創(chuàng)成式技術(shù)的案例
了解航空航天及國(guó)防工業(yè)的創(chuàng)成式技術(shù)（資料免費(fèi)領(lǐng)）
——在NX中推進(jìn)衍生式設(shè)計(jì)技術(shù)
通過(guò)CIMdata最新發(fā)布的電子書(shū)，探索NX如何引領(lǐng)創(chuàng)成式技術(shù)的發(fā)展。在本電子書(shū)中，您將了解到：
全新的設(shè)計(jì)方法，如拓?fù)鋬?yōu)化與收斂建模等
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的詳細(xì)介紹
迭代循環(huán)
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)示范
本電子書(shū)介紹了NX最新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新，并告訴您如何使用各種新方法打造更輕盈、更強(qiáng)大的產(chǎn)品。
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展開(kāi) 免費(fèi)領(lǐng)：探索 NX 如何推動(dòng)創(chuàng)成式技術(shù)（CAD建模、拓?fù)鋬?yōu)化、3D打印...)
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)、推動(dòng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新級(jí)別，同時(shí)加快設(shè)計(jì)流程。
CIMdata 推出的這本綜合性電子書(shū)闡述了 NX 之類計(jì)算機(jī)軟件如何幫助工程師創(chuàng)建并優(yōu)化 3D 模型。此款最佳創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件融合了結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化、收斂建模和 3D 打印之類技術(shù)。
閱讀此電子書(shū)，詳細(xì)了解創(chuàng)成式設(shè)計(jì)及其工作原理、探索新的設(shè)計(jì)方法并查看一些實(shí)際應(yīng)用示例。
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù)的工作原理
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)指的是一種流程或工具集，其中基于物理場(chǎng)的仿真和其他考慮性能需求的分析方法決定產(chǎn)品的形狀和構(gòu)成。
設(shè)計(jì)工程師首先從設(shè)計(jì)需求著手，演算過(guò)程隨后評(píng)估并改變產(chǎn)品模型以進(jìn)行下一輪分析迭代。
由創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù)生成的設(shè)計(jì)往往更加統(tǒng)一，因?yàn)楦颖普妗? 這一類設(shè)計(jì)通常既無(wú)法通過(guò)較為傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法派生，也無(wú)法使用減材制造方法加工。
但是，無(wú)論工程經(jīng)驗(yàn)如何，采用這種方法都可以獲得差異化產(chǎn)品、專家級(jí)結(jié)果、優(yōu)化的產(chǎn)品成本和改進(jìn)的可靠性。
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)囊括最佳拓?fù)鋬?yōu)化軟件
最佳創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件提供結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化、形狀優(yōu)化和制造優(yōu)化功能。
結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化可以在給定設(shè)計(jì)空間內(nèi)，針對(duì)給定功能需求和約束對(duì)材料布局進(jìn)行優(yōu)化。
這樣可以減少產(chǎn)品訴求所需的材料量并減少材料浪費(fèi)和成本。
拓?fù)鋬?yōu)化和增材制造的融合，讓制造商得以生產(chǎn)先前無(wú)法生產(chǎn)的復(fù)雜形狀并加快成品的生產(chǎn)。
工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的收斂建模技術(shù)和創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件
如今，絕大部分的 CAD 解決方案僅接受精確幾何體，無(wú)法從創(chuàng)成式設(shè)計(jì)中修改小平面模型幾何體。
收斂建模正是解決問(wèn)題的途徑所在。
展開(kāi) 行業(yè)洞見(jiàn) | 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件如何賦予工程師超能力？
02、增強(qiáng)并鞏固現(xiàn)有的設(shè)計(jì)能力：
當(dāng)今的行業(yè)在全球化，生產(chǎn)力和熟練的勞動(dòng)力缺口方面面臨著前所未有的挑戰(zhàn) - 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)在幫助工業(yè)公司在新環(huán)境中取得成功方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
