我國越來越多的企業積極布局進入3D打印行業
發布時間：2024-08-31 點擊：97
近年來，一種綠色高端制造技術——3d打印技術迅速發展，并被國內外關注。這一新興產業的發展，為企業帶來了商機。特別是在我國，越來越多的企業積極布局進入3d打印行業。
光韻達2011年在創業板上市，專注于以激光技術為主要手段或關鍵工序，為全球電子制造企業提供相關產品和應用服務。目前，該公司累計提交專利申請78件，其中發明專利申請占46%，已獲得專利授權45件。銀邦股份2012年7月在創業板上市，次月即設立飛而康快速制造科技有限責任公司，新設立公司主營業務為3d打印、粉末制造、熱等靜壓技術研發、生產、銷售。目前，銀邦股份提交專利申請59件，其中發明專利申請占76%，其余為實用新型專利申請，已獲得專利授權29件。華中數控2011年1月在深圳創業板上市，是我國主要數控設備生產廠家，為迅速實現3d打印技術產業化，2014年1月，由武漢華中科技大產業集團有限公司牽頭，聯合華中數控等5家公司，共同組建成立武漢華科三維科技有限公司(下稱華科三維)，實施3d打印產業化項目。華中數控目前累計提交專利申請82件，其中發明專利申請占60%，已獲得59件專利授權。
專利申請狀況比較
圍繞3d打印的技術創新活動從上世紀90年代開始，直到最近幾年，相關專利申請出現激增。在專利擁有量方面，華中數控、光韻達、銀邦股份3家企業近年來的專利申請勢頭較猛。
從3家企業專利申請總體趨勢來看，3d打印相關專利申請自出現到2007年以后開始飆升，經歷了5年的時間。2002年至2007年，3家企業年平均專利申請量僅為0.9件。從2008年開始，3家企業的專利申請數量均明顯增加，年均申請量達到4件，并且在之后幾年呈持續增長的狀態，到2012年和2013年，年均申請量已分別達到17件和16件(2012年至2013年尚有部分專利申請未被公開)。這與我國3d打印技術發展的總體走勢是一致的。20世紀90年代初，我國相關企業在國家多個部門支持下開始進行3d打印技術相關研究，2000年初步實現設備產業化，開始在醫療、航空航天、汽車等行業應用，但是發展非常緩慢。直到近5年，增材技術在美國制造業的地位凸顯并且其在航空、醫療和消費品等市場快速發展，引起了我國政府和企業對此技術的興趣和重視，在國家和地方的共同支持下，國內高校和企業開始加強對該技術的研發投入，3d打印技術的創新程度得到大幅提升，成為近幾年的研發熱點，相關專利申請量也呈迅速增長態勢。
3家上市企業中，擁有專利申請總量較多的是華中數控，其次是光韻達和銀邦股份。華中數控雖起步較晚，申請專利保護始于2008年，但其申請量上升速度相對較快，2011年和2012年申請量達到23件和18件。其年均申請量也居3家企業之首，為13.7件。這與華中數控同華中科技大學在3d打印方面的合作是分不開的。
光韻達在該領域的專利申請量從2003年的2件到2009年達到了14件，在經歷了2010年有所下降之后，2011年至2013年迅速回升。鑒于精密激光技術方面的優勢，光韻達通過多年的研發和技術積累，已建立了激光應用技術數據庫，為其在知識產權方面的發展奠定了良好的基礎。
銀邦股份從本世紀初開始通過知識產權保護自己的技術，2002年提交了2件專利申請，在此后的8年里，申請總量在0件至4件之間波動，2011年專利申請量突增至13件。在這13件專利申請中，有8件為發明專利申請。2013年的17件專利申請全部為發明專利申請，這足以看出銀邦股份在技術創新方面的顯著進步以及對知識產權保護重視程度的加深。
