通过3D打印代替开模试制塑料瓶大幅缩短评估时间

“试制评估时间从每次 1.5 个月缩短至最短 3 天,商品设计的完成度也有了飞跃性的提升”三得利研究开发生产管理株式会社※ SCM 本部包装材料部课长加堂立树先生

※负责三得利集团共同的制造(研究、开发、生产、采购、物流、质量保证)业务


将 3D 打印树脂模具 “Digital Mold®” 用于吹塑成型,打造竞争力更强的产品


三得利研究开发生产管理株式会社借助 STRATASYS POLYJET 3D 打印机,在试制塑料瓶时从外购金属模具转变为在内部制作模具,大幅缩短时间,实现高度复杂的设计

三得利集团以销售清凉饮料和酒精饮料为主,在全球开展业务,全球年销售额达 2.6 兆亿日元。作为综合饮料厂商,其规模位居世界第六。其中,清凉饮料的销售额占一半以上,酒精饮料销售额略低于 4 成。1899 年,集团作为鸟井商店创立时,便确立了客户至上的“三得利制造价值观”和行动指南。该行动指南一直延续至今,并从 2016 年开始成为三得利集团与海外集团企业共同的准则。2017 年 1 月,三得利研究开发生产管理株式会社成立,担负起集团各公司的制造职能,负责从原材料采购、制造、销售到客户饮用时为止的整个价值链的质量保证、生产技术的开发和引进、制造人才的培养,以及供应链整体效率的改善和成本控制等任务。

三得利研究开发生产管理株式会社在清凉饮料容器的试制开发过程中,引进了 Stratasys 公司的 PolyJet 系列 3D 打印机 Objet Eden 260VS,以代替原本委托给外部企业的模具制作环节,从而大幅缩短了试制评估时间,使塑料瓶设计的完成度得到显著提高。


如何在有限的开发时间内提高饮料瓶的完成度


在三得利饮料包装的开发过程中,公司坚持“为实现可持续发展社会做贡献”的理念,重视“可追溯性”;并从“为客户提供美味饮料”的宗旨出发,重视“饮用品质的提升”,始终将这两点作为开发的基本原则。该公司的塑料瓶设计开发流程在此基础上展开,首先由市场营销人员构思商品概念,再由概念设计师将商品概念转化为设计草图,然后包装工程师和产品工程师根据设计草图集思广益,以实现商品概念。与此同时,反复进行试制和评估,从而提高设计的完成度。




三得利研究开发生产管理株式会社 SCM 本部包装材料部课长加堂立树先生谈到:“在商品开发过程中,设计非常重要。饮料厂商将概念设计工作外包的情况很常见,但我们公司拥有专门的概念设计部门。必要时,主管设计师与市场营销人员、包装工程师、产品工程师可以立即开展面对面的交流,以确定下一步的行动,我认为这是很突出的优势。”


在开发新塑料瓶时,从敲定设计到生产线开工,大概需要 6 至 9 个月的时间。新商品的推出或现有商品的更新大多会在春季和秋季进行,开发工作通常也会以此为目标而推进,既要兼顾可追溯性和品质提升,又要在有限的开发时间内,达到日益提高的塑料瓶轻量化标准,实现复杂的商品概念设计。为了在这两方面达到高度平衡,我们面临着非常严峻的考验。



三得利研究开发生产管理株式会社在公司内部组建了专门设计部门,负责概念设计。引进 3D 打印机之后,主管设计师与包装工程师能利用 3D CAD 图纸进行讨论,使每次试制评估的准确度得以显著提高。




为缩短新塑料瓶试制开发的前置期,使用 3D 打印机制作的树脂模具




在制造塑料瓶时的“吹塑成型(为制作饮料瓶的中空形状而采用的塑料加工方法)”工序中,需要树脂模具能够承受加热器热度和空气压力