Bez udzia\u0142u sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego niekt\u00f3re symulacje po prostu nie by\u0142yby mo\u017cliwe.<\/p>\n\n\n\n
Jednak g\u0142\u00f3wnym celem tego artyku\u0142u jest zaprezentowanie nowych trend\u00f3w<\/strong> w samym podej\u015bciu do tworzenia konstrukcji przy wsparciu AI oraz o ich innowacyjnym charakterze, cz\u0119sto wykraczaj\u0105cym poza standardowe wyobra\u017cenia. Chocia\u017c mo\u017cesz mie\u0107 wra\u017cenie, \u017ce niekt\u00f3re z tych opcji mog\u0105 by\u0107 Ci znane z poprzednich wersji Twojego oprogramowania CAD, to w obliczu dynamicznego rozwoju sztucznej inteligencji staj\u0105 si\u0119 one coraz bardziej zaawansowane, co sprawia, \u017ce ich u\u017cyteczno\u015b\u0107 znacz\u0105co wzrasta.<\/p>\n\n\n\n Je\u015bli czujesz, \u017ce od d\u0142u\u017cszego czasu korzystasz z program\u00f3w CAD w spos\u00f3b rutynowy i poszukujesz nowych mo\u017cliwo\u015bci<\/strong>, poni\u017cej przedstawiam kilka narz\u0119dzi oraz nowych podej\u015b\u0107 projektowych, kt\u00f3re wkr\u00f3tce mog\u0105 sta\u0107 si\u0119 powszechnie stosowane.<\/p>\n\n\n\n W tradycyjnym procesie projektowym konstruktor przenosi sw\u00f3j pomys\u0142 na model komputerowy. Zdecydowanym ograniczeniem jest fakt, \u017ce in\u017cynier mo\u017ce stworzy\u0107 maksymalnie kilka uproszczonych koncepcji produktu ze wzgl\u0119du na znaczny czas wymagany do przygotowania ka\u017cdego z nich. Dodatkowo, propozycje na wczesnym etapie zwykle pochodz\u0105 od jednej osoby, kt\u00f3ra ma okre\u015blone tendencje projektowe, co mo\u017ce ograniczy\u0107 r\u00f3\u017cnorodno\u015b\u0107 i innowacyjno\u015b\u0107 rozwi\u0105za\u0144<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n Projektowanie generatywne jest odwr\u00f3ceniem tego procesu \u2013 tutaj konstruktor okre\u015bla dane wej\u015bciowe takie jak:<\/p>\n\n\n\n Na tej podstawie komputer za pomoc\u0105 algorytm\u00f3w opartych na sztucznej inteligencji tworzy tysi\u0105ce koncepcji i analizuje ka\u017cd\u0105 z nich. To jeden z kluczowych etap\u00f3w korzystania z funkcji projektowania generatywnego, bo gdy b\u0142\u0119dnie zdefiniujemy warunki brzegowe, to przy tego typu symulacji nietrudno o otrzymanie b\u0142\u0119dnego rozwi\u0105zania.<\/p>\n\n\n\n Zobaczmy rezultaty pracy firmy General Motors, kt\u00f3ra przy wsp\u00f3\u0142pracy z Autodesk w ramach opisywanej technologii stworzy\u0142a wspornik siedzenia, w kt\u00f3rym zapinane s\u0105 pasy bezpiecze\u0144stwa. Program utworzy\u0142 150 innowacyjnych koncepcji, kt\u00f3re zdecydowanie odbiegaj\u0105 od standardowej pude\u0142kowej formy, a bardziej przywodz\u0105 na my\u015bl metalowe obiekty z kosmosu.<\/p>\n\n\n\n Niew\u0105tpliw\u0105 zalet\u0105 takiego rozwi\u0105zania jest eksplorowanie przestrzeni projektowej w spos\u00f3b, kt\u00f3ry by\u0142by niemo\u017cliwy do osi\u0105gni\u0119cia za pomoc\u0105 ludzkiego umys\u0142u, prowadz\u0105c do powstania element\u00f3w o futurystycznym kszta\u0142cie.<\/p>\n\n\n\n Kolejnym krokiem jest zweryfikowanie otrzymanych koncepcji przez konstruktora, wybranie najbardziej trafnego modelu, a nast\u0119pnie u\u015bci\u015blenie oraz modyfikacja dotychczasowych za\u0142o\u017ce\u0144.