Impresión 3D y Propiedad Industrial e Intelectual

Abordando los retos no tecnológicos

Abordando los retos no tecnológicos

Investigadores DAVID SANTOS GONZÁLEZ, Fundación Idonial ANA GARCÍA LORENZO, Fundación Idonial

Proyecto seleccionado dentro de la convocatoria 2017 del Programa de Innovación Abierta (PIA) de la Fundación Cotec para la Innovación

Este proyecto ha contado con el apoyo técnico del Departamento de Economía y Finanzas de la Fundación Cotec

Índice

1. RESUMEN EJECUTIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. INTRODUCCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3. IMPRESIÓN 3D y TECNOLOGÍAS DIGITALES . . . . . . . . . . . 10 3.1. Principios básicos de la impresión 3D 10 3.2. Principales tecnologías y aplicaciones de la impresión 3D . . . . 12 3.3. Paradigma actual de la creación y la fabricación digital. 15 3.4. Tecnologías de fabricación digital: no sólo en la Industria 17 4. PROPIEDAD INDUSTRIAL E INTELECTUAL . . . . . . . . . . . . 22 4.1. Instrumentos de protección industrial e intelectual . . . . . . 22 4.2. Aplicación de los instrumentos de protección industrial e intelectual a la fabricación digital . . . . . . . . . . . . 24 4.3. La naturaleza de los archivos 3D . . . . . . . . . . . . . 27 4.4. Una cuestión que afecta a toda la cadena de valor y a todos los agentes implicados . . . . . . . . . . . . . 29 4.5. Previniendo y evitando la vulneración de la propiedad industrial e intelectual en el ámbito digital. 31 4.6. Europa ante la impresión 3D y la propiedad industrial e intelectual 36 4.7. Conclusiones y cuestiones abiertas 37 5. ENCUESTA TECNOLOGÍAS DE IMPRESIÓN 3D E INSTRUMENTOS DE PROTECCIÓN INTELECTUAL 39 5.1. Metodología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 5.2. Resultados de la encuesta . . . . . . . . . . . . . . . . 40 5.2.1. BLOQUE A: Datos Básicos . . . . . . . . . . . . . . 40 5.2.2. BLOQUE B: Uso de Herramientas de Protección Intelectual . 42 5.2.3. BLOQUE C: Percepción sobre marco existente e impacto futuro . 44 6. COMENTARIOS FINALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 ANEXO I: Encuesta de percepción en materia de impresión 3D y propiedad industrial e intelectual . . . . . . . . . . 49

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1. Resumen ejecutivo

Cualquier persona que haya estado atenta a la actualidad tecno- lógica durante los últimos años es conocedora del concepto de impresión  3D (también conocido como fabricación aditiva, si bien esta acepción suele utilizarse preferentemente en ámbitos industria- les), una metodología de fabricación ostensiblemente diferenciada de las que en comparación, podríamos denominar tecnologías de fa- bricación tradicionales. Así, bajo el principio de fabricación “capa a capa” , y especialmente en combinación con otras tecnologías de naturaleza digital (diseño 3D, escaneado, etc.), la irrupción de la impresión 3D da lugar a un nuevo acercamiento a los procesos de creación, desarrollo y fabricación de productos. Estas tecnologías resultan además hoy por hoy ciertamente accesibles, en modo que las capacidades de máquinas con características industriales para la fa- bricación de plásticos y metales están al alcance de organizaciones de todo tamaño (en pocos años se ha conformado una importante red de proveedores de maquinaria, pero también de servicios de impre- sión 3D), e incluso a nivel doméstico existen productos comerciales que pueden aportar ciertas capacidades de fabricación a creadores de toda índole. Las ventajas potenciales son innumerables, y si bien no es realista pensar que estas tecnologías han venido para sustituir de mane- ra completa y definitiva a las tecnologías fabriles anteriores, están ya añadiendo gran dinamismo a los procesos de creación, desarro- llo y mejora de producto en determinados sectores (por reducir las inversiones necesarias y permitir la fabricación ágil de proto- tipos funcionales cercanos al producto final), y algunos sectores las están adoptando ya dentro de sus procesos productivos para la fabricación de producto final (especialmente aquellas con altos requerimientos y volúmenes moderados de producción, como la in- dustria aeronáutica, son ya destacados y notables usuarios). No obstante a lo anterior, y debido a la capacidad y facilidad de la impresión 3D para pasar de una representación digital de un elemen- to al propio elemento fabricado, surgen ciertas dudas, relacionadas

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de manera fundamental con el ostensible incremento de la capa- cidad del poseedor de un archivo 3D para fabricarlo (con medios propios o a través de servicios profesionales de impresión 3D) , sin que ello implique de manera necesaria que haya sido su creador, o sea propietario legal de los posibles derechos asociados. De manera evi- dente, los conceptos tras lo anterior son los de propiedad industrial y propiedad intelectual: • Según la Oficina Española de Patentes y Marcas (OEPM) “ la Propiedad Industrial protege todas las creaciones que están relacionadas con la industria: patentes y modelos de utilidad 1 , signos distintivos 2 y diseños 3 ”. En nuestro país, es la propia OEPM la que interviene en el reconocimiento de los derechos de propiedad industrial. • Por el contrario, y nuevamente según la OEPM, “la Propiedad In- telectual 4 se reserva para la protección de las creaciones del espíritu en las que queda plasmada la personalidad del autor, tra- tándose de creaciones únicas y no producidas industrialmente o en serie. Dichas creaciones pueden ser obras literarias y artísti- cas como las novelas, poemas y obras de teatro, películas, obras musicales, obras de arte, dibujos, pinturas, fotografías y escul- turas o diseños arquitectónicos, así como las reglas para juegos y los programas de ordenador”. El organismo que en España ad- ministra estos derechos es el Registro de Propiedad Intelectual. Si tenemos en cuenta que desde hace varios años vivimos en una sociedad donde el intercambio de información digital es habitual en todos los órdenes de la vida, podremos comprender que la pro- blemática no es realmente nueva, sino que ya existía y se ha ido incrementando desde el momento en que la sociedad en su conjunto comenzó un rápido proceso de digitalización en ámbitos profesio- nales y personales. Además, si se considera no tanto la accesibilidad a la tecnología propiamente dicha (por lo general, todavía fuera del alcance económico de la amplia mayoría si hablamos de tecnología capaz de aportar ciertos estándares de calidad), sino la variedad de servicios disponibles 5 que permiten hacer un uso indirecto de la mis- ma, la impresión 3D añade a la problemática anterior una capacidad

1. Regulados según la Ley 24/2015, de 24 de julio, de Patentes. 2. Regulados según la Ley 17/2001, de 7 de diciembre, de Marcas.