創(chuàng)成不僅能夠提供數(shù)百種設(shè)計(jì)方案，而且還融合了新興技術(shù)，例如人工智能（AI），高級(jí)分析和多物理場(chǎng)仿真，從而可以自動(dòng)評(píng)估和改進(jìn)滿足項(xiàng)目目標(biāo)的可用于制造的設(shè)計(jì)組合。最終，工程師能夠鞏固其現(xiàn)有的設(shè)計(jì)能力。
對(duì)于設(shè)計(jì)和工程而言，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的影響是巨大的 - 它從一開(kāi)始就通過(guò)準(zhǔn)確滿足客戶產(chǎn)品的需求來(lái)提高產(chǎn)品成功率，縮短上市時(shí)間和收益時(shí)間。
對(duì)于PTC來(lái)說(shuō)，我們能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)主要是因?yàn)槲覀兊?em>創(chuàng)成式設(shè)計(jì)解決方案包含了AI組件。AI通過(guò)改善并最終增強(qiáng)人類基于邏輯的設(shè)計(jì)能力來(lái)輔助創(chuàng)成設(shè)計(jì)過(guò)程。具體表現(xiàn)為：
· 在設(shè)計(jì)初期就向設(shè)計(jì)師提供有價(jià)值的反饋
· 使各級(jí)工程師都能更快地找到更好的解決方案，從而提高生產(chǎn)率
· 以人類設(shè)計(jì)師不容易實(shí)現(xiàn)的方式生成優(yōu)化效率和可制造性的設(shè)計(jì)
最終目標(biāo)是通過(guò)AI驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)來(lái)增強(qiáng)基于人的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使工程師能夠獲得以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高度差異化解決方案。
03、總結(jié):
就像超人一樣，有了創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)師和工程師就擁有了超能力。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的工業(yè)格局中，創(chuàng)成式技術(shù)使工業(yè)企業(yè)能夠探索新的，未知的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并在最深層次上推動(dòng)創(chuàng)新。
展開(kāi) Creo 7.0 | 帶來(lái)更為強(qiáng)大的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)和仿真設(shè)計(jì)功能
PTC公司CAD事業(yè)部高級(jí)副總裁Brian Thompson稱：“Creo 7.0是我們迄今為止最具創(chuàng)新力的版本之一，它使客戶能夠利用Frustum驚人的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù)，以及由Ansys提供支持、改進(jìn)后具有實(shí)時(shí)流體動(dòng)力學(xué)分析功能的Creo Simulation Live。Creo 7.0使新興技術(shù)成為我們客戶日常設(shè)計(jì)工作的一部分，徹底改變他們的數(shù)字化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程。”
Creo 7.0的推出是PTC繼最近收購(gòu)軟件即服務(wù)（Software-as-a-Service，SaaS）產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)Onshape?的開(kāi)發(fā)商O(píng)nshape之后的又一重大突破，彰顯了PTC對(duì)客戶的堅(jiān)定承諾：通過(guò)多種交付模式提供創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值。
來(lái)源于：PTC官網(wǎng)
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行業(yè)洞見(jiàn) | 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件如何賦予工程師超能力？
2、增強(qiáng)并鞏固現(xiàn)有的設(shè)計(jì)能力：
當(dāng)今的行業(yè)在全球化，生產(chǎn)力和熟練的勞動(dòng)力缺口方面面臨著前所未有的挑戰(zhàn) - 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)在幫助工業(yè)公司在新環(huán)境中取得成功方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
創(chuàng)成不僅能夠提供數(shù)百種設(shè)計(jì)方案，而且還融合了新興技術(shù)，例如人工智能（AI），高級(jí)分析和多物理場(chǎng)仿真，從而可以自動(dòng)評(píng)估和改進(jìn)滿足項(xiàng)目目標(biāo)的可用于制造的設(shè)計(jì)組合。最終，工程師能夠鞏固其現(xiàn)有的設(shè)計(jì)能力。
