Additief produceren: impact op samenleving en IE

In dit artikel zullen we verschillende onderwerpen behandelen. We zullen eerst ingaan op de ontwikkeling van additive Manufacturing (AM) en de verschillen met conventionele productiemethodes. Daarna zullen we de mogelijkheden beschrijven die AM biedt ten opzichte van conventionele productiemethodes. Tot slot gaan we in op de vraag hoe de verwachting is dat AM het IE-landschap zal veranderen.

Ontwikkeling van AM

AM is uitgevonden en ontwikkeld door Charles W. Hull in 1983. Hij gebruikte epoxyhars in dunne gestapelde lagen, de ene laag bovenop de andere, en etste de vorm ervan met ultraviolet licht. De meeste moderne 3D-printers zijn nog steeds gebaseerd op dit algemene principe, dat beschreven is in het oorspronkelijke Amerikaanse octrooi US 4,575,330 van dhr. Hull.

AM wordt tegenwoordig op allerlei vakgebieden gebruikt, op basis van uitgangsmaterialen die uiteenlopen van keramiek tot metalen en zelfs tot organische materialen zoals cellen. Naar verwachting zullen verdere materialen volgen.

AM ten opzichte van conventionele productiemethodes

Bij additief produceren worden producten, zoals uit de naam duidelijk blijkt, gemaakt door het toevoegen van materiaal. Dit is een wezenlijk verschil ten opzichte van traditionele bewerkingen, waarbij vaak sprake is van verspanende technieken, waarbij materiaal wordt weggenomen van een aanvankelijk groter blok materiaal, bijvoorbeeld door middel van draaien of frezen. Verspanende technieken kunnen worden gekenmerkt als “subtractief”, wat de tegenhanger is van “additief”. Ten opzichte van conventionele subtractieve productiemethodes biedt AM het voordeel dat de invoer van materiaal beperkt is tot ongeveer de hoeveelheid die noodzakelijk is voor het bouwen van het product. Om die reden is er, in tegenstelling tot conventionele subtractieve productie, bijna geen sprake van afvalmateriaal.

Bij producten die geproduceerd zijn met AM is er daarnaast minder noodzaak om het product na te bewerken. Nabewerkingen die bij AM voorkomen zijn vaak beperkt tot processen voor het verwijderen van los of aangehecht printmateriaal, of bijvoorbeeld een hittebehandeling voor het afwerken van een 3D-geprint metaalproduct.

Er zijn ook aanzienlijke voordelen ten opzichte van bijvoorbeeld spuitgieten, dat een conventionele productiemethode is die ook niet binnen het hiervoor genoemde gebied van subtractieve productiemethoden valt. Zo is het met AM mogelijk om complexe vormen te produceren die niet uit een spuitgietmal gelost zouden kunnen worden, en zodoende niet via spuitgieten zouden kunnen worden vervaardigd.

Mogelijkheden van AM

Zoals duidelijk wordt uit de vergelijking met traditionele productiemethodes, wijkt AM hier zeer van af. AM kan – in vele opzichten – beschouwd worden als een revolutionaire ontwikkeling, doordat deze nieuwe manieren van productie mogelijk maakt.

Allereerst kunnen consumenten die toegang hebben tot een 3D-printer producenten worden. Opgemerkt dient te worden dat 3D-printers, door ontwikkelingen in de technologie van 3D-printers, steeds beter en betaalbaarder worden. Ook kunnen door AM overal ter wereld op maat gemaakte producten worden gemaakt. AM werd aanvankelijk vooral gebruikt voor het snel realiseren van prototypes, ook bekend als “rapid prototyping”. Met de toenemende kwaliteit van 3D-geprinte producten is het ook mogelijk om AM-techniek te gebruiken voor het maken van eindproducten met een hoge kwaliteit, en dat op vrijwel elke gewenste locatie. Reserveonderdelen kunnen zo in afgelegen gebieden ter plekke worden gemaakt, met lagere transportkosten en in een beperkte tijd. De Franse strijdkrachten hebben AM bijvoorbeeld al gebruikt voor het maken van reserveonderdelen voor verafgelegen bases in regio’s zoals Mali. Productie via AM kan mogelijk zelfs plaatsvinden in de ruimte. Een bouwwerk dat gemaakt is in de ruimte kan specifiek ontworpen zijn voor dat specifieke gebruik en zeer lichtgewicht gebouwd worden. Het hoeft immers niet langer in staat te zijn om de zwaartekracht, of de g-krachten tijdens een lancering, te kunnen weerstaan, als het pas in de ruimte wordt geproduceerd.

AM is momenteel nog niet in staat om qua snelheid en kosten, zoals die vereist zijn voor massaproductie, de strijd aan te gaan met de meeste traditionele productietechnieken. AM zou echter traditionele productiemethodes in sommige toepassingen kunnen vervangen, in het bijzonder voor kleine series van zeer complexe producten, of op afgelegen locaties.