3. Regulados según la Ley 20/2003, de 7 de julio, de Protección Jurídica del Diseño Industrial. 4. Regulados según el Real Decreto Legislativo 1/1996, de 12 de abril, por el que se aprueba el texto refundido de la Ley de Propiedad Intelectual, regularizando, aclarando y armonizando las disposiciones legales vigentes sobre la materia. 5. Existen en la actualidad un considerable número de servicios v, a través de los cuales es posible contratar la fabricación de piezas mediante tecnología de impresión 3D. Algunos ejemplos son Shapeways , 3D Hubs , i.materialise , Stratasys Direct , Sculpteo , Protolabs , Ponoko , etc.

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fabril al alcance de una gran proporción de la población, por lo que es quizás su irrupción la que dota a la problemática de mayor relevancia y alcance (de hecho, la misma ha sido ya objeto de una resolución del Parlamento Europeo en el año 2018, así como de varios estudios de carácter internacional, que se analizarán de manera breve con pos- terioridad), al resultar evidente que es este conjunto de tecnologías el que puede facilitar y permitir reproducciones no controladas de una manera más evidente, reduciendo buena parte de las tradiciona- les barreras de acceso a los medios de producción. En este contexto, es interesante analizar cómo la impresión 3D pue- de afectar a los procesos de identificación y gestión de la propiedad industrial e intelectual a partir de la interpretación de estas tecno- logías desde el marco de los instrumentos de protección legislados existentes, cuáles son las dudas abiertas, y cuáles pueden ser cur- sos de actuación razonables dado lo anterior. Este es justamente uno de los objetivos principales del presente documento, desarrolla- do en el marco del proyecto “Impresión 3D y Propiedad Industrial e Intelectual: abordando los retos no tecnológicos” que, apoyado por la Fundación COTEC para la Innovación y desarrollado por Fundación IDONIAL, realiza una introducción a las tecnologías de impresión 3D, analiza las mismas desde la perspectiva de la propiedad industrial e intelectual, y pretende orientar y mejorar la comprensión en la te- mática. Como punto adicional, el documento recoge los resultados de una encuesta realizada entre organizaciones usuarias de estas tecnologías, a fin de considerar su percepción y grado de conocimien- to actual en la materia analizada. Como resumen general de las conclusiones a las que este trabajo ha permitido llegar, el documento ha identificado los siguientes aspec- tos como “señas de identidad” de la cuestión abordada: • La determinación de la naturaleza (software, representación, etc.) de los archivos 3D que son la base de las tecnologías de impresión 3D es clave a la hora de determinar los instrumentos legales de protección aplicables a una creación, sus modificacio- nes y reproducciones. Esta naturaleza no ha sido definida a día de hoy de manera unívoca, lo que en la práctica está dificultando la aplicación adecuada y efectiva de los instrumentos de protec- ción existentes.

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• La cuestión presenta además un gran número de agentes in- volucrados (creadores, fabricantes, proveedores de servicios externos, etc.), con la posibilidad además de contemplar respon- sabilidades secundarias (participación de agentes que puedan no tener responsabilidad directa en la comisión de una infrac- ción contra la propiedad, pero si sean necesarios para cometerla), por lo que se presenta como una problemática compleja y global. • Las organizaciones encuestadas han aportado información adi- cional de interés, denotándose que si bien la experiencia en los ámbitos de la impresión 3D y la propiedad industrial e intelec- tual parece ser aún reducida, existe una percepción de que los marcos legislativos o normativos han de evolucionar para dar una mejor cobertura a la cuestión. • Finalmente, y si bien la cuestión abordada presenta cierta com- plejidad y algunos puntos en los que son de esperar futuras clarificaciones, las medidas razonables en el momento actual pa- san por una correcta trazabilidad de los procesos de autoría, venta/cesión y uso legítimo de la información digital, lo cual depende y está al alcance de los agentes involucrados. A lo largo de los próximos apartados desarrollaremos de manera más extensa la cuestión que en este resumen ejecutivo les hemos planteado. Esperamos sinceramente que el contenido les sea de gran utilidad.

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2. Introducción

No cabe duda de que la irrupción de las tecnologías de impresión 3D está siendo uno de los “eventos” más importantes de la presente dé- cada desde un punto de vista tecnológico. Complemento perfecto para los medios digitales de creación e intercambio de información que se han desarrollado de manera especial en lo que va del siglo XXI, estas tecnologías (la impresión 3D no es una tecnología única, sino que realmente es un concepto “paraguas” bajo el que se albergan sis- temas de fabricación bajo el principio de construcción “capa a capa”) están resultando clave para la evolución de los procesos de crea- ción, mejora, prototipado y fabricación de producto, constituyendo no ya tecnologías de futuro, sino de total actualidad. Por otra parte, el buen uso de estas tecnologías ha de tener en cuenta que su implementación debe ser compatible con la existencia de los marcos legales vigentes en materia de protección de la propiedad intelectual e industrial, de tal manera que es necesario contemplar cómo estas tecnologías afectan o son compatibles con el actual pa- radigma, en el que existen unos instrumentos claramente definidos. Este documento pretende introducir al lector en las interacciones y aspectos más importantes en torno a cómo las tecnologías digitales, y en especial la impresión 3D, “encajan” dentro del actual abanico de instrumentos de protección intelectual e industrial, ilustrando so- bre los diversos aspectos que hoy por hoy componen esta cuestión.

