Generativní návrh – inženýrské nástroje nové generace

Co je generativní návrh?

Na vysoké úrovni je generativní návrh poměrně jednoduchý. Jedná se o schopnost aplikací generativního inženýrství CAD, která autonomně generuje řadu alternativ návrhu na základě stanoveného počtu omezení. To se může dít bez dohledu či interakce konstruktéra, takže ten má více času na další úkoly. Po skončení si mohou konstruktéři vybrat, které návrhy chtějí prozkoumat podrobněji. Celkově vzato to tedy urychlí vývoj, aniž by byl vyžadován čas konstruktéra.

Generativní návrh v počítačem podporovaném navrhování (CAD) je inovativní přístup, který zahrnuje použití algoritmů a umělé inteligence (AI) ke generování více možností návrhu na základě zadaných parametrů a omezení. Umožňuje konstruktérům a inženýrům prozkoumat širokou škálu potenciálních řešení a optimalizovat návrhy pro různé cíle, jako je snížení hmotnosti, efektivita materiálu, minimalizace nákladů a zvýšení výkonu. Generativní návrh v CAD je zvláště cenný pro složité inženýrské výzvy, kde mohou být tradiční metody návrhu omezeny časem, zdroji nebo lidskou kreativitou. Využitím výpočetního výkonu a algoritmů generativního inženýrství umožňuje generativní návrh návrhářům vytvářet optimalizovaná, inovativní řešení, která posouvají hranice toho, co je možné v oblasti produktového designu a inženýrství.

Klíčové vlastnosti generativního inženýrství v CAD

Algoritmická optimalizace v generativním návrhu:

Algoritmy generativního návrhu analyzují vstupní parametry, jako jsou funkční požadavky, vlastnosti materiálu, výrobní omezení a výkonnostní kritéria, a generují návrhová řešení.

Iterativní zkoumání v generativním návrhu:

Konstruktéři mohou rychle a efektivně prozkoumat řadu alternativ designu. Nástroje pro generativní návrh obvykle generují velké množství možností návrhu, které lze následně vyhodnotit na základě konkrétních kritérií.

Komplexní geometrie v generativním návrhu:

Generativní návrh často vytváří složité geometrické tvary a struktury, které může být obtížné představit ručně. Tyto návrhy mohou plně využít potenciál pokročilých výrobních technik, jako je aditivní výroba (3D tisk).

Multidisciplinární optimalizace v generativním návrhu:

Generativní návrh může optimalizovat návrhy v různých disciplínách, jako je strukturální analýza, dynamika tekutin, tepelný management a elektromagnetické simulace, a dosáhnout tak optimálního výkonu v různých kritériích.

Člověk ve smyčce v generativním designu:

Zatímco algoritmy generativního návrhu automatizují vytváření alternativ návrhu, lidští designéři hrají klíčovou roli při specifikaci požadavků na návrh, vyhodnocování vygenerovaných možností a zdokonalování konečného návrhu.

Zkoumání návrhového prostoru v generativním návrhu:

Generativní návrh umožňuje návrhářům prozkoumat celý návrhový prostor a odhalit inovativní řešení, která by nemusela být zvažována tradičními metodami návrhu.

Parametrické modelování v generativním návrhu:

Generativní návrh často využívá techniky parametrického modelování, kde jsou definovány parametry návrhu a manipulováno s nimi tak, aby podporovaly generování alternativ návrhu.

Generativní návrh a optimalizace topologie

Generativní návrh podporuje klíčové funkce, jako je optimalizace topologie pro provádění strukturálních simulací a odstraňování zatížení a hmotnosti z prázdné oblasti v materiálech. Siemens NX 12 je jediný software pro generativní návrh, který integruje topologickou optimalizaci založenou na technologii konvergentního modelování, která umožňuje jednotné 3D modelování na základě kombinací dat Facet a B-rep. Výsledkem jsou lehčí součásti, aniž by byl obětován záměr návrhu nebo integrita.

Podpora inženýrů pomocí generativního návrhu a modelování plošek

Generativní návrh je softwarová funkce pro inženýrství CAD , ve které návrhář spolupracuje s algoritmy umělé inteligence na generování a vyhodnocování stovek potenciálních návrhů pro nápad na produkt. Proces generativního návrhu začíná definováním cílů a omezení projektu. Patří mezi ně mimo jiné parametry návrhu, jako jsou:

velikost produktu nebo geometrické rozměry
Přípustná zatížení a provozní podmínky
Cílová hmotnost
materiály
Výrobní metody
cena za jednotku

Související produkty: NX CAD

Více možností návrhu vygenerovaných v procesu generativního návrhu.