<\/p>\n\n\n\n Rozwi\u0105zanie uzyskane w ten spos\u00f3b zazwyczaj jest produkowane za pomoc\u0105 technologii druku 3D, kt\u00f3ra cz\u0119sto stanowi integraln\u0105 cz\u0119\u015b\u0107 procesu Generative Design. Gotowy element posiada zredukowan\u0105 mas\u0119 przy jednoczesnym wzro\u015bcie wytrzyma\u0142o\u015bci, poniewa\u017c algorytm by\u0142 w stanie usun\u0105\u0107 materia\u0142 w tych miejscach, gdzie nie jest on konieczny.<\/p>\n\n\n\n Co wi\u0119cej, projektowane struktury mog\u0105 posiada\u0107 okre\u015blone w\u0142asno\u015bci aerodynamiczne czy mechaniczne ju\u017c w pocz\u0105tkowej fazie projektu, co skutkuje zmniejszeniem nak\u0142adu pracy ludzkiej, a to skraca czas potrzebny na rozw\u00f3j produktu.<\/p>\n\n\n\n Kolejn\u0105 charakterystyczn\u0105 cech\u0105 otrzymanych rozwi\u0105za\u0144 jest konsolidacja cz\u0119\u015bci. W przypadku wspomnianego wspornika fotela firmy General Motors osiem element\u00f3w zast\u0105piono jednym. Cz\u0119\u015b\u0107 jest o 40% l\u017cejsza i ma o 20% wi\u0119ksz\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107.<\/p>\n\n\n\n Po\u0142\u0105czenie projektowania generatywnego i technologii przyrostowej mo\u017ce ca\u0142kowicie odmieni\u0107 \u015bwiat produkcyjny bran\u017cy automotive<\/strong>, w przesz\u0142o\u015bci ograniczanej przez mo\u017cliwo\u015b\u0107 wytwarzania przez maszyny tylko prostych geometrii.<\/p>\n\n\n\n Daje to r\u00f3wnie\u017c nadziej\u0119, \u017ce konstruktorzy zyskaj\u0105 wi\u0119cej czasu na skupianie si\u0119 na decyzjach wy\u017cszej warto\u015bci jak np. maksymalizacja wydajno\u015bci cz\u0119\u015bci, przy jednoczesnej minimalizacji ilo\u015b\u0107 powtarzalnych zada\u0144.<\/p>\n\n\n\n Inn\u0105 funkcjonalno\u015bci\u0105 przydatn\u0105 podczas projektowania jest modelowanie behawioralne, kt\u00f3re wykorzystuje algorytmy neuronowe do analizy zachowania istniej\u0105cego modelu i przewidywania jego reakcji na zmiany parametr\u00f3w lub warunk\u00f3w. Aby lepiej zrozumie\u0107 to podej\u015bcie, rozwa\u017cmy przyk\u0142ad projektowania nap\u0119du pasowego.<\/p>\n\n\n\n Proces taki obejmuje szereg krok\u00f3w, kt\u00f3re wymagaj\u0105 uwzgl\u0119dnienia odpowiednich czynnik\u00f3w, takich jak:<\/p>\n\n\n\n Ponadto, konieczne jest okre\u015blenie odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzyosiowej oraz innych istotnych parametr\u00f3w. Bez wykorzystania modelowania behawioralnego<\/strong>, in\u017cynier musia\u0142by opiera\u0107 si\u0119 na metodzie pr\u00f3b i b\u0142\u0119d\u00f3w<\/strong>, przeprowadza\u0107 liczne analizy lub posiada\u0107 rozleg\u0142e do\u015bwiadczenie w projektowaniu nap\u0119d\u00f3w, aby dopasowa\u0107 standardowe elementy, takie jak ko\u0142a pasowe i pasy, do konkretnego projektu nap\u0119du.