從3家企業提交的專利申請中發明專利申請所占比重可以看出，3d打印相關上市企業在2008年之后逐步將知識產權作為公司技術保護的一項重要舉措。
在3種專利類型中，發明專利對技術要求相對較高，在專利審查時要與全球現有技術進行充分對比來確定其創新性，相應地發明專利的含金量要更高，當然審批過程相對也會長一些。因此，對于市場需求旺盛或者發展活躍的技術，不少公司往往會通過審批周期相對較短的實用新型專利來尋求保護，或同時申請發明專利和實用新型專利，以期在短期內獲得自身創新技術或構思的保護，但是由于實用新型專利門檻相對發明專利要低，因此企業關鍵技術或基礎技術往往選擇申請發明專利。具體到3d打印技術，3家企業累計提交專利申請246件，其中發明專利申請和實用新型專利申請分別占58%(145件)和40%(99件)，外觀設計專利申請僅為2件。
3家上市企業在知識產權保護意識和力度方面存在一定區別。銀邦股份的發明專利申請所占比重最高，為76%，比華中數控的發明專利申請比例高13%，但無論從專利申請總量上看，還是發明專利申請數量上看，后者均高于前者;光韻達對兩種專利的使用較為均衡，發明專利申請和實用新型專利申請分別為46%和51%。
專利申請技術分布
3d打印需要依托多個學科領域的尖端技術，主要包括以下方面：信息技術，即要有先進的設計軟件及數字化工具，輔助設計人員制作出產品的三維數字模型，并根據模型自動分析出打印的工序，自動控制打印器材的走向;制造工藝，即3d打印技術以“每層的疊加”為加工方式，產品的生產要求高精度，必須對打印設備的精準程度、穩定性有較高的要求;制造材料，即用于3d打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結合起來，并具有合格的物理、化學性質;應用領域，即技術發展多以市場為導向，尤其像3d打印這樣的高新技術，必須能夠滿足應用需求才能得以平穩快速發展。
從技術領域看，打印工藝主要涉及的國際專利分類號(ipc)包括b01至b65以及f26，專利申請總量為85件，是各技術領域中數量最多的;3d打印設備的控制涉及g01測量測試、g05控制調節、h02發電變電配電和h05印刷電路，專利申請量位居第二，為64件;制造材料方面的專利申請主要體現在c22金屬和c03玻璃方面，合計數量為22件;h04通信技術和g06數據處理涉及信息技術，其中包含三維建模軟件、3d數據和圖像處理、通信控制等，但是數量同樣遠少于制造技術，僅為12件;應用領域涉及與食品加工有關的a21烘烤和a23食品或食料、a47家具和家用物品、a61醫學、a62救生消防，但專利申請量最少，僅9件。這說明3家上市企業總體關注3d打印工藝、相關設備的控制和工藝材料，專利集中在3d打印產業鏈的上游和中游，對于處于下游的打印服務方面的信息技術和應用領域的關注度不夠。
從企業個體技術側重點分析來看，3家企業有重疊之處，又存在一定差異。他們都在b23機床領域投入了較多精力，表明在制造工藝方面有交叉。除此之外，華中數控和光韻達在b24磨削拋光(均為3件)、b28加工水泥黏土或石料(均為1件)、g01測量測試(分別為12件和8件)及h05印刷電路(光韻達占優勢，為8件)上有重合領域;光韻達與銀邦股份的相同技術專利申請集中在b21基本無切削的金屬機械加工和b32壓力機，從專利申請數量上看，兩者在這兩個領域均為1件和6件;銀邦股份與華中數控的共同點是g06計算或數據處理，但專利申請數量僅為2件和1件。另一方面，華中數控的主營業務是從事計算機、光機電、3d打印一體化技術相關材料、設備、測量、軟件產品的研發、生產、銷售及相關服務等，因此除上面提到的技術領域外，其專利申請還集中在：制造設備的控制(g05控制調節)上，28件;h04通信技術上，10件。光韻達的專利申請則偏重于b41印刷或打字機(19件)。而銀邦股份更注重c22冶金和有色金屬或合金的處理(18件)以及3d打印技術的應用領域(7件)。
