Генеративен дизайн

Генеративният дизайн в инженерството позволява дизайнерско сътрудничество с изкуствен интелект. Компютърните алгоритми изследват редица възможни дизайнерски решения въз основа на определени критерии и ограничения, за да генерират потенциални дизайни за нови продукти или подобрения на текущия дизайн на продукта.

Какво е генеративен дизайн?

На високо ниво генеративният дизайн е сравнително прост. Това е възможност на CAD генеративни инженерни приложения, които автономно генерират редица алтернативи за проектиране, като се имат предвид зададен брой ограничения. Това може да стане без ръководство или взаимодействие на инженер, освобождавайки ги за други задачи. След като завършат, инженерите могат да избират кои дизайни искат да изследват по-пълно. Като цяло това ускорява процеса на проектиране без подробно внимание от страна на инженера.

Генеративен дизайн в компютърно подпомаган дизайн (CAD) е иновативен подход, който включва използване на алгоритми и изкуствен интелект (AI) за генериране на множество опции за проектиране въз основа на определени параметри и ограничения. Тя позволява на дизайнерите и инженерите да изследват широк спектър от потенциални решения и да оптимизират дизайна за различни цели като намаляване на теглото, ефективност на материалите, минимизиране на разходите и подобряване на производителността. Генеративният дизайн в CAD е особено ценен за сложни инженерни предизвикателства, при които традиционните методи на проектиране могат да бъдат ограничени от време, ресурси или човешко творчество. Използвайки изчислителната мощност и алгоритмите за генеративно инженерство, генеративният дизайн дава възможност на дизайнерите да създават оптимизирани, иновативни решения, които пресичат границите на възможното в продуктовия дизайн и инженеринг.

Основни характеристики на генеративното инженерство в CAD

Алгоритмична оптимизация в генеративния дизайн:

Генеративните алгоритми за проектиране анализират входните параметри като функционални изисквания, свойства на материала, производствени ограничения и критерии за производителност, за да генерират дизайнерски решения.

Итеративно изследване в генеративния дизайн:

Дизайнерите могат да изследват множество алтернативи за дизайн бързо и ефективно. Инструментите за генеративен дизайн обикновено генерират множество опции за дизайн, които след това могат да бъдат оценени въз основа на конкретни критерии.

Сложна геометрия в генеративния дизайн:

Генеративният дизайн често произвежда сложни геометрични форми и структури, които може да са трудни за замисляне ръчно. Тези дизайни могат да използват пълния потенциал на усъвършенстваните производствени техники като адитивното производство (3D печат).

Мултидисциплинарна оптимизация в генеративния дизайн:

Генеративният дизайн може да оптимизира дизайна в множество дисциплини, като структурен анализ, динамика на флуидите, термично управление и електромагнитни симулации, за да постигне оптимална производителност при различни критерии.

Човек в цикъла в генеративния дизайн:

Докато алгоритмите за генеративен дизайн автоматизират създаването на алтернативи за дизайн, човешките дизайнери играят решаваща роля в определянето на изискванията за дизайн, оценката на генерираните опции и усъвършенстването на крайния дизайн.

Изследване на дизайнерското пространство в генеративния дизайн:

Генеративният дизайн позволява на дизайнерите да изследват цялото дизайнерско пространство, разкривайки иновативни решения, които може да не са били разгледани чрез традиционните методи на проектиране.

Параметрично моделиране в генеративния дизайн:

Генеративният дизайн често използва техники за параметрично моделиране, където параметрите на дизайна се дефинират и манипулират, за да се стимулира генерирането на алтернативи на дизайна.

Генеративен дизайн и оптимизация на топологията

Генеративният дизайн поддържа ключови възможности като оптимизация на топологията за извършване на структурна симулация и премахване на тежестта на товара от празна площ в материалите. Siemens NX 12 е единственият софтуер за генеративен дизайн, който вгражда оптимизация на топологията, powered by технология за конвергентно моделиране, която позволява унифицирана възможност за 3D моделиране на комбинации от данни Facet и B-rep. Това води до по-леки компоненти, без да се жертва намерението на дизайна или целостта.