<\/p>\n\n\n\n W przypadku modelowania behawioralnego proces ten, b\u0119dzie sk\u0142ada\u0142 si\u0119 z trzech etap\u00f3w:<\/p>\n\n\n\n Po przygotowaniu wszystkich danych wej\u015bciowych (obci\u0105\u017cenia, momenty, napr\u0119\u017cenia, pr\u0119dko\u015b\u0107 wyj\u015bciowa nap\u0119du i wiele innych) oraz pewnych za\u0142o\u017ce\u0144 geometrycznych. kt\u00f3re umo\u017cliwiaj\u0105 obserwacj\u0119 zachowania, przeprowadza si\u0119 symulacj\u0119<\/strong>, jak model reaguje na zmiany w parametrach. W rezultacie otrzymywanych jest wiele scenariuszy z r\u00f3\u017cnymi konfiguracjami<\/strong> wej\u015bciowych parametr\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n W przypadku nap\u0119du pasowego in\u017cynier mo\u017ce zbada\u0107, jak zmiany w d\u0142ugo\u015bci pasa lub obci\u0105\u017cenie wp\u0142ywaj\u0105 na jego stabilno\u015b\u0107 i wydajno\u015b\u0107. Dzi\u0119ki modelowaniu behawioralnemu tworzy si\u0119 funkcje analizy, kt\u00f3re automatycznie oceniaj\u0105 parametry dla r\u00f3\u017cnych konfiguracji. Na podstawie wynik\u00f3w tych analiz mo\u017cna \u0142atwo wybra\u0107 najbardziej optymalne rozwi\u0105zanie<\/strong> spe\u0142niaj\u0105ce wymagania dotycz\u0105ce wydajno\u015bci i kompaktowo\u015bci.<\/p>\n\n\n\n Skoro sztuczna inteligencja wspiera\u0142a projektowanie w ka\u017cdej z opisanych do tej pory metod, dlaczego wyodr\u0119bnia si\u0119 AI-Assisted Design jako osobn\u0105 kategori\u0119? Chc\u0105c lepiej zrozumie\u0107 AI Assisted Design, musimy zauwa\u017cy\u0107 r\u00f3\u017cnorodne aspekty, w jakich poj\u0119cie \u201ewsparcie\u201d odgrywa kluczow\u0105 rol\u0119.<\/p>\n\n\n\n W kontek\u015bcie wspomnianego wcze\u015bniej projektowania generatywnego m\u00f3wimy o tzw. AI Driven Design<\/strong> \u2013 rozwi\u0105zaniu o wysokim stopniu autonomii<\/strong>, kt\u00f3re mo\u017ce samodzielnie generowa\u0107 i optymalizowa\u0107 projekty, dzia\u0142aj\u0105c jako g\u0142\u00f3wny \u201ekonstruktor\u201d.<\/p>\n\n\n\n A co w sytuacji, gdy potrzebujemy bardziej standardowych cz\u0119\u015bci, bazuj\u0105cych na dobrych praktykach pochodz\u0105cych z naszego zak\u0142adu produkcyjnego, ale chcemy zaoszcz\u0119dzi\u0107 troch\u0119 czasu? AI-Assisted Design to narz\u0119dzie, kt\u00f3re s\u0142u\u017cy bardziej jako wsparcie konstruktora, oferuj\u0105c pewne rekomendacje i pomagaj\u0105c w automatyzacji projektowania oraz optymalizacji konstrukcji, ni\u017c wykonuje za niego prac\u0119. Bazuje na historycznych projektach, materia\u0142owych bazach danych, modelach 3D, dokumentacji projektowej i wynikach symulacji. Co wa\u017cne, jego skuteczno\u015b\u0107 jest zwi\u0119kszana przez integracj\u0119 z systemami do zarz\u0105dzania cyklem \u017cycia produktu (PLM).<\/p>\n\n\n\n Przeanalizujmy uproszczon\u0105 sytuacj\u0119, jak mogliby\u015bmy u\u017cy\u0107 opisywanego narz\u0119dzia do projektu kompozytowej pod\u0142ogi w poje\u017adzie. Analiz\u0119 nale\u017cy rozpocz\u0105\u0107 od zdefiniowania i wprowadzenia wymaga\u0144 projektowych takich jak:<\/p>\n\n\n\n Korzystaj\u0105c z funkcji AI Assisted Design, otrzymamy sugestie materia\u0142\u00f3w na podstawie wcze\u015bniejszych projekt\u00f3w lub znanych w\u0142a\u015bciwo\u015bci kompozyt\u00f3w.