Pochopení výhod

Pomocí generativního návrhu mohou inženýři vytvářet a simulovat tisíce návrhů (z nichž mnohé by si sami nedokázali představit) za zlomek času, který by normálně zabral. Proces generativního návrhu může jako nejlepší řešení přinést vysoce přizpůsobené složité tvary

Optimalizace návrhu v generativním návrhu

Algoritmy generativního návrhu zkoumají řadu možností návrhu na základě definovaných parametrů, jako je materiál, výrobní metoda, požadavky na výkon, což vede k lehčím, pevnějším nebo efektivnějším návrhům než tradiční návrhy

Zvládněte složitost pomocí generativního návrhu

Generativní návrh dokáže zpracovat složité geometrie, které mohou být pro lidského konstruktéra obtížné nebo nemožné. To umožňuje vytvářet složité, organické tvary optimalizované pro konkrétní funkce

Generativní návrh přináší úsporu času a nákladů

Automatizací procesu návrhu může generativní návrh výrazně zkrátit čas potřebný k vytvoření více alternativ návrhu. Tato efektivita se promítá do úspory nákladů, zejména tam, kde dochází k častým iteracím návrhu

Další výhody nástrojů pro generativní navrhování v CAD

Inovace a kreativita: Generativní návrh může inspirovat nová návrhová řešení tím, že zkoumá nekonvenční tvary a konfigurace, o kterých by lidští designéři nemuseli uvažovat. To podporuje inovace a otevírá nové možnosti ve vývoji produktů.
Zvýšení výkonu: Návrhy generované touto metodou jsou často přizpůsobeny specifickým výkonnostním kritériím, jako je konstrukční pevnost, aerodynamika, odvod tepla atd. Výsledkem jsou produkty, které fungují lépe v reálných podmínkách.
Udržitelnost: Generativní návrh může vést k udržitelnějším návrhům optimalizací využití materiálu a minimalizací odpadu. Vytvářením lehčích a efektivnějších konstrukcí snižuje dopad výroby a dopravy na životní prostředí.
Přizpůsobení: Generativní návrh může snadno vyhovět požadavkům na přizpůsobení. Úpravou vstupních parametrů mohou konstruktéři generovat návrhy přizpůsobené individuálním preferencím nebo konkrétním případům použití.
Iterativní vylepšování: Generativní návrh umožňuje rychlou iteraci a vylepšování. Konstruktéři mohou rychle vyhodnotit více alternativ návrhu, zpřesnit svá kritéria a generovat nové iterace, dokud nenajdou optimální řešení.

Vyzkoušejte svobodný software

Žena sedící u stolu s výhledem na les. Ruce má položené na klávesnici notebooku.

Zkušební verze softwaru NX X

NX X CAD byl vyvinut pro konstruktéry všech úrovní zkušeností a poskytuje bezkonkurenční výkon. Využijte všechny výkonné vlastnosti a funkce NX s výhodami cloudu, a to i bez připojení k internetu.

Try now

Další informace

Generativní návrh umožňuje návrhářům vytvářet optimalizovaná, inovativní řešení, která posouvají hranice toho, co je možné v produktovém designu a inženýrství.

Zhlédnout

Software Siemens NX obsahuje funkce, které umožňují multidisciplinární týmový přístup k návrhu spotřebitelských produktů, který přináší návrh, prototypování, plánování a ověřování do jediného digitálního pracovního prostoru.

Podívat se na webinář

Přečíst

Vytvořte organické geometrické řešení se sníženou hmotností specifického materiálu optimalizovaného v definovaném prostoru s přihlédnutím k přípustným zatížením a omezením.

Stáhnout e-knihu

Prozkoumat

Společnost Hall Designs nabízí služby v oblasti designu, upínání a reverzního inženýrství pro motoristický průmysl, při kterém převádí nápady a vzorky do formátů CAD připravených k výrobě. Zjistěte, jak zkracují dobu revize produktu o 20 až 25 procent.

Přečtěte si případovou studii