3D打印技术是数字化时代的重要产物，又被称为“添加制造”（AdditiveManufacturing）技术，它是以三维数字模型文件为基础，创新性地将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透到一起，能以自身逐层添加打印的制造方式完美地实现各种材料的结合。3D打印技术自开发以来得到不断地发展，迅速被广泛应用于工业设计、建筑、军事、航天、医疗等不同领域，并取得一系列实质性的突破。3D打印技术相较于传统的大型增材制造设备来说，更加注重体现设备的小型化、智能化和个性化。3D打印技术发展到今天，已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精确分辨率，。并且适用于该技术的材料丰富，比如以生物细胞为材料，能够打印出器官、骨骼；以金属为材料，能够打印出机械零件；以沙子为材料，能够打印出建筑物；以玻璃为材料，能够打印出玻璃制品等。据不完全统计，截止到2012年年底，著名的3D打印成型公司Stratasys的产品已经发展为能支持123种不同材料进行3D打印，随着科学技术的创新和发展，这一数字将不断地被刷新。同时，在打印速度上，3D打印技术能实现垂直25.4mm/h以上。未来我们有理由相信，随着智能制造的逐渐深入发展与成熟，将会有更多新的信息技术、控制技术、材料技术等不断地投入应用，3D打印技术也会在此基础上被进一步推向更为广阔的领域。

二、3D打印技术在产品造型设计中的应用

近年来，3D打印技术在产品造型设计上应用越来越广泛，并且突破了以往单纯的常规几何形态，开始以更具创新性、类似于自然形态的精美造型出现在人们的日常生活中，以独特的制造方式和时代意义赋予我们的生活空间新的活力。比如在人们熟悉的服装领域中，著名的荷兰时装设计师IrisvanHerpen与Materialise在2013年初的巴黎时装展上合作制造的3D打印时装，给人带来强烈的视觉盛宴，风靡一时。此外，2011年Materialise公司提供以14K金和纯银为原材料的3D打印服务，更是为珠宝制造业带来巨大革新。由比利时公司MGX设计的分形桌子，设计师以数学特征中的自相似性为设计原理，以自然界中的分形生长为模型创造了这一作品，其成就是传统制造方式无法企及的。以现代装饰中的灯饰为例，2012年设计师宋波纹协同格物工作室，创新性地推出3D打印作品“十二水灯”，灯具快速成型材料为尼龙，其创作灵感来源于宋代画家马远的水画名作“十二水图”。在该造型设计中，设计师完美地将中国传统绘画的意境与传统思想中“格物致知”的观念进行融合，通过探究事物的发展规律，寻找智慧的源头。作品利用现代先进的制造技术向人们呈现出耳目一新的作品，并通过这种形式完成对文化的传承。所以，可以说，3D打印技术让产品的造型有了更为广阔的发展空间，同时也让产品的个性化特色更为突出。与传统机器生产和手工制造相比，3D打印技术突破了以往制造过程中受众多造型、材料和设备的限制，这在某种程度上促使其对产品造型的制造更加接近设计本来的要求，同时与产品造型设计随着时代、科技和人文艺术的发展而革新的历史使命相符。3D打印技术的应用，极大地开拓了设计师的想象思维，即使是外观再复杂的产品都能通过3D打印技术进行制造，并能保证与设计的浑然一体。这就促使设计师将关注力放在产品形态创意和功能创新上，不断实现超越。并且，随着产品造型设计的多元化，设计师开始重视体现产品的美学属性，将时尚化、个性化因素融入到产品造型的艺术化表现方式中，从而潜移默化地引导着消费者对产品造型审美观的变化。

三、3D打印技术在产品造型设计中的问题和展望

就目前而言，虽然3D打印技术在产品设计中发挥着越来越重要的作用，应用也越来越广泛。但是从整体上来说，3D打印技术在产品造型设计领域中的普及力度仍然比较弱。这可能是因为3D打印技术本身受自身打印机性能、打印材料、打印成本、打印精度等众多因素的影响，而不能得到全面的普及和应用，因此也就无法促使对3D打印技术的进一步研究和创新。另外，现阶段，3D打印技术的应用主要集中在服装、家具及相关家居用品等形态比较小的产品造型设计中，还没有广泛应用到较大型的产品设计上。并且一些产品在空间界面上的打印要求3D打印机和相关材料都必须有较高的质量，这样才能充分满足其在制造过程中来自各方面的要求。尽管如此，我们仍然有理由相信，随着科学技术的不断发展和数字化的持续创新，未来3D打印技术必然与计算机技术、云技术、信息技术、生物技术等更加紧密地结合在一起，最大限度地实现产品设计成果的资料共享。与此同时，国家和相关部门将会更加重视设计师的设计产权知识、消费者权益责任保障、资源利用和环境保护等一系列问题，为3D技术在产品设计领域的更深层次的发展提供良好的环境氛围。因此，在未来，3D打印技术也会在此基础上被进一步推向更为广阔的领域，直接影响着设计师的设计思路，不断突破传统的生产和制造方式，改变整个世界的面貌。

四、结语

[关键词]桌面打印技术；3D打印技术；模具教学

中图分类号：TG76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0240-01

3D打印技术在桌面应用中的推广，应结合模具教学的应用教学和理论授课，进行详细信息的介绍，有利于将桌面3D打印技术的相关应用原理及实践经验，进行合理转化，从而更有利于被接受和认识，客观上推动桌面3D打印技术的推广和应用。

一、3D打印技术的概念

（一）、3D打印技术的概念

3D打印技术，主要是指针对3D技术的优势，结合打印技术的需要，综合应用在打印设计中，其中主要运用3D技术的数字和信息优势，实现对金属等粘合材料的逐层打印处理。以此构成新物体的过程，被称为3D打印技术，同时也称为“叠加式制造”。针对3D打印技术，有利于运用计算机实现对打印信息的处理，从而推动对打印信息的自动化计算，有利于减少打印过程中返工、质量等问题。因此3D打印技术，运用对打印信息的三维处理，推动制造业的发展。

（二）、3D打印技术的分类

3D打印技术，主要包括SLA和FDM两种。中SLA打印技术在模型制造中应用较为广泛，同时是国际相关教学的重点，相关优势包括光固化成型法运用较为先进，实用性较强，加工速度快，生产周期较短。但是SLA打印技术的缺点明显，例如生产成本较高，维修成本较高，机器设备涉及的电子信息较为先进，不利于打印人员的掌握。FDM打印技术，主要针对金属、塑料和石蜡等低熔点材料进行，由于成本低的影响，是市场上较为流行的打印技术。其应用优势同时包括：操作简单、快捷，设备简单，应用方便。但是它的缺点同样明显，例如精准度低，针对密度较低的材料进行打印过程。

二、桌面3D打印技术的应用原理

桌面3D打印技术的应用原理，即计算机三维设计的流程，其中通过计算机stl、obj、thing等格式，实现对3D打印信息的处理；其次通过USB接口，实现3D打印机器设备和计算机的链接，同时运用MakerWare软件，实现对3D打印信息向三维信息的自动化转换；最后通过PLA加热端，以实现对打印材料和打印信息的自动融合，其中打印机器设备将打印信息通过喷嘴将相关信息打印到打印材料中，通过对打印结构的反复处理，打印出需要的产品。相关工作原理流程，如下图：

通过上图可知：桌面3D打印技术，通过对计算机的操作，对打印信息的处理，较为先进，有利于实现打印过程中人力消耗。因此桌面3D打印技术在制造业中的应用，有利于推动制造业的发展。

三、桌面3D打印技术在模具教学中的应用

（一）、桌面3D打印技术在模具课堂教学中的应用

桌面3D打印技术在模具课堂教学中的应用，主要是指多媒体技术在课堂教学中的应用，有利于实现对相关教学背景的生动展示，有利于提供给学生视觉和感官上的享受，从而推动教学内容在学生心中的生动勾画。因此桌面3D打印技术，是新时期科学技术发展和教学需要结合的产物，有利于推动教学的发展，进而提高教学质量。针对桌面3D打印技术在模具课堂教学中的应用，相关的设计软件包括powerpoint和flash等，主要通过对教学材料进行数字和图画等信息的展示，结合教学工作者的教学讲解，提高学生的认知能力。

（二）、桌面3D打印技术在模具教学课堂设计中的应用

桌面3D打印技术在模具教学课堂设计中的应用，主要是指针对模具教学的需要，应提前进行课堂设计，运用Pro、UG等设计软件，以实现对模具设计的科学处理。时针对模具教学的课堂设计，应尊重学生的主体地位和主观能动性，教学工作者主要其引导和帮助解答疑难问题的作用，以此提高学生对模具设计的了解，客观上提高学生的动手能力，促进模具设计的教学需要。针对桌面3D打印技术在模具教学课堂设计中的应用，有利于提高学生对相关模型的了解，有利于提高对模型的了解，通过对不足之处的及时更新，提高学生的设计水平。

四、桌面3D打印技术在模具教学中应用的重要性

桌面3D打印技术在模具教学中的应用，应集合3D造型sheji8、打印处理、打印效果和应用反映等进行全面分析，以次科学判断桌面3D打印技术的应用效果，从而有利于教学工作者发现教学不足和改进方向，制定合理的教学计划和教学任务，全面提高学生的动手能力和理解能力，促进学生设计水平的提高。首先学生通过对3D打印技术的分析，有利于提高学生对模具的认识，其中对相关组成部分的全面认识，进行直观认识，有利于实现模具结构的优化设计。其次有利于实现3D打印辅助材料的合理应用，结合学生分组讨论的形式，实现对桌面3D打印技术的全面认识，提高学生的学习兴趣和活跃教学氛围，推动教学任务的展开。同时有利于提高学生对计算机等设备的了解、应用，结合学生对新生事物好奇的特点，提高教学质量，客观上引导学生的科技素养。

