En líneas generales, el diseño generativo es relativamente sencillo. Es una funcionalidad de las aplicaciones CAD de ingeniería generativa que genera de forma autónoma varias alternativas de diseño teniendo en cuenta las 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.
En el diseño asistido por ordenador (CAD), el diseño generativo 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 variedad 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 retos complejos de ingeniería donde los métodos de diseño tradicionales pueden verse 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 superan los límites de lo que es posible en el diseño y la ingeniería de productos.
Características principales de la ingeniería generativa en CAD
Optimización algorítmica en el 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 el 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 el 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 el 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 diversos criterios.
Human-in-the-loop en el diseño generativo:
Si bien 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 y descubrir soluciones innovadoras que pueden no haberse considerado a través de los métodos de diseño tradicionales.
Modelado paramétrico en el diseño generativo:
El diseño generativo a menudo utiliza técnicas de modelado paramétrico, donde se definen y se manipulan los parámetros de diseño para impulsar la generación de alternativas de diseño.
Diseño generativo y optimización de la topología
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 mediante la tecnología de modelado convergente, que permite una capacidad unificada de modelado 3D en combinaciones de datos Facet y B-rep. Esto da como resultado componentes más ligeros sin sacrificar el objetivo ni la integridad del diseño.
Más libertad para los ingenieros con el diseño generativo y el modelado por facetas
El diseño generativo es una función de software de ingeniería CAD en la que un diseñador colabora con algoritmos de inteligencia artificial a fin de 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 restricciones del proyecto. Entre estos se incluyen parámetros de diseño como los siguientes:
- Tamaño del producto o dimensiones geométricas
- Cargas admisibles y condiciones de funcionamiento
- Peso objetivo
- Materiales
- Métodos de fabricación
- Coste por unidad
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