从材料研究到负责任的回收，使用通过3D建模软件创建的数字孪生可简化并加速可持续包装设计的整个过程。

　　消费品包装（CPG）企业正面临开发更具可持续性包装解决方案的压力。如今，在向环保型产品转型的必然趋势下，制造商们正在重新评估材料、包装设备以及回收责任。而这一切变革的起点，都始于包装设计。优化设计的软件工具能够帮助企业加快进程。达索系统公司消费品包装与零售行业全球业务咨询总监Raymond Wodar探讨了初始设计如何影响产品全生命周期，以及如何有效启动这一转型进程。

　　在消费品包装行业，可持续设计通常是一项跨职能合作，涉及多个部门和角色。品牌营销团队通常会设定项目框架，而包装设计与开发团队则负责将可持续材料融入设计方案。这些团队需与公司内部的可持续发展或环境事务部门紧密合作，以确保设计符合企业的可持续发展目标和行业标准。供应链和采购团队在采购环保材料以及管理物流包装需求方面也发挥着至关重要的作用。

　　除此之外，先进研发团队可能会进行材料科学研究，而外部机构则可提供最新市场趋势和消费者需求的专业见解，确保包装设计既符合环保要求，又满足市场预期。

　　除了材料选择，在创建可持续包装设计时还需考虑哪些因素？Wodar建议，在设计可持续包装时，需从多个角度优化设计，以最大程度降低环境影响并提升整体可持续性。应优化包装尺寸和重量以减少材料使用和过度包装，同时确保产品得到有效保护。

　　更轻量化的包装不仅节省资源，还能降低供应链运输过程中的碳排放。需要对整个供应链进行全面评估，以了解从生产到运输及分销的环境影响。这包括材料和成品运输距离及其相关碳足迹的考量。此外，包装的“产品生命周期终点”也是关键考量因素。设计时应考虑包装的可拆卸性，并提供明确的回收或处置指引，以减少废弃后的环境负担。使用可被现有回收系统广泛接受或可在工业堆肥设施中降解的材料，有助于提高整体可持续性。

　　对于品牌制造商而言，包装的成本控制至关重要，需要合理平衡材料成本、重量和质量。企业既要确保内部利润管理，又要为消费者提供高价值体验。

　　与可持续包装相关的监管压力正日益影响企业设计、生产和管理包装的方式。这些压力来自不同层级的政府和监管机构，且因地区而异。许多地区正在推行生产者责任延伸（EPR）计划，要求生产者对其包装的整个生命周期负责，包括废弃处置和回收利用。企业可能需要承担收集、回收或处置成本，或为此出资。

　　一些国家已出台对一次性塑料制品及某些类型包装的禁令或限制措施。相关法规可能会限制或禁止使用塑料袋、吸管或其它一次性塑料制品，促使企业寻找替代材料或包装解决方案。各国政府开始设定减少废弃物、提高回收率或减少包装废弃物的目标。企业通常必须达到这些目标，否则将面临处罚。对于跨国经营的企业而言，诸如欧盟的《包装和包装废弃物指令》等国际法规会影响其包装设计和可持续发展实践。

　　3D建模软件通过提供详细的交互式平台来探索和优化可持续包装解决方案，从而加快设计过程，并带来更具成效的设计成果。Wodar说，3D建模软件使设计师能够创建包装设计的详细可视化呈现。这有助于在实际生产之前，直观地了解可持续材料及设计选择在现实世界中的外观和功能。

　　在生产实物之前，可用3D模型模拟包装在各种条件下的表现。这包括测试耐用性、功能性和适配性，有助于利用可持续材料对设计进行优化，以实现更好的性能。更先进的3D建模工具,还能与生命周期评估（LCA）软件集成，以评估包装设计对环境的影响。这有助于了解不同设计选择和材料潜在的环境足迹。

　　数字孪生不仅是物理对象、系统或过程的数字复制品，还集成了实时数据、模拟和分析功能，以提供一个全面且动态的模型，来映射现实世界中的实物。数字孪生最强大的功能在于能够进行 “假设分析”。这使得人们可以在不影响物理实体的情况下，模拟各种场景并测试不同条件。想象一下，无需使用物理实物就能测试一个包裹在掉落时、堆放在托盘上时或经受极端温度时的情况。这对于评估设计变更、操作调整或环境因素的影响很有用。更先进的数字孪生能够根据历史数据和模拟结果，预测未来的性能或潜在问题。

　　使用3D建模软件创建数字孪生，有助于加快可持续包装设计的上市时间。Wodar说，数字孪生模型可简化并加速可持续包装设计的整个过程。通过快速的设计迭代、精确的模拟以及高效的协作，可以缩短将新的可持续包装解决方案推向市场所需的时间。设计师无需制作实物原型，就能模拟不同的设计变更如何影响包装的功能性、可持续性以及对消费者的吸引力。这其中包括测试包装在各种条件下的性能表现。这极大地压缩了验证设计所需的时间。虚拟孪生还能对不同的可持续材料进行测试，以评估其性能、可回收性和环境影响，从而实现更优的材料选择和设计优化。

　　此外，在可持续设计中使用数字孪生还具有诸多好处，包括节省成本、提升质量、加强协作以及减少环境影响等。通过利用这些优势，企业能够推动创新，优化设计过程，并更有效地实现其可持续发展目标。全面的解决方案可帮助CPG企业在极短时间内设计和优化包装，其功能通常包括结构设计、建模和仿真、项目管理、规格管理、生命周期分析等。

　　使用数字孪生可大幅减少对物理实体的需求，从而节省与材料、制造和测试相关的成本。通过在虚拟环境中优化设计和过程，企业能够减少材料浪费和能源消耗，进而降低生产成本，并缩小环境足迹。数字孪生使设计师能够对设计的各个方面进行微调，以实现最佳性能、耐用性和可持续性。这将带来更高质量的产品，满足甚至超越性能预期。

　　了解可持续包装的生产过程，对于确保包装真正具有可持续性至关重要。Wodar说，这有助于在材料、制造工艺和成本影响等方面，做出明智决策，最终实现更有效且对环境负责的包装解决方案。不同的材料可能需要特定的制造工艺。了解这些工艺有助于确保包装能够高效且可持续地生产。例如，某些材料可能需要专门的机器或工艺，这会影响生产成本和环境状况。此外，评估生产过程中的能源消耗、用水情况以及产生的废弃物，对于了解整体环境影响至关重要。可持续的生产实践旨在尽量减少这些不利因素。

　　在可持续包装发展进程中，机器制造商的角色不可或缺。他们参与设计、生产并为高效且适应性强的机械设备提供支持，这有助于确保包装制造商能够切实达成可持续发展目标。通过与其它利益相关方合作，并聚焦于能源效率、材料兼容性以及创新等方面，机器制造商为可持续包装解决方案的推进做出了重大贡献。制造商必须确保其机械设备能够处理和加工可持续材料，比如生物可降解薄膜、再生纸或其它替代基材，且不降低性能或质量。

　　在循环经济中，包装如何回收对设计过程也有着重要影响。循环经济的原则旨在尽量减少浪费并充分利用资源，这就需要考虑产品的整个生命周期，包括其报废阶段。在循环经济模式下，包装设计过程中的关键考量因素包括选择可回收且易于与其它组件分离的材料，也可能会考虑生物可降解或可堆肥的材料。

　　■ 企业正面临开发更具可持续性包装解决方案的压力，优化设计的软件工具能够帮助其加快进程。

　　■ 使用3D建模软件创建数字孪生，有助于加快可持续包装设计的上市时间。

　　在可持续设计中使用数字孪生有什么好处？