對(duì)于設(shè)計(jì)和工程而言，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的影響是巨大的 - 它從一開(kāi)始就通過(guò)準(zhǔn)確滿足客戶產(chǎn)品的需求來(lái)提高產(chǎn)品成功率，縮短上市時(shí)間和收益時(shí)間。
對(duì)于PTC來(lái)說(shuō)，我們能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)主要是因?yàn)槲覀兊?em>創(chuàng)成式設(shè)計(jì)解決方案包含了AI組件。AI通過(guò)改善并最終增強(qiáng)人類基于邏輯的設(shè)計(jì)能力來(lái)輔助創(chuàng)成設(shè)計(jì)過(guò)程。具體表現(xiàn)為：
· 在設(shè)計(jì)初期就向設(shè)計(jì)師提供有價(jià)值的反饋
· 使各級(jí)工程師都能更快地找到更好的解決方案，從而提高生產(chǎn)率
· 以人類設(shè)計(jì)師不容易實(shí)現(xiàn)的方式生成優(yōu)化效率和可制造性的設(shè)計(jì)
最終目標(biāo)是通過(guò)AI驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)來(lái)增強(qiáng)基于人的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使工程師能夠獲得以前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的高度差異化解決方案。
3、總結(jié):
就像超人一樣，有了創(chuàng)成式設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)師和工程師就擁有了超能力。在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的工業(yè)格局中，創(chuàng)成式技術(shù)使工業(yè)企業(yè)能夠探索新的，未知的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并在最深層次上推動(dòng)創(chuàng)新。
展開(kāi) Creo 7.0創(chuàng)成式設(shè)計(jì)，大猜想？
Frustum的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù) - 利用人工智能（AI）生成設(shè)計(jì)選項(xiàng)的方法 - 將成為PTC Creo產(chǎn)品組合的變革性補(bǔ)充。
DfAM專欄 | 產(chǎn)品點(diǎn)金術(shù)—創(chuàng)成式紋理
他們以數(shù)字化技術(shù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)革新，在設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中以算力代替人力，其中最為大眾所津津樂(lè)道的是種類萬(wàn)千的建筑表皮紋理。
圖2-1：建筑表皮
隨著創(chuàng)成式編程算法技術(shù)進(jìn)一步成熟，在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，創(chuàng)成式紋理也逐漸開(kāi)始成為重要的設(shè)計(jì)元素。包括Nike、寶馬、小米等一眾知名廠商的產(chǎn)品都在大量運(yùn)用創(chuàng)成式紋理，以求突破技術(shù)約束，優(yōu)化產(chǎn)品性能，同時(shí)提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
圖2-2 汽車(chē)概念設(shè)計(jì)/圖2-3 音箱外觀設(shè)計(jì)
商業(yè)價(jià)值
既然被稱為點(diǎn)金術(shù)，創(chuàng)成式紋理自然有其獨(dú)特的價(jià)值點(diǎn)。最明顯的優(yōu)勢(shì)是它的技術(shù)門(mén)檻，每一種算法支撐的紋理都需要一定的研發(fā)周期，相比較傳統(tǒng)外觀紋理，創(chuàng)成式紋理的復(fù)制難度大、成本高，比較容易形成市場(chǎng)壟斷。
圖3-1：算法生成的紋理變化
其次是紋理的可調(diào)節(jié)價(jià)值，跟創(chuàng)成式的其他產(chǎn)品類似，紋理也可以通過(guò)輸入條件參數(shù)的改動(dòng)而隨之變化，如果搭配增材制造技術(shù)手段，可以實(shí)現(xiàn)同種商品售出的每一件都跟隨用戶條件進(jìn)行高自由度的完全定制。另外，當(dāng)廠商進(jìn)行同系列產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，往往需要在相同的外觀中進(jìn)行局部變動(dòng)，這樣的同系列不同定位的外觀設(shè)計(jì)需求，同樣是創(chuàng)成式紋理的優(yōu)勢(shì)之一。
圖3-2：創(chuàng)成式紋理隨輸入?yún)?shù)進(jìn)行變化
最后，創(chuàng)成式紋理結(jié)合仿真技術(shù)，完全可以在滿足結(jié)構(gòu)功能要求的基礎(chǔ)上，最大化的減少材料消耗，降低生產(chǎn)成本。
展開(kāi) 電子設(shè)備兩相冷卻創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的突破性進(jìn)展