五、桌面3D打印技术在模具教学中应用的注意事项

（一）、合理运用打印材料

针对桌面3D打印技术，应合理运用打印材料，以确保打印设备的稳定运行。针对桌面3D打印技术主要运用塑料的打印材料，应结合模具教学需要，科学设计模具设计材料，从而符合打印设备运行的需要，有利于推动模具教学的需要。教学工作者应注意对模具材料的设计，以避免因为材料问题造成打印设备发生故障，不利于教学任务的稳定展开。

（二）、科学设计模具尺寸

对桌面3D打印技术在模具教学中的应用，应科学设计模具尺寸，以符合打印设备设计的需要，进而推动打印设备的稳定运行，打印需要的模具，推动模具教学的需要。同时应加强对模具精度的控制，以符合打印设备允许误差范围，有利于满足模具教学需要。

结束语

桌面3D打印技术的发展，应加强对其工作原理的分析，结合相关应用需要，制定合理的应用措施，以确保桌面3D打印技术的稳定运用。针对桌面3D打印技术在模具教学中的应用，应结合课堂教学和课堂设计进行全面分析，合理运用桌面3D打印技术，以提高模具教学质量，客观上促进桌面3D打印技术的推广和发展。

参考文献：

>> 3D打印机在图书馆服务中的应用与分析 美国公共图书馆3D打印服务及政策的最新应用现状 图书馆与3D打印 试论网络3D虚拟技术在大学图书馆中的应用 国外图书馆3D打印服务研究及实践进展 基于政策规范的图书馆3D打印服务策略研究 3D打印技术及其在铸造中应用现状与发展展望 基于3D打印技术在航空领域的应用分析 3D打印技术在电子商务应用中的问题分析 3D打印技术 3D扫描及3D打印技术在定格动画中的新应用 3D数字扫描―3D数字重建―3D打印技术在地质工程教学中的应用 医学诊断领域3D打印技术应用现状与展望 浅谈3D打印技术在工程建设技术上的应用 3D打印技术在高中通用技术课程中的应用研究 3D 打印技术医学应用综述与展望 3D打印技术及其应用发展研究 3D打印技术以及应用趋势 3D打印技术的应用与发展探究 浅析3D打印技术原理及应用 常见问题解答 当前所在位置：l.

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=29&News_ID=12729.

丁正祁 阜阳师范学院图书馆助理馆员。安徽阜阳，236037。

关键词：3D打印；优势；发展前景

论文课题： 2016年辽宁省大创省级甲等创新项目《“匠心・印象”3D订制饰品店》

项目编号：201611035000050

当前，3D打印技术发展非常迅速，在多个领域中的应用取得了显著的成效。3D打印技术的发展在国内形成热议的同时，在世界范围内也引起了高度的重视。并且现在可以预见，在未来的发展过程中，3D打印技术的发展规模会不断扩大，而且3D打印技术在未来很有可能会实现个性化生产。依据3D打印技术，我们可以制造出许多我们设计出来的东西。这样就会有效促进全球制造业经济的快速发展，对于整个人类社会的发展有着非常重要的意义。

一、当前3D打印技术市场应用情况

1.设计产品

3D打印技术在产品设计领域有着非常广泛的应用，可以更加快速有效地把设计者的思想转化成为实物。这样就会大大缩短产品设计和开发的周期，从而实现了降低生产和开发成本的目的。这种技术建立了一种全新的产品开发的模式，为推动制造业的发展奠定了坚实的基础。

2.建筑设计

当前，随着社会经济的快速发展，传统的建筑模型设计制作模式已经难以满足现代化的高端设计的需求。再利用3D打印技术的过程中，可以创设一种非常逼真的效果。当前许多大型的设计机构在施工过程中利用3D打印技术可以更加精准地构建建筑的基本模型，这样在进行效果测试的时候会更加准确，对于提高建筑的效率有着重要的帮助作用。

3.制造模具

在传统的制造业中，由于玩具模具的制造耗时比较长，制作的成本相对来说比较多，所以影响了制造业的进一步发展。但是利用3D打印技术，可以在减少生产成本的同时，大大缩减了开发的周期，很好地提高了生产的效率。在制作模具的过程中应用3D打印技术，可以更加有效地进行制模，从而提高模具制造的效率。

4.机械和家电制造

再制造领域内，3D打印技术主要用于单件的制造和一些小批量的金属零件制造，可以有效节约成本，缩短生产的周期。在家电制造行业中，一些比较大型的企业往往会先应用3D打印技术。并且这些企业在应用3D打印技术制造新产品的时候，取得了很明显的效果，对于推动机械和家电制造业的发展有着重要的推动作用。

5.生物医学领域

近几年来，随着人们对于3D打印技术认识的不断提升，人们对于3D打印技术在生物医学领域的研究不断增加。利用3D打印技术制作人体的器官模型，制造一些医疗的模型和器械的模型，这样可以更加有效地推动生物医学的发展。3D打印技术在生物医学领域有着非常广泛的应用前景。

二、3D打印技术的优势

1.无需考虑物体的复杂性和多样性

在利用3D打印技术的过程中，对于物体的复杂性不需要有太多的考虑。一般来说，制造业具有一定的规模经济性，也就是生产的产品数量多的时候价格往往会比较便宜。但是在利用3D打印技术进行生产的过程中，生产多个一样的产品或者多个不同的产品，所花费的成本是一样的，这样就实现了对于传统制造业的突破。因此，品种多样性免费是3D打印的重要特点。当前，所谓的免费不是说打印相同的产品和不同的产品成本没有变化，而是说可以实现品种的多样化。

2.节省了大量组装的时间

对于传统的制造业来说，一件产品的价格很大程度上与其在组装过程中花费的成本有关，许多时候与零部件的的本身价格关系已经没有那么密切。在利用3D打印技g进行生产的过程中，一次打印产品的特征有效降低了产品生产的复杂性，这样就会使组装的过程大大简单。同时有效降低了生产的成本，很好地保证了减少制作误差和失误。

3.节约材料

在利用3D打印技术进行生产的过程中，所造成的废料往往会比较少。尤其是对于一些金属的材料来说，废料更是可以得到很好的保证。因为3D打印技术不需要对材料进行凿刻，这样就会大大减少了浪费的物料。只需要把材料堆积成为产品，这样就可以基本实现材料的用量于生产产品的用量是基本相同的。

4.不需要太多技能

3D打印技术在生产过程中的应用，大大降低了生产对于人员以及技术的以来。3D打印技术基本不需要专业的技术知识，一个普通人完全可以利用3D打印技术来生产一些高端零部件。制造专业的仁可以利用3D打印技术来增强制造创新能力，从而生产出更高质量的产品，推动经济的发展。

三、3D打印技术的发展前景

随着智能制造业的不断发展，越来越多的先进技术被应用到制造业领域中，3D打印技术也就会被推向更高的层面。在未来，相信3D打印技术的发展主要会以精密化和智能化以及通用化为主。智能3D打印技术的速度会大大增加，有效提高效率和精度。尤其是金属材料直接成型的技术在以后可能会成为常态化的应用。3D打印机的体型比较小，成本低廉，会更加方面人们的使用，操作上也会更加简单。3D打印技术作为一项新兴技术，足以引导第三次工业革命。受到科学技术的重要影响，其打印的效率会大大提升。同时，随着各种新型材质的投入使用，利用3D打印我们可以看到更多的真实物体。随着打印机市场的激烈竞争，3D打印机会从商用逐渐发展到民用。同时，3D打印技术的应用会更加广泛，除了之前的机械和医疗等行业外，还会拓展到家用厨具或者军事的零件等。

四、结语

综上所述，当前，3D打印技术作为一项前沿性比较强的技术，可以促使传统制造业的工艺改造以及新材料的使用。面对发达国家的工业化战略，我国应该重视3D打印技术的发展，不断完善相关的理论体系，例如进行相关人才的培养以及市场应用的相关推广。只有制定与我国国情相适合的3D打印技术发展规划，才能够切实推动其进一步发展。同时，我们还应该推动一些相关的试点的建设，选择一些重点的行业和领域进行有效的推广和应用。这样可以积累更加丰富的行业管理经验，从而使3D打印技术能够更加有效地应用到社会经济的发展过程中。

参考文献

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【关键词】3D打印；小学信息技术；拓展性；探索实践

【中图分类号】G434 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384（2016）10-0074-04

在当下的创客时代，各种先进技术飞速发展，3D打印等新兴技术也不断影响着教育的发展。随着这些技术逐步进军教育领域，生活在较发达城市的孩子容易接触到这些新技术，同时也深深地被这些技术所吸引。孩子有学习新兴技术的需求，而小学阶段又是人的一生当中最具有创造力的阶段之一，3D打印技术能更直观、便捷地让学生们的梦想变成现实。由此可见，对小学信息技术课程进行拓展性校本探索和实践是一种必然趋势。

3D打印技术及应用现状

1. 3D打印技术

3D打印就是使用特殊的材料，例如塑料、尼龙、陶瓷、金属等，通过电脑将打印材料一层一层的叠加起来，最后形成想要的实物的一个过程。目前主要的3D打印技术类型有：熔融沉积成型技术（FDM）、数字光学处理技术（DLP）、立体光固化成型技术（SLA）、选择性激光烧结技术（SLS），分层实体制造技术（LOM）等。其中熔融沉积成型技术在市面上最为常见。