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La estructura del informe consta de tres secciones principales: • Impresión 3D y Tecnologías Digitales: una breve visión de las tecnologías de fabricación digital, con un especial foco en la im- presión 3D. • Propiedad industrial e intelectual: una aproximación a los ins- trumentos para la protección de invenciones y creaciones, su interrelación con las tecnologías de impresión 3D y fabricación digital, y las cuestiones que surgen de la interacción entre ambas. • Resultados de la encuesta “Tecnologías de impresión 3D e ins- trumentos de protección intelectual” , desarrollada dentro del proyecto “Impresión 3D y Propiedad Industrial e Intelectual: abordando los retos no tecnológicos”.

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3. Impresión 3D y tecnologías digitales

3.1. Principios básicos de la impresión 3D La impresión 3D (también conocida como fabricación aditiva, espe- cialmente en ámbitos industriales), ha obtenido en los últimos años una gran popularidad en base a su capacidad para, a través del con- cepto de fabricación "capa a capa", trascender buena parte de las limitaciones asociadas a las tecnologías de fabricación tradiciona- les. De manera básica, el principio según el cual estas tecnologías operan es el de, partiendo de un modelo/archivo 3D, dividir el mismo en secciones o "cortes" para, mediante la construcción sucesiva de los mismos, conformar el elemento final. De este modo, sus principa- les ventajas se hallan, de manera fundamental, en la capacidad para fabricar cualquier objeto eliminando buena parte de las restriccio- nes de diseño asociadas a las tecnologías tradicionales de desbaste, eliminando la necesidad de fabricar utillajes para la fabricación, y optimizando el uso del material.

Figura 1. Principio de la fabricación “capa a capa” 6

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6. Imagen de Richie Girardin, pública bajo licencia CreativeCommons CCBY-SA 2.0.

Los pasos básicos de un proceso de impresión 3D quedan reflejados a continuación:

Archivo de máquina

Archivo 3D revisado

Rediseño

No

“Trozeado” y selección de parámetros de fabricación

Archivo 3D [formato original]

Conversión a formato STL

Post-procesado (si aplica)

Pieza fabricada

Impresión 3D

¿Fabricable?

Archivo STL

Figura 2.Proceso simplificado de impresión 3D (elaboración propia)

• El proceso parte de un archivo 3D (en el formato propio de cada aplicación), y para su procesado, es convertido a un formato “es- tándar”, como por ejemplo el formato STL 7 . • Una vez realizada la conversión se evalúa su fabricabilidad, ya que podrían existir ciertos defectos o limitaciones de diseño que hicieran no viable su impresión (por ejemplo, vértices no cerrados o geometrías no reproducibles por la tecnología de im- presión 3D seleccionada). • En base a lo anterior, para poder ser fabricado, el archivo podría demandar una serie de modificaciones de mayor o menor cala- do, desde el rediseño hasta la mera corrección de defectos leves. • Cuando se dispone ya de un archivo 3D definitivo, se aplica so- bre el mismo (software) un proceso de “rebanado” , que divide el archivo en las secciones que después serán fabricadas de mane- ra sucesiva mediante impresión 3D. Es en este momento donde además, y ya en función de cada tecnología, se establecen los parámetros de fabricación, más allá del material de fabricación (altura de capa, por ejemplo).

7. 3D Systems. (s.f.). Descripción del formato STL . https://es.3dsystems.com/quickparts/learning-center/what-is-stl-file.

Se recomienda de manera adicional la lectura del artículo 4 Most Common 3D Printer File Formats in 2019 de la web ALL3DP , que presenta y desribe de manera extensa las carácterísticas de los formatos más relevantes en la actualidad. https://all3dp.com/3d-printing-file-formats/

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• A partir de dicho momento puede dar comienzo el proceso de im- presión 3D, en el que la máquina utilizará la información anterior para fabricar el elemento seleccionado. El tiempo de fabricación dependerá de varios factores, como el tamaño de las piezas a fa- bricar, el número de piezas incluidas en la secuencia, la altura de capa, etc., siendo también especialmente dependiente de la pro- pia tecnología de impresión utilizada (cada una con sus propios parámetros específicos). • En varios casos será necesario someter las piezas a procesos de post-procesado, como puedan ser la eliminación de estructuras de soporte, la realización de mecanizados o el acabado superficial.

3.2. Principales tecnologías y aplicaciones de la impresión 3D

Como se ha comentado con anterioridad, la impresión 3D no es una tecnología única, sino que son varias las tecnologías específi- cas que pueden englobarse dentro de un mismo principio básico de deposición “capa a capa” para la conformación de geometrías tri- dimensionales. En este sentido, hoy por hoy existen siete grupos principales de tecnologías, que se resumen en la siguiente tabla 8 (se utilizan los nombres de las tecnologías en lengua inglesa, por ser la denominación más reconocible desde un punto de vista de mercado):

8. Esta clasificación está realizada en base a los diferentes procesos definidos en la norma ISO/ASTM 52900:2015 (ASTM F2792) Additive manufacturing -- General principles -- Terminology. https://www.iso.org/standard/69669.html.

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NOMBRE

DESCRIPCIÓN BÁSICA

MATERIALES Y APLICACIONES PRINCIPALES Materiales: Termoplásticos. Aplicaciones principales: Bocetos 3D y modelos ilustrativos/prototipos funcionales dependiendo de la aplicación. Materiales : Plásticos/Metales. Aplicaciones principales: Prototipos funcionales/Piezas finales.

Fused Deposition Modelling

Las capas se forman por la fusión, extrusión y deposición de material plástico a través de un cabezal.

Powder Bed Fusion

Las capas se forman mediante la aglomeración mediante fusión o sinterizado selectivo de pequeñas partículas de polvo. Similar en su principio de operación a una soldadura, un brazo robótico multi-axial o un sistema de ejes cartesianos es provisto de un cabezal capaz de fundir y depositar material. Partiendo de la deposición de un polímero fotosensible (una resina), las capas se conformar por el curado selectivo del mismo bajo la acción de luz ultravioleta. Con un funcionamiento similar al de la impresión 2D, cabezales de impresión depositan en cada capa el material necesario para conformarla. El material de base está almacenado en rollos, que se deposita y corta para conforman la geometría de cada capa. Cada capa se conforma mediante la deposición de un material finamente particulado, que se compacta mediante la acción selectiva de un agente aglutinante.

