Společnost Autodesk je již řadu let průkopníkem rychle se rozvíjející oblasti tzv. generativního designu – způsobu konstruování, ve kterém člověk zadává pouze vstupní požadavky navrhovaného dílu či stavby, ne jejich konkrétní tvar a materiál – počítač pak sám navrhuje různé tvary, analyzuje je, vytvoří a doporučí optimální tvar dílu splňujícího zadané požadavky (například pevnost, přenesený výkon, únosnost, oslunění apod.).
Nástroje generativního navrhování jsou již rutinně využívány řadou firem, především z oblasti automotive a v letectví. Principy generativního designu, návrhu tvaru jen ze zadaných hraničních parametrů, se ale uplatňují i ve stavebnictví – např. návrh dispozic kanceláří, domů nebo bytových jednotek.
Proces generativního navrhování podstatným způsobem urychluje postupy uvádění výrobků na trh (Time-to-market). V iterační fázi návrhu automaticky ohodnotí vyrobitelné varianty a příprava výroby tak může probíhat již jen na předem oklasifikované variantě.
Nástroje generativního designu (GD) jsou již delší dobu k dispozici v aplikacích Autodesk Within, Project Dreamcatcher nebo Autodesk Netfabb. Významným krokem zpřístupňujícím nástroje generativního navrhování běžným konstruktérům ale bylo nedávné zahrnutí funkcí GD do konstrukční aplikace Autodesk Fusion 360. V ní je nyní přístupný modul “Generative Design”, umožňující přejímat vstupní geometrii z Fusion 360 (a tedy i z jakékoliv jiné CAD aplikace). Díky podmínkám vyrobitelnosti a zpracování generativního návrhu lze model využít i pro klasické způsoby výroby obráběním nebo kombinované hybridní typy výroby.
Cloudové nástroje pak z těchto podkladů a z dalších výchozích podmínek vytvoří (“vymyslí”) zcela nový tvar, resp. sérii vhodných tvarů pro porovnání parametrů a volbu optimálního výsledku z nabízených variant. Výpočty jednotlivých variant a stažení výsledného 3D modelu jsou tarifikovány tzv. cloud kredity nebo lze využít “all-you-can-eat” licenci v rámci Generative Design Extension.
Strojový návrh optimalizovaných skladeb stavebních prvků nebo zařizovacích předmětů je od verze 2021 také součástí BIM aplikace Autodesk Revit (v sadě AEC Collection). Po zadání návrhových kritérií – např. maximalizace využité plochy, oslunění, minimalizace docházkové vzdálenosti – můžete využít strojově generovaných variant pro nalezení optimálního návrhu.
Ukázka využití:
Možnosti generativního navrhování v projekční praxi – urbanismus, budovy, rozmístění místností, apod. Viz původní Project Refinery a Project Fractal.
Výrobci stále hledají způsoby, jak získat konkurenční výhodu pomocí inovací a urychlení vývoje nových produktů. Generativní navrhování nabízí výrobcům lepší návrhová řešení, poskytující chytřejší výsledky při podstatně nižších nákladech.
Jaké výhody generativní navrhování přináší?
- Zvýšená produktivita – rychlé získání tisíců iterací
- Lepší využití lidských zdrojů – drazí zaměstnanci nejsou vázáni rutinními a opakovanými úkoly
- Nižší náklady – simulace a testování jsou vestavěné do procesu návrhu, což šetří drahé výrobní změny
- Zvýšená kreativita – algoritmy vytvářejí netradiční a organické formy zcela mimo rámec představivosti lidí
- Zvýšená spokojenost a loajalita zákazníků – vyšší kvalita designu a výkonnosti umožní dodávat kvalitnější výrobky
- Nižší uhlíková stopa – snížené množství odpadu a energie ve výrobních a logistických procesech
Prostředí modulu Generative Design ve Fusion 360:
Varianty vygenerovaných tvarů a jejich parametry:
Výsledný 3D model v interaktivním prohlížeči (vyžaduje browser s WebGL):
Videa s ukázkami použití produktů Autodesk pro generativní navrhování:
