近年來3D列印技術在全球快速發展，2012 年3月英國《經濟學人》雜誌更以「第三次工業革命」來預測3D列印技術將帶領人類進入「製造數位化」的時代。而伴隨著3D列印而廣為大眾所熟知的，還有「自造者運動」（Maker Movement）。隨著自造者運動成為大眾創新的代名詞，3D列印似乎也成為創新的顯學。但深究3D列印技術的本質和參照各國發展3D列印產業的現況，3D列印技術不僅僅只是Maker，我們必須要面對3D列印技術衍生的相關問題，規劃更完善的產業政策，才可能發展出具有國際競爭力3D列印產業。
3D 列印技術的發展，一般認為可以回推到1984年Charles Hull開始研發3D列印技術，並創辦世界上第一家3D列印技術公司3D Systems。1989年，美國麻省理工學院（MIT）的Emanuel M.Sachs和John S.Haggerty等人陸續在美國申請多個3D印刷技術的專利。但直到3D列印技術20年的專利保護期陸續到期後，3D列印技術產業才有爆炸性的發展。從技術面來看，3D列印是由快速成形技術（Rapid Production）所衍生出的，包括了不同的技術、不同的製造原理、不同的材料、以及不同的生產方法和設備。常見的技術包括：選擇性雷射燒結（Selective Laser Sintering，SLS）、熔融沉積模式（Fused Deposition Modeling，FDM）、光固化立體成型（Stereolithography，SLA）、積層實體製造（Laminated Object Manufacturing，LOM）等等，每種技術都有各自的優缺點。整體而言，3D列印的優勢在於可以用較低的成本、並快速的製造少量零件，而且無需大型廠房，相對而言和傳統製造業的生態和生產方式有很大的不同。
3D列印技術和一般傳統製造業另一方個最大的不同，在於開源硬體（Open Source Hardware）。開源硬體的觀念來自資訊領域的開放原始碼軟體，是指將產品設計文件的來源代碼由設計者、製造者、消費者在共享社區內共同分享，如此將可能達成製造成本降低、產品完全客製化、製程簡化而形成製造業的新革命。只要透過開放原始碼硬體平台、3D印表機，還有透過群眾募資平台進行募資，透過知識分享和實體互動，使用小成本就能進行小規模製造。因此3D列印產業是包括設計、程式軟體設計、材料、機台製造、生產製造、服務管理等一系列科技的產業；不僅包括科技的創新，也包括商業模式的創新；而這種商業模式的創新事實上來自生產模式的革新。而「自造者運動」就是利用開放資源、鼓勵人人都可捲起袖子，進行「小製造」。
目前許多國家紛紛投入3D列印產業，但因為國情不同，發展的方向與內涵也略有差異。例如目前擁有世界上最多的3D列印設備美國以振興製造業為主要目標：總統歐巴馬透過推動全國製造創新網路 （National Network for Manufacturing Innovation，簡稱 NNMI） 振興製造業，NNMI 機構為公私合營合資的機構，國防部、能源部、商務部、NASA 及美國國家科學基金會等都有資金投入，目標在能夠創新有更多的發展機會，以縮小研究與商業間的發展鴻溝。歐巴馬在提振經濟與創造就業機會的國情諮文中，更提出了10 年資助 10 億美元給 15 個 NNMI 機構，而首座設在俄亥俄州的製造創新中心就是研究3D列印技術。日本則是以將不同新科技相互合作與發揮產學合作優勢為基礎：在2013年經濟產業省提出的3D列印推動方向中，提出將透過社群網路掌握使用者的使用行為與偏好的大數據，設計與開發以使用者為中心的原型產品為目標；並運用3D列印技術製作產品模型進行市場測試。日本並發揮其在產學合作的專長，以學校做為培育人才與支援中小企業的平台，補貼大專院校導入3D列印設備，以2020年完成全球最先進工業用3D列印技術為目標。