Direct Energy Deposition

Materiales: Metales. Aplicaciones principales: Prototipos funcionales/Piezas finales.

VAT Photopoly- merization

Materiales: Resinas fotosensibles. Aplicaciones principales: Bocetos 3D y modelos ilustrativos/prototipos funcionales dependiendo de la aplicación. Materiales: Resinas/metales/cera. Aplicaciones principales: Bocetos 3D y modelos ilustrativos/prototipos funcionales dependiendo de la aplicación. Materiales: Papel, metal laminado, composites. Aplicaciones principales: Bocetos 3D y modelos ilustrativos (papel) /Prototipos funcionales/Piezas finales (metal y composites). Materiales: Cerámicas. Aplicaciones principales: Bocetos 3D y modelos ilustrativos/prototipos/piezas funcionales dependiendo de la aplicación.

Material Jetting

Sheet Lamination

Binder Jetting

Tabla 1. Clasificación de las diferentes tecnologías de impresión 3D (elaboración propia)

Como se puede ver, el espectro de la impresión 3D es amplio, de tal forma que la tecnología es susceptible de usos que van desde la fa- bricación de modelos visuales/ilustrativos, hasta la fabricación de piezas con características equiparables a las de una “pieza final”. Al ser tan amplio el marco de estas tecnologías, hoy en día no exis- te una “única tecnología de impresión 3D capaz de fabricarlo todo”,

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pero en cualquier caso y tomando como base los aspectos comunes a todas ellas, es posible resumir las potenciales capacidades de estas tecnologías en comparación con las tecnologías tradicionales, según se muestra en la Tabla 2.

ASPECTOS DESTACADOS

ASPECTOS MEJORABLES

Complejidad geométrica Al ser un proceso de fabricación capa por capa, esta tecnología es capaz de representar geometrías de gran complejidad, con cavidades y formas que no son posibles para las tecnologías tradicionales.

Detalle/Precisión Las tecnologías tradicionales como la fabricación sustractiva tienen una precisión significativamente mayor que las tecnologías de fabricación aditiva. En general, la precisión actual de las tecnologías de impresión 3D se sitúa en la décima de milímetro (± 0,X00 mm), mientras que las tecnologías de mecanizado pueden alcanzar la centésima de milímetro (±0,XX0 mm) Grandes lotes de fabricación Aunque aspectos como la velocidad y los costos de las materias primas se están mejorando continuamente, cuando se trata de producir grandes cantidades de piezas/productos, estas tecnologías tienden a ser más lentas y caras que las tradicionales. Rango de materiales disponibles La gama de materiales disponibles está mejorando continuamente (especialmente en los plásticos y metales, y con los primeros pasos en la cerámica), pero en la actualidad existe una limitación en comparación con los materiales disponibles para otras tecnologías. Calidad y certificación Como una tecnología relativamente nueva, todavía hay algunas incertidumbres y falta de desarrollo de estándares para garantizar la calidad a largo plazo de las piezas fabricadas.

Tiempo de producción (prototipos/primeras piezas/series cortas) La capacidad de generar una pieza simplemente desde un archivo 3D hace que estas tecnologías sean imbatibles cuando se fabrica un prototipo, primeras piezas o series cortas. Personalización Como no se requieren herramientas/utillajes adicionales, la fabricación de modificaciones sobre un diseño original es tan directa como la fabricación del original.

Bajos costes fijos (desarrollo de producto y series cortas)

Como no se requieren inversiones adicionales (utillajes, moldes, etc.), es posible reducir considerablemente los costos iniciales de producción de prototipos y de las primeras series de productos.

Tabla 2. Aspectos destacados y mejorables de la impresión 3D en comparación con las tecnologías tradicionales de fabricación (elaboración propia)

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3.3. Paradigma actual de la creación y la fabricación digital.

La impresión 3D está enmarcada dentro del grupo de tecnologías de diseño y fabricación que se puede denominar “digitales” o, en gene- ral, dentro del concepto "fabricación digital", en el que se pueden distinguir otras tecnologías complementarias: • Herramientas de diseño e ingeniería 3D. Si bien la historia de las herramientas de diseño e ingeniería 3D se cuenta ya por déca- das, es en el presente siglo cuando su uso se populariza a todos los niveles, desde el ámbito industrial (donde la herramientas de CAD 9 han evolucionado hasta los modernos entornos PLM 10 , ca- paces de gestionar el ciclo entero de vida de un producto), hasta los ámbitos de la creación individual o “doméstica”, donde las herramientas han evolucionado hacia una progresiva accesibili- dad para todo tipo de usuarios con inquietudes de creación. La consecuencia inmediata de la popularización de estas herra- mientas ha sido el incremento de la capacidad y velocidad en la creación y modificación de las creaciones y los productos. Procesos que eran anteriormente lentos y dificultosos, en la ac- tualidad son considerablemente más ágiles y factibles, siendo además susceptibles de recibir las aportaciones de varios usua- rios durante todo el proceso, lo que facilita la co-creación y la rápida transferencia de creaciones entre diferentes usuarios. • Tecnologías de simulación por elementos finitos 11 . En el pasado, el “ensayo y error” era la principal fuente de “optimización” del proceso de diseño y desarrollo, pero la evolución de la ingeniería ha per- mitido desarrollar métodos de predicción para dar lugar a diseños optimizados. El resultado actual de toda la experiencia acumulada es la creación de modelos de simulación (térmico, estructural, de fluidos, etc.), que encierran todo el conocimiento adquirido, y que son capaces de aplicarlo a través de labores de modelado 3D, predi- ciendo el comportamiento en base a algoritmos informáticos. Estas tecnologías son de evidente importancia, ya que en con- junción con el resto de tecnologías de fabricación digital, son susceptibles de ser utilizadas para dar lugar a diseños mejores y más optimizados, dada una aplicación objetivo. 9. CAD, del inglés “Computer Aided Design”, diseño asistido por ordenador. 10. Herramientas para la gestión del ciclo de vida de Producto (Product Life Cicle Management), soluciones de corte integral para la gestión de árboles de productos, procesos y documentación asociada, y gestión inequívoca y eficiente del cambio de diseño. 11. Comúnmente denominadas herramientas FEA (Finite Element Analysis), FEM (Finite Element Method) y CFD (Computational Fluid Dynamics).