02創(chuàng)成式設(shè)計(jì)
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)是一個(gè)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)過(guò)程，只需要少量的用戶輸入和互動(dòng)，就能實(shí)現(xiàn)高性能設(shè)計(jì)。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù)通過(guò)在不同的解決方案之間進(jìn)行迭代，來(lái)探索設(shè)計(jì)空間，并在每個(gè)迭代步驟中提取相關(guān)信息，收斂出一個(gè)最佳設(shè)計(jì)。算法通過(guò)一組用戶輸入條件（如設(shè)計(jì)空間、目標(biāo)、約束條件等），尋找出不同的解決方法，并進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果來(lái)生成可能更好的解決方案，反復(fù)進(jìn)行迭代，直至找到最佳方案。通過(guò)先進(jìn)的數(shù)值模擬來(lái)評(píng)估每個(gè)可能的解決方案，優(yōu)化算法則可變得完全自主，從而將設(shè)計(jì)周期中的人機(jī)互動(dòng)降低。在設(shè)計(jì)過(guò)程的每一迭代步中將會(huì)生成新的解決方案，一些解決方案可能來(lái)源于之前的計(jì)算出的結(jié)果。由于用戶與設(shè)計(jì)過(guò)程的互動(dòng)有限，可避免設(shè)計(jì)中的人為因素影響，從而允許對(duì)設(shè)計(jì)空間進(jìn)行真正完整的探索，達(dá)到全局最優(yōu)解。
拓?fù)鋬?yōu)化是一種目前十分流行的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)策略，該優(yōu)化方法通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)空間中的材料分布來(lái)進(jìn)行的。從廣義上講，一部分冷卻空間將被轉(zhuǎn)化成為一種新材料。拓?fù)鋬?yōu)化主要優(yōu)點(diǎn)是不依賴于原始設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)空間可以自由探索。在這項(xiàng)工作中，HEM兩相模型與專有的拓?fù)鋬?yōu)化軟件[2]結(jié)合使用，可設(shè)計(jì)成一個(gè)高性能的兩相冷卻裝置。該設(shè)計(jì)過(guò)程不僅運(yùn)用了基于梯度的優(yōu)化算法，同時(shí)也考慮了制造工藝限制，比如最小特征尺寸和3D打印工藝。
03案例研究
為了驗(yàn)證所提出設(shè)計(jì)方法的可行性，本文進(jìn)行了一個(gè)案例研究。基礎(chǔ)幾何模型如圖 1所示。
圖 1：設(shè)計(jì)優(yōu)化研究的基礎(chǔ)模型
該模型為簡(jiǎn)化的兩相冷卻散熱器，稱為蒸發(fā)器，類似用于主動(dòng)冷卻的通信衛(wèi)星。研究目標(biāo)是在壓降約束和3D打印約束下，使熱源位置上的溫度最小化。
展開(kāi) DfAM | 電池冷板的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)
本文的內(nèi)容按以下順序進(jìn)行：首先介紹創(chuàng)成式設(shè)計(jì)，然后是拓?fù)鋬?yōu)化分析的步驟說(shuō)明。接下來(lái)是一系列的電池冷板研究和比較電池冷板性能的方法，這部分探討了冷板建模及其分析的假設(shè)，總結(jié)了各種冷板的性能結(jié)果。最后，本文對(duì)各種冷板設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了比較。
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)周期中，工程師直接參與從設(shè)計(jì)概念到解決方案的所有步驟。這個(gè)過(guò)程從創(chuàng)造者設(shè)想的模型構(gòu)想開(kāi)始。負(fù)責(zé)人通過(guò)建模、仿真、后處理和分析所選擇的設(shè)計(jì)來(lái)驗(yàn)證其性能。如果最終的設(shè)計(jì)沒(méi)有達(dá)到令人滿意的水平，就會(huì)產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)迭代。這種耗時(shí)的設(shè)計(jì)程序被創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù)打破了，它需要最少的用戶輸入和互動(dòng)。
只需給定系統(tǒng)要求，如設(shè)計(jì)空間、目標(biāo)和約束，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)使用人工智能 (AI) 技術(shù)自動(dòng)生成一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)。該算法根據(jù)輸入的約束探索不同的輸出，并使用收集到的信息來(lái)生成新的和可能更好的解決方案。循環(huán)往復(fù)，直到找到滿足給定約束條件的可行設(shè)計(jì)[1,2]。