2. 3D打印技术应用现状

3D 打印技术被誉为“第三次工业革命的重要生产工具”，新媒体联盟（New Media Consortium，NMC）在2013年地平线报告中，首次将3D打印技术列为教育领域未来4-5年内普及应用的创新型技术。当前3D打印不再是成人设计师的专有权利了，越来越多的信息显示，儿童3D打印教育正逐步在科技馆、博物馆、学校等地开展（Pringle， 2015）。 美国的3D System公司于2014年实施了MAKE.DIGITAL计划，该计划提供集成了工具、软件和课程等各种资源的完整系统，从而逐步形成了成熟而健全的3D打印教育体系，使各个层次的学生和教育机构都能从中受益。诸如此类的丰富特色课程资源和产品，将3D打印以一种简单、有趣的方式带入小学课堂。

3D打印技术在我校应用的基本现状

1. 开展3D打印课程的硬件环境

2015年9月，我校利用每周三下午三课时时间开展拓展性课程研究与实践，笔者设计开发了3D打印课程。在此基础上，我校配备了3D打印实验室，设有1台3D打印机、1台激光打印机、10支3D打印笔、计算机等设备，本着以学生为本的原则，将实验带入课堂，为学生的实践提供可能。

2. 师生的3D打印知识水平分析

3D打印对我校的全体师生是一个新生事物，我校与公司合作，定期邀请技术人员来校分享3D打印知识与操作技术。通过一段时间的学习与了解，教师与学生对于3D打印的基本常识及原理已经心中有底。在整个学习过程中，师生对于3D打印兴趣浓厚，都非常期待3D打印走进课堂，通过3D打印技术来实现自己想要的东西。通过一个多学期的探索与学习，我们逐步开始了3D打印课程的探索与开发。尽管3D打印在学校并没有较为广泛的应用，无论是对于老师还是学生都是一个全新事物，甚至是个挑战，我们都有很强的信心将3D打印课程开展好，在学习中总结经验，共同进步。

探索我校3D打印课程设计

1. 3D打印工具的选取

3D打印分为3D打印机与3D打印笔两种打印形式。3D打印机开展课程的方式主要是预先在电脑上进行三维模型设计（可借用内置模型或扫描所得的三维模型），然后连接3D打印机并将模式设计的参数信息传送至打印机，3D打印机接收到指令后，可以逐层打印，最终形成3D模型。在整个过程中，主要需要的是学生三维建模能力，这个要求对于只有二维平面概念小学生来说，有一定的难度，可以用于辅助学习。

因此，我们在课程实施的过程中，主要采用3D打印笔开展课程。所谓的3D打印笔是具有3D打印功能的笔，操作它无需电脑或电脑软件支持。通电后，就可以开始创作。基于3D打印，挤出热融的塑料（PLA、ABS），然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的状态，如图1所示。

2. 3D打印课程的实施

3D打印课程是由学生自主选择，学生的主体构成为3-6年级学生。为了更全面地呈现3D打印课程在我校实施的具体过程，笔者将以3D打印课堂实施的具体内容进行说明。

（1）教学目标分析

在知识与技能方面，掌握利用3D打印笔通过二维平面图搭建三维立体模型方法，扩大学生的知识面。在过程与方法方面，通过学生课前搜集资料、主题探讨、图形设计、作品分享的过程，培养学生独立学习思考的能力，培养学生的创新意识。在情感态度方面，培养学生对3D打印的兴趣，创新作品，与当下的创客环境接轨。

（2）教学实施过程

课堂中教师以主题的形式开展教学，在交流中向学生提出挑战性的问题。提出问题后，学生开始用画图软件中进行平面图形设计，通过创造性的设计后，将设计图打印出来修改调整。调整后，利用3D打印笔打印平面图形，再进行拼接或直接创作，形成三维立体模型，点缀装饰。最后将设计出的成果在课堂上与同学们交流讨论，提出可行性建议，学生微调修改，得到完美作品。具体过程如图2所示。

主题的选择

3D课程作为我校一门全新的课程，在课程实施的过程中，首先面对的就是如何选择适合小学生的主题来开展课程。基于贴近生活、源于生活的原则，我们确定以衣食住行四个大主题（如图3）为我们3D课程的研究主题。穿衣、吃饭、住房、行路是每个人生活的基本需要，也是小学生能轻易产生联想并进行再创造的有效途径。

导入的方式

积极的思维活动是课堂教学成功的关键，而富有启发性的导入语可以激发学生的思维兴趣，所以教师上课伊始就应当注意通过导入语来激发学生的思维，以引起学生对新知识、新内容的热烈探求。课堂导入是课堂教学的主要环节之一，一堂课导入的成与败直接影响着整堂课的效果。笔者的课堂导入一般是基于3D打印的设计原理进行有效提问，从而引导学生明确操作思路，提高课堂效率。下面将通过案例1进行说明。

案例1：如何基于3D打印设计进行提问

在以美食主题的课程中，教师首先提出问题：你最爱的美食有哪些？”紧接着根据3D设计原理提问：你打算用平面拼凑三维立体图形的方式（如图4）还是基于平面图形镂空操作（如图5）？

进行这样提问，教师能明确地引导学生掌握基于3D打印笔制作模型的原理，更准确、迅速地找到相对应的制作方法，节约时间，提高课堂效率。

设计、创作的方法

3D模型设计对于小学生来说，具有一定的难度，除了在3D打印工具的选择上做了精挑细选外，我们在模型的设计上了也做了大文章。3D打印笔打印三维模型，首先需要平面图形设计，再根据平面图形打印平面图形，最后根据平面图形拼接形成三维立体模型。因此，在整个三维模型创建的过程中，需要二维平面设计的融入，在课程设计上将与画图软件运用进行整合。学生可以通过画图软件、3D打印笔设计创造性作品，给学生的学习增添乐趣和色彩。

案例2：学生如何利用画图软件设计平面图形和进行创作

学生在构思好想要创作的主题，并寻得采用的方法后，便需要进行平面图形创作。目前，笔者的课堂采用的是画图软件进行平面设计，设计后学生再根据3D打印笔选择拼接或镂空操作，最终成型（如图6）。

这样的操作过程，能让学生对自己创作作品过程非常明确。此外，该过程充分利用学生在信息技术常规课中所学的画图软件进行设计，既是对原有所学基础知识的回顾，又是进一步的升华。

评价的过程

课堂教学评价是促进学生成长、提高课堂教学质量的重要手段。为了更有效地、更全面地评价学生作品，并推动其完善自己的作品，笔者采用小组交流分享的方式完成课堂的评价。这样不仅能有效地促进小组内学生的交流与合作，还能更好地帮助学生再创作完善自己的作品。

案例3：如何通过小组交流分享，完善自己作品

学生在制作3D牛排成功后，教师便组织其在组内进行分享交流。在交流过程中，小组内成员给其建议，建议其再制作糖心蛋，组合成牛排套餐。制作牛排的学生觉得意见很不错，采纳后成功制作了牛排套餐（如图7）。

图7 再创造后的牛排套餐作品

在小组“分享―交流―建议―修改”的过程中，学生在初次体验成功的基础上得到了跨越性的进步，学生的成就感也会随之增强，创造思维也随之打开。同时，这样的过程，充分地发挥了小组合作所带来的课堂效应。

3D打印课程实施后的成效

1. 拓展了学生的视野，激发了学生的学习兴趣

在3D打印课程实施一个多学期以来，学生对3D打印产生了浓厚的兴趣，从刚开始的对于3D打印技术的不了解到现在的自己设计创作的过程，很好地拓展了学生视野，提高了学生的信息获取能力与应用能力，提升了学生的信息素养。

笔者从参与课程的两批次共60名小学生的反馈里发现，95%以上的学生喜欢3D打印课程，并对课程的安排感到满意（如图8）。

2. 丰富了学生想象力，激发了学生的创造能力

美国加州理工大学的多林・尼尔森认为：基于设计的学习模式中，教师挑战学生去创建实物来反映主题、概念和标准，有了这些实物，学生在互动中促进信息的回忆和重用。3D打印课程不仅在理论上给学生充电，还增加了学生接触空间模型的机会。学生在通过小组协作等方式，相对独立地完成设计过程，通过设计身边感兴趣的实体化的东西来验证自己的设计是否符合要求，在实践中不断地完善自己，最终获得成功，这就是激发学生创造思维能力的一个途径。

3. 增强了学生对三维图形的认识，培养图形感知能力

在3D打印过程中，学生通过平面图形设计到三维立体物品的呈现，清晰地明确了三维立体图形的构建过程。由想象到图形设计再到打印出实物，强烈的感知刺激使学生具有较强的图形感知力。

3D打印技术满足了小学信息技术领域课程教学改革的多种需要。随着课程在每周三下午的开展与实施，我们希望看到学生们更轻易地通过电脑软件设计自己的3D作品，并最终通过3D打印将自己的设计得以实现，低成本的3D打印将逐步推广与应用。

3D打印是一个新生事物，仍然处于建设初期，其课程建设还不是很成熟，还需要突破。不过，随着技术的不断更新以及制造功能的不断成熟，3D 打印将被推向更高的层面，同时也需要各个学校高度重视，注重交流合作，资源共享，为学生提供一个良好的学习氛围，丰富小学阶段信息技术学科拓展性课程的建设。

（作者单位：浙江杭州市滨江区教育局）

参考文献

韩荣雷，孙雪冬.创客时代3D打印在高校课程开发的应用研究[N]. 沈阳师范大学学报（自然科学版），2016（1）.