Nauw in samenhang met de revolutie die hierdoor in de productie wordt ontketend, is de verwachting tevens dat AM een belangrijke factor zal zijn in het drastisch veranderen van de waardeketen. Lokale productie kan transporttijd en logistieke kosten drastisch verminderen. Lokale productie is, naast de evidente voordelen die dit qua duurzaamheid oplevert, tevens minder kwetsbaar dan huidige toeleveringsketens. De kwetsbaarheid daarvan werd goed duidelijk tijdens de COVID-19-pandemie met de daarmee samenhangende lockdowns van hele landen en belangrijke productiegebieden.

Productie kan ook flexibeler worden. Aan de ene kant kan men, in plaats van het op voorraad houden van grote hoeveelheden onderdelen, producten zoals reserveonderdelen naar behoefte en lokaal produceren. Aan de andere kan kunnen producenten snel reageren op marktvraag en veranderende behoeften, en kunnen zij zelfs op maat gemaakte gepersonaliseerde producten produceren, waardoor relatief kleine markten nu commercieel interessant worden.

Uit de voorgaande beschouwing is duidelijk dat AM veel potentie heeft. Veel industrieën en bedrijven wereldwijd zijn zich daarvan goed bewust.

AM zorgt, door de inherente flexibiliteit qua productielocatie en lage aanvangsinvesteringen, ook voor uitdagingen op het gebied van IE-bescherming. Het Europees Octrooibureau (EOB) heeft een onderzoek uitgevoerd waarin de huidige trends en de opkomende leiders op het gebied van AM-techniek onderzocht zijn. Dit onderzoek laat een snel groeiend aantal octrooi-indieningen zien, in het bijzonder sinds 2015. Het aantal aanvragen voor Europese octrooien in dit vakgebied vertoonde een groei die meer dan tien keer zo hoog was als de gemiddelde groei qua aanvragen bij het EOB.

Technische gebieden die het meest actief zijn in dit technische veld zijn gezondheid, energie en transport, maar ook is een toenemend aantal Europese octrooiaanvragen zichtbaar op gebieden als industrieel gereedschap, elektronica, bouw en consumentenproducten. Met name in dit laatste gebied wordt in de toekomst veel meer groei verwacht.

De studie liet ook zien dan vijfentwintig bedrijven verantwoordelijk zijn voor ongeveer 30% van de tussen 2000 en 2018 ingediende Europese octrooiaanvragen op het gebied van AM. Wanneer men kijkt naar de geografische verdeling, dan zijn Europa en de Verenigde Staten goed voor respectievelijk 47% en 35% van alle AM-gerelateerde Europese octrooiaanvragen die zijn ingediend sinds 2010. Binnen Europa is Duitsland op afstand de grootste speler, wat er ook mee verband houdt dat vijf van de grootste Europese aanvragers Duitse bedrijven zijn: Siemens, BASF, MTU Aero Engines, Evonik en EOS.

In Nederland is DSM een van de grootste aanvragers, waarbij zij in totaal zo’n 4% van de AM-gerelateerde Europese octrooiaanvragen die zijn ingediend tussen 2010 en 2018 voor haar rekening neemt. Verder toonde de studie aan dat ongeveer 22% van de aanvragen is ingediend door relatief kleine bedrijven met maximaal 1.000 medewerkers.

De invloed van AM op Intellectuele Eigendom (IE)

Op basis van deze gegevens kan men AM ook als een revolutionaire ontwikkeling beschouwen uit het oogpunt van Intellectuele Eigendom. Aan de ene kant biedt het als drijvende kracht achter nieuwe uitvindingen in het AM-vakgebied vele mogelijkheden. Dit stimuleert ook innovaties in andere gebieden, doordat nieuwe producten en ontwerpen die alleen gemaakt kunnen worden met AM, mogelijk worden. Aan de andere kant leidt AM ook tot vele uitdagingen, in het bijzonder op het gebied van mogelijke inbreuk op, en handhaving van, IE-rechten, aangezien het makkelijker voor een partij wordt om inbreuk te maken op een IE-recht.

Allereerst heeft een potentieel inbreukmaker slechts een 3D-printer en een digitaal bestand met printinstructies nodig om de 3D-printer te kunnen gebruiken voor het printen van het product. Een nieuw tijdperk van digitale transformatie, ook wel bekend als de vierde industriële revolutie, heeft eerder de entertainmentindustrie op haar kop gezet, en bereikt nu de maakindustrie door middel van AM. Er zijn duidelijke parallellen tussen het kopiëren van een bestand met muziek of een film en de mogelijkheid van het kopiëren van bestanden voor 3D-printen. Bovendien kunnen bestaande producten, zelfs wanneer een 3D-printbestand niet beschikbaar is, door “reverse engineering” terugwerkend ontwikkeld en gereconstrueerd worden tot printinstructies. Dit kan bijvoorbeeld door het maken van een 3D-scan van dergelijke producten, of door het maken van een 3D-bestand door het natekenen van het ontwerp.

