Generatív tervezés – a jövőt formáló tervezési technológia

A gépipar jövője izgalmasnak ígérkezik. Az innováció gyors üteme világszerte megnövelte az igényt olyan technológiák iránt, amelyek képesek vele lépést tartani. A gépiparban az egyik legnagyobb átfogó téma a negyedik ipari forradalom, azaz az Ipar 4.0 közeledése, amely alapjaiban változtatja meg a termékek megvásárlásának, gyártásának és a végfelhasználóhoz való kiszállításának módját. Az additív gyártás, a robotika, az automatizálás, a gépi tanulás és a generatív tervezés azok a főbb technológiák, amelyek hozzájárulnak ehhez a változáshoz.

A generatív tervezés az egyik legizgalmasabb fejlesztés, amit a gépiparban tapasztalhattunk az elmúlt több mint 20 évben. A generatív tervezéssel gyakorlatilag a következőt mondjuk a számítógépének: „Nem tudom a megoldást, de tudom, hogyan írjam le a problémát.”

A generatív tervezés segítségével kiemelkedő teljesítményű alkatrészek készíthetők, amelyek könnyebbek, olcsóbbak és erősebbek az emberi tervezők által azonos idő alatt készíthető bármilyen alkatrésznél, ráadásul lehetővé teszi a választást több száz, vagy akár több ezer tervváltozat közül. Cikkünk áttekinti a generatív tervezés aktuális helyzetét, és betekintést nyújt a tervezés jövőjébe is.

Mi az a generatív tervezés?

A generatív tervezés egy számítási technika, amely a felhasználó által megadott értékek alapján több ezer, a szükséges paramétereknek megfelelő megoldást hoz létre. A generatív tervezési tanulmányok futtatásához legalább az alábbi paraméterek megadása szükséges:

  • Méret
  • Tömeg
  • Anyag
  • Gyártási módszerek

Ezek megadását követően az algoritmus több ezer tervváltozatot dolgoz ki. Ha a terv nem felel meg a feltételeknek, az algoritmus tanul a hibákból, és a következő tervváltozat már nem tartalmazza azokat. A folyamat végén a tervezőmérnök a lehető leghatékonyabb tervek körül választhat. Ezután a tervek ellenőrizhetők, és a legjobbak kiválaszthatók további finomhangolásra és optimalizálásra. A folyamattal jelentősen lerövidülhet a mérnöki munka időtartama.

A generatív tervezés számos előnye közül a legfontosabbak:

Alkatrészek összevonása – elképzelhető, hogy egy korábban 10 külön részegységből álló alkatrész a generatív tervezés megoldásaival akár egyetlen darabban is legyártható. Az alkatrészek számának és összetettségének csökkentésével csökken az összeállításhoz szükséges idő és a kapcsolódó költségek is. Továbbá csökken a szükséges pótalkatrészek száma is.

Alkatrészek szilárdsága – a generatív tervezés által egyetlen anyagdarabból tervezett alkatrészek erősebbek a több részegységből álló, illesztéseket és mozgó részeket tartalmazó alkatrészeknél. Mivel az autóipari tervezésben a biztonság kiemelkedően fontos szempont, az erősebb alkatrészek komoly előnyt jelentenek.

Kisebb tömeg – egy járműben a könnyebb alkatrészek hatékonyabb üzemanyag-fogyasztást, nagyobb fékteljesítményt és könnyebb kezelhetőséget eredményeznek. A kisebb anyagigény révén pedig a költségek is csökkennek.

Gyorsabb fejlesztés – a probléma megfelelő definiálása esetén a generatív tervezés algoritmusa gyorsabban hozza létre a megoldásokat, mint ahogy egy mérnök akár az első egyenletet is le tudná írni. Ez jelentősen csökkenti a munkaráfordítást.

A blue and white cake on a table

Description automatically generated

Autodesk-megoldások generatív tervezéshez

Az Autodesk az elsők között hozta kereskedelmi forgalomba a generatív tervezést, amelyet eredtileg a Dreamcatcher projektben fejlesztettek ki. A generatív tervezés alapját adó elmélet nem új, de intenzív számítási igénye miatt az egyetemeken és kutatóintézeteken kívül nem lett volna hatékony. Ma, a felhőben elérhető, nagy teljesítményű számítási rendszereknek köszönhetően a technológia eljuttatható mindazokhoz, akik ki tudják használni az előnyeit. A Fusion 360 hozzáférést biztosít a generatív tervezéshez és a nagy teljesítményű felhőalapú számítástechnikához.

A generatív tervezés egyre elterjedtebbé válik majd a gépiparban. A technológia által biztosított termelékenységnövekedés a hagyományos módszerekkel nem érhető el. A gépi tanulás és a mesterségesintelligencia-rendszerek folyamatos térhódítását figyelembe véve egyértelmű, hogy ezek a rendszerek egyre csak alkalmasabbak lesznek a lehető leghatékonyabb tervek létrehozására.

Töltse le az Alkotás jövőjét jelentő generatív tervezési technológiát összefoglaló magyar nyelvű kiadványunkat!

Reméljük, hogy kiadványunk meghozza a kedvét a vállalatában zajló tervezési technológiák új szintre emeléséhez! A VARINEX Zrt. iparágban jártas szakértői támogatást nyújthatnak vállalata terméktervezési és fejlesztési folyamatainak továbbfejlesztéséhez és átalakításához. Vegye fel a kapcsolatot a VARINEX Zrt. CAD-CAM csapatával, hogy megtudhassa, miként vezetheti be a 2019. december 31-ig ingyenesen elérhető generatív tervezési technológiát napi munkafolyamatában!

Kapcsolattartók:

Antal Iván
CAD rendszermérnök
+36 1 273 3414
+36 30 212 9088
antal@varinex.hu
Farkas Attila
CAD rendszermérnök
+36 1 273 3416
+36 30 559 0497
farkas@varinex.hu
Sebők Róbert
CAD üzletág igazgató
+36 1 273 3413
+36 30 977 1824
sebok@varinex.hu