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• Ingeniería inversa. La fusión de las tecnologías de escaneo 3D (es- pecialmente las portátiles) con las capacidades modernas de las herramientas demodelado 3D, proporciona hoy en día una capacidad sin precedentes para la captura rápida de información dimensional, que permite la realización ágil de mediciones, o la caracterización completa de un objeto para su posterior modelado 3D. • Redes de comunicación/entornos digitales de colaboración. En el ámbito organizacional, el desarrollo de las comunicaciones ha permitido que toda organización pueda habilitar, si así lo desea, espacios privados para la generación y difusión de información digital, de tal forma que los flujos de información a dicho nivel han evolucionado de manera muy considerable a partir de fina- les del siglo XX. En ámbitos más generales, es destacable el surgimiento de entor- nos de creación, colaboración y comercialización de información digital, que por ejemplo en el campo de la impresión 3D, sirven como “centros” para acceder a diferentes recursos, organizacio- nes y servicios relacionados (algunos ejemplos son Shapeways , 3D Hubs , i.materialise , Stratasys Direct , Sculpteo , Protolabs , Ponoko , etc. y otros portales de similares características). Así, desde una perspectiva más amplia, la impresión 3D no es un avance que deba ser tenido en cuenta de manera aislada, sino que se enmarca dentro de una “corriente” de proliferación de tecnologías con un altísimo grado de compatibilidad y compenetración, y que en esencia dan lugar a un paradigma digital caracterizado por: • Reducción de barreras para la creación y difusión de informa- ción de diseño y fabricación. Cualquier persona puede ser un “creador” o colaborar en procesos de creación, ya sea en el entor- no profesional o en el individual. • La alta complementariedad entre tecnologías que, partiendo de un diseño 3D, permiten desarrollar creaciones y productos con un salto cualitativo y cuantitativo en la velocidad, adecuación a la aplicación y personalización del resultado final. • La considerable rebaja de las barreras económicas, aunque con ciertas limitaciones de cara a un público amplio, asociadas al

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acceso a los tradicionalmente costosos medios para el desarrollo y fabricación de productos, en base a la existencia de herramien- tas accesibles para la creación y el diseño, y la proliferación de tecnologías que permiten obtener prototipos funcionales sin contar con los costes fijos asociados a procesos tradicionales. • En definitiva, un incremento de la capacidad y libertad a la hora de afrontar un proceso de creación o mejora de producto.

3.4. Tecnologías de fabricación digital: no sólo en la Industria

Si bien a lo largo de la historia los cambios tecnológicos en los medios de ingeniería y fabricación estaban sólo al alcance de organizacio- nes con cierta capacidad económica, la evolución de las tecnologías digitales, así como la propia evolución de los mercados ha “demo- cratizado” 12 en cierto modo el acceso a estos medios. Si se analizan todas y cada una de las tecnologías descritas en el apartado anterior, las mismas plantean soluciones que pueden llegar a ser accesibles no solo para organizaciones de alto poder adquisitivo, sino para organi- zaciones de pequeño tamaño e incluso particulares. No obstante a lo anterior, la impresión 3D es quizás la tecnología más crítica para establecer una diferenciación entre las capa- cidades actuales a niveles industriales y doméstico, ya que es la determinante a la hora de hacer realidad cualquier creación. En este sentido, la variedad de tecnologías y capacidades da lugar a un amplio abanico de máquinas que van desde dispositivos muy focali- zados actualmente al sector industrial (por ejemplo, tecnologías de sinterizado/fusionado de polvo metálico o plástico), con considera- bles costes de adquisición y mantenimiento, hasta equipos basados en tecnologías implementables a nivel de “escritorio” (por ejemplo, tecnologías de deposición de plástico fundido mediante cabezal ex- trusor), considerablemente más accesibles, incluso por usuarios a nivel doméstico 13 , si bien a estas últimas tecnologías no les son atri- buibles 14 a día de hoy capacidades para la fabricación de “producto” 12. “The FABLAB Movement: Democratization of Digital Manufacturing”. Francisco Javier Lena Acebo, María Elena García Ruiz. Universidad de Cantabria. 2019. https://www.researchgate.net/publication/330426056_The_FABLAB_Movement_ Democratization_of_Digital_Manufacturing 13. Ejemplos son los planteados por la empresa española BQ (Witbox Go!) y la empresa XYZ Printing (da Vinci miniMaker), orientada esta última a usuarios en edad infantil. 14. Pese a que los medios domésticos actuales están muy importantemente limitados en comparación con los medios industriales, existen casos de uso ciertamente significativo entre entusiastas de ciertas aficiones y hobbies. Ejemplos representativos son los nichos de mercado de figuras de colección/ acción, el modelismo o el cosplay, aficiones todas ellas en las que los deseos de personalización y una alta implicación por parte de los usuarios les puede llevar a replicar y modificar modelos comerciales, con medios propios y una considerable dedicación en tiempo.

