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El diseño generativo demuestra que "el futuro es ahora" para los ingenieros

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El diseño generativo adopta un enfoque de la ingeniería que nunca antes habíamos visto en el ámbito digital. Replica un enfoque evolutivo del diseño, considerando todas las características necesarias. Combine esto con la computación de alto rendimiento y la nube, y se quedará con capacidades que los ingenieros nunca pensaron que tendrían.

La forma en que los ingenieros diseñan está siendo cuestionada con nuevas herramientas de diseño generativo. Si es ingeniero y aún no ha visto alterados sus flujos de trabajo, prepárese para el futuro que se avecina.

La aparición de algoritmos prácticos de inteligencia artificial ha permitido la posibilidad de incorporar herramientas de diseño generativo. Eso significa que los ingenieros pueden crear miles de opciones de diseño inherentes a su diseño digital y elegir qué diseño satisface al máximo sus necesidades. Desde aquí, puede resolver las limitaciones de fabricación y, en última instancia, crear mejores productos.

Si ha estado en el espacio de diseño de ingeniería y CAD durante algún período de tiempo, sabrá que el diseño generativo ha sido durante mucho tiempo una palabra de moda en la industria. Para el ingeniero de todos los días, puede parecer que el uso práctico de la tecnología está muy lejos en el futuro y no puede ser algo de lo que preocuparse. Eso no podría estar más lejos de la verdad.

Empresas como Under Armour, Airbus, Black & Decker y otras corporaciones masivas están adoptando el diseño generativo como una tendencia que da forma al futuro de la industria de la ingeniería. Permite a los ingenieros ceder las riendas a su software CAD para encontrar orgánicamente las mejores soluciones para un conjunto determinado de limitaciones. Aumenta la imaginación del ingeniero.

A través del diseño generativo, la colaboración con la tecnología puede ser orgánica y fluida. Da como resultado ideas que son mejores que las que se le ocurren por su cuenta, y productos que son más livianos y cumplen mejor sus directivas. Simplemente da como resultado mejores ingenieros.

Dicho todo esto, escaparemos del bullicio llamativo en torno a la tecnología y veamos qué es realmente posible.

¿Qué puede hacer?

El diseño generativo es una herramienta que utiliza el aprendizaje automático para imitar un enfoque de diseño similar a la naturaleza. Interactúa con los ingenieros permitiendo que los parámetros de diseño de entrada resuelvan problemas. Si tiene cargas en ciertas ubicaciones, debe mantener ciertos espesores de material, o incluso mantener ciertos costos, todo eso se puede alimentar a las herramientas de diseño generativo.

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Después de presionar Ejecutar y dejar que los algoritmos hagan lo suyo, se quedan con diseños generativos que cumplen con sus criterios de entrada. A partir de ahí, puede recorrer, elegir qué diseño es el más optimizado para sus objetivos finales de diseño y modificarlo desde allí. En esencia, lo lleva por un atajo digital para optimizar el diseño perfecto.

Las ventajas del diseño generativo se hacen evidentes cuando se considera lo que se necesita para comenzar con cualquier diseño. Aborda los problemas con una comprensión general de lo que debe hacer su diseño, pero se deja a sus propios dispositivos creativos para encontrar una solución. En lugar de comenzar un diseño basado en la idea que tiene en mente, puede comenzar descargando esos datos en una computadora y permitiendo que inicie el proceso de diseño.

Uno de los mejores ejemplos de cómo esta metodología y, por lo tanto, los flujos de trabajo generativos se pueden implementar de manera práctica, es examinar cómo construir una silla. En lugar de comenzar con algunos bocetos, crear varios diseños y elegir el mejor, puede comenzar alimentando una computadora con algunas restricciones. Ingrese el costo, el peso que necesita soportar y el material que le gustaría que hiciera su silla. Luego, la computadora puede ofrecer miles de opciones de diseño que tienen en cuenta la capacidad de fabricación para que usted seleccione. Esto es lo que ofrece el diseño generativo al ingeniero moderno.

Refinando aún más el generativo

El verdadero diseño generativo es un software que utiliza el poder de la computación en la nube y el verdadero aprendizaje automático para proporcionar conjuntos de soluciones al ingeniero. Esto está en marcado contraste con las herramientas que hemos visto antes, como la optimización de topología, el entramado u otras herramientas CAD similares. Todas estas herramientas anteriores mejoran los diseños existentes, mientras que generative crea un nuevo diseño.

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El diseño generativo también es diferente de otras herramientas CAD existentes en que puede considerar la capacidad de fabricación. Si alguna vez ha utilizado herramientas como la optimización de topología u otras herramientas "generativas" sofisticadas, probablemente se haya quedado con un producto final que se ve bien en el papel pero que no se puede fabricar fácilmente en el mundo real.

Junto con esta consideración de la capacidad de fabricación, el verdadero diseño generativo tiene en cuenta la simulación durante todo el proceso de diseño. En la parte frontal, eso significa tener en cuenta su método de fabricación, y el software se encargará de simular la viabilidad de un diseño determinado. Esto solo produce diseños que cumplen con los criterios simulados necesarios y se pueden fabricar.

Diseño generativo en el mundo real

El diseño generativo es una nueva herramienta a la vanguardia de la tecnología de ingeniería, pero las empresas ya están aprovechando al máximo lo que tienen delante. En particular, Airbus utilizó el diseño generativo para rediseñar las particiones de sus aviones. El resultado fue un aligeramiento impactante que redujo el 45% del peso de la pieza.

Las herramientas de diseño generativo también se han utilizado para diseñar cosas que tradicionalmente no se considerarían como diseño de productos. Los arquitectos han utilizado la herramienta para crear el mejor edificio de oficinas de diseño de oficinas en Toronto. Los algoritmos tienen en cuenta los deseos y necesidades de los empleados, e incluso sus preferencias sobre dónde trabajan.

Las herramientas generativas presentaron 10,000 opciones para el espacio y los arquitectos las clasificaron para encontrar la mejor opción. Es la fusión definitiva de diseño humano-computadora.

Los ejemplos de diseño generativo que se utilizan de esta manera son cada vez más comunes, y esta herramienta se está integrando aún más en nuestros flujos de trabajo como ingenieros. La forma en que se fabrican y diseñan los productos se mejora continuamente mediante programas que darán forma a nuestro futuro. El futuro de hacer cosas avanza a un ritmo vertiginoso.


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