3D是一項革命性新型制造技術(shù)，它改變了通過對原材料進(jìn)行切削、組裝進(jìn)行生產(chǎn)的加工模式，實現(xiàn)了隨時、隨地、按不同需要進(jìn)行生產(chǎn)，是推動現(xiàn)有制造業(yè)全面升級的重要因素。本文以3D打印技術(shù)和制造業(yè)為背景，重點分析3D打印技術(shù)原理和發(fā)展現(xiàn)狀、3D技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的影響、面向3D的產(chǎn)品包裝設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)等，為我國制造業(yè)提供借鑒和參考。

             3D設(shè)備在制造業(yè)的應(yīng)用可分為兩大類：1.大型企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計服務(wù) 2.采用一臺或數(shù)臺成形機(jī)為中心，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計或?qū)嶒炑芯�，目前國�?nèi)3D打印在國內(nèi)的市場并不大，主要集中于高校和科研機(jī)構(gòu)，據(jù)WohlersAssociates2012年度報告指出，世界各國生產(chǎn)3D打印設(shè)備企業(yè)按國別劃分，美國72.9%，歐洲10.2%，以色列9.3%，中國3.6%。我國3D技術(shù)和設(shè)備水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美國家，與我國巨大的制造業(yè)市場形成了鮮明對比，具有巨大的市場潛力。

                 在航空航天、汽車、精密加工等先進(jìn)制造業(yè)，3D技術(shù)可幫助包裝設(shè)計人員經(jīng)濟(jì)實惠地將結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物品生產(chǎn)出來，實現(xiàn)功能最優(yōu)結(jié)構(gòu)處理。汽車和飛機(jī)可通過空氣動力學(xué)理論模型設(shè)計理論最優(yōu)流線型外觀，以降低風(fēng)阻；發(fā)動機(jī)和變速箱等精密傳動機(jī)構(gòu)可借助有效復(fù)雜精密機(jī)構(gòu)設(shè)計降低損耗，提高傳動效率。上述復(fù)雜結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)制造領(lǐng)域很難實現(xiàn)，而借助3D可以輕松實現(xiàn)。同時由于3D使復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成為可能，因此產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的包裝設(shè)計一體化趨勢逐漸顯現(xiàn)。因此基于3D技術(shù)的產(chǎn)品包裝設(shè)計可拋卻傳統(tǒng)設(shè)計模式的約束，專注于產(chǎn)品功能和造型的包裝設(shè)計。

             3D可以增加新產(chǎn)品成功的機(jī)會，因為有更全面的設(shè)計評估和迭代過程。成功的產(chǎn)品設(shè)計需要對很多信息進(jìn)行復(fù)審。設(shè)計團(tuán)隊內(nèi)部的3D打印機(jī)，可以更早地利用他人提供的反饋對概念進(jìn)行復(fù)審。與工程實施、市場營銷和質(zhì)量控制人員的有效合作可以使設(shè)計人員在整個設(shè)計過程中不斷調(diào)整和測試。通過反復(fù)多次對包裝設(shè)計進(jìn)行原型迭代優(yōu)化，可最大程度上降低產(chǎn)品失敗的風(fēng)險。此外，面臨激烈競爭環(huán)境，產(chǎn)品設(shè)計過程中必須充分考慮數(shù)據(jù)的完整性和安全性。在基于3D的設(shè)計過程中，與客戶之間交流可通過共享機(jī)密的STL文件保證安全性。

             隨著3D的興起，每個消費者都可能變成包裝設(shè)計師和生產(chǎn)商，對于那些具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識，具備一定的包裝設(shè)計、研發(fā)能力的領(lǐng)先用戶更是如此。首先3D產(chǎn)品設(shè)計者與消費者之間可以通過互動改進(jìn)產(chǎn)品，這個互動是雙向的，消費者也可以自己包裝設(shè)計產(chǎn)品。眾包設(shè)計是在傳統(tǒng)設(shè)計模式中加入大眾設(shè)計這一巨大的力量，即企業(yè)將部分專業(yè)設(shè)計師任務(wù)以自由自愿的形式外包給非特定的大眾網(wǎng)絡(luò)的做法，有效得集中大眾包裝設(shè)計的才能，并降低了包裝設(shè)計的成本。

             3D產(chǎn)品設(shè)計的成本，近年來，各行業(yè)巨頭逐年提高新產(chǎn)品包裝設(shè)計開發(fā)投入，并投入巨資進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，以維護(hù)自身的產(chǎn)品競爭力和市場地位。通常新產(chǎn)品的包裝設(shè)計包含了概念模型設(shè)計、功能模型設(shè)計、成品設(shè)計、改進(jìn)設(shè)計等。上述產(chǎn)品包裝設(shè)計過程單一中間產(chǎn)品模型加工和制造成本非常高，復(fù)雜產(chǎn)品甚至要求制作專用模具和加工工藝以保證模型的精度和真實效果，因此必然帶來高昂的包裝設(shè)計成本。

             3D技術(shù)可以自動、快速、直接和精確的將北京產(chǎn)品包裝設(shè)計創(chuàng)意變成現(xiàn)實，甚至直接制造零件或模具，大大縮短了新產(chǎn)品研發(fā)周期，降低了包裝設(shè)計和生產(chǎn)成本。雖然3D技術(shù)目前整體處于起步階段，但是3D技術(shù)已經(jīng)不僅從根本上改變了延續(xù)近百年的現(xiàn)代制造業(yè)模式，也從深層影響了工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計理念和模式，并將帶動相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)革新和進(jìn)步。產(chǎn)品包裝設(shè)計將逐步由產(chǎn)品的附屬物走向獨立，并成為產(chǎn)品的核心價值。