הדפסה תלת-מימדית – להוסיף במקום להחסיר
הדפסה תלת-מימדית היא טכנולוגיה המאפשרת לייצר פריטים תלת מימדיים על ידי הנחת שכבות של חומר אחת אחרי השנייה, מכאן גם המונח Additive Manufacturing – AM (ייצור מתווסף) המשמש רבות בתעשייה. להבדיל מייצור מסורתי, שלעתים קרובות מסיר חומר, הדפסה תלת-מימדית מתחילה בעיצוב דיגיטלי, ואז בנייה של המוצר על ידי הוספת חומר באופן שיטתי.
התהליך מאפשר יצירת אלמנטים מורכבים ועתירי פרטים (לעיתים ברמה הננומטרית), שלא ניתן היה להשיג בעבר בשיטות קונבנציונליות; שימוש במגוון עצום של חומרים (כולל חומרים ביולוגיים המשמשים לבניית רקמות, או יצירת חלבונים למזון) ומציע חופש וגמישות עיצוביים חסרי תקדים. כל אלה מקלים על יצירת מוצרים מותאמים אישית, מאיצים את תהליכי הפיתוח ומאפשרים לייצר אלמנטים שהיו עד לאחרונה נחלת המדע הבדיוני כגון ננו-רובוטים רפואיים המוזרקים לגוף, איברי גוף להשתלה או סטייקים למאכל.
עשור של צמיחה אקספוננציאלית בטכנולוגית הדפסה תלת-מימדית בראי הקניין הרוחני
הדו"ח של ה-EPO שכותרתו Innovation trends in additive manufacturing ("מגמות חדשנות בייצור מתווסף"), מלמד כי מספר בקשות פטנטים לטכנולוגיות הדפסה תלת-מימדית זינקו בין 2013 ל-2020, ונרשם קצב צמיחה שנתי ממוצע של 26.3%, קצב מהיר כמעט פי שמונה מקצב הצמיחה הממוצע בכל המגזרים הטכנולוגיים גם יחד, שעמד על 3.3% באותה מסגרת זמן.
שוק ההדפסה התלת-מימדית התפתח באופן דרמטי במהלך השנים. השוק, שנשלט בעבר על ידי גופי הנדסה איתנים, שופע כעת בסטארט-אפים ועסקי נישה מכל הגדלים והסוגים. גיוון זה ניכר בלמעלה מ-50,000 משפחות פטנטים בינלאומיות (IPFs) הקשורות לטכנולוגיה שהוגשו ברחבי העולם מאז 2001, כאשר משפחות פטנטים בינלאומיות, מייצגות במידה רבה המצאות בולטות שבעליהן מבקשים אישור לפטנט בשתיים או יותר מדינות ברחבי העולם.
"במחקר הזה, אנו מקבלים פרספקטיבה גלובלית על מהפכת ההדפסה התלת מימדית תוך שימוש בנתוני פטנטים בינלאומיים, כדי לדווח על ההיקף וההשלכות של מגמה טכנולוגית זו", אומר נשיא EPO, אנטוניו קמפינו. "אירופה הבטיחה ארבעה מתוך עשרת המקומות הראשונים ברשימת מוסדות המחקר המובילים בתחום. דבר זה, מבשר טובות לעתיד שכן התקדמות טכנית בתחום זה נובעת פעמים רבות מהמחקר החדשני במוסדות אלו".
מסקנות המחקר
המדינות המובילות בתחום
עפ"י המחקר, ארה"ב ואירופה מובילות בכל הקשור להגשת פטנטים הקשורים בהדפסת תלת מימד, עם 39.8 אחוז מה-IPFs שמקורן בארה"ב ו-32.9 אחוז מאירופה. כך, שני אזורים אלה מהווים יחד כמעט שלושה רבעים מתחום הקניין הרוחני העולמית במגזר זה. השחקניות האחרות הן יפן (13.9%), והרחק מאחור סין (3.7%) ודרום קוריאה (3.1%).