從以上分析可以看出，這3家上市企業都沒有海外專利布局，專利申請的提交與公司業務發展相比相對滯后，這與國內上市公司規模偏小且相對分散、研發投入不足、3d打印基礎技術欠缺、知識產權意識不強有關。
啟示與建議
如今，無論是美歐還是中國，從國家地區政策、行業投入和市場表現上看，3d打印均呈現出一派欣欣向榮的景象，3d打印概念股表現活躍。在此大背景下，3d打印產業將迎來巨大的發展機遇和挑戰，國內3d打印上市公司以及整個行業更應在各相關領域加強研發，盡可能多地掌握核心技術。
3d打印是一項綜合性技術，它集設計、制造、產品、應用于一身。美國政府已將3d打印產業作為一項國家重大戰略來發展。在中國，目前相關政府部門也非常重視3d打印。2014年5月29日，中國3d打印技術的首個行業標準正式立項，企業也應打破各自為政的傳統技術發展和競爭模式，加強技術融合，加快技術研發和推廣，形成產業化發展。
市場的競爭歸根結底是核心技術的競爭。3d打印的潛力和優勢在于創新以及給市場帶來的巨大商機。上世紀80年代，像3d system等外國企業即已開始3d打印技術的專利布局，我國3d打印缺乏基礎技術，企業相關知識產權保護也比較欠缺，無論從專利申請量還是技術領域分布看，與國外公司相比都有一定差距。3d打印技術及其產業發展是全球興起新一輪數字化制造浪潮的重要基礎，我國企業只有加強核心技術研發，加快3d打印產業發展，才能引領行業發展潮流。
包裝做的好，搞定熊孩子分分鐘
2011德國破產印刷企業升至200家
我國復合膜包裝行業材料歷程與發展
你再沒有理由使用刀模
四色膠印機噴粉器故障一例
個性印刷彩票引發收藏熱潮
膠印機維護保養專題之半年大檢查
2018中央一號文件公布：全面部署實施鄉村振興戰略
光韻達2011年在創業板上市，專注于以激光技術為主要手段或關鍵工序，為全球電子制造企業提供相關產品和應用服務。目前，該公司累計提交專利申請78件，其中發明專利申請占46%，已獲得專利授權45件。銀邦股份2012年7月在創業板上市，次月即設立飛而康快速制造科技有限責任公司，新設立公司主營業務為3d打印、粉末制造、熱等靜壓技術研發、生產、銷售。目前，銀邦股份提交專利申請59件，其中發明專利申請占76%，其余為實用新型專利申請，已獲得專利授權29件。華中數控2011年1月在深圳創業板上市，是我國主要數控設備生產廠家，為迅速實現3d打印技術產業化，2014年1月，由武漢華中科技大產業集團有限公司牽頭，聯合華中數控等5家公司，共同組建成立武漢華科三維科技有限公司(下稱華科三維)，實施3d打印產業化項目。華中數控目前累計提交專利申請82件，其中發明專利申請占60%，已獲得59件專利授權。
專利申請狀況比較
圍繞3d打印的技術創新活動從上世紀90年代開始，直到最近幾年，相關專利申請出現激增。在專利擁有量方面，華中數控、光韻達、銀邦股份3家企業近年來的專利申請勢頭較猛。