关键词：3D打印；著作权；作品；复制权；合理使用

一、3D打印：技术与法律

近期，在全球范围内迅速崛起的3D打印技术引起人们广泛关注。3D打印技术是指根据与普通打印机类似的工作原理，将纸张和墨粉等传统打印耗材替换成金属、塑料、树脂等实物粉末，通过计算机控制将实物一层层打印、叠加、粘合，最终将计算机中的3D数字模型变为三维物体的新兴制造技术。该技术的工作原理并不复杂：首先，计算机会将3D数字模型“切片”，将其分割成可供打印的若干薄层；然后，3D打印机会使用金属、塑料、树脂等原材料将薄层逐层打印出来；最后，通过对薄层进行叠加并粘合，最终形成一个三维物体。相比于传统“减材制造技术”，3D打印技术不仅可以提高生产效率，而且能够降低生产成本：一方面，利用该技术进行生产无需制造模具，产品的制造从3D数字模型到最终的产品仅仅需要花费几个小时，大大节约了生产时间、提高了生产效率；另一方面，该技术使用的生产原料是成本相对低廉的粉末状金属、塑料、树脂等，从而降低了生产成本。目前，3D打印技术在工业制造、医疗卫生、文化创意、建筑工程、个性化定制等领域得到了初步应用，出现了诸如3D打印玩具、3D打印人体器官、3D打印房屋等一系列使用该技术制造的产品。然而，3D打印技术犹如一柄“双刃剑”，其在促进人类生产力迅速发展的同时，也挑战着现行法律秩序，尤其是以著作权法为代表的知识产权法律制度。最近，国外频频出现3D打印因为著作权问题而被叫停的事件，引发了人们对于3D打印时代完善著作权制度的思考。同样，3D打印对我国现行著作权制度也带来诸多挑战，需要引起研究者和立法者的关注。

二、3D打印给我国现行著作权制度带来的挑战

1.关于权利客体

3D打印技术给现行著作权制度带来的第一个挑战关于著作权客体，即3D数字模型是否属于作品。独创性是作品区别于其他智力劳动成果的关键，只有具备独创性的外在表达才能被称为“作品”。①在3D打印技术中，存在两种不同格式的数字模型：CAD（Computer Aided Design）格式文档和STL（Stereo Lithography）格式文档；CAD文档可以被人们识别和修改，但是3D打印设备只能够识别STL文档；因此，无论是通过直接扫描还是网络下载获取的CAD文档，都要事先转化为能够被3D打印机识别的STL文档。正如计算机软件的源代码和目标代码之间的关系一样，CAD文档与STL文档应当被视为同一作品。②直接设计、创作的3D数字模型具备《著作权法》所要求的作品独创性是毋庸置疑的；通过扫描获取的3D数字模型则反映了被扫描物的独创性，3D数字模型只是改变了作品的载体。因此，当3D数字模型所反映的作品符合独创性要求时，该3D数字模型也应该属于作品并受到《著作权法》保护。值得注意的是，3D打印的复制对象是三维物体，不同于传统的二维复制；要将3D数字模型纳入《著作权法》保护范围，除了要对其独创性做出合理化解释外，还要能够将其艺术性与功能性区分开来；只有当其艺术性与功能性能够明确区分时，才能对其艺术性部分给予独立的著作权保护。在3D打印对象当中，存在大量艺术性与功能性相结合的3D数字模型，我们可以将其称为“实用艺术品”；对于实用艺术品的可版权性问题，理论界基本持积极态度；遗憾的是，现行《著作权法》并没有明确将实用艺术品列入法定的作品类型。这种状况容易诱发3D打印设备使用者对实用艺术品著作权的侵犯，从而使得现行《著作权法》在面对3D打印技术带来的挑战时陷入困境。

2.关于权利内容

3D打印技术给现行著作权制度带来的第二个挑战关于著作权内容，其核心在于3D打印是否会侵犯复制权。在著作财产权体系中，复制权是最为重要的一种权利，因为作品只有透过复制才有可能大量散布或利用，并实现其财产价值。③根据《著作权法》第10条第1款之规定，复制是以印刷、复印、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制作一份或多份的行为。从该定义可以看出，3D打印并不属于《著作权法》明确列举的“复制”；值得注意的是，该定义对于复制方式的列举并非完全列举；因此，3D打印是否属于复制值得探讨。根据著作权法理论，复制有广狭之分，狭义复制仅指从二维到二维、从三维到三维的同维复制；广义复制除包括狭义复制之外，还包括从二维到三维、从三维到二维的异维复制。对于异维复制的态度，我国《著作权法》经历了从否定到默示肯定的过程：1991年《著作权法》第52条第2款明确指出：“按照工程设计、产品设计图纸及其说明进行施工、生产工业品，不属于本法所称的复制。”该条款明确将异维复制排除在复制范畴之外，主要是考虑我国当时工业基础薄弱，如果对工程设计、产品设计图给予较强的著作权保护，将会阻碍我国工业生产的发展。随着我国工业化的逐步推进，为适应加入WTO的需要，2001年《著作权法》第10条第1款第5项将上述条款予以删除，2010年《著作权法》继续沿用这种作法。从文义解释角度理解，现行《著作权法》删除了“异维复制不属于复制”的条款是否就意味着著作权法已经肯定了异维复制呢？从已有司法案例中，我们似乎可以找到答案。例如在“上海迪比特实业有限公司与摩托罗拉（中国）电子有限公司等著作权侵权纠纷上诉案”中，法院就提出“按照设计图生产印刷线路板不属于复制”的观点。又如在“叶庆球诉香洲船舶修造厂著作权纠纷案”中，法院也认为“按照设计图建造船舶不属于著作权法意义上的复制”。我们可以从上述案例看出，异维复制在司法实践中经常不被认定为复制。3D打印时代最常见的就是将二维的设计图打印成三维的立体物，即3D打印涉及最多的就是异维复制；这就使得现行《著作权法》在面对3D打印技术带来的挑战中又陷入困境。

3.关于权利限制

3D打印时代现行著作权制度面临的最大挑战就是权利限制的问题，其核心是3D打印对合理使用制度的冲击。众所周知，《著作权法》的立法目的是通过保护著作权人利益以促进文学、艺术和科学事业的繁荣与发展；然而，著作权人利益与社会公众利益之间具有一种此消彼长的关系，过分强调著作权人利益又会损害社会公众的利益；为了实现两者平衡，以合理使用为代表的著作权限制与例外制度应运而生。在传统技术条件下，为个人学习、研究或欣赏而使用他人已经发表的作品，由于数量极其有限且成本较高，并不会对著作权人的利益造成实质损害。《著作权法》将此类行为规定为合理使用，作品使用者既无需征得著作权人许可，也无需向著作权人支付报酬。由于存在这样的制度，3D打印终端使用者一旦被诉侵权，理论上都会以合理使用抗辩作为回应。司法实践中的3D打印通常都是为了个人使用并且属于少量复制，法院没有理由驳回3D打印使用者的合理使用抗辩，著作权人的损失难以获得有效的救济。随着3D打印技术的成熟和简化，设备及材料成本的逐步降低，3D打印设备作为日常家用电器进入千家万户将不再是幻想；3D打印设备的使用者将由纯粹的消费者蜕变为兼具消费者和自助生产者双重身份的新人类，其对享有著作权的产品的制造将不再受到生产时间和生产成本的限制。由于使用3D打印设备制造版权产品的人员数量庞大且分布广泛，著作权人的维权将变得十分困难；3D打印给著作权人带来的损害很可能比传统技术条件下少数厂家集中制造侵权产品造成的损害更为严重。因此，《著作权法》若不及时完善以合理使用为代表的著作权限制与例外制度，很可能会随着3D打印技术的推广和普及而逐步陷入困境。

三、3D打印时代我国著作权制度的出路

1.合理解释作品范畴

3D数字模型的设计与应用是3D打印技术的关键，能否将其纳入著作权保护范围将对该技术的发展前景产生深远影响。如前文所述，当3D数字模型具备独创性，并且其艺术性与功能性能够明确区分时，其就能够被纳入作品范畴而受到《著作权法》的保护。然而根据2010年《著作权法》第3条的规定，并不存在可以让3D数字模型直接套用的作品类型，这就需要我们通过对现行法进行合理解释以应对3D打印技术带来的挑战。众所周知，3D打印名为“打印”，实为“制造”；利用3D打印设备，人们可以制造艺术品、构造建筑物、生产实用艺术品。当根据3D数字模型制造的实物为艺术品时，其在本质上就属于美术作品；当根据3D数字模型构造出富于美感的建筑物时，其在本质上就可以归入建筑作品；以上两种3D数字模型属于作品而受到《著作权法》保护并不存在任何争议。但根据3D数字模型生产出实用艺术品时，现行法似乎无法通过合理解释对其进行有效规制，因为现行《著作权法》并没有将实用艺术作品纳入作品范畴之内。值得庆幸的是，《著作权法》正处于第三次大规模修改过程当中，著作权的客体也属于本次修改的范围；根据《著作权法（修改草案送审稿）》第5条第2款第9项的规定，实用艺术作品被明确纳入了《送审稿》保护范围之内，今后根据3D数字模型生产实用艺术品同样要受到《著作权法》的规制。值得注意的是，只有当3D数字模型的艺术性和功能性能够加以区分时，其才能构成实用艺术作品而受到《著作权法》保护；反之，当艺术性与功能性紧密结合、难以区分时，其很可能作为外观设计专利而受到《专利法》保护。总之，作品并没有固定的外在表达形式，3D数字模型本质上属于作品并享有数字版权。无论根据3D数字模型制造出何种三维立体物，只要其具备独创性，并且艺术性与功能性相分离，都能被合理解释为作品而受到《著作权法》的保护。

