Generatives Design erklärt: Wie KI Engineering-Lösungen optimiert

Früher erstellte ein Ingenieur ein Teil oder Produkt durch eine CAD-Zeichnung. Die Zeichnung resultierte aus Erfahrung, Vorstellungskraft (Kreativität) und historischen Daten (wie ähnliche Teile früher gemacht wurden). Generatives Design ist Optimierung und Problemlösung basierend auf vom Designer definierten Kriterien. Diese Kriterien könnten sein: Strukturelle Integrität (Festigkeit), Höhe, Gewicht, Kostenrestriktionen, Materialvolumen etc.

Ziel ist es, dass Künstliche Intelligenz (Software) ein Design oder viele Designs generiert, die das Problem durch Adressierung der Kriterien lösen. Generatives Design bedeutet also nicht zwingend „schneller“ – obwohl „schneller“ ein Kriterium sein könnte. Sind die Designs fertig, wählt der Ingenieur das passendste. So liefert ein Computer fertigungstaugliche Designs, die eine Herausforderung lösen, Kriterien erfüllen … und die Grenzen menschlicher Vorstellungskraft überschreiten.

An vorderster Front des Generativen Designs

Autodesk ist Vorreiter beim Generativen Design. Fusion 360 kann simultan mehrere CAD-bereite Lösungen basierend auf realen Fertigungsrestriktionen und Produktleistungsanforderungen generieren. Eine perfekte Realwelt-Anwendung: Autodesks Arbeit mit General Motors, um die Art der Autoteilfertigung zu ändern, die Teileanzahl pro Auto zu reduzieren und leichtere, festere Teile zu produzieren! Das hilft GM, bis 2023 mindestens 20 verschiedene Elektro- oder Brennstoffzellenautos auf den Markt zu bringen.

Erfordert Generatives Design 3D-Druck?

Es gibt das Missverständnis, Generatives Design sei exklusiv mit 3D-Druck verknüpft. Tatsächlich kann der Nutzer das Fertigungsverfahren spezifizieren: additiv (3D-Druck), subtraktiv (CNC-Bearbeitung), Gießen etc. Ist die Methode definiert, generiert die Software nur Designs, die mit diesem spezifischen Verfahren herstellbar sind.

Generatives Design wird durch DATRON „next“ erweitert

DATRON neo und DATRON M8Cube sind in Autodesk-Standorten vertreten: Pier 9 (San Francisco), Generative Design Lab (MxD, Chicago), Autodesk Technology Center (Boston). Der Grund: DATRON-Technologie repräsentiert die Zukunft der CNC-Bearbeitung und integriert sich nahtlos in Software wie Fusion 360. DATRONs Fortschritte impactieren den gesamten Bearbeitungsworkflow.

DATRON „next“ ist ein Touchscreen-Interface mit integrierter Kamera/Taster-Kombination (in der Fräsmaschine), das die zeitaufwendige Job-Einrichtung eliminiert. Die Kamera zeigt den Maschinentisch, der Bediener wählt das Werkstück einfach durch Nachzeichnen des Bereichs auf dem Touchscreen, wo das Werkstück angezeigt wird. Ist das Teil lokalisiert und die Bearbeitungsparameter gesetzt, wird jede Unregelmäßigkeit automatisch in der Software kompensiert. Das eliminiert Ausschuss durch falsches Setup praktisch. Ein bordeigener „CAM Assistant“ führt den Bediener durch Programm- und Werkzeugmanagement auf einem Interface, das sich wie Smartphone-Bedienung anfühlt. All diese Tools helfen selbst einem Novizen, in nur vier Schritten ein gefrästes Teil zu erstellen.