A grandes rasgos, el diseño generativo es relativamente sencillo. Es una capacidad de las aplicaciones de ingeniería generativa CAD que genera de forma autónoma una serie de alternativas de diseño dadas un número determinado de restricciones. Esto se puede llevar a cabo sin la interacción de un ingeniero, lo que supone la posibilidad de dedicar más tiempo a otras tareas. Una vez que se ha completado, los ingenieros pueden elegir qué diseños quieren explorar de manera más completa. En definitiva, acelera el proceso de diseño sin la atención detallada del diseñador.
El diseño generativo en el diseño asistido por ordenador (CAD) es un enfoque innovador que implica el uso de algoritmos e inteligencia artificial (IA) para generar múltiples opciones de diseño basadas en parámetros y restricciones específicos. Permite a los diseñadores e ingenieros explorar una amplia gama de soluciones potenciales y optimizar los diseños para diversos objetivos, como la reducción de peso, la eficiencia de los materiales, la minimización de costes y la mejora del rendimiento. El diseño generativo en CAD es particularmente valioso para desafíos de ingeniería complejos donde los métodos de diseño tradicionales pueden estar limitados por el tiempo, los recursos o la creatividad humana. Al aprovechar la potencia computacional y los algoritmos de ingeniería generativa, el diseño generativo permite a los diseñadores crear soluciones optimizadas e innovadoras que amplían los límites de lo que es posible en el diseño y la ingeniería de productos.
Características clave de la ingeniería generativa en CAD
Optimización algorítmica en diseño generativo:
Los algoritmos de diseño generativo analizan los parámetros de entrada, como los requisitos funcionales, las propiedades de los materiales, las restricciones de fabricación y los criterios de rendimiento para generar soluciones de diseño.
Exploración iterativa en diseño generativo:
Los diseñadores pueden explorar numerosas alternativas de diseño de forma rápida y eficiente. Las herramientas de diseño generativo suelen generar una multitud de opciones de diseño, que luego se pueden evaluar en función de criterios específicos.
Geometría compleja en diseño generativo:
El diseño generativo a menudo produce formas y estructuras geométricas complejas que pueden ser difíciles de concebir manualmente. Estos diseños pueden aprovechar todo el potencial de las técnicas de fabricación avanzadas, como la fabricación aditiva (impresión 3D).
Optimización multidisciplinar en diseño generativo:
El diseño generativo puede optimizar los diseños en múltiples disciplinas, como el análisis estructural, la dinámica de fluidos, la gestión térmica y las simulaciones electromagnéticas, para lograr un rendimiento óptimo en varios criterios.
Human-in-the-loop en el diseño generativo:
Mientras que los algoritmos de diseño generativo automatizan la creación de alternativas de diseño, los diseñadores humanos desempeñan un papel crucial en la especificación de los requisitos de diseño, la evaluación de las opciones generadas y el perfeccionamiento del diseño final.
Exploración del espacio de diseño en el diseño generativo:
El diseño generativo permite a los diseñadores explorar todo el espacio de diseño, descubriendo soluciones innovadoras que pueden no haber sido consideradas a través de los métodos de diseño tradicionales.
Modelado paramétrico en diseño generativo:
El diseño generativo a menudo utiliza técnicas de modelado paramétrico, donde los parámetros de diseño se definen y manipulan para impulsar la generación de alternativas de diseño.
Diseño generativo y optimización de topologías
El diseño generativo admite capacidades clave como la optimización de la topología para realizar simulaciones estructurales y eliminar el peso de la carga del área vacía en los materiales. Siemens NX 12 es el único software de diseño generativo que incorpora la optimización de la topología impulsada por la tecnología de modelado convergente, que permite una capacidad de modelado 3D unificada en combinaciones de datos Facet y B-rep. Esto da como resultado componentes más ligeros sin sacrificar la intención o la integridad del diseño.
Capacitar a los ingenieros con el diseño generativo y el modelado de facetas
El diseño generativo es una función de software de ingeniería CAD en la que un diseñador colabora con algoritmos de inteligencia artificial para generar y evaluar cientos de diseños potenciales para una idea de producto. El proceso de diseño generativo comienza con la definición de los objetivos y las limitaciones del proyecto. Estos incluyen, entre otros, parámetros de diseño como:
- tamaño del producto o dimensiones geométricas
- Cargas admisibles y condiciones de funcionamiento
- Peso objetivo
- materiales
- Métodos de fabricación
- Costo por unidad
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