Порождающее проектирование уже зарекомендовало себя достаточно, чтобы применяться на самых ответственных участках процессов создания инновационных и ответственных продуктов в самых разных отраслях

Ускорение инноваций с помощью порождающего проектирования и дополненной реальности

Разработка изделий скоро изменится. Порождающее проектирование и дополненная реальность позволяют начинать с оптимизированных конструкций, чтобы вы могли сосредоточиться на ускоренном выводе инновационных изделий на рынок.
 

Что такое генеративный дизайн?

Generative Design, Генеративный дизайн, Порождающее проектирование, Генерация топологии – у этой технологии в русском языке много имен. Суть одна – искусственный интеллект самостоятельно формирует облик деталей под заданные конструктором условия ее будущего функционирования. При этом компьютер проводит поиск во всем пространстве возможных решений и предлагает конструктору десятки, а иногда сотни или даже тысячи различных вариантов исполнения деталей – легких, в то же время прочных и.. необычайно красивых. Каждая деталь в результате будет являться квинтэссенцией функциональности, прочности и красоты – дикого, природного, «порождающего» дизайна.


Если вы используете программное обеспечение САПР  для проектирования и разработки продуктов, вы, вероятно, знакомы с оптимизацией топологии , способом оптимизации формы для решения нескольких функциональных задач.

Оптимизация топологии занимает пространство трехмерного дизайна и сокращает материал внутри него для достижения наиболее эффективного дизайна. Этот метод не заботится об эстетике, традиционных подходах или любых других ограничениях проектирования, которые вы обычно используете на этапе проектирования. Вместо этого он создает единственную оптимальную форму детали или системы, ограниченную только доступным пространством проектирования.

Но оптимизация топологии не новая концепция. В течение многих лет инженеры использовали этот метод, чтобы найти оптимальное распределение материала в 3D-модели для достижения своих целей, таких как уменьшение массы, избегание резонансного режима или минимизация теплового напряжения или деформации.

Так как же в 2019 году ведущие предприятия промышленного дизайна разрабатывают продукты быстрее и эффективнее? Они рассматривают новые технологии, основанные на оптимизации топологии, для разработки продуктов будущего.

Генеративный дизайн и оптимизация топологии 

Генеративный дизайн - это способ автономно генерировать оптимальные проекты из набора требований к дизайну системы. С генеративным дизайном, инженеры могут в интерактивном режиме определить функциональные требования и цели их дизайна, включая предпочтительные материалы и производственные процессы, - и генеративный двигатель автоматически создаст готовый дизайн. Конечным результатом является возможность быстрее взаимодействовать с технологией для создания превосходных дизайнов и инновационных продуктов.

Оптимизация топологии и генеративный дизайн стали модными словечками в производственном и инженерном сообществе, но на рынке существует распространенное заблуждение, что оба являются синонимами. Поскольку термины часто используются взаимозаменяемо, это может привести к путанице и двусмысленности.

Давайте подробнее рассмотрим различия между оптимизацией топологии и генеративным дизайном:

Оптимизация топологии - основополагающая технология

С момента своего создания в 1990-х годах оптимизация топологии использовалась для получения оптимального распределения материала для проекта при заданных функциональных условиях использования. Это алгоритм, который уменьшает материал существующего объекта, позволяя ему по-прежнему функционировать в соответствии с его первоначальным замыслом. Это всегда был инструмент, используемый стресс-аналитиками в технических командах, а не дизайнерами.

Генеративный дизайн, гораздо более новая концепция, расширяет границы возможного использования технологий, включая оптимизацию топологии. Генеративный дизайн позволяет разработчику использовать такие технологии, как оптимизация топологии. При генеративном проектировании определяются требования воображаемого проекта, и программное обеспечение рассчитывает все возможности проекта, которые удовлетворяют указанным требованиям.

Проще говоря: оптимизация топологии сводится к одному решению, основанному только на функциональных целях, ограничениях и нагрузках - решение для одного решения за раз. Генеративный дизайн развивает несколько решений одновременно, чтобы объединить наилучший возможный набор решений, основанный как на функциональных, так и на неинженерных требованиях.

В этом смысле оптимизация топологии является фундаментальной технологией, на которой строится генеративный дизайнПо мере того, как инженеры все чаще переносят проектирование и разработку продукта в вычислительную сферу, оптимизация топологии служит «ступенькой» для генеративного проектирования, чтобы перейти к лучшему воплощению проекта. Это необходимый строительный блок для генеративного дизайна.

Генеративный дизайн помогает дизайну для следующего поколения САПР

Развитие все более цифровой экосистемы включает в себя инвестиции в инновационные технологии для достижения бизнес-результатов, имеющих решающее значение для успеха. Это включает в себя техническое совершенство, эффективность производства, а также инновации в продуктах и ​​услугах - то, что PTC называет тремя столпами цифрового преобразования .

Для проектирования и инжиниринга генеративное проектирование имеет огромное влияние: оно повышает скорость успеха продукта, время выхода на рынок и время получения дохода, точно удовлетворяя потребности клиента с самого начала.

По сути, генеративный дизайн переосмысливает дизайн нового поколения.

Для PTC это достигается, в значительной степени, с помощью компонента AI нашего решения для генеративного проектирования. AI помогает процессу генеративного проектирования, развивая и в конечном итоге расширяя возможности рационального проектирования человека. Примеры включают в себя:

  • Обеспечение обратной связи с дизайнером на ранней стадии разработки
  • Позволяя инженерам на всех уровнях быстрее находить лучшие решения, повышая производительность
  • Создание проектов, оптимизированных для эффективности и технологичности, которые не могли бы создать люди-дизайнеры.

Узнайте подробнее о порождающем проектировании

4-х поршневой тормозной суппорт

Конструкция 4-поршневого тормозного суппорта переработана с помощью порождающего проектирования. Настройка и выполнение расчета заняла всего 1 час.

 

Оптимизация кронштейна GE

Эта переработанная конструкция кронштейна GE на 75 % легче, по сравнению с предыдущей, и оптимизирована так, чтобы не достигался предел текучести материала.

 

Интерактивное и технологичное порождающее проектирование

Различные производственные ограничения интерактивно применяются к этой порожденной модели для получения готовой к производству конструкции.

 

Космический ключ

В этой конструкции использованы сложные конструкторские решения, которые стали возможны благодаря порождающему проектированию и аддитивному производству.