專利地圖及專題文章：2018全球「3D列印技術」專利地圖趨勢分析
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Source: 中銓國際專利商標事務所 By: Rex Wang, Oliver Chen, Sam Chen  2018/AUG29

2018全球「3D列印技術」專利地圖趨勢分析
 
一、 前言
　　依據《經濟學人雜誌》提出，製造業的數位化與社群化將掀起第三次工業革命。而其中最關鍵的技術，就是3D列印。透過3D列印與產品的獨特性將是這波工業革命的新趨勢。
　　3D列印（3D printing），又稱積層製造（Additive Manufacturing，AM），3D列印機不同於一般列印二維圖的印表機，係指可列印出三維實體物品，而3D列印主要是依據電腦所建置的三維模型，並在該電腦控制下，令該3D列印機層層堆疊材料。
　　由於3D列印係以層層堆疊材料的技術原理，以製造出實物出來，號稱無所不能，所以可應用的技術範疇相當地廣泛，舉凡日常用品、服裝鞋子、軍事、醫療、建築、食物、模具製造等等。
3D列印技術之應用範疇
 
3D列印技術的成型方式可分為上列幾種：一、熱熔沉積成型(FDM)；二、立體光固成型(SLA)；三、3D粉末列印(3DP)；四、選擇性雷射燒結(SLS)。
熱熔沉積成型(FDM)的列印過程(照片取自：CH.Tseng)
 
立體光固成型(SLA)製品(照片取自：3D列印)
 
3D列印機除了可使用於塑膠、生化材料外，尚可使用金屬材料，據以取代傳統的CNC加工、沖壓、鑄造等金屬加工之方式。換言之，金屬的3D printing係以雷射燒結或熔化金屬之方式，將金屬材料層層堆積成三維實體物品。
選擇性雷射燒結(SLS)的列印過程(照片取自：MACHINE MACHINE)
 
選擇性雷射燒結(SLS)的金屬製品(照片取自：每日頭條)
 
因此，鑑於「3D列印」會成為未來製造的新趨勢，於是我們從全球專利資料庫中，關於3D列印的海量專利，進行專利數據作統計分析，其涵蓋有趨勢分析、競爭公司分析、四碼IPC等分析等，據以描繪現階段全球3D列印的發展概況，並提供各業界之參考。

底下為adidas在紐約發表由3D列印技術所製造的運動鞋，名為Futurecraft 4D，該款運動鞋的鞋中底係採「連續液面生產技術（Continuous Liquid Interface Production，CLIP）」之3D列印而成。

　　簡單來說就是以紫外光照射液態樹脂，同時塑造成理想中的形狀，列印速度比傳統3D列印還要快，而且成品也比較不粗糙、更具有彈性且更堅韌。

Adidas的Futurecraft 4D運動鞋(資料來源：T客邦)

二、全球「3D列印技術」專利分析
(一)、趨勢分析
　　從下圖得知，依據3D列印技術專利之發展趨勢，近幾年來呈現爆發性成長，換言之，3D列印將是未來製造之潮流。
3D列印技術的發展趨勢
 
(二)、競爭國分析
　　國家擁有專利數越多，代表該技術在該國蓬勃發展。從下圖可得知，關於「3D列印技術」的專利數以中國、美國、韓國、台灣為最多。
3D列印技術的競爭國分析
 
(三)、競爭公司分析
1.全球「3D列印技術」的專利量以HP(US)、KINPO(TW，金寶)、XYZPRINTING(TW，三緯國際)等公司較多。
全球競爭公司所擁有的專利數比較圖
 
HP公司所開發的3D列印機(照片取自：官網)
 
3D systems公司所開發的3D列印機(照片取自：官網)
 
2.台灣「3D列印技術」的專利量以研能科技(TW)、惠普(US)、英華達(TW)、三緯(TW)等公司較多。
台灣競爭公司所擁有的專利數比較圖
 
三緯國際公司所開發出的3D列印機(照片取自：官網)
 
3.中國大陸「3D列印技術」的專利量以「天威飛馬打印耗材」、「共享模具」、「華南理工」、「西安交通大學」等公司較多。
 
特別一提，中國雖為3D列印技術專利數量較多的泱泱大國，但皆側重向於3D列印機之硬體組件，例如：噴嘴、打印機架、打印平台、打印筆等，缺乏具國際品牌形象的3D列印機。
 
中國專利第CN201710725691號之「3D打印笔」
 
 
 
 

肆、結論

　　藉由此次「3D列印」的技術趨勢分析中，我們可得知3D列印技術之專利仍處於快速成長階段，且從競爭國家分析中得知，美國、德國、以色列等國家是最早發展3D列印技術。

　　再從競爭公司分析中得知，全球的3D列印技術的專利數集中在HP公司(US)、KINPO(TW)、3D SYSTEMS公司(US)、STRATASYS公司(IL)等等，而雖然中國為3D列印技術專利數量最多的國家，但皆側重向於3D列印機之硬體組件的開發，較少國際品牌形象的3D列印機。

　　因此，藉由建置「3D列印」的全球性專利地圖，除了可以探知各國「3D列印」的核心技術，以及同性質競爭公司的研發技術及其專利佈局，除了可以避免重複研發技術而浪費研發資源外，尚可避開他人「3D列印」的專利地雷區，並可獲知自身的競爭優勢，或者將既有的「3D列印」技術進行技術創新改良或迴避設計，進而促進產業升級，提升企業自身價值及競爭優勢。

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