當(dāng)數(shù)值模擬在設(shè)計(jì)周期中評(píng)估生成的設(shè)計(jì)時(shí)，優(yōu)化過(guò)程就變得完全自動(dòng)化。由于用戶不需要提供初始設(shè)計(jì)，整個(gè)周期中人為的影響被減少到問(wèn)題設(shè)置和最終的設(shè)計(jì)評(píng)估。將人的偏見(jiàn)從設(shè)計(jì)過(guò)程中去除，可以對(duì)設(shè)計(jì)空間進(jìn)行更徹底的探索，增加找到全局最優(yōu)設(shè)計(jì)的可能性。
使用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)
圖1拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程的流程圖
在創(chuàng)成式設(shè)計(jì)中，存在不同的技術(shù)收集和處理來(lái)自后續(xù)設(shè)計(jì)迭代的信息。一個(gè)流行的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)策略是使用拓?fù)鋬?yōu)化。對(duì)于這種技術(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)空間中的材料分布會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的設(shè)計(jì)[3,4,5]，從廣義上講，母體材料的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌牟牧希@就生成了一個(gè)新設(shè)計(jì)。
與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 (如形狀優(yōu)化) 相反，拓?fù)鋬?yōu)化不需要初始設(shè)計(jì)輸入。設(shè)計(jì)空間可以被更詳盡地探索，從而減少了設(shè)計(jì)收斂到局部最優(yōu)的風(fēng)險(xiǎn)。
展開(kāi) 重新定義制造，賦予零件“生命力”，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的八大價(jià)值
▲ 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)
? 3D科學(xué)谷白皮書(shū)
譬如大自然中的人體，人體是單一的組件來(lái)促進(jìn)流體流動(dòng)和交互結(jié)果，而這在航空航天領(lǐng)域也有類似的活動(dòng)。那么未來(lái)或許創(chuàng)成式設(shè)計(jì)還可以進(jìn)化到如何結(jié)合流體流動(dòng)和結(jié)構(gòu)功能，雖然這在創(chuàng)成式設(shè)計(jì)中目前還不是主流。
歐特克的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在研究框架創(chuàng)成系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可能在未來(lái)用于商業(yè)發(fā)布。那么創(chuàng)成式設(shè)計(jì)對(duì)制造所帶來(lái)的范式改變，最突出的有哪幾點(diǎn)呢？
1
制造感知技術(shù)
Fusion 360 中的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)包括制造感知技術(shù)，這意味著它可以生成多個(gè)受可用設(shè)計(jì)約束影響的設(shè)計(jì)選項(xiàng)。此外，減材和增材制造技術(shù)可幫助用戶了解設(shè)計(jì)的可能性。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)還可以通過(guò)創(chuàng)建人類無(wú)法想象的可加工幾何形狀來(lái)提高生產(chǎn)力。
將創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與制造無(wú)縫結(jié)合，例如此前歐特克就發(fā)布了創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的2.5軸*版本，主要用于生成突破銑削約束的設(shè)計(jì)。這使得Fusion 360用戶能夠?qū)?D打印與傳統(tǒng)的CNC銑削實(shí)現(xiàn)更好的結(jié)合。
通過(guò)Autodesk Fusion 360提供的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)功能，設(shè)計(jì)和可制造性都是內(nèi)置的。增材制造和3軸以及5軸銑削加工之間具有各自的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得這兩者之間似乎隔了難以逾越的“鴻溝”，歐特克關(guān)于創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的2.5軸版本使得任何擁有數(shù)控銑床的人都可以隨意使用這種“折衷”的設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行加工。
除了可以直接訪問(wèn)Fusion 360基于云的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)，高級(jí)仿真模擬和高級(jí)CAM功能外，歐特克Fusion 360集成工作區(qū)現(xiàn)在還提供真正的混合制造體驗(yàn)，在單一工作流程中結(jié)合了先進(jìn)的增材制造和CAM功能。
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并行工程支持
