什麼是生成式設計（Generative Design）？

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生成式設計可能會改變製造業的格局。它可以成為你製造過程中的優勢，並可以使各行各業的公司受益。我們看看什麼是生成設計及其工作方式。

生成設計是一個迭代設計過程（iterative design process），涉及到軟件，該軟件將生成一定數量滿足指定模型製作條件的3D模型設計。這是一種電腦輔助計算方法，根據定義的實際模型設計條件的迭代設計過程。設計師或工程師將參數，製作，預期的輸出，要求，材料和製造方法輸入到生成的設計軟件中。該軟件將會探索解決方案的所有可能性和排列，該軟件將設計多個解決方案。

生成設計是獲得優化零件的有效方法：可以製造更輕的零件，並且可以幫助整合和獲得更耐用的零件。這技術可以創建完美的優化設計，使用生成設計算法與設計優化技術是不同的！實際上，設計優化通過從現有文件中刪除材料，優化產品的形狀，提高其強度，散熱性或重量來改善零件和設計。對於生成工程設計，你不需要完成的設計，只需基本的信息和要求，就可以探索各種可能性的設計空間！

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通常，工程師和設計師將不得不考慮幾個需求來開發項目。生成的設計過程無需從頭開始進行設計，而可以告訴生成式設計軟件完成什麼，你可以設置設計目標並提及所有可以使用的參數。無需幾何圖形即可啟動項目。然後，該軟件將為你提供成百上千的設計選項，AI還可以對設計進行深入分析，並確定哪一個是最有效的！該方法非常適合探索設計可能性以獲得最佳零件。

生成式設計的軟件使用雲端計算和機器學習的功能來探索新的解決方案集。它測試並從所有迭代中了解什麼有效，什麼無效。生成式設計可作為某些CAD軟件的一部分使用，例如Autodesk的Fusion 360 CAD軟件，PTC的Creo和Siemen的NX。

但是，具體來說，生成設計必須做什麼？生成式設計軟件基於AI（人工智能）算法，根據您的模型製作條件尋找最佳設計。除了這些信息之外，你不需要任何其他信息即可開始您的項目。該過程的第一步將是輸入不同的數據和有關你需要生成的設計的信息：

有關物理製作條件的信息：這是創建設計時要提供的基本信息。這些零件的重量和尺寸應該是多少或該零件不應佔據哪些區域等等。有關力，壓力和負載的信息，這將有助於算法確定零件需要加固的地方以及承受應力的區域。

有關材料的信息，並且在創建此零件時可能會考慮這些信息。這將有助於生成式軟件了解可用於創建文件的設計自由度。這樣，該軟件將在高應力區域添加材料，而在低應力區域減少材料。有關製造過程的信息，你將使用3D打印還是CNC加工？這些信息是必不可少的，因為它必須是可製造的設計，並且每種技術都必須具有其特殊性。由於所有這些條件，軟件將能夠製作多個設計。之後，工程師或設計師將根據自己的標準和經驗選擇設計。獲得所有這些不同的解決方案可以比較不同的可能性。生成式設計軟件實際上是依靠人工智能和機器學習來模仿自然界的進化設計方法。

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實際上，所有部門都可以從生成設計過程中受益。由於其對生產力的巨大影響，汽車，航空航天，工業機械，建築或消費品等創新領域都可以從此技術提供的設計探索中受益。

使用生成式設計消除了人類創造力的所有精神界限。它會創建你可能從未想過的設計和幾何。生成式設計是獲得創新設計選項的好方法。這對於汽車和航空航天等行業來說是一個巨大的優勢，從而降低了總體維護和製造成本。這些製造技術提供的設計自由度允許整個組件由一個零件代替。通過使用生成設計，你可以節省時間並減少工作量，該軟件將為你生成設計，從而提高你的生產率。所有這些優點也會影響你的整體生產成本，更少的材料，更快的設計開發，創新和已經優化的設計將為你的項目節省時間和金錢。