Projektowanie generatywne

Projektowanie generatywne w inżynierii umożliwia współpracę projektową ze sztuczną inteligencją. Algorytmy komputerowe badają szereg możliwych rozwiązań projektowych opartych na określonych kryteriach i ograniczeniach w celu generowania potencjalnych projektów nowych produktów lub ulepszeń obecnego projektu produktu.

Co to jest projekt generatywny?

Na wysokim poziomie projekt generatywny jest stosunkowo prosty. Jest to zdolność aplikacji generatywnej CAD, która autonomicznie generuje szereg alternatyw projektowych, biorąc pod uwagę określoną liczbę ograniczeń. Można to zrobić bez wskazówek lub interakcji inżyniera, uwalniając ich do innych zadań. Po ukończeniu inżynierowie mogą wybrać projekty, które chcą dokładniej zbadać. W sumie przyspiesza to proces projektowania bez szczegółowej uwagi inżyniera.

Projektowanie generatywne w projektowanie wspomagane komputerowo (CAD) to innowacyjne podejście polegające na wykorzystaniu algorytmów i sztucznej inteligencji (AI) do generowania wielu opcji projektowania w oparciu o określone parametry i ograniczenia. Pozwala projektantom i inżynierom odkrywać szeroką gamę potencjalnych rozwiązań i optymalizować projekty pod kątem różnych celów, takich jak redukcja masy, wydajność materiałów, minimalizacja kosztów i poprawa wydajności. Projektowanie generatywne w CAD jest szczególnie cenne w przypadku złożonych wyzwań inżynieryjnych, w których tradycyjne metody projektowania mogą być ograniczone czasem, zasobami lub ludzką kreatywnością. Wykorzystując moc obliczeniową i algorytmy inżynierii generatywnej, projektowanie generatywne umożliwia projektantom tworzenie zoptymalizowanych, innowacyjnych rozwiązań, które przekraczają granice tego, co jest możliwe w projektowaniu i inżynierii produktów.

Kluczowe cechy inżynierii generatywnej w CAD

Optymalizacja algorytmiczna w projektowaniu generatywnym:

Generatywne algorytmy projektowania analizują parametry wejściowe, takie jak wymagania funkcjonalne, właściwości materiału, ograniczenia produkcyjne i kryteria wydajności w celu generowania rozwiązań projektowych.

Eksploracja iteracyjna w projektowaniu generatywnym:

Projektanci mogą szybko i skutecznie odkrywać wiele alternatyw projektowych. Generatywne narzędzia do projektowania generują zazwyczaj wiele opcji projektowych, które można następnie ocenić na podstawie określonych kryteriów.

Złożona geometria w projektowaniu generatywnym:

Projektowanie generatywne często tworzy złożone geometryczne kształty i struktury, które mogą być trudne do wyobrażenia ręcznie. Projekty te mogą w pełni wykorzystać potencjał zaawansowanych technik produkcji, takich jak produkcja addytywna (druk 3D).

Optymalizacja multidyscyplinarna w projektowaniu generatywnym:

Projektowanie generatywne może optymalizować projekty w wielu dyscyplinach, takich jak analiza strukturalna, dynamika płynów, zarządzanie termiczne i symulacje elektromagnetyczne, aby osiągnąć optymalną wydajność w różnych kryteriach.

Człowiek w pętli w projektowaniu generatywnym:

Podczas gdy algorytmy projektowania generatywnego automatyzują tworzenie alternatyw projektowych, ludzcy projektanci odgrywają kluczową rolę w określaniu wymagań projektowych, ocenie generowanych opcji i udoskonalaniu ostatecznego projektu.

Eksploracja przestrzeni projektowej w projektowaniu generatywnym:

Projektowanie generatywne pozwala projektantom zbadać całą przestrzeń projektową, odkrywając innowacyjne rozwiązania, które mogły nie być brane pod uwagę przy użyciu tradycyjnych metod projektowania.

Modelowanie parametryczne w projektowaniu generatywnym:

Projektowanie generatywne często wykorzystuje techniki modelowania parametrycznego, w których parametry projektowe są definiowane i manipulowane w celu napędzania generowania alternatyw projektowych.

Projektowanie generatywne i optymalizacja topologii

Konstrukcja generatywna wspiera kluczowe funkcje, takie jak optymalizacja topologii do wykonywania symulacji konstrukcji i usuwania obciążenia z pustego obszaru w materiałach. Siemens NX 12 to jedyne oprogramowanie do projektowania generatywnego, które osadza optymalizację topologii powered by na technologii modelowania konwergentnego, która umożliwia ujednolicone możliwości modelowania 3D na kombinacjach danych Facet i B-rep. Powoduje to lżejsze komponenty bez poświęcania intencji projektowej lub integralności.