<\/p>\n\n\n\n Gdy ustalimy wst\u0119pnie poszczeg\u00f3lne materia\u0142y kompozytu, rozpoczynamy etap modelowania. Podczas tworzenia geometrii narz\u0119dzie mo\u017ce nam automatycznie zarekomendowa\u0107<\/strong> takie parametry jak grubo\u015b\u0107 warstw kompozytu czy uk\u0142ad w\u0142\u00f3kien zgodnie ze zdefiniowanymi wcze\u015bniej wymogami. Nast\u0119pnie AI-Assisted Design mo\u017ce by\u0107 pomocny przy wykonywaniu analizy metod\u0105 element\u00f3w sko\u0144czonych (FEA). Asystent zaproponuje optymalizacj\u0119 konstrukcji, sugeruj\u0105c zmiany w geometrii lub rozmieszczeniu materia\u0142\u00f3w, w celu uzyskania jak najlepszych wynik\u00f3w symulacji.<\/p>\n\n\n\n Na koniec program mo\u017ce automatycznie wygenerowa\u0107 dokumentacj\u0119 techniczn\u0105, bazuj\u0105c na dw\u00f3ch \u017ar\u00f3d\u0142ach. Pierwsze czerpie \u201einspiracj\u0119\u201d z rysunk\u00f3w, kt\u00f3re znajduj\u0105 si\u0119 ju\u017c w naszym systemie, drugi natomiast generuje automatycznie rysunek na bazie geometrii i funkcji programowych.<\/p>\n\n\n\n Podsumowuj\u0105c, takie narz\u0119dzie sprawdza si\u0119 szczeg\u00f3lnie efektywnie w firmach, gdzie projekty s\u0105 w miar\u0119 powtarzalne \u2013 tzw. \u201etakie same, tylko inne<\/strong>\u201d :).<\/p>\n\n\n\n Podobne funkcje obecne s\u0105 w oprogramowaniu 3D od lat jako pojedyncze opcje. Obecnie zyskuj\u0105 na znaczeniu dzi\u0119ki dynamicznie rozwijaj\u0105cej si\u0119 technologii AI i ML, staj\u0105c si\u0119 coraz bardziej u\u017cyteczne i tworz\u0105c kompleksowy \u0142a\u0144cuch wspieranych operacji zamkni\u0119tych w jednym poj\u0119ciu okre\u015blanym jako \u201eAI-Assisted Design.<\/p>\n\n\n\n Z ka\u017cdym dniem pojawia si\u0119 coraz wi\u0119cej nowych narz\u0119dzi i metodologii projektowania opartych na sztucznej inteligencji. Otwarta g\u0142owa i elastyczno\u015b\u0107 wobec dynamicznych zmian s\u0105 niezwykle cenione w pracy in\u017cyniera. Nawet je\u017celi Twoje do\u015bwiadczenia ze wsparciem przez AI podczas pracy by\u0142y dotychczas sporadyczne lub, co gorsza, negatywne, gor\u0105co zach\u0119cam do ponownego ich przetestowania, gdy\u017c z ka\u017cdym dniem staj\u0105 si\u0119 one coraz bardziej efektywne. Uczymy i rozwijamy si\u0119 nie tylko my, ale i AI<\/strong> \ud83d\ude42<\/p>\n\n\n\n Je\u015bli zastanawiasz si\u0119, czy warto po\u015bwi\u0119ci\u0107 czas na nauk\u0119 kolejnego programu CAD, by\u0107 mo\u017ce teraz nadszed\u0142 czas, aby przyjrze\u0107 si\u0119 bardziej globalnym zmianom w samym podej\u015bciu do projektowania<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n ***<\/p>\n\n\n\n Wi\u0119cej artyku\u0142\u00f3w dotycz\u0105cych sztucznej inteligencji<\/a> oraz in\u017cynierii<\/a>, znajdziesz na naszym blogu. <\/p>\n\n\nProjektowanie generatywne<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\n
![\"Koncepcje](\"https:\/\/sii.pl\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Koncepcje-modelu-wspornika-siedzenia-zaproponowane-przez-program-CAD.jpg\")
<\/a>Rola konstruktora<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Modelowanie behawioralne<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
<\/a>\n
\n
Projektowanie wsparte sztuczn\u0105 inteligencj\u0105 \u2013 AI-Assisted Design<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Praktyczne wykorzystanie AI-Assisted Design<\/h3>\n\n\n\n
\n
Podsumowanie <\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\u0179r\u00f3d\u0142a<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\n