أصدر مكتب براءات الاختراع الأوروبي (EPO) اليوم تقريرًا حول "اتجاهات الابتكار في التصنيع الإضافي"، ويظهر التقرير أنه في الفترة من 2013 إلى 2020، بلغ متوسط معدل النمو السنوي لعائلات براءات الاختراع في تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد 26.3%، وهو نفس المعدل تقريبًا كجميع التقنيات في نفس الفترة 8 أضعاف المساحة الإجمالية (3.3%).
اتجاهات طلب براءات الاختراع للطباعة ثلاثية الأبعاد
أصبح سوق الطباعة ثلاثية الأبعاد أكثر تنوعًا أيضًا. في السابق، كان اللاعبون الرئيسيون هم الشركات الهندسية القائمة، ولكن يوجد الآن المزيد من الشركات الناشئة وشركات تصنيع المواد المضافة المتخصصة. منذ عام 2001، كان هناك أكثر من 50000 عائلة براءات اختراع للطباعة ثلاثية الأبعاد في جميع أنحاء العالم.
تقود أوروبا والولايات المتحدة مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد على مستوى العالم. بين عامي 2001 و2020، استحوذت الولايات المتحدة على 39.8% من جميع عائلات براءات الاختراع المتعلقة بالتصنيع الإضافي. وتليها أوروبا مباشرة بحصة تبلغ 32.9%. تمثل أوروبا والولايات المتحدة معًا ما يقرب من ثلاثة أرباع الابتكار العالمي في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد. وتمثل اليابان 13.9% من أسر براءات الاختراع للطباعة ثلاثية الأبعاد، وتمثل الصين وكوريا الجنوبية 3.7% و3.1% على التوالي. وفي أوروبا، برزت ألمانيا كزعيم واضح، إذ تمثل 41% من الحصة الأوروبية، في حين تأتي فرنسا في المركز الثاني بحصة 12%.
النسبة الوطنية لعائلات براءات الاختراع الدولية للطباعة ثلاثية الأبعاد من عام 2001 إلى عام 2020
دخلت شركات من الولايات المتحدة وأوروبا واليابان ضمن قائمة أفضل 20 متقدمًا للحصول على براءات اختراع للتصنيع الإضافي، مع احتلال شركات جنرال إلكتريك ورايثيون تكنولوجيز وهيوليت باكارد المراكز الثلاثة الأولى. أما شركة سيمنز، التي احتلت المرتبة الرابعة، فهي أقوى شركة في أوروبا، حيث تمتلك ما يقرب من 1000 عائلة من براءات الاختراع. في حين أن قائمة الشركات الكبرى تهيمن عليها شركات هندسية كبيرة عبر مجموعة من الصناعات، فإن النظام البيئي لابتكار التصنيع الإضافي يتكون من العديد من شركات الطباعة ثلاثية الأبعاد المتخصصة والشركات الناشئة النابضة بالحياة، كما يتضح من مجموعة متنوعة من الكيانات الأصغر في إحصائيات مكتب البراءات الأوروبي.
أفضل 20 متقدمًا للحصول على براءات اختراع للطباعة ثلاثية الأبعاد من عام 2001 إلى عام 2020
كما قدمت الجامعات ومؤسسات البحث العامة (PROs) مساهمات كبيرة في الابتكار في مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد. حوالي 12% من المطبوعات ثلاثية الأبعاد تم تقديمها من قبل الجامعات أو المتخصصين. ويرتبط ثلث عائلات البراءات بمواد بيولوجية، ويرتبط نصف عائلات البراءات بالأعضاء والأنسجة الاصطناعية، وجميعها من الجامعات أو المهنيين.
توجد خمس من أفضل عشر جامعات أو متخصصين أو مستشفيات في الولايات المتحدة. لكن شركة Fraunhofer Gesellschaft الألمانية تأتي في المقدمة بشكل واضح، مع 221 عائلة من براءات الاختراع. معهد البحوث الصناعية التايواني (ITRI) هو المؤسسة الآسيوية الوحيدة في المراكز العشرة الأولى، والتي تضم أيضًا مؤسستين بحثيتين فرنسيتين، CNRS و CEA، وTNO الهولندية.
يزيل التصنيع الإضافي القيود التقنية التقليدية في عمليات الإنتاج الصناعي، ويقلل من النفايات، ويمهد الطريق للتخصيص الشامل. لم تعد هذه التكنولوجيا متخصصة، بل إنها تعمل على تحويل المزيد والمزيد من الصناعات. منذ عام 2010، اجتذبت قطاعات الصحة والطبية والنقل غالبية تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد. المزيد والمزيد من المواد، مثل البلاستيك والمعادن والسيراميك، وحتى الخلايا العضوية، تطبق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. وفي مجالات الأدوات، والطاقة، والأزياء، والإلكترونيات، والهندسة المعمارية، وحتى المواد الغذائية، يتم أيضًا تطبيق تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. ينمو بسرعة.
ومن بين 10000 عائلة براءات اختراع منشورة بين عامي 2001 و2020، يتركز خمسها تقريبًا في المجالين الصحي والطبي. يعد التصنيع الإضافي مناسبًا بشكل خاص للزرعات والنماذج التشريحية الخاصة بالمريض. ومن بين المتقدمين للحصول على براءات الاختراع، فإن نسبة أعلى من المتوسط من المتقدمين من الجامعات والمهنيين والمستشفيات ترجع في جزء كبير منها إلى التقدم في الطباعة ثلاثية الأبعاد للتطبيقات الطبية. وفي ثاني أكبر صناعة، وهي النقل، حيث يمكن استخدام التصنيع الإضافي لتحسين تطوير المنتجات وحجم الإنتاج، كان هناك أكثر من 7000 عائلة براءات اختراع في العقد الماضي.
تقدر شركة Wohlers Associates أن سوق التصنيع الإضافي ينمو بقوة، حيث تضاعفت إيرادات الصناعة ثلاث مرات من 6 مليارات دولار في عام 2016 إلى 18 مليار دولار (16.17 مليار يورو) في عام 2022. خلال الوباء، لعبت الطباعة ثلاثية الأبعاد دورًا رئيسيًا في التحول إلى الإنتاج المحلي وتقليل الاعتماد على سلاسل التوريد الدولية. وتشير التوقعات إلى أن السوق سيتجاوز 50 مليار دولار بحلول عام 2028.