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)技術(shù)使工程團(tuán)隊(duì)能夠與制造團(tuán)隊(duì)合作，根據(jù)材料、制造方法和成本限制等參數(shù)開(kāi)發(fā)出現(xiàn)實(shí)的結(jié)果。需要在制造過(guò)程的早期跨團(tuán)隊(duì)達(dá)成共識(shí)，從而增強(qiáng)和簡(jiǎn)化工作流程。
展開(kāi) 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與增材制造，顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造模式
來(lái)源：e-works
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)（Generative Design，GD）是一個(gè)人機(jī)交互、自我創(chuàng)新的過(guò)程。根據(jù)輸入者的設(shè)計(jì)意圖，通過(guò)“創(chuàng)成式”系統(tǒng)，生成潛在的可行性設(shè)計(jì)方案的幾何模型，然后進(jìn)行綜合對(duì)比，篩選出設(shè)計(jì)方案推送給設(shè)計(jì)者進(jìn)行最后的決策。增材制造技術(shù)（Additive Manufacturing，AM）是設(shè)計(jì)師的福音，可以將復(fù)雜的設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，已成為創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的“好搭檔”。創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與增材制造的發(fā)展正在改變著設(shè)計(jì)制造的模式。
GD+AM，顛覆傳統(tǒng)
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創(chuàng)成式設(shè)計(jì)，突破設(shè)計(jì)極限
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)（Generative Design，GD）是CAD\CAE\OPT技術(shù)的融合。
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案例分享 | 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)，推動(dòng)未來(lái)計(jì)算能力
集成了FEA驗(yàn)證和生產(chǎn)的工作流程
高端半導(dǎo)體的生產(chǎn)是最先進(jìn)的技術(shù)挑戰(zhàn)之一，但它也是未來(lái)技術(shù)的推動(dòng)者。利用芯片驅(qū)動(dòng)的高性能計(jì)算能力來(lái)改善產(chǎn)品本身是合乎邏輯的。創(chuàng)成設(shè)計(jì)利用這種計(jì)算能力來(lái)生成不同的、優(yōu)化的結(jié)構(gòu)來(lái)應(yīng)對(duì)特定的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。通過(guò)將MSC Apex創(chuàng)成式設(shè)計(jì)應(yīng)用于EUV測(cè)量工具的傳感器臂優(yōu)化，取得了顯著的改進(jìn)。MSC軟件增材制造的工作流在虛擬設(shè)計(jì)和加工仿真之間良好的數(shù)據(jù)通信無(wú)需過(guò)多工作就能得到更好的整體零件設(shè)計(jì)。所有相關(guān)的目標(biāo)都得到了顯著的改進(jìn)，提高了EUV計(jì)量工具的性能-更好的仿真使未來(lái)更強(qiáng)大的芯片成為可能。.
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展開(kāi) 創(chuàng)成式設(shè)計(jì)綜述（三）之典型案例
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)（Generative Design）是通過(guò)編寫(xiě)算法和程序來(lái)設(shè)計(jì)的過(guò)程，是一個(gè)人機(jī)交互、自我創(chuàng)新的過(guò)程，具體來(lái)說(shuō)由設(shè)計(jì)師選擇生成模型的策略、編寫(xiě)算法，以人機(jī)交互的參數(shù)化建模，根據(jù)客觀的設(shè)計(jì)目標(biāo)，結(jié)合仿真、優(yōu)化方法，直到獲得最優(yōu)化的設(shè)計(jì)。
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)能夠創(chuàng)造出手動(dòng)建模所不易獲得的設(shè)計(jì)方案，它們擁有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，而增材制造技術(shù)在工業(yè)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)之一是制造復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，可以說(shuō)創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與增材制造技術(shù)是天生的“好伙伴”，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)將進(jìn)一步釋放增材制造的應(yīng)用潛能。