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Figura 3. Diferentes equipos de impresión 3D. De izquierda a derecha: Equipo industrial de sinterizado de poliamida 15 , Equipo de impresión de plástico mul- ticolor profesional 16 , Equipo de impresión de plástico artesanal 17

propiamente dicho (capacidad para la fabricación sostenida, re- producibilidad, cumplimiento de estándares de calidad, etc.) que sí poseen las máquinas orientadas a un uso industrial. De manera evidente, las capacidades de unas y otras tecnologías son muy diferentes; si bien en todos los casos se basan en el mismo prin- cipio, las capacidades de las tecnologías con orientación industrial son hoy por hoy ostensiblemente superiores a cualquier tecnolo- gía doméstica, ya que son más capaces en los siguientes términos 18 : • Materiales. Las tecnologías de corte industrial tienen la capa- cidad de imprimir una amplia variedad de materiales plásticos, resinas, cerámicos y metálicos, siendo algunos de ellos no asu- mibles por el momento por tecnologías de corte más doméstico, restringidos en la mayoría de los casos a materiales plásticos de bajo punto de fusión (como el ABS). • Especificaciones y tamaño de los elementos impresos. Hoy por hoy, la mayor parte de tecnologías domésticas consisten en dis- positivos FDM 19 , que depositan plástico fundido mediante un cabezal que caliente uno o varios filamentos (lo cual hace que las piezas fabricadas cuenten con una serie de limitaciones fun- cionales, es por ejemplo conocida la debilidad de las mismas a esfuerzos de tracción en la dirección perpendicular a la depo- sición del material); por el contrario, los sistemas industriales,

15. Imagen propiedad de Fundación IDONIAL, correspondiente con un equipo propio de impresión 3D. 16. Imagen de dominio público bajo licencia Creative Commons CC0. https://www.maxpixel.net/They-Graften-Printer-Background-White-3d-Black-2847966 17. Imagen de dominio público bajo licencia Creative Commons CC0. https://www.maxpixel.net/Filament-3d-Printer-2493002 18. Las afirmaciones contenidas en la siguiente enumeración son fruto de la experiencia de Fundación IDONIAL como poseedora y usuaria de tecnologías de impresión 3D desde 2005. 19. Un análisis en detalle de las diferencias entre las tecnologías industriales y de escritorio basadas en la tecnología FDM puede ser consultado en la siguiente dirección: https://www.3dhubs.com/knowledge-base/industrial-fdm-vs-desktop-fdm

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en base al uso de tecnologías de mayor y más localizado aporte energético, son capaces de utilizar materiales de alto requeri- miento, dando lugar a elementos más confiables de cara a un uso posterior. • Uso y mantenimiento. Si bien las necesidades de formación, así como las complejidades del uso y mantenimiento de las tecnolo- gías de impresión 3D domésticas son bajos, los requerimientos asociados al uso y mantenimiento de las tecnologías industria- les son ostensiblemente mayores, no asumibles desde puntos de vista técnicos y económicos para un usuario particular o una pe- queña organización a día de hoy. En base a lo anterior, se puede constatar que en el momento actual existe una gran distancia entre las capacidades de la impresión 3D en el ámbito industrial y doméstico , y que si bien comparten el mis- mo principio básico, no son comparables cuando son sus capacidades técnicas las que se evalúan. Es importante significar este hecho, ya que como se analizará en el apartado 4 “Propiedad Industrial e Intelectual” es un elemento de gran importancia a la hora de esta- blecer que desde un punto de vista práctico, existen varios niveles a los que ha de ser valorado el impacto de la impresión 3D sobre la propiedad industrial e intelectual . DESDE LAS PATENTES AL DISEÑO COLABORATIVO EN LA IMPRESIÓN 3D César García Sáez Experto de la red de los 100 de Cotec en impresión 3D y su impacto económico y social Las patentes tuvieron un papel clave en el lanzamiento de la impresión 3D al merca- do. En el año 1981, Chuck Hull patentó su sistema de fabricación de estereolitografía, dando origen a la empresa 3D Systems. Ocho años más tarde, Scott Crump patentaría la impresión 3D por modelado por deposición fundida (FDM), que funcionaba fundiendo un filamento. Esta tecnología será el punto de partida de la empresa Stratasys. Estas gran- des compañías han dominado el mercado de la impresión 3D a escala industrial durante las últimas décadas, siendo muy reconocidos en este campo. Sin embargo, ha sido la úl- tima década cuando la impresión 3D se ha dado a conocer al público en general. ¿A qué

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se debe este cambio? ¿Por qué ha crecido el mercado de la impresión 3D de forma ex- plosiva en los últimos años? Uno de los factores que puede resultar decisivo para explicar este cambio es la expira- ción de las patentes que habían protegido las investigación y desarrollo realizado por los pioneros de Stratasys y 3D Systems. La patente de FDM expiró en el año 2009 y muchas otras patentes expiraron en los si- guientes cinco años. Al expirar las patentes, estas pasaron a dominio público y esto facilitó que inventores, investigadores y otras personas curiosas, pudieran emplearlas sin necesidad de pagar regalías. Uno de estos investigadores fue Adrian Bowyer, profesor de la Universidad de Bath. Adrian lanzó un proyecto sobre prototipado rápido, conocido como RepRap, que buscaba diseñar máquinas que pudieran crear otras máquinas utilizando componentes standard. Este proyecto reunió a un buen número de entusiastas y personas interesadas en co- laborar para hacer realidad estas máquinas. La impresión 3D parecía una tecnología prometedora y fue la que emplearon para crear su primer prototipo. En el año 2008, se presentó el primer diseño de máquina replicable, denominada Darwin. Esta máquina po- día fabricarse combinando piezas impresas en 3D y otros materiales convencionales de ferretería como rodamientos y varillas roscadas. En España este proyecto se dio a conocer a raíz del taller “Interactivos?’09: Ciencia de garaje” realizados en Medialab Prado en febrero de 2009. A este taller acudieron Adrian Bowyer (fundador del proyecto RepRap), Zach Smith (cofundador de Makerbot) y Juan González, profesor de robótica de la Universidad Carlos III y muchos otros colaboradores. Este encuentro propició la compra de la impresora número 8 de la recién creadaMakerbot, una de las primeras disponibles en nuestro país. El encuentro también impulsó la crea- ción de un grupo local de RepRap en el departamento de robótica donde trabajaba Juan González. Los estudiantes de este grupo comienzan a diseñar sus propias piezas y mo- delos. Debido a la lentitud y las limitaciones de la tecnología en esta etapa inicial, no todos los estudiantes podían hacer uso de la misma hasta que alguien sugirió: “¿Y si usamos esta impresora para crear una segunda impresora?” El proyecto fue creciendo de forma vertiginosa a partir de este momento, empujado por unas prácticas sociales positivas: cada persona recibiría un juego de piezas de otra persona. A su vez, el receptor se comprometía a completar su impresora e imprimir un juego de piezas adicional para entregárselo a otra persona interesada. Este proyecto tomó el nombre Clone Wars, como alusión y guiño a las guerras clones de la Guerra de las Galaxias. En el proceso se incorporaron elementos de gamificación, recibiéndose di- versos títulos y galardones para aquellas personas que completaran el proceso y fueran capaces de ayudar a otros participantes.

