3D загварын дизайн нь хэрэгсэл зүйн хөгжилд үндсэн шилжилтийг төлөөлөх бөгөөд өндөр нарийвчлалтай, сайжруулсан формийн системийг бүтээхийн тулд дэвшилтэт компьютерийн тусламжтай загварчлал (CAD) болон инженерчлэлийн (CAE) програм хангамжийг ашигладаг. Энэ дижитал арга нь загварын бүрэн цуглуулгын дэлгэрэнгүй виртуаль прототайпийг бүтээх боломжийг олгоно. Үүнд төв ба хөндийн нарийн геометр, уян хатан хөргөлтийн сувгийн байршил, гаргалтын систем, доод талын хэсгийн зурагдашгүй элементүүдийг гээх механизм зэрэг орно. Энэхүү үйл явц нь хэсгийн загварын загварчлалыг бүрэн дүн шинжилгээ хийхээс эхэлж, суналтын шугам үүсгэж болох зузаан хэсгүүд, стрессийн концентрацийг үүсгэдэг хурц ирмэгүүд эсвэл хэсгийг гаргахад саад болох хангалтгүй налалтын өнцгүүд зэрэг үйлдвэрлэлийн боломжит дутагдалтай талуудыг тодорхойлно. Хяналтын программ хангамжаар инженерчид хайлж буй пластик хөндийд хэрхэн дүүрэхийг урьдчилан таамаглах зорилгоор формийн урсгалын шинжилгээг хийж чадна, магадгүй нийлүүлэлтийн шугам, агаарын булингууд, жигд бус бөглөгдөх хэсгүүдийг илрүүлнэ. Дулааны шинжилгээ нь циклийн хугацааг багасгах, муруйх явдлыг урьдчилан сэргийлэхэд чухал болох температурын тархалтыг тогтвортой байлгахын тулд хөргөлтийн сувгийн оновчтой байршилтыг хангана. 3D хэвлэх технологийн нэгдэл нь зарцуулагдаж их үнэтэй машинжуулалтанд орохоос өмнө нарийн механизмийн физик баталгаажуулалтыг хийх боломжийг олгохын тулд формны деталиудын хурдан прототайпийг бий болгоход зориулагдсан. Орчин үеийн 3D формны загварчлал нь үйлдвэрлэх боломжийг ч бас хамран үздэг бөгөөд дизайнерүүд үйлдвэрлэлийн шаардлагад үндэслэн тохиромжтой формны материалыг сонгодог: алчуур ашиглан богино хугацааны прототайп эсвэл хатуу ширхэг ашиглан өндөр хэмжээний үйлдвэрлэл. Хамтын ажиллагааны хэрэгслүүд нь загварчлалын зорилго нь үйлдвэрлэлийн бүх үе шатанд хадгалагдахыг хангахын тулд дэлхийн хэмжээнд байгаа загварчид, инженерчид, үйлдвэрлэгчдийн хооронд урсгалттай харилцааг хөнгөвчилдөг. Үр дүнд нь физик формийн нэгэн адил дижитал хос (digital twin) үүсдэг бөгөөд үүнийг давтан сайжруулах боломжтой байдаг тул хөгжлийн хугацаа, зардлыг эрс бууруулах, эцсийн бүтээгдэхүүний чанар, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулахад хүргэдэг.