前兩期文章，我們介紹了創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的起源與概念，創(chuàng)成式設(shè)計(jì)的方法流程，以及軟件特征和實(shí)現(xiàn)方法。本期增材專欄，將通過(guò)創(chuàng)成式設(shè)計(jì)綜述（三）之典型案例的分享，來(lái)展現(xiàn)創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與增材制造結(jié)合的獨(dú)特魅力。
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)+ 增材制造的輪轂定制
在過(guò)去的100年里發(fā)展起來(lái)的大規(guī)模生產(chǎn)滿足了大眾的各種基本需求。以汽車(chē)為例，大規(guī)模生產(chǎn)使得家家戶戶都能夠買(mǎi)得起車(chē)，汽車(chē)作為交通工具的基本功能得以實(shí)現(xiàn)。但是，除此之外，人們其實(shí)還有更高級(jí)的需求，如：對(duì)美的追求，希望與眾不同，彰顯個(gè)性。但在大規(guī)模生產(chǎn)條件下，這些需求被大大地壓縮，人們只能從有限的選項(xiàng)（如：幾種顏色、幾種材質(zhì)、幾款樣式等）中去選擇，滿足個(gè)性化需求，對(duì)于大眾來(lái)說(shuō)，幾乎是不可能的。基于傳統(tǒng)制造工藝和傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的個(gè)性化定制就是“昂貴”的代名詞，它意味著要有設(shè)計(jì)師專門(mén)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，制造商要進(jìn)行單件制造，而單件制造的費(fèi)用可能與100件甚至1000件一樣，設(shè)計(jì)師的的設(shè)計(jì)費(fèi)用更是可能高至天價(jià)。
現(xiàn)在，隨著增材制造技術(shù)和工藝的日益成熟，增材制造生產(chǎn)1000件不同的產(chǎn)品和生產(chǎn)1000件相同的產(chǎn)品，成本幾乎不會(huì)增加，這為大規(guī)模個(gè)性化定制的實(shí)現(xiàn)提供了必要條件。但還不夠，還缺乏一個(gè)充分條件——廉價(jià)高效的個(gè)性化設(shè)計(jì) 。
展開(kāi) DfAM專欄 | 定制輪轂中的創(chuàng)成式設(shè)計(jì)
在保證不同工況條件下，強(qiáng)度滿足要求的前提下，進(jìn)一步對(duì)創(chuàng)成式生成輪轂造型進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，進(jìn)行零件減重，減少用料，降低生產(chǎn)成本，提高輪轂相關(guān)性能，得到完整輪轂設(shè)計(jì)方案。
拓?fù)鋬?yōu)化后定制輪轂方案
通過(guò)創(chuàng)成式設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證篩選、拓?fù)鋬?yōu)化的定制化輪轂方案
保證了外觀的多樣新穎，滿足不同工況下性能要求，還具備比常規(guī)方案更為輕量化優(yōu)點(diǎn)。但是無(wú)論傳統(tǒng)鑄造亦或是鍛造就很難實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)了，我們需要借助增材制造技術(shù)，完成定制化輪轂打印生產(chǎn)步驟。
通過(guò)3d金屬打印完成定制定制輪轂實(shí)物
實(shí)用新型專利號(hào)：ZL202920214026.4
通過(guò)我們利用創(chuàng)成式設(shè)計(jì)與增材制造進(jìn)行輪轂定制所做的一些嘗試中，前期可以為定制服務(wù)商歸納常規(guī)數(shù)據(jù)特征，建立基本輪轂?zāi)Ｐ停删幋a規(guī)則，合作建立定制服務(wù)平臺(tái)，用戶通過(guò)定制平臺(tái)通過(guò)調(diào)整參數(shù)完成方案定制，隨后交付生產(chǎn)商，如果方案具備鑄造量產(chǎn)潛力可以通過(guò)選定參數(shù)生成數(shù)據(jù)模型，完成量產(chǎn)輪轂設(shè)計(jì)方案快速3D打印鑄造模具生產(chǎn)試模工作，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期。
常規(guī)鍛造定制輪轂客戶可以借助這套規(guī)則選定型號(hào)生成鍛造胚體，添加輻條樣式，快速完成個(gè)人定制方案，簡(jiǎn)化定制流程。與此同時(shí)還能有效降低用戶與定制服務(wù)企業(yè)過(guò)程中溝通門(mén)檻，提高效率，減少定制服務(wù)企業(yè)所需人力。在通過(guò)創(chuàng)成式設(shè)計(jì)方法賦能常規(guī)輪轂定制模式之外，我們還可以通過(guò)創(chuàng)成式造型設(shè)計(jì)結(jié)合增材制造的新的生產(chǎn)方式將許多以往難以實(shí)現(xiàn)的個(gè)性化方案優(yōu)化，完成落地成為實(shí)際產(chǎn)品，滿足客戶更為豐富的定制化需求。
展開(kāi) Creo 7.0創(chuàng)成式設(shè)計(jì)提前看
創(chuàng)成式設(shè)計(jì)=人工智能+實(shí)時(shí)仿真（拓?fù)鋬?yōu)化）+增材制造？
