Apa yang perlu Anda ketahui tentang desain generatif

Kemajuan dalam desain digital

Desain digital dan alat simulasi telah mengubah cara kerja para insinyur dan desainer. Selama beberapa dekade terakhir, alat ini menjadi lebih cepat dan lebih kaya fitur karena daya komputasi menjadi lebih murah dan lebih mudah diakses. Masalah besar yang berjalan di superkomputer atau kluster berperforma tinggi lima hingga sepuluh tahun yang lalu kini dapat berjalan di laptop Anda.

Pada saat yang sama, ilmuwan komputer telah membangun algoritme dan skema pengoptimalan, seperti pembelajaran mesin dan kecerdasan buatan, yang dapat memproses kumpulan data besar dan memecahkan masalah kompleks dengan ribuan hingga jutaan variabel.

Semakin banyak, perusahaan perangkat lunak rekayasa sedang membangun fungsionalitas desain generatif ke dalam paket CAD dasar atau menawarkannya sebagai tambahan sederhana. Dalam kasus lain, desain generatif dan alat pengoptimalan topologi dibangun ke dalam paket simulasi.

Paket simulasi biasanya menawarkan lebih banyak sakelar dan kontrol daripada add-on CAD, tetapi mereka juga memerlukan tingkat keahlian tertentu yang disertakan dengan menjalankan paket elemen hingga. Ada peningkatan signifikan pada program ini, di mana pengguna memberikan umpan balik untuk menjadikannya lebih baik dan lebih bermanfaat.

Apa itu desain generatif?

Sementara banyak insinyur memiliki akses ke alat desain generatif, mereka tidak selalu tahu apa itu desain generatif atau untuk apa menggunakannya. Desain generatif menggabungkan tiga disiplin ilmu yang berbeda — desain, simulasi, dan pengoptimalan — untuk membuat simulasi parametrik bermuatan super yang mempertimbangkan ribuan hingga jutaan derajat kebebasan.

Dalam praktiknya, seorang desainer memulai dengan ruang putih terbuka dan komputer bekerja untuk mengisi materi hanya jika diperlukan. Komputer menentukan model optimal (salah satu dari serangkaian solusi yang sangat baik) daripada model optimal (terbaik mutlak) untuk set input yang Anda berikan.

Desain generatif tidak dapat menghasilkan solusi terbaik mutlak karena skema pengoptimalan tidak dapat memberikan kepastian tentang kualitas desain tertentu dibandingkan dengan semua kemungkinan desain lainnya.

Manfaat desain generatif

Meskipun desain generatif mungkin tidak memberikan hasil yang optimal, ia menyediakan cara kerja baru yang lebih efisien. Sebelum teknologi ini, Anda perlu memilih beberapa parameter dan membuat desain eksperimen (DOE) yang menguji kinerja bagian di seluruh variabel tersebut. Pendekatan ini ampuh, tetapi membutuhkan banyak waktu untuk mempersiapkan model, mengekstrak hasilnya, dan membuat kesimpulan tentang solusi terbaik.

Sebagai alternatif, Anda dapat membuat peningkatan kecil dan bertahap pada desain yang ada untuk mengoptimalkan serangkaian fitur; ini mungkin memakan waktu lebih sedikit, tetapi bergantung pada asumsi bahwa desain awal sudah mendekati optimal.

Di sinilah desain generatif bersinar. Ini menghasilkan kandidat desain yang baik untuk insinyur dalam waktu singkat. Peningkatan efisiensi ini dapat digunakan untuk bekerja lebih cepat atau untuk menyelidiki ruang desain dan melihat solusi di luar konsep teknik tradisional.

Saat Anda melihat bagian desain generatif yang sangat bagus, biasanya akan terlihat mencolok karena bentuk abstraknya yang masih mempertahankan elemen desain logis.

Keterbatasan desain generatif

Penting untuk memahami apa yang tidak dapat dilakukan oleh desain generatif. Desain generatif tidak akan pernah menggantikan insinyur desain. Model desain yang dihasilkan hanya sebagus skema pengoptimalan, yang meningkat tetapi tidak sempurna.

Misalnya, ambil kasus metal laser powder bed fusion (L-PBF) di mana kebutuhan akan penyangga dapat membuat bagian sulit atau bahkan tidak praktis untuk diproduksi dalam skala besar.

Sebagian besar program desain generatif tidak mempertimbangkan bagaimana bagian tersebut akan diproduksi, sehingga para insinyur masih harus menggunakan prinsip desain untuk manufaktur aditif (DFAM) untuk membantu menciptakan bagian yang lebih baik yang akan mengurangi atau menghilangkan kebutuhan akan dukungan, sebuah proses yang memerlukan detail pemahaman tentang proses pembuatannya. Dalam lingkungan produk, pertimbangan ini berimplikasi pada biaya bagian dan hasil.

Implikasi desain generatif

Mengingat semakin populernya desain generatif, seperti apa masa depan? Pertama-tama, alat desain generatif dapat membantu insinyur desain mendapatkan solusi 80 persen lebih cepat. Lebih jauh lagi, teknologi ini akan melayani para insinyur dengan lebih baik karena mendukung sistem yang lebih kompleks, seperti benturan dinamis dan bagian yang bersentuhan.

Untuk menuai manfaat ini, insinyur desain perlu mengembangkan keterampilan untuk menggunakan alat desain digital secara kompeten. Batas antara insinyur desain dan analisis/simulasi akan terus kabur karena jenis alat ini semakin tersedia dan mendorong siklus pengembangan produk.

Jika Anda tertarik untuk memanfaatkan desain generatif untuk proyek Anda berikutnya, para ahli di Fast Radius dapat membantu. Teknisi kami ahli dalam desain digital, simulasi, dan pengoptimalan, dan kami dengan senang hati mendiskusikan kebutuhan Anda.

Hubungi kami untuk mempelajari lebih lanjut, dan lihat pusat sumber daya kami untuk informasi tentang teknologi manufaktur terbaru.

Siap membuat suku cadang Anda dengan Radius Cepat?

Mulai kutipan Anda