Генеративный дизайн — это итеративный процесс проектирования. Программа генерирует различные варианты дизайна на основе параметров и ожиданий дизайнера. Дизайнер вводит определённый объём информации, что позволяет программе генерировать несколько вариантов одного и того же дизайна.

Генеративный дизайн является эффективным методом создания идеально оптимизированных деталей, позволяющий создавать более легкие, прочные и, следовательно, более долговечные изделия. Хотя этот метод позволяет проектировать идеально оптимизированные конструкции, следует помнить, что он всё же отличается от топологической оптимизации. Действительно, топологическая оптимизация улучшает распределение материала внутри детали, изменяя её форму и повышая прочность и вес. В генеративном проектировании для начала использования этой техники вам не нужен проект, достаточно базовой информации и параметров, которые позволят вам изучить весь спектр возможностей.

Как правило, работая с заказчиком, инженеры и дизайнеры разрабатывают проект с учётом различных ожиданий и предпосылок. Вместо того, чтобы начинать проектирование с нуля, вы отправляете необходимую информацию в программу, чтобы она создала выбранный вами проект. На начальном этапе проекта геометрические данные не требуются. Программа генерирует сотни, а то и тысячи вариантов для проекта. Искусственный интеллект также может провести более глубокий анализ проектов и определить, какой из них будет наиболее эффективным.

Программы, предлагающие возможности генеративного дизайна, используют возможности облака и машинного обучения для исследования новых возможностей. Они тестируют и изучают на каждой итерации, что работает, а что нет. Генеративный дизайн доступен, например, в Autodesk Fusion 360, PTC Creo и Siemens NX.

Генеративный дизайн, основанный на искусственном интеллекте, использует ваши ограничения для создания наиболее подходящих дизайнов. Для начала работы над проектом вам не понадобится ничего, кроме этой информации. Первым шагом в этом процессе будет ввод всех параметров и ограничений вашего проекта :

• Физические ограничения: основная информация о конструкции, такая как ее вес и размер.  

• Точки давления и нагрузки: помогут алгоритмам решить, где деталь необходимо усилить. 

• Доступные материалы.

• Процесс производства: аддитивное производство или обработка с ЧПУ. 

Используя все эти критерии, программа сможет создавать различные конструкции, после чего инженер или конструктор сможет сделать свой выбор.

Генеративное проектирование может принести пользу всем отраслям. Этот эффективный и инновационный метод может использоваться, например, в таких отраслях, как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, архитектура и т. д. Использование этой техники дизайна позволяет преодолеть некоторые барьеры, например, ограничения воображения.

Возможность создания более легких деталей особенно интересна для таких отраслей, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность. Оптимизируя конструкцию и сокращая расход материала, необходимого для изготовления детали, генеративный дизайн не забывает и о ее прочности! Достижение высокой прочности детали важно, например, для снижения затрат на обслуживание и повышения эффективности и долговечности.

Если вы планируете использовать 3D печать для изготовления проекта, генеративный дизайн может стать нужным решением. Проектирование для аддитивного производства требует специальной подготовки и знаний. Аддитивное производство открывает новые возможности, предоставляя большую свободу и гибкость.

Разработка дизайна для этой технологии требует нового мышления, независимого от ограничений, накладываемых традиционным производством. Если вы привыкли разрабатывать дизайн для традиционного производства, вам будет сложно забыть о некоторых методах автоматизации проектирования. Использование генеративного дизайна в аддитивном производстве позволяет использовать преимущества обеих технологий. Вот несколько примеров!

В некоторых отраслях, например, в аэрокосмической, необходимо снизить вес компонентов. Так оптимизация веса деталей самолетов может снизить выбросы CO2. Это одна из причин, по которой производители авиатехники, такие как Airbus, внедряют генеративный дизайн в производство. Для A320 Airbus решил сгенерировать деталь салона и напечатать её на 3D принтере из металла. Эта операция оказалась настоящим успехом: вес детали уменьшился вдвое, что может привести к сокращению выбросов CO2 на 166 тонн на один самолет!

Автопроизводитель Bugatti протестировал генеративное программное обеспечение Siemens NX для одной из своих деталей из титана и углеродного волокна, напечатанных на 3D принтере. Эта деталь была разработана для спорткара Chiron, и, как утверждается, оптимизированная сборка позволила снизить вес детали на 50%.

Автопроизводитель General Motors воспользовался услугами Autodesk для проверки возможностей проектирования кронштейна сиденья. Было создано 150 конструкций, которые оказались на 40% легче и на 20% прочнее кронштейна, используемого в настоящее время!

Генеративный дизайн может помочь многим крупным компаниям решить задачи проектирования и инжиниринга. ИИ становится нормой, и генеративный дизайн может стать основным методом проектирования в будущем. Меньше отходов, больше производительности! При всей своей эффективности генеративный дизайн не заменит работу дизайнера, его навыки и знания. Но нет сомнений, что этот процесс будет становиться всё более необходимым.

Несмотря на множество преимуществ генеративного дизайна, он не станет решением всех ваших производственных задач. Команда дизайнеров и инженеров DigitalCraft3D, специализируется на аддитивном производстве. Наши специалисты помогут разработать дизайн с учетом специфики отрасли, используя современные методы проектирования.