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Unas mil impresoras 3D surgieron a raíz de este proceso, llegando a todos los rincones de España. A través de una lista de correo, estos pioneros compartían sus mejoras y su- gerencias. Disponían de programas y sistemas de control abiertos, que les permitían reparar y ampliar sus máquinas, compartiendo con el resto del grupo sus resultados. Varios de los participantes, crearon sus propias empresas de impresión 3D, como BCN 3D Technologies (Barcelona), MakerGal (Galicia), Leapto3D (Madrid) o Tumaker (País Vasco). Por su parte, Juan González se incorporó junto a otros makers en el departa- mento de innovación de BQ, que aparte de sus teléfonos móviles, estaban interesados en lanzar su propia línea de impresoras 3D. A nivel internacional, existen múltiples fabricantes que producen diseños abiertos como Prusa Research, que ha sido reconocida por Deloitte como la compañía de Europa Central con mayor crecimiento en 2018 o Aleph Objects, con sede en Colorado, cuyas im- presoras 3D han sido reconocidas con la certificación “Respect your privacy” de la Free Software Foundation. Makerbot, uno de los proyectos pioneros, decidió dejar de com- partir sus diseños en abierto a partir de 2012, siendo comprada en 2013 por Stratasys por 400 millones de dólares. Uno de los aspectos clave del rápido desarrollo de estos proyectos es el uso de licencias abiertas. Estas licencias permiten que cualquier persona pueda aprender cómo funcio- na su impresora 3D y crear mejoras. A diferencia de un diseño convencional “top-down”, en estos procesos se da un proceso de diseño abierto evolutivo. Las mejoras que resul- tan ser operativas pasan a los siguientes diseños, mientras que aquellos diseños que no funcionan no llegan a replicarse. A nivel económico, tras la expiración de un buen número de patentes entre 2009 y 2014 de Stratasys y 3D System, ha coincidido una caída de la valoración en ventas de am- bas compañías. Al mismo tiempo, esta expiración ha alentado la creación de muchísimas empresas de tamaño pequeño y mediano, produciendo un aumento del mercado de la im- presión 3D a nivel global. El aumento del número de fabricantes ha traído consigo una disminución del precio de las impresoras 3D, popularizando esta tecnología y haciendo que llegue a cualquier persona interesada. Sin duda estamos ante un posible cambio de paradigma respecto al proceso de diseño tradicional centralizado. Las nuevas herramientas de colaboración a través de Internet potencian este tipo de procesos de innovación abierta que tanto impacto han tenido para democratizar la tecnología de impresión 3D. En este informe se explora el flujo de trabajo de la impresión 3D y cómo puede influir respecto a la autoría y la protección de la propiedad intelectual. En el caso que expone- mos, estaríamos explorando aspectos complementarios de una misma moneda: ¿Cómo garantizamos que estos diseños permanezcan siempre abiertos? ¿Cómo registramos y mantenemos la información sobre la autoría de los distintos elementos? ¿Cómo evita- mos que uno de estos inventos pueda patentarse de forma privativa por un tercero sin respetar la licencia original? Sin duda, son preguntas a explorar en los próximos años.

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4. Propiedad industrial e intelectual

4.1. Instrumentos de protección industrial e intelectual En base a la legislación existente en materia de propiedad industrial e intelectual 20 , desde un punto de vista legal (esto es, desde el punto de vista de los instrumentos legales que son aplicables para atribuir y preservar la propiedad industrial e intelectual), las variantes para dar cobertura a los derechos que puedan emanarse de la propiedad son los siguientes: • Patentes y modelos de utilidad. Volviendo a la definición de la OMPI 21 , una patente es “un derecho exclusivo que se concede sobre una invención”, que es un producto o un proceso que pro- porciona, en general, una nueva forma de hacer algo, u ofrece una nueva solución técnica para un problema. La patente se obtiene en base a un proceso que implica divul- gar al público la solicitud de patente, a través de un documento que describe los antecedentes, descripción, casos de aplicación y de manera concreta los aspectos que se reivindican como no- vedosos, y que como norma general debe cumplir tres criterios: ¤ Novedad: la invención no debe formar parte del estado de la técnica (información de dominio público disponible con ca- rácter anterior a su presentación). ¤ Actividad inventiva: la invención no es un resultado de la aplicación o combinación evidente (para un experto en la ma- teria) de elementos previamente presentes en el estado de la técnica. ¤ Aplicabilidad industrial: la invención debe ser reproducible y fabricable con medios existentes en el estado del arte.

