Projektowanie generatywne | Narzędzia inżynieryjne nowej generacji

Co to jest projektowanie generatywne?

Na wysokim poziomie projektowanie generatywne jest stosunkowo proste. Jest to zdolność generatywnych aplikacji inżynierskich CAD, która autonomicznie generuje szereg alternatyw projektowych przy określonej liczbie ograniczeń. Może to przebiegać bez nadzoru lub interakcji ze strony inżyniera, który w tym czasie zajmuje się innymi zadaniami. Następnie inżynier może wybrać projekty, które chce dogłębniej eksplorować. Takie działanie przyspiesza proces projektowania bez absorbowania uwagi inżyniera.

Projektowanie generatywne w projektowaniu wspomaganym komputerowo (CAD) to innowacyjne podejście, które polega na wykorzystaniu algorytmów i sztucznej inteligencji (AI) do generowania wielu opcji projektowych w oparciu o określone parametry i ograniczenia. Pozwala projektantom i inżynierom badać szeroką gamę potencjalnych rozwiązań i optymalizować projekty pod kątem różnych celów, takich jak redukcja masy, efektywność materiałowa, minimalizacja kosztów i poprawa wydajności. Projektowanie generatywne w CAD jest szczególnie cenne w przypadku złożonych wyzwań inżynierskich, 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 przesuwają granice tego, co jest możliwe w projektowaniu i inżynierii produktów.

Kluczowe cechy inżynierii generatywnej w CAD

Optymalizacja algorytmiczna w projektowaniu generatywnym:

Algorytmy projektowania generatywnego analizują parametry wejściowe, takie jak wymagania funkcjonalne, właściwości materiału, ograniczenia produkcyjne i kryteria wydajności, aby wygenerować rozwiązania projektowe.

Iteracyjna eksploracja w projektowaniu generatywnym:

Projektanci mogą szybko i sprawnie badać liczne alternatywy projektowe. Narzędzia do projektowania generatywnego zazwyczaj generują wiele opcji projektowych, które można następnie ocenić na podstawie określonych kryteriów.

Złożona geometria w projektowaniu generatywnym:

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

Optymalizacja multidyscyplinarna w projektowaniu generatywnym:

Projektowanie generatywne może optymalizować projekty w wielu dyscyplinach, takich jak analiza statyczno-wytrzymałościowa, dynamika płynów, zarządzanie ciepłem i symulacje elektromagnetyczne, w celu osiągnięcia optymalnej wydajności w różnych kryteriach.

Human-in-the-loop w projektowaniu generatywnym:

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

Eksploracja przestrzeni projektowej w projektowaniu generatywnym:

Projektowanie generatywne pozwala projektantom eksplorować całą przestrzeń projektową, odkrywając innowacyjne rozwiązania, które mogły nie być brane pod uwagę w tradycyjnych metodach projektowania.

Modelowanie parametryczne w projektowaniu generatywnym:

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

Projektowanie generatywne i optymalizacja topologii

Projektowanie generatywne obsługuje kluczowe możliwości, takie jak optymalizacja topologii w celu przeprowadzenia symulacji strukturalnej i usunięcia obciążenia z pustego obszaru w materiałach. Siemens NX 12 to jedyne oprogramowanie do projektowania generatywnego, które zawiera optymalizację topologii opartą na technologii modelowania konwergentnego, która umożliwia ujednolicone modelowanie 3D na kombinacjach danych Facet i B-rep. Skutkuje to lżejszymi komponentami bez poświęcania założeń projektowych lub integralności.

Zwiększanie możliwości inżynierów dzięki projektowaniu generatywnemu i modelowaniu aspektowemu

Projektowanie generatywne to funkcja oprogramowania inżynierskiego CAD , 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
Materiałów
Metody produkcji
Koszt jednostkowy

Powiązane produkty: 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 mogli nie przewidzieć samodzielnie) w ułamku czasu, jaki normalnie by to zajęło. Proces projektowania generatywnego może dać wysoce spersonalizowane złożone kształty jako najlepsze rozwiązania

Optymalizacja projektu w projektowaniu generatywnym

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

Zarządzanie złożonością dzięki projektowaniu generatywnemu

Projektowanie generatywne może obsługiwać złożone geometrie, które mogą być trudne lub niemożliwe do wyobrażenia przez projektanta. Pozwala to na tworzenie skomplikowanych, organicznych kształtów zoptymalizowanych pod kątem konkretnych funkcjonalności

Projektowanie generatywne zapewnia oszczędność czasu i kosztów

Automatyzując proces projektowania, projektowanie generatywne może znacznie skrócić czas potrzebny na wygenerowanie wielu alternatyw projektowych. Ta wydajność przekłada się na oszczędność kosztów, zwłaszcza tam, gdzie często pojawiają się iteracje projektowe

Dalsze zalety narzędzi do projektowania generatywnego w CAD

Innowacyjność i kreatywność: Projektowanie generatywne może inspirować nowatorskie rozwiązania projektowe, badając niekonwencjonalne kształty i konfiguracje, których projektanci mogą nie brać pod uwagę. Sprzyja to innowacjom i otwiera nowe możliwości w zakresie rozwoju produktów.
Zwiększenie wydajności: Projekty generowane tą metodą są często dostosowywane do określonych kryteriów wydajności, takich jak wytrzymałość konstrukcji, aerodynamika, rozpraszanie ciepła itp. Dzięki temu produkty działają lepiej w rzeczywistych warunkach.
Zrównoważony rozwój: Projektowanie generatywne może prowadzić do bardziej zrównoważonych projektów poprzez optymalizację zużycia materiałów i minimalizację odpadów. Tworząc lżejsze, bardziej wydajne konstrukcje, zmniejsza wpływ produkcji i transportu na środowisko.
Dostosowywanie: Projektowanie generatywne może z łatwością dostosować się do wymagań dostosowywania. Dostosowując parametry wejściowe, projektanci mogą generować projekty dostosowane do indywidualnych preferencji lub konkretnych przypadków użycia.
Iteracyjne doskonalenie: Projektowanie generatywne ułatwia szybką iterację i ulepszanie. Projektanci mogą szybko ocenić wiele alternatyw projektowych, uściślić kryteria i generować nowe iteracje, aż znajdą optymalne rozwiązanie.

Wypróbuj darmowe oprogramowanie

NX X software trial

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

Try now

Dowiedz się więcej

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

Obejrzyj

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

Obejrzyj webinar

Przeczytaj

Wytwarzanie organicznego rozwiązania geometrycznego o zmniejszonej masie określonego materiału zoptymalizowanego w określonej przestrzeni, z uwzględnieniem dopuszczalnych obciążeń i ograniczeń.

Pobierz e-book

Poznaj ofertę

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

Przeczytaj case study