Planificarea generativă: măsura în care promovează sustenabilitatea?

design generativ

Planificarea generativă: măsura în care promovează sustenabilitatea?

Inginerii și designerii lucrează constant pentru a găsi soluții inovatoare la nevoile clienților lor. Între timp, aceștia trebuie să se asigure că țin costurile sub control, utilizează mai puține resurse și îndeplinesc standardele de mediu din ce în ce mai stricte și așteptările clienților.

THE design generativ oferă multora posibilitatea de a face părțile mai ușoare, de a asambla ansambluri într-o singură parte și de a experimenta o varietate de materii prime și modele. Fiecare dintre aceste opțiuni aduce beneficii economice clare și acest lucru este în concordanță cu nevoile clienților. Cu toate acestea, există un alt beneficiu la care suntem mai puțin probabil să ne așteptăm: aceste îmbunătățiri vor ajuta, de asemenea, companiile să își îndeplinească obiectivele de durabilitate.

Unii producători, precum General Motors (GM), Airbus, Stanley Black & Decker, Under Armour și Grupul Volkswagen, utilizează designul generativ pentru a rezolva provocările inginerești și a dezvolta noi produse inovatoare. Aceste soluții au ca rezultat mai puține efecte negative asupra mediului.

Cu un design generativ, utilizatorii pot defini obiective (cum ar fi reducerea greutății) și constrângeri (cum ar fi forțele aplicate sau metodele de fabricație). În loc să deseneze planuri cu un computer, computerul folosește inteligența artificială și automatizarea pentru a crea automat mai multe variante de proiectare pentru a îndeplini obiectivele și constrângerile utilizatorului. Calculatorul devine partener în procesul de proiectare, deoarece poate dezvolta în mod imprevizibil mai multe posibilități decât oamenii.

Reducerea greutății pentru a economisi material și energie

În cele mai vechi și mai cunoscute exemple de aplicații de design generativ, proiectanții au urmărit să reducă materialul, mai precis greutatea pieselor sau ansamblurilor. Cu condiția ca materialul utilizat pentru produs să nu se schimbe (de exemplu: dacă aluminiul rămâne aluminiu), se pot realiza economii directe. Datorită economiilor generale de material care pot fi realizate cu un design generativ, se pot realiza economii semnificative de costuri chiar dacă materialul se schimbă, de exemplu de la aluminiu la oțel inoxidabil.

Producătorul de aeronave Airbus, de exemplu, a folosit un design generativ pentru a remodela peretele interior al aeronavelor A320. Noile partiții sunt realizate cu un consum de material semnificativ mai mic și sunt cu 45% mai ușoare. Claudius Peters, care produce mașini industriale pentru manipularea și prelucrarea materialelor, finalizează în prezent un plan pentru un nou răcitor Clinker și se estimează că se vor economisi mii de euro pe fiecare unitate produsă din cauza consumului redus de material. Orice reducere a cantității de materii prime folosite va aduce beneficii planetei noastre.

Pe lângă beneficiile directe de sustenabilitate și economiile de costuri generate de reducerea masei, există și alte beneficii indirecte. Pe măsură ce cantitatea de material utilizat scade, atât amprenta de carbon, cât și consumul de energie vor fi mai mici: este necesară mai puțină energie pentru a opera o componentă mai ușoară. De exemplu, cu o mașină cu 150 kg mai ușoară, puteți să vă bateți jocul cu un consum de energie semnificativ mai mic. Consumul mai mic de combustibil are ca rezultat emisiile de CO2 mai mici, ceea ce înseamnă că o companie implicată este capabilă să îndeplinească reglementările pe lângă propriile obiective. Airbus estimează că noul perete din flota A320 va reduce emisiile de carbon cu 465.000 de tone pe an, echivalentul retragerii a 96.000 de autoturisme pe an.

„Ne-am angajat să reducem emisiile de gaze cu efect de seră ale produselor noastre cu 50% până în 2050 și, pentru a face acest lucru, trebuie să dezvoltăm noi tehnologii care pot reduce semnificativ greutatea aeronavelor”, a declarat Bastian Schaefer, directorul inovației la Airbus. „Pentru a reduce greutatea unei componente precum o partiție bionică cu 45%, a fost nevoie pur și simplu de a combina designul generativ cu imprimarea 3D.”

Design generativ și fabricație aditivă pentru a ajuta la reducerea deșeurilor

Deși designul generativ permite utilizatorului să utilizeze diferite procese de fabricație de la prelucrarea CNC la turnare și turnare prin injecție, din punct de vedere al mediului, cele mai bune rezultate sunt întotdeauna oferite de procesele de fabricație aditivă. De exemplu, imprimarea 3D permite imprimarea la o formă aproape finală, care necesită doar cantitatea de material planificată, rezultând în mod semnificativ mai puține deșeuri de fabricație. Fabricarea aditivă oferă, de asemenea, un grad ridicat de libertate de proiectare în timpul operațiilor care duc la forme complexe, cum ar fi formarea rețelelor, atunci când se creează structuri interne mai ușoare din solide. Această soluție poate crea, de asemenea, forme care nu ar fi fost posibil să se producă înainte și acest lucru promovează foarte mult inovația.