20. Ver referencias 3 a 6 21. https://www.wipo.int/patents/es

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Los derechos asociados a la concesión de una patente (derechos que emanan de la protección sobre los aspectos concretamente reivindicados, y no sobre el concepto general) tienen una dura- ción de 20 años, siempre y cuando el solicitante abone durante dicho tiempo las tasas asociadas a su mantenimiento. Por otra parte, el modelo de utilidad 22 es una figura de caracterís- ticas muy similares (aplican mismo concepto general y criterios que para una patente), si bien por su menor duración (10 años) tienden a ser utilizados para proteger innovaciones parciales/de calado menor, llegando a ser denominada por algunos expertos como la “pequeña patente”. • Diseño industrial. Una vez más, partiendo de las definiciones de la OMPI 23 , “constituye el aspecto ornamental o estético de un artículo. El dibujo o modelo puede consistir en rasgos tridi- mensionales, como la forma o la superficie de un artículo, o en rasgos bidimensionales, como motivos, líneas o colores”. De este modo, es posible solicitar una protección (durante 5 años) me- diante esta herramienta, que aporta cobertura únicamente a la configuración externa del elemento, pero no a los aspectos y so- luciones funcionales que puedan estar contenidos en la misma (lo cual sería susceptible de estar protegido por una patente o modelo de utilidad, siempre y cuando se cumplieran los requisi- tos descritos). • Derechos de autor. Según la OMPI 24 , el término copyright (o de- rechos de autor) “se utiliza para describir los derechos de los creadores sobre sus obras literarias y artísticas. Las obras que se prestan a la protección por derecho de autor van desde los li- bros, la música, la pintura, la escultura y las películas hasta los programas informáticos, las bases de datos, los anuncios publici- tarios, los mapas y los dibujos técnicos”. De manera general, estos derechos tendrán una duración que abarcará toda la vida de los coautores y 70 años desde el fallecimiento del último de ellos. • Marca registrada. Según la OMPI 25 “una marca es un signo que permite diferenciar los productos o servicios de una em- presa de los de otra”. Su duración es normalmente de 10 años, pudiendo renovarse de manera indefinida abonando las tasas correspondientes.

22. https://www.wipo.int/sme/es/ip_business/utility_models/index.htm 23. https://www.wipo.int/designs/es/ 24. https://www.wipo.int/copyright/es/ 25. https://www.wipo.int/trademarks/es/

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• De manera adicional, una organización puede aplicar de manera interna lo que se conoce como “secreto empresarial” 26 , herra- mienta que se ha visto recientemente potenciada a través de la publicación en nuestro país de la Ley 1/2019 de Secretos Em- presariales 27 (transposición de la Directiva Europea 2016/943), que aporta luz tanto sobre el propio concepto, como sobre los derechos y acciones aplicables para preservar dichos derechos. De este modo, los posibles instrumentos de aplicación están clara- mente definidos, y son los que desde hace décadas son utilizados como base para la preservación, gestión y litigio en torno a los dere- chos de propiedad. No obstante, surge la pregunta: ¿en qué medida estos instrumentos son aplicables, se ven afectados o afectan a los procesos de creación, desarrollo y comercialización de producto basado en tecnologías de impresión 3D, o en un sentido más am- plio, a los productos nacidos en el marco del actual paradigma de la “fabricación digital”? La respuesta a esta cuestión es de indudable importancia, dado que pone de relieve cómo es posible compatibilizar la libertad y facilidad para el diseño y fabricación que estas tecnolo- gías aportan, con la necesaria preservación de los derechos de todos los agentes involucrados. En el siguiente apartado se buscará aportar cierta comprensión so- bre esta cuestión, así como sus potenciales repercusiones. La impresión 3D y el resto de tecnologías que podrían englobarse den- tro del concepto de fabricación digital poseen un punto en común, y es que todas ellas parten de la base de generar y/o hacer uso de un archivo 3D, permitiendo establecer un ámbito para la creación y la fa- bricación caracterizado de manera fundamental por dos aspectos: • Si bien la fabricación digital es un concepto cuya aplicación se inicia con la aparición de las primeras herramientas de diseño asistido por ordenador 28 , la impresión 3D es un punto de in- flexión en su evolución a un máximo exponente, al permitir la reproducción directa de cualquier elemento a partir de un ar- chivo digital. 4.2. Aplicación de los instrumentos de protección industrial e intelectual a la fabricación digital 26. http://www.cevipyme.es/derechos/secretoindustrial/Paginas/secretoindustrial.aspx 27. BOE número 45, de 21 de febrero de 2019, páginas 16713 a 16727: https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2019-2364 28. Si bien los antecedentes de los sistemas CAD datan de los años 60, es en los años 80 cuando el concepto comienza a popularizarse y tener cierta penetración en el mercado, con una gran expansión y evolución en los años 90. https://www.digitalschool.ca/cad-a-brief-history/

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• Todo proceso de creación, desarrollo y fabricación comporta una serie de fases subsiguientes de creación, modificación, fa- bricación, validación, rediseño, etc., que en un entorno 100% digitalizado puede implicar a un elevado número de personas y puede comportar un considerable número de procesos de cam- bio sobre la creación original. Esta característica incrementa la dificultad para la identificación y atribución de derechos de propiedad, incrementándose en la medida en que los procesos anteriores aumentan en complejidad y alcance. De manera esencial, las discusiones y cuestiones en torno a la pro- piedad en la fabricación digital tienen un foco muy claro, que es cómo los diferentes instrumentos de protección intelectual pueden aplicarse cuando el elemento protegible es un archivo de naturale- za digital (en este caso un archivo 3D). En este sentido, es posible abordar cada uno de los instrumentos de protección intelectual des- critos con anterioridad, para analizar el posible impacto: • Patentes y modelos de utilidad. Estas herramientas se aplican so- bre las reivindicaciones asociadas a la descripción de un producto o proceso, de tal forma que su protección es, en principio, una función de los aspectos constitutivos y funcionales de dicha in- vención, pudiendo también contemplarse métodos de fabricación. En este último caso, existirían dos escenarios a tener en cuenta: ¤ Si una patente protege de manera exclusiva un producto, en- tonces esa patente podría también contemplar el proceso de fabricación del mismo, cualquiera que sea. ¤ Si por el contrario la patente describe tanto el produc- to como el método de fabricación, existirían dos escenarios diferentes. Por una parte, si el producto patentado fue dise- ñado originalmente por el inventor mediante la aplicación de software CAD y se afirmó en las reivindicaciones que el pro- ducto podría fabricarse utilizando tecnología de impresión 3D, el archivo 3D puede ser tanto el medio como el elemen- to esencial del producto patentado; por otra parte, si no se considera en las reivindicaciones que el producto patentado pudiera fabricarse mediante tecnologías de impresión 3D, en- tonces el archivo 3D podría ser el medio pero no un elemento esencial de la invención.

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