Liczba zgłoszeń patentowych dotyczących druku 3D rosła osiem razy szybciej niż średnia dla wszystkich technologii

Europejski Urząd Patentowy (EPO) opublikował raport, w którym stwierdzono, że w ciągu ostatniej dekady nastąpił gwałtowny wzrost innowacji w zakresie druku 3D. Z badania „Trendy w zakresie innowacji w produkcji przyrostowej” wynika, że w latach 2013–2020 liczba międzynarodowych rodzin patentów w technologiach druku 3D rosła średniorocznie o 26,3% – prawie osiem razy szybciej niż w przypadku wszystkich dziedzin technologii łącznie w tym samym okresie (3,3% ).

Rynek druku 3D również stał się bardziej zróżnicowany. Podczas gdy wcześniej głównymi graczami były uznane firmy inżynieryjne, obecnie pojawia się także wiele start-upów i wyspecjalizowanych firm zajmujących się produkcją przyrostową. W sumie od 2001 roku na całym świecie zgłoszono ponad 50.000 międzynarodowych rodzin patentowych (IPF) na technologie druku 3D. IPF stanowi znaczący wynalazek, na który złożono wnioski patentowe w dwóch lub więcej krajach na całym świecie.

Europa i Stany Zjednoczone przewodzą w światowym wyścigu o innowacje w zakresie druku 3D. Stany Zjednoczone zajmują pierwsze miejsce, z 39,8% wszystkich IPF związanych z produkcją przyrostową w latach 2001–2020. Tuż za nimi plasuje się Europa (39 państw członkowskich EPO) z udziałem 32,9%. Regiony te łącznie odpowiadają za prawie trzy czwarte światowych innowacji w zakresie druku 3D. Japonia odpowiada za 13,9% wszystkich IPF do druku 3D, a Chiny i Korea Południowa odpowiednio za 3,7% i 3,1%. W Europie wyraźnym liderem są Niemcy z 41% udziałem Europy, podczas gdy Francja jest na drugim miejscu z 12%.

Firmy amerykańskie, europejskie i japońskie znajdują się na liście 20 największych firm ubiegających się o patenty na produkcję przyrostową, a trzy wiodące to General Electric, Raytheon Technologies i HP. Siemens, na czwartej pozycji, jest najsilniejszym graczem w Europie, z prawie 1000 IPF. Chociaż na liście najlepszych firm dominują duże firmy inżynieryjne z różnych sektorów, ekosystem innowacji w zakresie wytwarzania przyrostowego składa się z kilku wyspecjalizowanych firm zajmujących się drukiem 3D i tętniącej życiem sceny start-upów, o czym świadczy różnorodność mniejszych podmiotów widoczna w statystykach EPO .

Uniwersytety i publiczne organizacje badawcze (PRO) również znacząco przyczyniają się do innowacji w druku 3D. Około 12% IPF związanych z drukiem 3D zostało złożonych przez uniwersytety lub organizacje PRO, co stanowi prawie dwukrotność ich typowego udziału (7%). Co trzeci IPF związany z rozwojem biomateriałów i co drugi IPF zajmujący się drukiem 3D narządów i sztucznych tkanek pochodzi z uniwersytetu lub PRO.

Spośród dziesięciu najlepszych uniwersytetów, PRO i szpitali pięć znajduje się w USA. Jednak wyraźnym liderem jest niemiecki Fraunhofer Gesellschaft z 221 IPF. Tajwańska ITRI jest jedyną azjatycką organizacją, która znalazła się w pierwszej dziesiątce, w której znajdują się także dwa francuskie instytuty badawcze (CNRS i CEA) oraz holenderskie TNO.

Produkcja przyrostowa usuwa tradycyjne ograniczenia techniczne w procesie produkcji przemysłowej, zmniejsza ilość odpadów i toruje drogę do masowej personalizacji. Nie jest już technologią niszową, zmienia produkcję w coraz większej liczbie branż. Od 2010 roku najwięcej zastosowań druku 3D przyciągnęło sektory zdrowia, medycyny i transportu. Jednakże w miarę rozwoju technologii druku 3D dla coraz większej różnorodności materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, metale, ceramika, a nawet ogniwa organiczne, szybki rozwój zastosowań wytwarzania przyrostowego zaobserwowano również w oprzyrządowaniu, energetyce, modzie, elektronice, budownictwie, a nawet sektor spożywczy.

Mniej więcej jedna piąta wszystkich IPF opublikowanych w latach 2001–2020 dotyczy sektora zdrowia i medycyny (w sumie 10.000 IPF). Produkcja przyrostowa jest szczególnie przydatna w przypadku implantów i modeli anatomicznych dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjenta. Ponadprzeciętną obecność uniwersytetów, PRO i szpitali wśród zgłaszających patenty można w dużej mierze wytłumaczyć postępem w medycznych zastosowaniach druku 3D. W transporcie, drugim co do wielkości sektorze, wytwarzanie przyrostowe można wykorzystać do usprawnienia rozwoju produktów i produkcji seryjnej, przy czym w ostatniej dekadzie zarejestrowano ponad 7000 IPF.

Badania EPO, oparte na danych patentowych, zapewniają wczesny wgląd w potencjalne przyszłe zastosowania druku 3D. Ponieważ patenty zgłaszane są na miesiące, a nawet lata przed pojawieniem się jakiegokolwiek produktu na rynku, informacje patentowe mogą sygnalizować kierunek, w jakim podąża technologia. Ten raport pokazuje, jak istotne jest druk 3D dla wspierania innowacji i zrównoważonego rozwoju we wszystkich sektorach na całym świecie. Wynika to z publikacji pierwszego raportu EPO na temat patentów i druku 3D w lipcu 2020 r., który skupiał się wyłącznie na patentach europejskich.

Według szacunków Wohlers Associates rynek wytwarzania przyrostowego odnotował silny wzrost, a przychody branży potroiły się z 6 miliardów dolarów w 2016 r. do 18 miliardów dolarów (16,17 miliarda euro) w 2022 r. Podczas pandemii druk 3D odegrał kluczową rolę w przejściu na produkcję lokalną, zmniejszając zależność od międzynarodowych łańcuchów dostaw. Prognozy wskazują, że do 2028 roku wartość rynku może przekroczyć 50 miliardów dolarów.

Źródło: materiały prasowe European Patent Office