2.适当拓宽复制内涵

既然3D数字模型属于受《著作权法》保护的作品，那么3D打印是否就是“复制”呢？这一问题直接涉及我们对“异维复制”的态度。在理论上，我国著名学者郑成思教授认为版权法上的“复制”应当包括异维复制。在立法上，著作权领域最重要的《伯尔尼公约》第9条第1款规定“复制”可以“任何方式”、“任何形式”。据此，将3D打印定性为“复制”不仅有理论基础，而且有可供借鉴的立法经验。值得注意的是，由于3D打印对象存在差异，对于3D打印的性质还需要作进一步分析。美术设计的3D打印，只是作品载体发生了改变，其思想的表达依然能够传递相同的艺术美感，并未发生实质性变化；因此，3D打印美术设计当然属于“复制”。建筑设计的3D打印与美术设计极为相似，由于著作权保护的是建筑外形的艺术美感，将建筑设计图构造成建筑物，只是载体发生了改变，其表达传递的美感并无变化；因此，3D打印建筑设计同样属于“复制”。实用艺术设计3D打印行为的定性需要分析其艺术性与功能性的关系：当艺术性与功能性能够明确区分时，3D打印就属于对实用艺术作品具有审美意义部分的“复制”行为。④最具争议的3D打印当属产品设计图的打印；如前文案例所述，司法实践都将根据产品设计图制造产品的行为排除在复制权规制范围之外，这在传统技术条件下并无不妥。随着3D打印技术的发展，根据产品设计图打印产品的行为将呈“井喷式”增长，产品设计者的利益将遭受前所未有的打击。或许有人认为，产品设计可以获得专利的保护而不会发生大规模侵权。其实不然，由于专利权是依申请而取得，产品设计者若没有及时申请到专利，使用者会肆无忌惮地使用其产品设计图打印自己所需要的产品。倘若将根据产品设计图制造产品的行为定性为《著作权法》意义上的“复制”，3D打印带来的问题将迎刃而解：一方面，著作权自作品完成即产生，产品设计图一经完成，设计者便享有复制权，任何未经许可而制造产品的行为都将视为对复制权的侵犯；另一方面，产品设计图的价值在于制造，3D打印时代人们更多是依据产品设计图制造产品，而不仅仅是复制图纸。因此，随着3D打印时代的到来，有必要通过司法解释拓宽复制内涵，将“异维复制”纳入复制权规制的范畴。

3.调整完善合理使用

3D打印技术给合理使用制度带来的挑战是现行《著作权法》面临的最大困境；为适应3D打印产业发展的需要，合理使用制度可从如下两个方面调整完善：

增设合理性判断标准。现行《著作权法》采用“列举式”立法模式规定合理使用制度，内容过于僵化；随着3D打印技术的发展，其弊端将逐渐凸显。因此，有必要引进美国法中的“合理性判断标准”以认定合理使用；“合理性判断标准”主要考虑如下因素：⑤（1）使用目的和性质，主要考虑使用行为是否为商业性使用；使用者实施3D打印行为几乎不会直接涉及商业目的，但是其后即可免于商业性购买，因此，3D打印的间接目的具有商业性质而不能笼统地归为合理使用。（2）作品性质，纯粹传递艺术美感的美术设计的3D打印，多半是为个人学习、研究、欣赏之用，但是实用艺术设计、产品设计图、工程设计图的3D打印则主要是为了利用其功能价值，不再属于合理使用。（3）使用数量及其在作品整体中所占比例，个人进行3D打印虽然影响微弱，但是随着技术的发展和3D打印设备的普及，整个社会进行3D打印的绝对数量将会十分庞大而难以继续被认定为合理使用。（4）使用结果对作品潜在市场价值的影响，3D打印技术的推广与普及将导致更多人选择直接打印而不是购买，作品的潜在市场价值将难以实现，继续将其认定为合理使用将打击作者的创造积极性，违背《著作权法》保护著作权人利益的立法目的。

引入版权补偿金制度。自印刷术催生了版权制度后，每一时期的技术发展总会影响到版权制度的创新，版权补偿金制度的出现就与复制技术的进步有着紧密的联系。所谓“版权补偿金制度”，是指对于容易侵犯复制权的设备制造商或销售商征收一定数额的补偿金以弥补私人复制对著作权人利益的不合理侵害。我国《著作权法》引入该制度后，可以通过著作权集体管理组织对3D打印设备制造商或销售商征收补偿金，制造商或销售商又可以通过3D打印设备的销售将补偿金的负担转嫁给3D打印设备的使用者，最终能够实现“谁使用，谁付费”的制度目标。随着3D打印技术的推广与普及，引入版权补偿金制度将具有积极的现实意义：（1）该制度能使3D数字模型设计者从私人复制中获得一定的经济补偿，有利于激发设计者的创作积极性；（2）该制度可以使社会公众放心地使用3D打印设备制造自己所需要的产品而无需担心存在著作权侵权风险；（3）该制度也摘除了3D打印设备“盗版机器”的帽子，有利于设备制造商安心开展3D打印设备的研究和生产。值得注意的是，现阶段的版权补偿金征收额度不宜过高，否则可能增加3D打印设备的成本而阻碍刚刚起步的3D打印产业的可持续发展。

（黄亮，上海交通大学凯原法学院知识产权研究中心研究人员）

* 本文系国家社会科学基金项目“3D打印知识产权法律问题研究”（批准号14BFX087）；赢创德固赛（中国）投资有限公司赢创知识产权研究基金项目阶段性研究成果。

注释：

① 王迁.著作权法学[M].北京：北京大学出版社，2007：7.

② 韦之.试论3D打印核心著作权问题[J].华中科技大学学报（社会科学版），2014（5）：75.

③ 谢铭洋.著作权法解读[M].台北：元照出版有限公司，2005：25.

【关键词】 3D打印技术；专利保护；风险；建议

一、3D打印技术的原理及特征

3D打印技术全称为三维打印技术，是一种快速制造技术（Rapid Prototyping Manufacturing），学术上又称之为增量制造技术或激光堆积技术。3D打印技术主要是一种以数字模型设计文件为基础，运用粉末状金属、树脂或者复合材料、细胞等为原料，通过多层打印技术逐层叠加或者堆累从而得到想要物品的技术。

3D打印通常是通过数字技术材料打印机（3D打印机）来实现的，首先利用3D扫描仪扫描原物体或者从CAD资源共享平台下载得到CAD文件（Computer Aided Design.即计算机辅助设计），然后将CAD文件转化成3D打印机识别的文件格式后，使用者便可根据自身的需求直接打印制造出想要的物品。

根据3D打印技术的原理，我们不难得出3D打印技术相对于现代生产模式具有以下特点：首先，其缩短了物品的流通环节。3D打印可以节约产品生产制造和销售运输的时间和费用。消费者想要获得产品，不必通过产品制造及销售、运输等环节，自己就能通过3D打印机就可以打印并获得该产品。其次，节约了制造成本。由于其一次成型的特点，减少不必要的废料产生，大大减少制造成本。正是基于这些特点3D打印技术才会有如此迅速的发展。

3D打印技术已经运用在医疗行业、科学研究、产品原型、文物保护、建筑设计、制造业、食品产业、汽车制造业和配饰制造等领域中，为这些领域带来革命性的改变。

二、3D打印技术运用带来的专利权风险

随着3D打印技术不断地发展和完善，其可能引发的知识产权风险也随之而来。根据3D打印技术能够轻松复制、共享、修改的特性，以及其制造产品的行为，都很可能继共享音乐、电影等知识产权风波后引发新一轮的知识产权风险。

1、3D打印技术与专利权“合理使用”的较量

立法者在制定《专利法》之初，为了平衡专利权人与社会公众利益，同时也为了社会能够共享科技进步的成果，便制定出了合理使用制度作为专利侵权的例外来限制专利权。在我国《专利法》第63条第1款规定，个人仅为满足自身、家庭需求而制造专利产品或者为科学研究及实验而未经专利权人同意使用专利产品，并非以生产经营为目的，不构成专利侵权。同样和我国法律制度一脉相承的德国在其《专利法》中也规定，在工业产权领域（专利、实用新型、外观设计、商标），对于“私人领域”内的“非商业性使用（出于家庭起居需求或是学习目的）”可以构成对侵权行为的豁免。然而类似的条款并不存在于我们的邻居日本以及大洋彼岸美国的《专利法》中，在美国专利制度中，即使不以生产经营为目的，个人使用专利技术的行为仍被视为侵犯了专利权，除非仅为满足试验或者研究目的。然而在美国，实验性使用的侵权例外却鲜有成功。在美国专利法中，对这种抗辩的唯一法定认可是为准备政府部门（例如FDA）审批所需提交的测试数据过程中对专利药品的未经许可的使用在侵权责任方面的例外。相比之下，虽然日本也规定了除了试验或者研究目的利用专利技术的行为都属于侵权行为，但是它并不向美国那样严格，在《日本特许法》中规定，专利权的效力不应延及出于试验或研究目的的实施专利行为。只要是出于试验或者研究目的都可以得到豁免。

可以看出，在合理使用制度这个问题上各国都有着不同的判定标准，这些标准制定的背后都能反映出一个国家的立法者对于专利权人与社会公众利益平衡的考量。更重要的是，这些标准尽管有些不同，但其通过多年来一系列知识产权领域国际条约的规制和自我调整，已在国际上基本达成了一致。专利权的合理使用限制制度也因此已经发展成为一套国际化的成熟体系。但是，在3D打印时代，3D打印技术随着科学技术的提升将会变得十分普及，个人仅满足自身需求而用3D打印机制造专利产品的行为将会越来越多，当这些行为产生的影响叠加起来，其对专利权人权益所产生的威胁程度不亚于一般商业侵权行为。为此学术界掀起了一场关于在今后数字时代合理使用制度是否续存在争论。一部分学者认为，如果用现有的合理使用制度对3D打印行为进行规制的话，其很难找到应有的法律依据，而专利权人也必将遭受巨大的损失，专利侵权规则继续将营利目的作为侵权责任主观要件，已不合时宜，应当予以取消。另一部分学者则认为，禁止个体“为个人目的”进行3D打印，不利于社会共享科技进步的成果，将阻碍3D打印技术的传播和持续进步，终将不利于专利权人与社会公众间的利益平衡，使专利法宗旨落空，因此应当继续保留合理使用制度。然而这两种学说最终也没能得出一个定论，甚至还引伸出限制说、技术保护说等学说的产生。