從3家企業專利申請總體趨勢來看，3d打印相關專利申請自出現到2007年以后開始飆升，經歷了5年的時間。2002年至2007年，3家企業年平均專利申請量僅為0.9件。從2008年開始，3家企業的專利申請數量均明顯增加，年均申請量達到4件，并且在之后幾年呈持續增長的狀態，到2012年和2013年，年均申請量已分別達到17件和16件(2012年至2013年尚有部分專利申請未被公開)。這與我國3d打印技術發展的總體走勢是一致的。20世紀90年代初，我國相關企業在國家多個部門支持下開始進行3d打印技術相關研究，2000年初步實現設備產業化，開始在醫療、航空航天、汽車等行業應用，但是發展非常緩慢。直到近5年，增材技術在美國制造業的地位凸顯并且其在航空、醫療和消費品等市場快速發展，引起了我國政府和企業對此技術的興趣和重視，在國家和地方的共同支持下，國內高校和企業開始加強對該技術的研發投入，3d打印技術的創新程度得到大幅提升，成為近幾年的研發熱點，相關專利申請量也呈迅速增長態勢。
3家上市企業中，擁有專利申請總量較多的是華中數控，其次是光韻達和銀邦股份。華中數控雖起步較晚，申請專利保護始于2008年，但其申請量上升速度相對較快，2011年和2012年申請量達到23件和18件。其年均申請量也居3家企業之首，為13.7件。這與華中數控同華中科技大學在3d打印方面的合作是分不開的。
光韻達在該領域的專利申請量從2003年的2件到2009年達到了14件，在經歷了2010年有所下降之后，2011年至2013年迅速回升。鑒于精密激光技術方面的優勢，光韻達通過多年的研發和技術積累，已建立了激光應用技術數據庫，為其在知識產權方面的發展奠定了良好的基礎。
銀邦股份從本世紀初開始通過知識產權保護自己的技術，2002年提交了2件專利申請，在此后的8年里，申請總量在0件至4件之間波動，2011年專利申請量突增至13件。在這13件專利申請中，有8件為發明專利申請。2013年的17件專利申請全部為發明專利申請，這足以看出銀邦股份在技術創新方面的顯著進步以及對知識產權保護重視程度的加深。
從3家企業提交的專利申請中發明專利申請所占比重可以看出，3d打印相關上市企業在2008年之后逐步將知識產權作為公司技術保護的一項重要舉措。
在3種專利類型中，發明專利對技術要求相對較高，在專利審查時要與全球現有技術進行充分對比來確定其創新性，相應地發明專利的含金量要更高，當然審批過程相對也會長一些。因此，對于市場需求旺盛或者發展活躍的技術，不少公司往往會通過審批周期相對較短的實用新型專利來尋求保護，或同時申請發明專利和實用新型專利，以期在短期內獲得自身創新技術或構思的保護，但是由于實用新型專利門檻相對發明專利要低，因此企業關鍵技術或基礎技術往往選擇申請發明專利。具體到3d打印技術，3家企業累計提交專利申請246件，其中發明專利申請和實用新型專利申請分別占58%(145件)和40%(99件)，外觀設計專利申請僅為2件。
3家上市企業在知識產權保護意識和力度方面存在一定區別。銀邦股份的發明專利申請所占比重最高，為76%，比華中數控的發明專利申請比例高13%，但無論從專利申請總量上看，還是發明專利申請數量上看，后者均高于前者;光韻達對兩種專利的使用較為均衡，發明專利申請和實用新型專利申請分別為46%和51%。
專利申請技術分布
3d打印需要依托多個學科領域的尖端技術，主要包括以下方面：信息技術，即要有先進的設計軟件及數字化工具，輔助設計人員制作出產品的三維數字模型，并根據模型自動分析出打印的工序，自動控制打印器材的走向;制造工藝，即3d打印技術以“每層的疊加”為加工方式，產品的生產要求高精度，必須對打印設備的精準程度、穩定性有較高的要求;制造材料，即用于3d打印的原材料較為特殊，必須能夠液化、粉末化、絲化，在打印完成后又能重新結合起來，并具有合格的物理、化學性質;應用領域，即技術發展多以市場為導向，尤其像3d打印這樣的高新技術，必須能夠滿足應用需求才能得以平穩快速發展。
