Oprogramowanie projektuje produkty, symulując ewolucję

Oprogramowanie, które może rozwijać nowatorskie projekty komponentów, może pomóc projektantom i inżynierom poprzez automatyzację części procesu twórczego.





Lądownik księżycowy wydrukowany w 3D

Wsporniki do lądownika księżycowego zaprojektowane przez Autodesk dla firmy Moon Express przy użyciu Dreamcatchera.

Autodesk opracował oprogramowanie do projektowania wspomaganego komputerowo, zwane łapacz snów , w ciągu ostatnich siedmiu lat. Ta kalifornijska firma już produkuje oprogramowanie 3D, które jest szeroko stosowane w architekturze, inżynierii, animacji i innych branżach. Ale Dreamcatcher przyjmuje nowatorskie podejście znane jako projektowanie generatywne. Wśród kilku podejść wykorzystuje algorytmy naśladujące proces ewolucji do tworzenia nowych projektów po rozpoczęciu z listą parametrów wybranych przez użytkownika.

Dreamcatcher pokazuje, jak nawet branże kreatywne mogą zostać zmienione przez automatyzację (patrz Jak technologia niszczy miejsca pracy ). Projektanci martwią się, że odbierze im to pracę i [wątpią], czy może stworzyć piękno, przyznaje starszy dyrektor ds. badań projektowych w Autodesk, Mark Davis.



Symulowany proces ewolucji Dreamcatchera rozpoczyna się od oprogramowania oferującego zestaw potencjalnych rozwiązań problemu postawionego przez użytkownika. Następnie oprogramowanie tworzy nową generację rozwiązań, łącząc najlepsze z tych projektów, wybrane przez użytkownika, i dodając losowe warianty. Oprogramowanie może powtórzyć ten proces, aby wyprodukować tysiące projektów (patrz Wybór nienaturalny ).

Kiedy projektant produktu lub inżynier wprowadza cele projektowe — wraz z parametrami, takimi jak materiały, kryteria wydajności i ograniczenia kosztowe — do Dreamcatchera, wyniki mogą nie przypominać konwencjonalnych projektów. Na przykład poproszony o stworzenie krzesła, Dreamcatcher może wyprodukować nogi wykonane ze zbiegu przeplatających się rusztowań, a nie zwykłych solidnych.

Krzesła produkowane w 3D

Trzy projekty krzeseł wyprodukowane przez oprogramowanie Autodesk.



Oprogramowanie do projektowania generatywnego działa od 30 lat głównie na marginesie, mówi Hod Lipson , ekspert w dziedzinie wytwarzania 3D na Uniwersytecie Cornell. Jak mówi, hollywoodzcy animatorzy, twórcy gier i artyści komputerowi stworzyli dzięki niej piękne, wyszukane efekty, dodając, że prawdopodobnie stanie się to bardziej powszechne, ponieważ uzupełnia elastyczność oferowaną przez drukowanie 3D.

Projektanci firmy Autodesk wykorzystali Dreamcatcher do zaprojektowania unikalnego wahacza z włókna węglowego — elementu zapewniającego tylne zawieszenie — dla superszybkiego motocykla elektrycznego LS-218, wyprodukowanego przez Lightning Motorcycles z San Carlos w Kalifornii.

Dreamcatcher był zasilany plikami normalnego wahacza, który został wyprodukowany przez wcześniejsze wersje oprogramowania CAD. Projektanci uwzględnili także szerokość opony z prześwitami, siły, które wiązałyby się z wagą rowerzysty, dostępne materiały, siły wiatru i grawitacji oraz ograniczenia rozmiaru. Dreamcatcher wyrzucił projekt wahacza wykonanego z pustych, przecinających się trójkątów pokrytych włóknem węglowym.



Dzięki projektowaniu generatywnemu można tworzyć rzeczy, które są strukturalnie silniejsze z perspektywy inżynierskiej, mówi John Maeda, wybitny projektant i partner w firmie venture capital Kleiner Perkins Caufield & Byers. Projektowanie generatywne to żywiołowe pole odkryć, z którego wynika wiele dobrych rzeczy.

Lightning Motorcycles oczekuje, że wahacz poprawi przyspieszenie LS-218, osiągi na zakrętach i przewidywalność. Jeśli sprawdzi się dobrze w testach drogowych i wyścigach, rowery z wahaczem z włókna węglowego zostaną wysłane w przyszłym roku.

Dreamcatcher był do tej pory używany do wykonania zaledwie kilku innych funkcjonalnych komponentów, w tym wspornika statku kosmicznego i ramy roweru. Autodesk ma jednak nadzieję, że branże od architektury po budownictwo przyjmą oprogramowanie generatywne po jego komercjalizacji.



ukryć