Ten tweede kan een houder van een IE-recht, doordat 3D-printers vrij beschikbaar zijn tegen (snel) afnemende kosten, geconfronteerd worden met vele individuele inbreukmakers. In het verleden was het relatief ingewikkeld om inbreuk te maken op een octrooi, omdat bijvoorbeeld investeringen in dure mallen of speciale gereedschappen, of vaardigheden, noodzakelijk waren. Het feit dat 3D-printers beter betaalbaar worden en steeds beter in staat zijn om producten van een hoge kwaliteit te fabriceren, maakt dit met AM heel anders. En het handhaven van IP-rechten tegenover vele individuele kleine spelers is, helaas voor de houders van IE-rechten, veel uitdagender dan het aanspreken van één groot bedrijf dat de inbreukmakende producten produceert.

Ten derde staan sommige IE-wetten, en dan in het bijzonder die met betrekking tot octrooien en modellen, het toe om kopieën te maken voor privégebruik. Het verkopen van dergelijke met AM gemaakte producten is niet toegestaan onder deze wetten, maar het kopen van één product en het maken van enkele reserveproducten zou in theorie in de huidige praktijk wel zijn toegestaan. Afhankelijk van de reikwijdte van de conclusies in een octrooi kan het verdedigbaar zijn dat een commerciële dienst voor 3D-printen inbreuk maakt, zelfs als deze een 3D-bestand print dat afkomstig is van een consument en het geprinte product bestemd is voor privégebruik door deze consument, maar de wet is nog bezig met een inhaalslag op het gebied van dergelijke ontwikkelingen.

Verder is AM een opkomende technologie, die zich zeer snel ontwikkelt. In de afgelopen 15 jaar hebben zich grote veranderingen voorgedaan, terwijl een octrooi maximaal 20 jaar geldig is, en de inhoudelijke behandeling tot verlening makkelijk vier jaar of meer kan duren. Op dit moment zijn er veel octrooien van kracht die zijn opgesteld ruim voordat men AM als een haalbare productiemethode is gaan zien, waardoor mogelijk gaten zijn ontstaan in de beschermingsomvang. De beste manier om conclusies op te stellen voor toekomstige octrooiaanvragen moet nog steeds bepaald worden op basis van jurisprudentie.

Doordat de vierde industriële revolutie op dit moment de maakindustrie bereikt, zal het noodzakelijk zijn om een geheel nieuwe discussie over IE-rechten te voeren. Immers is met betrekking tot films, muziek en spellen alleen het auteursrecht uitvoerig bediscussieerd. Digitalisering van de maakindustrie heeft echter niet alleen betrekking op auteursrecht. Het heeft ook betrekking op octrooien en modellen, die in het verleden over het algemeen geen onderdeel hebben uitgemaakt van dergelijke discussies.

Het is de verwachting dat octrooien en modelrechten belangrijke rechten zullen zijn voor zowel het beschermen van innovaties op het gebied van AM, als voor het verdedigen tegen mogelijke inbreuk, wanneer AM wordt ingezet voor het maken van namaakproducten. Van de combinatie van deze rechten wordt in het bijzonder verwacht dat deze in de toekomst een effectievere bescherming biedt om (sommige van) de negatieve bijeffecten van AM te verminderen.

Door gebruik te maken van een combinatie van octrooirechten en modelrechten is het mogelijk om het werkingsprincipe van een product met octrooien vast te leggen, en zich tegelijkertijd door middel van modelrechten te wapenen tegen goedkope, door middel van AM geproduceerde, reproducties. Modelrechten voor een nieuw ontwerp van een product kunnen mogelijk bescherming bieden tegen kopieën die m.b.v. “reverse engineering” terugwerkend ontwikkeld zijn, bijvoorbeeld met een 3D-scanner.

De echte uitdaging voor de wetgevers zit in het vinden van een juiste balans tussen bescherming van innovaties enerzijds, en toegang tot het gebruik van de enorme mogelijkheden die additief produceren biedt anderzijds.

Gespecialiseerde experts van Arnold & Siedsma volgen de ontwikkelingen op het gebied van additief produceren op de voet, en zijn beschikbaar om de mogelijkheden en uitdagen voor uw eigen activiteiten te bespreken.

Sterk aanbevolen leesmateriaal over de gevolgen van de ontwikkeling van AM op intellectuele eigendommen betreft dit rapport dat afkomstig is van de Europese Commissie.