從技術領域看，打印工藝主要涉及的國際專利分類號(ipc)包括b01至b65以及f26，專利申請總量為85件，是各技術領域中數量最多的;3d打印設備的控制涉及g01測量測試、g05控制調節、h02發電變電配電和h05印刷電路，專利申請量位居第二，為64件;制造材料方面的專利申請主要體現在c22金屬和c03玻璃方面，合計數量為22件;h04通信技術和g06數據處理涉及信息技術，其中包含三維建模軟件、3d數據和圖像處理、通信控制等，但是數量同樣遠少于制造技術，僅為12件;應用領域涉及與食品加工有關的a21烘烤和a23食品或食料、a47家具和家用物品、a61醫學、a62救生消防，但專利申請量最少，僅9件。這說明3家上市企業總體關注3d打印工藝、相關設備的控制和工藝材料，專利集中在3d打印產業鏈的上游和中游，對于處于下游的打印服務方面的信息技術和應用領域的關注度不夠。
從企業個體技術側重點分析來看，3家企業有重疊之處，又存在一定差異。他們都在b23機床領域投入了較多精力，表明在制造工藝方面有交叉。除此之外，華中數控和光韻達在b24磨削拋光(均為3件)、b28加工水泥黏土或石料(均為1件)、g01測量測試(分別為12件和8件)及h05印刷電路(光韻達占優勢，為8件)上有重合領域;光韻達與銀邦股份的相同技術專利申請集中在b21基本無切削的金屬機械加工和b32壓力機，從專利申請數量上看，兩者在這兩個領域均為1件和6件;銀邦股份與華中數控的共同點是g06計算或數據處理，但專利申請數量僅為2件和1件。另一方面，華中數控的主營業務是從事計算機、光機電、3d打印一體化技術相關材料、設備、測量、軟件產品的研發、生產、銷售及相關服務等，因此除上面提到的技術領域外，其專利申請還集中在：制造設備的控制(g05控制調節)上，28件;h04通信技術上，10件。光韻達的專利申請則偏重于b41印刷或打字機(19件)。而銀邦股份更注重c22冶金和有色金屬或合金的處理(18件)以及3d打印技術的應用領域(7件)。
從以上分析可以看出，這3家上市企業都沒有海外專利布局，專利申請的提交與公司業務發展相比相對滯后，這與國內上市公司規模偏小且相對分散、研發投入不足、3d打印基礎技術欠缺、知識產權意識不強有關。
啟示與建議
如今，無論是美歐還是中國，從國家地區政策、行業投入和市場表現上看，3d打印均呈現出一派欣欣向榮的景象，3d打印概念股表現活躍。在此大背景下，3d打印產業將迎來巨大的發展機遇和挑戰，國內3d打印上市公司以及整個行業更應在各相關領域加強研發，盡可能多地掌握核心技術。
3d打印是一項綜合性技術，它集設計、制造、產品、應用于一身。美國政府已將3d打印產業作為一項國家重大戰略來發展。在中國，目前相關政府部門也非常重視3d打印。2014年5月29日，中國3d打印技術的首個行業標準正式立項，企業也應打破各自為政的傳統技術發展和競爭模式，加強技術融合，加快技術研發和推廣，形成產業化發展。
市場的競爭歸根結底是核心技術的競爭。3d打印的潛力和優勢在于創新以及給市場帶來的巨大商機。上世紀80年代，像3d system等外國企業即已開始3d打印技術的專利布局，我國3d打印缺乏基礎技術，企業相關知識產權保護也比較欠缺，無論從專利申請量還是技術領域分布看，與國外公司相比都有一定差距。3d打印技術及其產業發展是全球興起新一輪數字化制造浪潮的重要基礎，我國企業只有加強核心技術研發，加快3d打印產業發展，才能引領行業發展潮流。
包裝做的好，搞定熊孩子分分鐘
2011德國破產印刷企業升至200家
我國復合膜包裝行業材料歷程與發展
你再沒有理由使用刀模
四色膠印機噴粉器故障一例
個性印刷彩票引發收藏熱潮
膠印機維護保養專題之半年大檢查
2018中央一號文件公布：全面部署實施鄉村振興戰略