בתוך אירופה, גרמניה מתגלה כחלוצה ושחקנית מרכזית (13.4%), כשאחריה צרפת (3.8%), בריטניה (2.6%) והולנד (2.4%).
טיטאני התעשייה וסצנת הסטארט-אפ הפורחת
תאגידים גדולים כמו ג'נרל אלקטריק, ריית'און ( Raytheon Technologies), תאגיד HP, סימנס ופוג'י פילם , נמצאים בראש רשימת מבקשי הפטנטים בתחום ואחריהן 3M, רולס רויס, BASF הגרמנית, אפסון היפנית בואינג וזירוקס. תמונה זו מייצגת היטב את ההובלה האמריקאית, האירופית והיפנית בתחום.
בעוד שהענקים הללו שולטים בחלק גדול מהתעשייה, חשוב לציין כי שפע של חברות הדפסת תלת מימד ייחודיות סטארט-אפים דינמיים, וגופי מחקר (ראו מיד) פורחים ומתחזקים את הצמיחה של האקוסיסטם החדשני.
מכוני מחקר הנמצאים בחזית השינוי
מכוני מחקר טכנולוגיים, אוניברסיטאות וארגוני מחקר ציבוריים (PRO), כגון מחלקות מחקר בבתי חולים, תורמים תרומה יוצאת דופן לקידום הטכנולוגיה. כ-12% ממשפחות הפטנטים הבינלאומיות הקשורות להדפסה תלת-ממדית מגיעות מגופים מסוג זה, כמעט כפול מהנתח האופייני שלהם בתחומים אחרים.
בין עשרת גופי המחקר המובילים, חמישה ממוקמים בארה"ב. אבל מוסד Fraunhofer Gesellschaft הגרמני נמצא בראש עם 221 משפחות פטנטים בינלאומיות ואחריו MIT, אוניברסיטת קליפורניה, הארווארד, ו-CNRS הצרפתי, כאשר רק מכון אסייתי בודד נמצא במקום העשירי – ITRI הטיוואני.
מבט לעתיד: מנישה אל המרכז, האופקים המתרחבים של הדפסת תלת מימד
הדפסה תלת-מימדית מתפתחת בשנים האחרונות מטכנולוגיית נישה לחלק מהמיינסטרים. פעמים רבות היא מתגלה כטכנולוגיה משבשת המשפיעה עמוקות ומשנה מגוון רחב של סקטורים כגון בניין, תשתיות, רפואה, תחבורה, אנרגיה, אופנה, מסחר ואפילו מזון. הדבר משתקף היטב בנתונים הפיננסיים – הכנסות התעשייה שולשו מ-6 מיליארד דולר ב-2016 ל-18 מיליארד דולר ב-2022, הפוטנציאל של המגזר נראה בלתי מוגבל, במיוחד בהתחשב בתחזיות שהשוק יעלה על 50 מיליארד דולר עד 2028.
המחקר של של ה-EPO, הבוחן את התחום דרך ראי הפטנטים בתחום, תואם תמונת מצב זו. מעבר לכך, הדוח מספק לא רק תמונה כללית של העבר והמצב הנוכחי, אלא הצצה אל העתיד, זאת משום שפטנטים קודמים לרוב לפיתוח והשקות מוצרים, ולכן מחקר שלהם יכול לחזות כיוונים טכנולוגיים עתידיים.
בהקשר לכך, המסקנות של המחקר הן חד משמעיות – להדפסת תלת מימד יש וימשיך להיות תפקיד מהותי בהנעת חדשנות, התקדמות וקיימות גלובליים. כאשר העולם מנווט דרך אתגרים ותמורות, התחום מתגלה כמגדלור של חדשנות ויכולת הסתגלות, המעצבת את עתידן של תעשיות וכלכלות שלמות.
המאמר מוגש ע״י צוות חברת ניוטון חיפוש פטנטים.
אתר: www.new-tone.co.il
טלפון: 09-7401930
מייל: [email protected]