Combinați piese pentru economii de materiale și producție eficientă

Designul generativ vă permite să combinați ansambluri din mai multe părți într-un produs dintr-o singură parte. În plus față de reducerea cantității de material utilizat, această soluție simplifică și procesul de fabricație necesitând mai puține operațiuni de asamblare. Prin combinarea pieselor, mai puține piese trebuie păstrate în stoc și lanțul de aprovizionare este simplificat. General Motors a transformat o consolă de scaun simplă (partea care asigură centura de siguranță de vehicul) într-un ansamblu de 8 piese într-o singură piesă, utilizând un design generativ. Încurajat de acest succes, GM a decis să extindă utilizarea designului generativ la alte componente din familiile sale de vehicule.

Experimentați cu variante de proiectare pentru a selecta cea mai bună materie primă posibilă

Alegerea materialului afectează în mod direct durabilitatea produsului. Designul generativ permite proiectanților să ia în considerare diferite materiale, să evalueze care dintre ele poate fi cel mai potrivit și care oferă o soluție mai durabilă (de exemplu, lemn sau plastic), filtrează rezultatele după diferite criterii (de exemplu, prin modulul de elasticitate sau tipul de material) și de asemenea, pot afișa o diagramă a versiunilor care par cele mai potrivite pentru a-i ajuta să aleagă cea mai bună combinație posibilă de materiale și modele. Echipa de design poate alege opțiunea mai ieftină cu o amprentă de carbon mai mică, care este mai puțin atrăgătoare din punct de vedere estetic, sau poate alege soluția mai convingătoare din punct de vedere estetic - cu un design generativ, diferitele opțiuni pot fi ușor evaluate.

Prototipare mai rapidă pentru a reduce cantitatea de deșeuri generate și timpul de comercializare

Proiectarea generativă contribuie, de asemenea, la facilitarea proceselor de proiectare și inginerie cu simulări cloud care pot fi utilizate, printre altele, pentru a efectua analize de oboseală și teste de încărcare. În acest fel, trebuie realizate mai puține prototipuri fizice, economisind timp și bani și generând mai puține deșeuri. Deși aceste economii nu sunt în general considerate a fi de natură ecologică, problema deșeurilor generate în timpul prototipurilor este foarte reală. Dacă realizați mai multe prototipuri fizice, mai ales dacă le comandați de la un furnizor la distanță, se va aduna cantitatea de materiale, timp și energie utilizate.

THE Fusion 360 prin capabilitățile sale generative de proiectare, proiectanții și producătorii își pot atinge simultan obiectivele de durabilitate și rentabilitate. Ei pot economisi bani și timp dezvoltând noi produse, reducând în același timp costurile de producție și cerințele de energie și câștigă pe placul clienților lor cu design-uri inovatoare.

Aplicarea designului generativ unui proiect este, după unii, similară cu a face ca un membru extrem de inteligent să se alăture echipei de proiectare. Având în vedere provocările enorme pe care durabilitatea și schimbările climatice le pun proiectanților, pe care trebuie să le putem face față în mod responsabil, designul generativ este de un ajutor imens.

Sperăm că exemplul de mai sus vă va inspira pe dvs. și compania dvs. să profitați de tehnologii de proiectare din ce în ce mai noi pentru a duce eficiența lor de proiectare la un nou nivel. Contactați echipa CAD-CAM a companiei noastre pentru a sprijini experții noștri din industrie în dezvoltarea și transformarea în continuare a proceselor de proiectare și dezvoltare a produselor companiei dvs.

Lucrăm pentru a pune Autodesk la dispoziția mai multor clienți Fusion 360 a oferit o nouă abordare de proiectare și a început să exploreze și să introducă această tehnologie revoluționară. Dacă vrei și tu să te îmbunătățești, acum aici este oportinitatea, pentru a obține experți de la noțiunile noastre de bază la proiectarea generativă și producția aditivă și subtractivă în cursurile noastre conduse de colegii noștri. Puteți găsi mai multe informații despre cursurile noastre viitoare AICI.

Nu uita: 50% reducere Ceva pentru Fusion 360, Fusion 360 Teams Participant, Fusion 360 Manufacturing Extension și Fusion 360 Generative Design Extension software este disponibil numai la Varinex-CADStudio Ltd. în perioada de promovare interfață engleză fusion 360 gratuită Până la 17 iulie 2020. Informațiile nu sunt complete, cereți colegilor noștri detalii sau cereți o ofertă astăzi!

Dacă doriți să vă extindeți cunoștințele profesionale și să fiți primul care accesează ultimele știri sau articole, este suficient doar un singur pas. Deveniți membru al comunității noastre Facebook sau înscrieți-vă la Newsletter!