2、3D打印技术运用与专利间接侵权制度之争

早在3D打印技术兴起之前，我国学术界对于间接侵权的引入应该采用“从属说”还是“独立说”一直存在争论。“从属说”认为，相对于直接侵权而言，间接侵权起的是辅的作用，间接侵权行为的成立应当以直接侵权行为的发生为前提，没有直接侵权就没有间接侵权。“独立说”则认为，法律里规定或者实践中承认间接侵权是为了更有效地保护专利权人的利益，间接侵权应当具有独立性，判定间接侵权成立与否不应该以直接侵权行为的发生为前提条件。但是在近几年的法律实践中，专利权人提起侵权诉讼时，一般都把直接侵权人和间接侵权人列为共同被告。法院在审理侵权案件时，如果发现有间接侵权人的时候，通常会通知原告，由原告请求法院把间接侵权人追加为共同被告。这给了“从属说”很大的鼓舞，以至于“从属说”在很长一段时间上处于主流地位。

然而随着3D打印时代的到来，“从属说”与“独立说”的争论再一次推向了高潮。由于3D打印机和3D扫描仪的快速发展，使得打印物品所需要的CAD文件变得容易获取。与此同时随着网络媒介推动，越来越多的3D打印技术共享平台的出现，使企业和个人上传、下载CAD文件更加方便。然而，互联网开放式结构使得共享平台成为了滋生侵权案件的温床，大量的生产专利产品的CAD文件被企业或者个人以各种各样的名义上传、下载，专利权人的利益受到了空前的威胁，而这种侵权群体的巨大和地域的分散使得专利权人的维权变得困难重重。支持“独立说”的学者认为，在3D打印的背景下如果继续采用“从属说”的观点（间接侵权以直接侵权为前提）是非常不现实的，因为在3D打印时代网络共享行为人和“侵权主体”往往是不以生产经营为目的的普通网络用户。根据我国当前《专利法》第63条的规定，在这种情况下直接侵权行为并不存在，那么单单追究CAD文件传播者的法律请求将会很难得到法院的支持。而支持“从属说”的学者则不同意“独立说”学者的看法，他们认为在3D打印时代如果继续遵从目前我国《专利法》第63条的规定，显然不适合社会发展的潮流，这是因为如果在3D打印时代几乎可以肯定的是每位用户利用3D打印机制造产品的目的都是为了满足自身需求，如果继续认定存在类似63条的这种规定则不利于保护专利权人的利益，因此在未来这样的规定必然会被取消，“独立说”的观点是站不住脚的。

3、3D打印技术下“修复”与“再造”界定的困境

个人如果需要修复一件损坏的专利产品而自行配置零部件进行修理，其行为是否构成专利侵权行为中的“制造”，是一个相对陈旧的话题，也是一个尚未被清晰界定的问题。在2008年前后众多学者都对此问题提出了自己的看法，其中日本学者吉藤幸朔的“修复程度”说、美国法院的“部件价值”说以及德国律师Katja的“非专利修复”说，这些观点的出现都在当时取得了很大的反响，但是随着时间的流逝“修复”与“再造”的问题渐渐淡出了人们的视野，其原因主要是其一，在现如今的科技水平下个人通过现有技术去对专利产品“修复”和“再造”的成本过大，而且拥有这些能力的个人也是极少数的，其造成的专利人损失微乎其微不足以引起太大的争论。其二，当今学者提出的观点太过于依赖主观判断性，作为普通用户很难界定自己对专利产品是在“修复”和“再造”，如果以这些观点制定法律很容易造成法律的不公平――有过度保护专利权人之嫌。

然而现在这一问题将在3D打印技术的影响下被扩大。基于3D打印的技术特点，无论是未来3D打印机的用户利用此项技术来打印专利产品和产品的零部件，还是一些个人将打印出的零件或是零件的参数、图形放在网上贩卖，显然都是很平常的。对一件专利产品的零部件进行替换和修复，使得整件产品能够焕然一新并正常运转，其行为在具有“修复”性质的同时，也不乏“制造”的意味。因此，如何在“修复”和“再造”之间做出正确清晰的界定，是现行专利制度中急需补强的一环。我国对于这一界定问题的研究和实践，存在着很大的空白，对于“制造”这一概念，在法律中也缺乏较明确的定义。3D打印技术将使亿万人在不久的将来在家中便能打印专利产品，因此，在大规模专利侵权触碰这一专利领域中的敏感神经之前，尽快充实我国在这一问题上的专利侵权界定，是迫切且必要的。

三、3D打印技术专利风险的应对建议

3D打印技术应用中专利的合理使用：

1、立法层面

笔者以为在3D打印技术成型的时代，个人利用3D打印技术制造专利产品的现象将会越来越多，同时其制造的目的也必然大多数以自用为目的，如果继续使用现今我国《专利法》第63条的规定显然不合时宜，笔者以为应当借鉴美国《专利法》的规定，将63条第1款中规定“为科学研究和实验目的，为教育、个人及其他非为生产经营目的使用专利技术的，可以不经专利权人的许可，不视为侵权行为。”改为“为科学研究和试验目的（仅限学校和科研机构，个人若想进行科学研究或试验的需向当地知识产权局进行申请），为教育目的使用专利的，可以不经专利权人许可，不视为侵权行为。”这样建议的目的是因为：其一，我国作为一个创新驱动发展国家，如果将《专利法》中的合理使用制度彻底抹杀的话很明显不利于整个社会的创新进步，而我国创新研究主要都集中在高校和研究机构中，所以对此采用了专利侵权的豁免。其二，创新的发展也离不开个人，但是如果对个人采用同高校或者研究机构那样的豁免就会产生一个问题――由于3D打印技术的使用个人通常是在自己家庭中使用，这样使得3D打印技术的使用具有私人性和隐蔽性，我们将很难得知个人利用3D打印制造出的专利产品是为了个人使用还是以实验研究为目的，所以对于个人的豁免需要通过相关部门的批准。

2、技术保护层面

纵观历史上新型技术保护发展史，不难看出除了利用法律武器对其进行保护规制之外，依靠科学技术本身对其进行规制和保护的案例不在少数。我们常用的电脑操作系统，在初次安装完毕后都需要输入一个激活码才能正常使用，否则会限制大部分的使用功能，这种利用激活码限制企图侵犯软件制作者权益的方式就属于技术保护。在3D打印时代，笔者认为在法律的保护条件下，技术保护也同样的不可或缺。

笔者认为在今后3D打印的时代，国家知识产权总局应当针对3D打印行业建立一个专利产品授权数据库，若消费者确实想要打印专利产品，则需要向专利权人或者专利权人授权的网站或者数据库购买相应的CAD文件激活码，只有当激活码与数据库中的授权信息相匹配时方可打印出该专利产品。这样的话，一方面解决了今后3D打印机发展的阻碍，一方面也解决了专利权人的利益问题。也许在今后，商家买卖的不再是产品，而是创意。

3、间接侵权制度

正如前文所说，随着3D打印技术的高速发展以及网络媒介的推动使得CAD文件的传播变得方便、迅速。而一些CAD文件者会将自己破解或者从其他渠道获得的CAD文件上传至网络供他人下载使用，这样必将使原型体的专利权人利益遭受损失，而相对于普通网络用户，上传者的行为对于专利权人的危害更为突出。为此我国有必要在今后的数字时代设立间接侵权制度来规制上传者的行为。

这里笔者认为在3D打印时代间接侵权采用“从属说”显然要比“独立说”要好很多，理由有二：其一，上文中笔者已经提出将对现行《专利法》第63条第1款进行修正如果这种假设成立，那么并不会向“独立说”所说的那样没有直接侵权的行为。其二，“独立说”认为根据现行美国和德国的间接侵权制度来看，这些国家都规定了间接侵权的构成都必须以直接侵权为前提，同时还规定如果专利权人只对间接侵权人提起侵权诉讼的话，专利权人必须向法院提供证据，证明直接侵权的存在。那么在3D打印时代一般制造行为都是家庭中进行，由于其隐秘性和分散性，显然“从属说”在大范围侵权案件中对直接侵权人进行追究显然是不可能的，而对于间接侵权人提起侵权诉讼，又很难在找到直接侵权的证据，所以“从属说”的理论基础很难成立。但笔者则认为直接侵权的证据其实不难证明，在如今的盗版软件横行的今天这个问题已经被解决了，盗版软件的流通很像3D打印所需求的CAD文件是依靠互联网的传播，其特点也是范围大和侵权人数众多，而现行法律已有明确规定，判断直接侵权行为的有无，通过直接查看网站数据中的下载量，只要有下载量则推定直接侵权的存在，从而对者进行惩处。笔者认为3D打印的间接侵权问题也可以采用此种方式，至少从类型上和流通方式上两者具有很大的相通性。

4、“修复”与“再造”界定

笔者认为，如果用户能够证明其利用3D打印技术制造的物体同所涉及到的专利组合相比有了一些显著的、独特的变化，那么这种变化自然可以被认为是一种修复的行为，即若非完全复制则无需承担侵权责任。也就是说，如果用户利用3D打印技术改变一台手机的外壳使之看起来更为美观或者顺手，或者将手机屏幕变的更厚更耐摔，像这样的对于几个部分的置换行为也自然属于可允许修复行为，除非手机的专利权人能够证明3D打印用户只是原封不动的复制了该设备，否则3D打印用户将不构成侵权行为。