Wzmocnienie inżynierów w projektowaniu generatywnym i modelowaniu faset

Projektowanie generatywne jest Oprogramowanie do inżynierii CAD funkcja, w której projektant współpracuje z algorytmami sztucznej inteligencji w celu wygenerowania i oceny setek potencjalnych projektów pomysłu na produkt. Proces projektowania generatywnego rozpoczyna się od zdefiniowania celów i ograniczeń projektu. Należą do nich między innymi parametry projektowe, takie jak:

rozmiar produktu lub wymiary geometryczne
dopuszczalne obciążenia i warunki pracy
waga docelowa
materiały
metody produkcji
koszt jednostkowy

Produkty powiązane: NX CAD

Wiele opcji projektowych tworzonych w procesie projektowania generatywnego.

Zrozum korzyści

Korzystając z projektowania generatywnego, inżynierowie mogą tworzyć i symulować tysiące projektów (z których wielu nie wyobrażali sobie samodzielnie) w ułamku czasu, jaki normalnie zajęłoby to. Generatywny proces projektowania może dać wysoce spersonalizowane złożone kształty jako najlepsze rozwiązania

Optymalizacja projektu w projektowaniu generatywnym

Generatywne algorytmy projektowania badają liczne możliwości projektowania w oparciu o zdefiniowane parametry, takie jak materiał, metoda produkcji, wymagania dotyczące wydajności, co prowadzi do uzyskania lżejszych, mocniejszych lub bardziej wydajnych niż tradycyjne projekty

Zarządzaj złożonością dzięki projektowaniu generatywnym

Projektowanie generatywne może poradzić sobie ze złożonymi geometriami, które mogą być trudne lub niemożliwe do wyobrażenia przez ludzkiego projektanta. Pozwala to na tworzenie skomplikowanych, organicznych kształtów zoptymalizowanych pod kątem określonych funkcjonalności

Konstrukcja generatywna zapewnia oszczędność czasu i kosztów

Automatyzując proces projektowania, projektowanie generatywne może znacznie skrócić czas potrzebny do wygenerowania wielu alternatyw projektowych. Wydajność ta przekłada się na oszczędność kosztów, zwłaszcza tam, gdzie częste są iteracje projektu

Dalsze zalety generatywnych narzędzi do projektowania w CAD

Innowacyjność i kreatywność: Projektowanie generatywne może inspirować nowatorskie rozwiązania projektowe, badając niekonwencjonalne kształty i konfiguracje, których ludzcy projektanci mogą nie brać pod uwagę. To sprzyja innowacjom i otwiera nowe możliwości w rozwoju produktu.
Poprawa wydajności: Projekty generowane za pomocą tej metody są często dostosowane do określonych kryteriów wydajności, takich jak wytrzymałość konstrukcji, aerodynamika, rozpraszanie ciepła itp. W rezultacie produkty osiągają lepsze wyniki w rzeczywistych warunkach.
Sustainability: Projektowanie generatywne może prowadzić do bardziej zrównoważonych projektów poprzez optymalizację wykorzystania materiałów i minimalizację odpadów. Tworząc lżejsze, bardziej wydajne konstrukcje, zmniejsza wpływ produkcji i transportu na środowisko.
Dostosowywanie: Konstrukcja generatywna może łatwo dostosować wymagania dostosowywania. Dostosowując parametry wejściowe, projektanci mogą generować projekty dostosowane do indywidualnych preferencji lub konkretnych przypadków użycia.
Poprawa iteracyjna: Konstrukcja generatywna ułatwia szybką iterację i ulepszanie. Projektanci mogą szybko ocenić wiele alternatyw projektowych, udoskonalić swoje kryteria i generować nowe iteracje, dopóki nie znajdą optymalnego rozwiązania.

Wypróbuj darmowe oprogramowanie

Kobieta siedząca przy biurku z widokiem na las. Jej ręce są na klawiaturze laptopa.

Wersja próbna oprogramowania NX X

Opracowany dla projektantów produktów na wszystkich poziomach doświadczenia, NX X CAD zapewnia niezrównaną moc. Wykorzystaj wszystkie zaawansowane funkcje i funkcjonalności NX z zaletami chmury, nawet w przypadku braku połączenia z Internetem.

Spróbuj teraz

Dowiedz się więcej

Projektowanie generatywne umożliwia projektantom tworzenie zoptymalizowanych, innowacyjnych rozwiązań, które przekraczają granice tego, co jest możliwe w projektowaniu i inżynierii produktu.

Obejrzyj

Oprogramowanie Siemens NX zawiera funkcje umożliwiające multidyscyplinarne podejście zespołowe do projektowania produktów konsumenckich, które wprowadza projektowanie, prototypowanie, planowanie i walidację w jednym cyfrowym obszarze roboczym.

Obejrzyj webinar

Przeczytaj

Wyprodukować organiczne rozwiązanie geometryczne o zmniejszonej masie określonego materiału zoptymalizowanego w określonej przestrzeni, uwzględniając dopuszczalne obciążenia i ograniczenia.

Pobierz ebook

Eksploruj

Hall Designs oferuje usługi projektowania, mocowania i inżynierii wstecznej dla branży sportów motorowych, przekształcając pomysły i próbki w gotowe do produkcji formaty CAD. Dowiedz się, jak skracają czas rewizji produktu o 20 do 25 procent.

Przeczytaj studium przypadku