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Conception générative

La conception générative en ingénierie permet l'association entre conception et intelligence artificielle. Les algorithmes informatiques explorent une gamme de solutions de conception possibles en fonction de critères et de contraintes spécifiés afin de générer des conceptions potentielles pour de nouveaux produits ou des améliorations de la conception actuelle des produits.

Qu'est-ce que la conception générative ?

À un niveau élevé, la conception générative est relativement simple. Il s'agit d'une fonctionnalité des applications de CAO qui génère de manière autonome un certain nombre d'alternatives de conception en fonction de contraintes définies. Cela peut se faire sans les conseils ou l'interaction d'un ingénieur, ce qui les libère pour d'autres tâches. Une fois le processus, l'ingénieur peut choisir les conceptions qu'il souhaite explorer plus en détail. Dans les grandes ligne, c'est une façon d'accélérer le processus de conception sans faire intervenir l'ingénieur.

La conception générative dans la conception assistée par ordinateur (CAO) est une approche innovante qui implique l'utilisation d'algorithmes et d'intelligence artificielle (IA) pour générer plusieurs options de conception en fonction de paramètres et de contraintes spécifiés. Elle permet aux concepteurs et aux ingénieurs d'explorer un large éventail de solutions potentielles et d'optimiser les conceptions pour divers objectifs tels que la réduction de poids, l'efficacité des matériaux, la minimisation des coûts et l'amélioration des performances. La conception générative en CAO est particulièrement précieuse pour les défis d'ingénierie complexes où les méthodes de conception traditionnelles peuvent être limitées par le temps, les ressources ou la créativité humaine. En tirant parti de la puissance de calcul et des algorithmes d'ingénierie générative, la conception générative permet aux concepteurs d'élaborer des solutions optimisées et innovantes qui repoussent les limites de ce qui est possible dans la conception et l'ingénierie des produits.

Principales caractéristiques de l'ingénierie générative en CAO

Optimisation algorithmique en conception générative :

Les algorithmes de conception générative analysent les paramètres d'entrée tels que les exigences fonctionnelles, les propriétés des matériaux, les contraintes de fabrication et les critères de performance pour générer des solutions de conception.

Exploration itérative en conception générative :

Les concepteurs peuvent explorer de nombreuses alternatives de conception rapidement et efficacement. Les outils de conception générative génèrent généralement une multitude d'options de conception, qui peuvent ensuite être évaluées en fonction de critères spécifiques.

Géométrie complexe dans la conception générative :

La conception générative produit souvent des formes et des structures géométriques complexes qui peuvent être difficiles à concevoir manuellement. Ces conceptions peuvent exploiter tout le potentiel des techniques de fabrication avancées telles que la fabrication additive (impression 3D).

Optimisation pluridisciplinaire dans la conception générative :

La conception générative peut optimiser les conceptions dans plusieurs disciplines, telles que l'analyse structurelle, la mécanique des fluides, la gestion thermique et les simulations électromagnétiques, afin d'obtenir des performances optimales sur divers critères.

Intervention humaine en conception générative :

Alors que les algorithmes de conception générative automatisent la création d'alternatives de conception, les concepteurs humains jouent un rôle essentiel dans la spécification des exigences de conception, l'évaluation des options générées et l'affinement de la conception finale.

Exploration de l'espace de conception dans la conception générative :

La conception générative permet aux concepteurs d'explorer l'ensemble de l'espace de conception, en découvrant des solutions innovantes qui n'ont peut-être pas été envisagées par les méthodes de conception traditionnelles.

Modélisation paramétrique en conception générative :

La conception générative utilise souvent des techniques de modélisation paramétrique, où les paramètres de conception sont définis et manipulés pour générer des alternatives de conception.