根据笔者的提议，可以来分析1961年美国“帆布车顶案”。当时作为被告的Aro公司强调连续置换并没有申请专利的部分或者申请了专利的部分是可允许的修复行为。笔者的“若非完全复制，则无需承担责任的标准”提议可以拓展Aro公司所包含的意义，即只要一个物件的某个置换方面和其之前是不一样的，对任何为申请专利的组合部分进行连续置换或是单次置换，都是可允许的修复行为。而当时的法庭也同样认为只要被同时置换的部分可以给予专利设备新的作用，这样的行为就可以被认为是修复行为。

而根据英国哲学家约翰・洛克的劳动混合原理同样也支持笔者这个想法。他的财产所有权理论认为个人所有权是在个人将自己的劳动与自然资源所混合的过程中获得的。在洛克的《政府论》中，他认为，既然整个地球是人类所共有的，个人有什么权力宣称对财产拥有所有权呢？他对此推理认为，每个人对自己的身体拥有所有权，于是来自这个身体的任何劳动或者说任何“经他双手”所得到的东西都是该人所拥有的财产。当一个人将自己的劳动与某物结合，他则消除了该物的自然性，从而获得了该物的所有权。由于专利权也是一种所有权，所以洛克的所有权理论也适用于专利权。根据洛克的理论框架因为用户对这个全新的，不同的物件是有所有权权益的，所以当用户用某种方法，将自己的劳动与申请了专利物件相结合来改进或者修饰该物时，无须承担责任。在上文手机假设中以及3D打印的背景下，如果用户改变了手机外壳的外形或者增加了屏幕的厚度，那么在这个3D打印过程中用户付出了劳动，并且这些劳动附在了手机上。此时消费者并不会获得这个新的模型或是之前的那个模型的专利权，但他可以在不用担心为再造负责的同时，拥有对于那一个特定的手机的所有权。

尽管由于这个“若非完全复制，则无需承担责任的标准”扩展了可允许的修复行为的范围，从而影响了专利持有者的垄断利益，但专利持有者对他们的专利组合仍然有完全的所用权。当用户用3D打印机来重新制造或者是置换一个专利组合的几个部分，用户需要证明他将自己的劳动与该物相结合并且改变了该整体的某个部分，这样才可以不承担责任。相比现行的模糊标准，这个标准更好，因为这可以促进更加连贯的应用法律，同时也给予专利持有者以及用户一个更确定的标准，并且这有利于更进一步的创新。

【参考文献】

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[4] 任春燕.3D打印技术背景下专利间接侵权的认定[J].华中科技大学学报（社会科学版），2014.5.

毫无疑问，3D打印正在越来越广泛地深入着我们的生活。杭州先临三维科技有限公司――一家专业提供三维数字化技术综合解决方案的国家火炬计划高新技术企业，多年来在三维数字化领域辛勤耕耘，已经成长为三维数字领域的权威企业，其产品应用已遍及汽车、航空航天、模具、等多个领域。无论是海上舰艇雷达天线的快速精准检测、汽车座椅的二次开发还是波音737-NG飞机尾翼的厚度测量、大型风力发电机轮毂的高精度检测，先临三维都提供了有力的技术支持。

3D产业的先行者

专注于三维数字化与3D打印技术的杭州先临三维科技股份有限公司，已经是是国内相关技术领域综合实力最强、销售规模最大、技术种类最多、服务保障能力最强的三维成像技术企业，其服务的客户主要来自制造业、医疗、文化创意、教育等领域。

作为3D行业的标杆企业，先临三维的发展历程，也是3D打印产业从无到有、从小到大的发展缩影。

先临三维成立于2004年12月，经过两年的刻苦研发后，于2006年开始销售经营，当年的营业额不过几百万，而随着3D技术的成熟和市场的扩大，公司营业额连年翻番。“公司去年的营业额有6000万，今年肯定是要破亿的。”该公司公司营销策划部经理王红梅告诉本刊记者。

目前，先临三维有员工近200人，在华东、华南、北方、西南等区域设有分公司和服务机构，申请和授权专利近30项，软件著作权近20项，在综合实力、销售规模、技术种类、服务保障能力等多方面均处于行业领先水平，该公司的软件企业三维成像系统通过荣获“国家重点新产品”称号，是行业中第一个获此殊荣的公司，并被评为国家火炬计划重点高新技术企业，承担着国家重点新产品、国家创新基金项目以及承担10多项国家、省、市科研计划。先临三维通过了ISO9001全面质量管理体系和ISO14000环境质量管理体系开展生产和管理工作，多数产品获得CE或FCC认证。

先临三维以其强大的实力、领先的技术水平，在业内享有较高声望。先临三维是国家白光三维测量系统（三维扫描仪）行业标准的第一起草单位，浙江省工业设计协会副会长单位，建有省级“三维数字化”技术研发中心，，是“中国3D打印技术联盟副理事长单位”，并与浙江大学建有三维数字化技术联合实验室。

愿意为某些新技术、新产品做长期的储备和投资是先临三维能够一直处于行业前列的根本原因。王红梅介绍说：“比如我们的齿科专用三维扫描仪，在国内还没有任何产品的情况下，我们花了两年时间来研发，一面市就引起了轰动，很多同行竞相开始研发类似产品。”

三维技术的一体化解决方案

先临三维的主营业务是三维扫描仪、三维激光雕刻机、3D打印机及相关软件与服务。目前，国内从事三维技术的企业，一般只生产三维扫描设备或3D打印设备，而先临三维致力于提供从扫描到数据处理到打印的一体化解决方案，优势明显。

从高精度三维数字化（三维数据的准确获取）、三维软件建模/检测（三维数据的高效处理）到3D打印/快速制造（三维数据输出）、三维动态展示，先临三维的三维数字技术综合解决方案已经成功运用汽车制造、航空航天、模具制造、电子电器、消费品、牙科、骨科、文物古建、雕刻、建筑、能源、科研、职业教育等，帮助这些行业的客户降低产品开发制造成本，缩短产品交付周期，并有效提高产品和服务品质。

三维扫描技术水平，是决定3D打印质量的最关键的因素。扫描仪能够在数秒内精确地测得物体的立体数字模型，3D打印之所以精确，就在于使严格按照数字模型来打印的。扫描仪的精度决定了模型的精密度，只有高精密度的扫描仪，才能保证模型的高精密度。

先临三维的三维扫描产品门类齐全，居全国首位。无论是多范围、大范围扫描装置、高端扫描仪以及应用于医学的牙齿扫描仪等，先临三维的技术，均处于领先水平。

“我们的三维扫描仪产品型号有10来种，面向工业制造、医疗和教育多个领域的客户，年销量几百台。在工业制造领域，我们的三维扫描仪在汽车、航空航天、模具、电子电器、雕刻、服饰、玩具、建筑、能源等行业有很广泛的应用。在医疗领域的应用，我们也有很多成功案例，目前着重在齿科、骨科、医疗设备与医疗器械、人造骨骼与器官的3D打印研究等方面。”王红梅说。如今，无论是海上舰艇雷达天线的快速精准检测、汽车座椅的二次开发还是波音737-NG飞机尾翼的厚度测量、大型风力发电机轮毂的高精度检测，先临三维都提供了有力的技术支持。

近年来，先临三维在3D打印与文化创意领域相结合的方面做了大量工作，使3D打印及快速成型技术介入文物保护、复制及衍生品开发领域，并延伸到传统的油画、雕塑、陶瓷、紫砂、竹木牙角、玉石翡翠等艺术创作及营销领域，利用该公司技术复原或制作的艺术品均神形俱备，令人叹为观止。如西汉瓦当、东汉辟邪、北魏佛像等文物的复制，均是成功的案例。

据王红梅介绍，先临三维的3D打印客户覆盖各个应用领域，涉及汽车、摩托车、家电、通讯产品、航空航天、轻工业、医疗、国防等行业。在3D打印机的研发方面，先临三维已经有了突破性进展：“我们在今年4月份了第一款自研的FDM技术的桌面式3D打印机，至今已经热销近50台，供不应求。”王红梅透露，近期该公司还将一款专业领域的3D打印机，但出于保密的需要，暂时不能透露具体技术类型。

为客户创造价值

作为三维数字领域的先行者与标杆企业，先临三维对于自己所承担的对产业和社会的责任有着深刻的认识。

先临三维既是国家白光三维测量系统行业标准的第一起草单位，也是中国3D打印技术产业联盟的副理事长单位，无论是在三维扫描领域还是3D打印领域，都积累了丰富的经验，技术实力雄厚。对3D打印技术的产业化应用，先临三维有足够的研究与掌握，一直在致力于使客户能够真正体会到3D打印的价值，从而实现产业的发展和社会生产力的进步。

以“为客户创造价值”为企业宗旨，坚持“求精，务实，创新，共赢”理念的先临三维，客户遍布国内外，拥有成都飞机设计院航天材料与工艺研究所、、中材国际材料股份有限公司、西安世园投资集团公司、浙江大学、北京理工大、学上海飞机制造有限公司、中国计量科学研究院、东营万迪诺制动系统有限公司、西安茂陵博物馆美克美家（天津）、温州医学院北京航空航天大学等众多知名客户。

围绕“三维扫描和3D打印技术创新应用” 的产品开发战略，先临三维国内多家知名高校建立了长期合作关系，并筹建了联合实验室，以保证其在三维数字化技术和3D打印技术方面的领先优势。

关键词：3D打印；云智能平台；分布式制造；管理特征；模式创新

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.01.09

中图分类号：F4243 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2017）01-0039-05

Abstract： Based on the realistic demand of manufacturing model innovation in 3D printing industry of China， this paper discriminates key elements of distributed intelligence manufacturing model of 3D printing by applying the basic ideas of the emerging industry innovation management， through the summary of a large number of actual cases. And then， it reveals management features of distributed intelligence manufacturing model of 3D printing. Based on the reference model of traditional centralized intelligent manufacturing， it puts forward the innovation model of 3D printing distributed intelligent manufacturing under the whole value chain solution， and the innovation model of 3D printing distributed intelligent manufacturing under the platform services model of crossover. Finally， it gives some policy recommendations for promoting the development of distributed intelligence manufacturing model of 3D printing in China.

