欣赏或个人使用”的目的生产产品的规模极为有限,它在根本上并不会妨碍经营者的利益,所以其行为被认定为合理使用并无问题。然而,在3D打印条件下,生产成本被极大降低,这使“合理使用”将从根本上妨碍或者动摇经营者利益。不难想象,在3D时代,很少有人会去花费高额价格去购买知名商品,相反人们更愿意花费低廉的成本购买原材料,在家里打印所需产品。假如众多消费者如此“合理使用”,其结果显然是逼迫商家或转型或倒闭。3D打印对现有的知识产权合理使用制度提出了挑战。

  3D打印本身是一种复制,而著作权所要禁止的恰恰就是非法复制。3D打印牵扯着“产品的外型与结构”的版权保护问题,而国内现行著作权法对“产品的外型与结构”的版权保护并不充分,那些少数具有美术价值的“产品外型与结构”可以作为美术作品获得保护,而大多数普通的“产品外型与结构”很难获得著作权法的保护。

  目前知识产权保护方面的法律,在3D打印领域仍存在空白,出现了真空地带。比如作者进行的是平面作品著作权登记,但3D打印却涉及三维产品复制。目前知识产权法律制度上的漏洞,让业内人士对3D打印可能对知识产权保护带来的冲击深感忧虑,一方面,3D打印如同当年互联网和数字技术的普及,改变了图书、音乐市场和电影版权发行一样,它正挑战着传统制造流程中受到知识产权保护的各类工业制品和创意设计产品。这些产品将不可避免地被大规模盗版,知识产权保护难度将大大增加;另一方面,3D打印作为技术发展的产物,国家在鼓励先进技术发展同时,也应注意不因新技术发展而损害权利人的利益,维护权利人与公众利益之间的平衡。因此,为适应新技术发展要求,应尽快建立3D打印知识产权保护体系,地方可以出台发展3D产业相配套的法规条款,与时俱进,正确引导高新技术产业发展,确保各方合法利益。

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作者/来源:吴学安 /金融时报 责任编辑:刘雪
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