Conception générative et optimisation de la topologie

La conception générative prend en charge des fonctionnalités clés telles que l'optimisation de la topologie pour effectuer une simulation structurelle et l'élimination du poids de charge de la zone vide dans les matériaux. Siemens NX 12 est le seul logiciel de conception générative qui intègre l'optimisation topologique alimentée par la technologie de modélisation convergente qui permet une capacité de modélisation 3D unifiée sur des combinaisons de données facettisées et B-rep. Cela permet d'obtenir des composants plus légers sans sacrifier l'intention de conception ou l'intégrité.

Valoriser les efforts d'ingénierie grâce à la conception générative et la modélisation par facettes

La conception générative est une fonction du logiciel de CAO, dans laquelle un concepteur collabore avec des algorithmes d'intelligence artificielle et évalue des centaines de modélisations potentielles pour une idée de produit. Le processus de conception générative commence par la définition des objectifs et des contraintes du projet. Il s'agit, sans s'y limiter, de paramètres de conception tels que :

  • La taille du produit ou les dimensions géométriques
  • Les charges admissibles et conditions de fonctionnement
  • Les poids cibles
  • Les matériaux
  • Les méthodes de fabrication
  • Le coût unitaire

Produits connexes : NX CAD

Plusieurs options de conception générées à partir d'un processus de conception générative.

Découvrez les avantages

En utilisant la conception générative, les ingénieurs peuvent créer et simuler des milliers de conceptions (la plupart auxquelles ils n'auraient pas pensé eux-mêmes) en une fraction du temps qu'il leur faudrait normalement. Le processus de conception générative peut produire des formes complexes hautement personnalisées comme meilleures solutions

Optimisez la conception avec la conception générative

Les algorithmes de conception générative explorent de nombreuses possibilités de conception selon des paramètres définis tels que les matériaux, la méthode de fabrication, les exigences de performance, ce qui permet d'obtenir des conceptions plus légères, plus solides ou plus efficaces que les conceptions traditionnelles

Gérez la complexité grâce à la conception générative

La conception générative peut gérer des géométries complexes pouvant être difficiles ou impossibles à concevoir pour un concepteur humain. Cela permet de créer des formes complexes et organiques optimisées pour des fonctionnalités spécifiques

Réalisez des économies de temps et d'argent

En automatisant le processus de conception, la conception générative peut réduire considérablement le temps nécessaire à la génération de plusieurs alternatives de conception. Cette efficacité se traduit par des économies de coûts, en particulier lorsque l'itération de conception est fréquente

Autres avantages des outils de conception générative en CAO

  • Innovation et créativité : la conception générative peut inspirer de nouvelles solutions de conception en explorant des formes et des configurations non conventionnelles que les concepteurs humains pourraient ne pas envisager. Cela favorise l'innovation et ouvre de nouvelles possibilités dans le développement de produits.
  • Amélioration des performances : les conceptions générées par cette méthode sont souvent adaptées à des critères de performance spécifiques, tels que la résistance structurelle, l'aérodynamique, la dissipation de chaleur, etc. Il en résulte des produits qui fonctionnent mieux dans des conditions réelles.
  • Durabilité : la conception générative peut conduire à des conceptions plus durables en optimisant l'utilisation des matériaux et en minimisant les déchets. En créant des structures plus légères et plus efficaces, il réduit l'impact environnemental de la fabrication et du transport.
  • Personnalisation : la conception générative peut facilement répondre aux exigences de personnalisation. En ajustant les paramètres d'entrée, les concepteurs peuvent générer des conceptions adaptées aux préférences individuelles ou à des cas d'utilisation spécifiques.
  • Amélioration itérative : la conception générative facilite l'itération et l'amélioration rapides. Les concepteurs peuvent rapidement évaluer plusieurs alternatives de conception, affiner leurs critères et générer de nouvelles itérations jusqu'à ce qu'ils trouvent la solution optimale.

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La conception générative permet aux concepteurs de créer des solutions optimisées et innovantes qui repoussent les limites de ce qui est possible dans la conception et l'ingénierie de produits.

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