Key words：3D printing； cloud intelligence platform； distributed manufacturing； management features； model innovation

作为第三次工业革命重要标志的3D打印（3D printing）引起了社会各界人士的广泛关注，中国为此专门出台了重要文件――《国家增材制造产业发展推进计划（2015～2016年）》，以推进这一战略性新兴产业的发展。

3D打印制造技术具有产品设计民主、无限满足个性化需求、单件或小批量制造、精确地点打印等典型特征[1]，其中：产品设计民主、无限满足个性化需求等特征将促进“以企业设计师为中心”的产品专制设计模式向“以客户为中心”的产品民主设计模式转变[2]，单件或小批量制造、精确地点打印等特征将推动“大规模集中制造模式”向“单件或小批量分布式制造模式”变革。因此，3D打印制造技术与新兴信息技术的深度融合，将产生引领高端制造业革命的核心发动机――3D打印分布式智能制造模式[3]，该制造模式的突出优势在于可制造复杂和个性化的特殊产品[4]、可提升产品的研发能力和设计水平、可创造新的就业机会和形成新的经济增长点[1]。

学者们对“3D打印制造技术所导致的制造模式变革”这一前沿领域的相关研究明显滞后于社会实践，这主要是由于管理学者应对挑战性问题的勇气不足、缺少文献和数据、缺乏自然科学知识等原因造成的。因此，本文研究3D打印分布式智能制造模式创新具有十分重要的理论意义和实践价值。

1关键要素

云智能制造是一种依托新兴信息技术和公共服务平台，为消费者提供各种按需制造和服务的智能化制造新模式[5]。在此基础上，可对3D打印分布式智能制造模式作如下定义：针对消费者的个性化需求，借助于物联网、云计算和大数据等新兴信息技术与公共服务平台，联合具有不同生产规模和能力、处于不同地域的3D打印制造企业，提供成本低、质量高、使用易的个性化产品制造新模式。依据此定义，可以识别出该制造模式所蕴含的关键要素。

113D打印制造技术

3D打印是一种做增材制造的先进制造技术，被广泛应用于消费行业和工业领域，取得了很大效益，典型案例见表1所示。据统计，在1988～2010年间世界3D打印产业产值保持着年均26%的增长速度，预期在2020年全球规模将达108亿美元[1]。但沃顿商学院的Karl Ulrich教授表示，要快速拓展3D打印的主流应用市场，就必须开发出与3D打印制造技术相匹配的制造模式。由表1可知，随着3D打印制造技术与物联网、云计算和大数据等新兴信息技术的深度融合，可以利用新兴产业创新管理的基本思想，开发出能够有效克服传统制造模式在产品设计不民主、无法充分满足消费者个性化需求等缺陷的3D打印分布式智能制造创新模式。

然而，传统集中智能制造模式尚存在一些缺陷：首先，采用“以企业为中心”的专业设计师主导的产品设计模式，该设计模式难以准确把握消费者的需求；其次，采取模具铸造和机械化加工等硬件制造方法，其造型能力有限，难以实现宏微结构一体化制造和复杂结构制造[4]。再次，采用系统化的产品物流与仓储设施，产品制造后需要运送到各地，会消耗大量人财物。最后，采用大规模集中制造的生产方式，企业与社会大众在产品设计、产品制造、产品消费等环节的动态交互显得无足轻重，消费者因为没有更多选择只能被动接受产品，难以满足消费者的个性化需求。

32全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式

对传统集中智能制造模式作进一步改进，可以开发出全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式（见图2），与前者相比该模式有如下发展：首先，3D打印分布式制造代替了大规模集中制造；其次，系统化的产品物流转变为最后一公里产品物流；第三，零部件供应企业和产品库存消失；最后，通过搜索和众包的方式，网络社会大众中的创新者可充分参与企业创新。

由图2可知，该创新模式可以有效克服传统集中智能制造参照模式的缺陷：首先，采用3D打印制造技术，降低了单件小批量产品制造、复杂结构产品制造的成本；其次，采用以消费者为中心的产品民主设计模式，通过搜索与众包方式，网络社会大众中的创新者可参与企业创新，共同设计出能够充分满足消费者个性化需求的产品；第三，采用社会大众参与产品制造的全价值链模式，有效衔接了消费者的个性化需求与企业的制造能力；最后，采用分布式制造模式，可有效解决3D打印目前存在的打印速度慢、难以批量制造等问题。例如，实力雄厚的大企业3D Systems公司就采用了该创新模式。

33跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式

随着大数据、物联网、云计算等新兴信息技术深度融入各行业，企业的边界变得模糊，这种趋势将深刻影响企业的制造模式，甚至重构其企业文化和组织结构[12]。在这一情景下，企业管理者将会发现更多跨越领域进行合作的创新机会，这就是跨界的基本思想[13]。基于此，对全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式作进一步改进，可开发出跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式，如图3所示。与前者相比，该创新模式有如下变化。首先，虚拟控制决策中心①

替代了实际的企业管理决策中心；其次，由C2B2C的两面市场模型取代了C2B的价值链模型。第三，由工商一体化的产品自制转变为外包产品制造业务。

在基于跨界平台服务的3D打印分布式智能制造创新模式下，实力雄厚的大企业将转变为平台型虚拟企业以实现跨行业混合经营，否则就会因为难以准确找到自己的竞争对手和目标消费者而出现经营困难，甚至破产；小企业则可利用其大企业所不具备的灵活性优势，借助于开放的云智能平台展开业务经营，极大降低了与大企业竞争的门槛。例如，Shapeways公司就采用了跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式。

4结论与建议

在我国大力推进3D打印这一战略性新兴产业发展的大背景下，本文采用大量案例总结与文献分析相结合的研究方法，识别并刻画了3D打印分布式智能制造模式的关键要素，揭示了3D打印分布式智能制造模式的管理特征，基于传统集中智能制造参照模式提出了全价值链整体解决方案下的3D打印分布式智能制造创新模式、跨界平台服务模式下的3D打印分布式智能制造创新模式。研究成果能够为促进我国传统制造业的升级改造、推动我国3D打印智能制造模式创新提供重要的理论支撑与决策借鉴。

然而，3D打印分布式智能制造模式创新不是一蹴而就的，需要依靠官学商的共同努力。基于此，本文给出如下政策建议：（1）科研投入。3D打印分布式智能制造模式的发展要依托技术创新和管理创新。国家应加大对材料技术、新d信息技术、打印装备、软件技术、组织和管理创新等关键领域的科研资金投入力度，重点扶持新兴信息技术与3D打印制造技术融合的交叉领域研究，鼓励经济管理学者对3D打印制造技术领域的管理创新进行探索性研究。（2）产业链规划。3D打印分布式智能制造模式创新将催生新的产业链形态，这需要完善的供应商、服务商和市场平台体系，包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商、第三方检测验证支持、金融支持、知识产权保护支持等等。国家应制定3D打印产业链发展规划，推进行业协会和产业联盟的建设，推动产学研协同创新、知识产权保护法案制定、技术和行业标准制定。（3）平台建设。云智能平台是3D打印分布式智能制造模式的核心要素，是一种面向行业、服务企业、对离散的社会服务资源起带动作用的公信度高、服务面广、公益与效益相结合的服务性平台。政府应主导云智能平台的建设，基本思路是政府引导、多元化投资主体、企业建设和运营[11]。（4）人才培养。3D打印制造技术的特征不仅要求从业人员掌握技术创新、组织和管理创新、服务和艺术创新等多方面的知识和能力，还应具备与不同领域的专家合作进行协同创新的能力和素质。因此，3D打印分布式智能制造模式的创新发展需要更加灵活和自由的专业人才培养模式，可采用线上线下互动配合、产学对接、实战训练的三维3D打印专业创新人才培养模式，以应对未来3D打印产业发展对人才的需求。

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近日，美国分布式防御公司的创始人科迪·威尔森成功试射了世界首支3D打印手枪。目前科迪·威尔森成功利用一台价值8000美元的3D打印机制造出一支塑料手枪。科迪·威尔森说，他们现在只等政府批准许可证，允许他们在美国合法制造武器。

本文且不讨论私人打印枪支带来的社会安全问题，毕竟每一项技术都是双刃剑。能够打印出手枪着实让笔者感叹“只有想不到，没有做不到”。将来，汽车、房屋甚至人体器官，也许都能打印出来。被称作第三次工业革命的3D打印技术将给人类的生产、生活带来一场革命。因此，它必将受到各个国家的重视，并长期成为新的竞争领域。

3D打印技术已经受到发达国家的重视。2012年奥巴马总统针对美国制造业提出了一系列发展方案，将3D打印列为11项重要技术之一。美国《时代》周刊将3D打印列为 “美国十大增长最快的工业”之一。美国国家航空航天局正在研究一项被称为“未来3D打印宇宙飞船”的技术，希望通过3D打印制造出“廉价的机器人宇宙飞船”。在美国，每4公里就会有一台3D打印机。美国沃勒斯同仁咨询公司的数据显示，2011年全球3D打印产品与服务的销售额为17亿美元，到2019年，该行业的收入将达69亿美元。目前世界上两大3D打印机巨头分别是美国的Stratasys 公司和3D Systems公司。

英国《每日电讯报》近日刊文称，3D打印革命将颠覆制造业模式，那些忽略这种技术的国家无疑是经济自杀。目前，美国自不必说，日本、荷兰研究人员已成功用3D打印技术制造出人体组织，以助医疗。可以想象，在3D打印领域的竞争将会多么惨烈。因此，我国应抓住3D打印发展机遇。