3D打印对工业设计思维改变的研究

摘 要：作为一种先进制造技术，3D打印技术实现了对传统制造的颠覆，弱化了工业设计结构合理性考虑，不仅进一步优化了产品设计流程，更促进改变了工业设计产业格局。

关键词：3D打印；产品设计；定制设计

3D打印技术也被称为材料制造技术，被称为快速成型的一种先进制造技术，是离散的基本原则和积累，即在计算机辅助，通过片固体模型，三维实体制造业到二维平面上的积累和成型方向不断叠加，最终实现三维实体制造业。与传统方法相比，不需要机械加工机床和模具，3D印刷生产周期短，即时生产的优势，个性，和改变设计方案的灵活性，实现柔性生产，特别是对传统方法很难形成的复杂零件多品种、小批量生产。因此，无论是国内还是国外，3D打印技术都备受推崇，英国于2012年4月出版的《经济学人》杂志，在其封面故事中特意强调了3D打印技术的重要地位，它已经成为了第三次工业革命中非常重要的一个标志并对世界范围内的制造业产生了巨大影响。

1 弱化工业设计结构合理性考虑，发挥设计师的创造性

工业设计与制造业息息相关，工业设计是衡量制造业水平的重要参照，同时制造业水平的高低也制约着工业设计产业的发展。设计师不乏创意，但通常设计师最满意的方案都无法成为产品，主要原因一是无法为造型设计结构，无法生产；二是有办法生产出来，但结构过于复杂，成本较高，所以设计师的方案无法实现产品化。随着3D打印技术的发展和应用，产品的生产方式已不再成为设计师想象力的束缚。外观再复杂的产品都能通过3D打印机打印出来，且浑然一体，造型的复杂和新颖不会导致生产成本的大幅提高。设计师能够专注于产品形态没计、功能创新和用户体验，即所谓“设计即生产”。

2 3D打印技术能够优化产品设计流程

传统产品设计流程是垂直的，即了解市场需求后开始市场调研、方案设计，设计师创作出自己满意的方案后用设计效果图与结构设计师交换意见，结构设计师提出结构设计方案和存在问题，修改直至设计师满意、结构设计师认为合理后开始结构设计，然后完成模具设计样机制作，拿到样机后项目经理、工业设计师、结构设计师和企业其它相关人员共同测评产品，指出存在问题然后进行修改，再次实现前述设计流程，这种设计流程导致产品研发周期长成本高。引用3D打印技术能够在工业设计阶段就能把产品样机生产出来，进入项目的评测阶段，这种扁平化的产品研发手段称为并行设计，并行设计的优势是传统串行设计无法比拟的，并行设计可使产品设计与制造之间的信息共享，使整个产品研发团队从设计的一开始就全部参与进来，尽早地发现问题并解决之，这样大大提高了产品研发的效率，缩短产品研发的周期，尽早地把产品推向市场，提高产品的市场竞争力。

3 3D打印技术引进能够改变工业设计产业格局

工业设计产业与制造业息息相关，工业设计不仅受到制造水平制约，而且受到整个产业链的制约，工业设计师不能脱离制造业产业链而独自发展，当然所谓的个性化设计与个性化消费都是一句空话。而3D打印技术的出现，将冲破这些牢笼，工业设计产业也将重新布局。

独立设计师和品牌的崛起。传统产品设计模型受到固有限制的生产方式，是高度相关的制造商和专业设计师主导产品设计。3D打印技术的成熟，独立设计师将与传统加工工业的依赖越来越小。因为以前的生产方式的限制将他们的想法变成真实的产品设计师必须与厂家合作，生产费用的支付很多的同时还必须防止由于缺乏沟通产品质量缺陷，可以使用和浪费很多最初创建的时间和精力。由于小批量产品的大规模生产模式导致最终商品价格走高，从而影响到产品和品牌推广。3D打印技术允许设计师自己设计制造工作，然后通过传统渠道或者销售网络平台。设计师可以根据订单生产，完全达到零库存，避免业务风险。

在多数消费者参与设计。由于长期垄断企业的生产制造，開发产品和产品设计，大多数都是由企业及制造商主导和执行的具体细节操作过程，消费者以及设计人员都可能被动接受产品结果。作为消费者所需要的产品功能及特点需求和产品设计之间的关系已经处于短接阶段。加速3D打印制技术的蓬勃发展、生产模式由过去的集中，大量的专业制造成多样化和小批量生产的社会化。每个普通的消费者都能成为产品制造商和产品设计师，这相对于特殊客户有强烈的创新及特殊功能意识及具有一定的开发、设计和体现等领先用户。跟随着“第三次浪潮”，消费者作为体现产品会体现出更多改变消费品生产过程，而演变成“消费者”满意的生产。在如今工业加速的年代，其实每个人都可以成为一名设计币，在区别于传统意义的设计师不再依靠自己单独的力量去开发没计，是扮演开发没计制造等一体的全方位设计制造者。

定制设计的时代到来。在传统工业设计的概念中，概念界定的前提就是“批量化生产”，所以工业设计产品将会大批量生产，在设计产品过程中，针对于特殊细分人群可以定制化生产，可以做一个基本的定制设计模块，结合特殊人群需求设计而设计，还需要针对不同的细分的需求设计出各种附属模块，可以提供给不同的受众人群。比如设计工具类产品的特殊设计模块给左撇子，或是盲文指示模块给盲人使用者，家居设计中附加的设计模块给儿童或孕妇。由于3D打印技术的应用，会让我们不仅可以按需生产，还可以达到按需设计。