Овластяване на инженерите с генеративен дизайн и фасетно моделиране

Генеративният дизайн е Софтуер за CAD инженерство функция, в която дизайнерът си сътрудничи с алгоритми за изкуствен интелект, за да генерира и оцени стотици потенциални дизайни за идея за продукт. Процесът на генеративно проектиране започва с определяне на целите и ограниченията на проекта. Те включват, но не се ограничават до, параметри на дизайна като:

размер на продукта или геометрични размери
допустими натоварвания и условия на работа
целево тегло
материали
методи на производство
цена на единица

Свързани продукти: NX CAD

Multiple design options generated from a generative design process.

Разберете ползите

Използвайки генеративен дизайн, инженерите могат да създават и симулират хиляди дизайни (много от които може да не са си представяли сами) за част от времето, което обикновено би отнело. Генеративният процес на проектиране може да даде силно персонализирани сложни форми като най-добрите решения

Оптимизация на дизайна в генеративния дизайн

Генеративните алгоритми за проектиране изследват множество възможности за проектиране въз основа на определени параметри като материал, метод на производство, изисквания за производителност, водещи до по-леки, по-силни или по-ефективни от традиционните дизайни

Управлявайте сложността с генеративен дизайн

Генеративният дизайн може да се справи със сложни геометрии, които може да са трудни или невъзможни за човешкия дизайнер да замисли. Това позволява създаването на сложни, органични форми, оптимизирани за специфични функционалности

Генеративният дизайн осигурява спестяване на време и разходи

Чрез автоматизиране на процеса на проектиране, генеративният дизайн може значително да намали времето, необходимо за генериране на множество алтернативи на дизайна. Тази ефективност се превръща в спестяване на разходи, особено когато итерацията на дизайна е честа

Допълнителни предимства на инструментите за генеративно проектиране в CAD

Иновации и творчествоГенеративният дизайн може да вдъхнови нови дизайнерски решения чрез изследване на нетрадиционни форми и конфигурации, които човешките дизайнери може да не обмислят. Това насърчава иновациите и отваря нови възможности в разработването на продукти.
Подобряване на производителността: Дизайните, генерирани чрез този метод, често са съобразени с конкретни критерии за изпълнение, като структурна якост, аеродинамика, разсейване на топлината и т.н. Това води до продукти, които се представят по-добре при реални условия.
Sustainability: Генеративният дизайн може да доведе до по-устойчиви дизайни чрез оптимизиране на използването на материали и минимизиране на отпадъците. Създавайки по-леки, по-ефективни структури, той намалява въздействието върху околната среда от производството и транспорта.
Персонализиране: Генеративният дизайн може лесно да посрещне изискванията за персонализиране. Чрез коригиране на входните параметри дизайнерите могат да генерират дизайни, съобразени с индивидуалните предпочитания или специфични случаи на употреба.
Итеративно подобрение: Генеративният дизайн улеснява бързата итерация и подобрение. Дизайнерите могат бързо да оценят множество алтернативи на дизайна, да усъвършенстват критериите си и да генерират нови итерации, докато намерят оптималното решение.

Опитайте безплатен софтуер

Жена, седнала на бюро с изглед към гората. Ръцете й са на клавиатурата на лаптоп.

Пробна версия на софтуера NX X

Разработен за продуктови дизайнери от всички нива на опит, NX X CAD осигурява несравнима мощност. Използвайте всички мощни функции и функционалност на NX с предимствата на облака, дори и при липса на интернет връзка.

Опитайте сега

Научете повече

Генеративният дизайн дава възможност на дизайнерите да създават оптимизирани, иновативни решения, които пресичат границите на възможното в продуктовия дизайн и инженеринг.

Гледай

Софтуерът на Siemens NX включва възможности, които позволяват мултидисциплинарен екипен подход към дизайна на потребителски продукти, който въвежда дизайна, прототипирането, планирането и валидирането в едно цифрово работно пространство.

Гледайте уебинара

Прочети

Произвежда органично геометрично решение с намалена маса на конкретен материал, оптимизиран в рамките на определено пространство, отчитайки допустимите натоварвания и ограничения.

Изтеглете електронната книга

Разгледайте

Hall Designs предлага услуги за проектиране, закрепване и обратно инженерство за индустрията на моторните спортове, превръщайки идеи и проби в готови за производство CAD формати. Научете как те намаляват времето за преразглеждане на продукта с 20 до 25%.

Прочетете казуса