中國的3D列印發展從1990年代開始起步，中國在2012年10月成立「中國3D打印技術產業聯盟」，預計將成立10個創新發展中心，並佈局相關產業的技術創新；在產品的差異化方面，中國並也發展大型工業3D印表機。並於今年4月在北京成立了「全國增材製造標準化技術委員會」，由中國工程院院士擔任主任委員，委員涵蓋工藝、材料、設備、服務、監測、認證及醫學等多個領域；準備全面啟動3D列印標準化工作，讓3D列印和《中國製造2025》能夠對接。韓國則以多管齊下的方式推動3D列印產業發展：政府於2014年初成立產業發展相關機構，負責制訂3D列印產業發展政策。並於學校內廣設3D列印教育課程，希望培養3D列印創意人才。另一方面則健全3D列印相關法令，以預防違法物品的製造。更建立3D列印設備、材料及軟體等標準，特別是3D列印的智慧財產權保護機制，以降低3D列印技術中常見的智慧財產權障礙。而在2013年，韓國專利局更宣布要大手筆提供25所大學中的創意社團3D列印設備，以鼓勵創新。
台灣在3D列印的投入也不落人後，2014年科技部宣佈投入10億元在3D列印軟體、資料庫與關鍵零組件等研發，並推動相關學術研究計畫。重點是以應用為導向、著重3D列印機的軟硬體研發及專利分析與佈局，並推動後續的軟體與材料研究計畫，希望2018年時可培育100萬名3D列印應用與文創人才。另外教育部也在相關學校設立創新中心，以及巡迴各校的方式，透過推廣3D列印和Maker運動，希望能培養更多3D列印與創新相關人才。
但根據以上所述各國3D列印的發展現況，以及衡量我國產業發展現況與現行法規，我國在發展3D列印產業時，應該考量以下可能產生的問題，儘早妥善規劃相關政策，以降低產業發展的阻礙：
（1）環境保護問題
3D列印雖然可以解決許多冗餘材料的問題，但因3D列印過程多使用奈米材料，會形成有讀氣體與奈米粉塵，且生產過程也不一定在工業區或合格廠房，因此除了我國目前對奈米物質的使用沒有完整的規範，現有的法規對環境問題也可能有無法處理的困擾。
（2）產品責任問題
3D列印生產的產品，其產品發生問題造成消費者身體和財產損害，其責任歸屬如果以生產者和銷售者來區分，可能會有疑義；因為設計者、製造者都可能是生產者，甚至原始設計圖是來自公用的檔案，責任歸屬更難區分。
（3）法律規範問題
3D列印產品的多樣化包羅萬象，因此也可能產生出危害公共安全與善良風俗、或是不符醫事藥事相關法令的產品。如日本已明文禁止使用3D列印製造槍械等武器；但3D列印技術標榜的就是不斷創新，因此可預見將來會是3D列印永遠走在法律規範的前面。
（4）智慧財產權問題
3D列印的智慧財產權問題牽涉最廣、最為複雜。因此在此只挑其最關鍵的開放原始碼硬體問題所可能衍生的智慧財產權問題加以討論。首先由於3D列印和傳統機械製造領域中『逆向工程』的關鍵技術相當接近，3D列印的發展使得產品被仿冒、再製更容易，被仿冒、再製的可能性更大，風險更高。而且因為3D列印的數位技術使得侵權的模式更加多樣化，例如一個手機的機殼很容易被再製成為一個由許多數位資訊形成的資料：包括2D設計圖、3D設計圖等。雖然如美國曾以《數位千禧年版權法》（DMCA）和開放版權知識共享（Creative Common）還有綠色智慧財產權分享（GreenXchange）等方式來處理數位智慧財產權的保護問題。但如果保護得太好，可能會影響知識交流和共享而影響創新效率；但如果保護得不好，又影響創作者的創作動機。另外，在侵權的界定上，會被認定為是侵害了著作權還是專利權？因為著作權涉及刑責問題，影響甚大。
（5）技術標準和商業模式問題
目前3D列印的技術標準正在發展中，包括美國材料與試驗協會（ASTM）和國際標準化組織（ISO）、歐洲標準化委員會（CEN）都已經組成技術委員會進行標準化的制定工作，要如何才能避免重蹈4G標準時WiMAX和CDMA的困境，是台灣的一大難題。另外，3D列印的主要服務模式包括商業模式（Commercial Model）、開放模式（Open Model）、群眾外包模式（Crowd Sourcing Model），台灣的廠商必須兼顧自己的製造與服務能力與優勢，才能選擇正確的服務模式，在激烈的市場中生存。
整體而言，3D列印不僅是製造技術上的改變、或是僅是新的創新研發的平台；而是代表新型態商業模式及新興產業發生的可能。目前以我國在製造業和資訊業的實力，發展3D列印產業有很大的機會；但要在周邊國家中勝出，最重要的是必須跳脫「運動」的層次，以發展新興產業的角度做整體考量，在整體環境、人材培育、法令規章以及產業策略上多所著力。並多借重民間及產業的智慧與力量，而且要避免資源的不當配置與虛耗，才能具有國際競爭力。
＊作者為經濟部智慧財產局專利助理審查官、國立台灣大學機械工程博士
