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创成式设计是一种参数化建模方式，在设计的过程中，当设计师输入产品参数之后，算法将自动进行调整判断，直到获得最优化的设计。创成式设计将激发设计师通过手动建模不易获得的思想灵感，创造出拥有不寻常的复杂几何结构设计作品。3d打印技术由于可以将复杂的设计转化为现实，注定已成为创成式设计的“好伙伴”。
如今不仅仅是欧特克、西门子、Altair这些软件“大咖”在强化创成式设计对推动增材制造的重要性。3D打印公司Desktop Metal也在开发自己的创成式设计软件，并将其名为人工智能建模系统。
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最近3D打印公司Desktop Metal研发出了一种新型人工智能建模系统Live Parts，该系统可以让用户通过本地的CAD程序导入约束数据，然后自动对部件进行设计，将数据自动处理后再进行3D打印，从而省略掉了在实际工作中之前必须要进行的3D打印任务。不过，就像生活中所有的事情一样，这项技术目前来看也没有我们想象中那么美好。实际上，这套人工智能系统有两个部分依然还处于实验性阶段，而且目前只针对solidworks用户开放。
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Live Parts采用了一种新的方法生成设计草图，通过应用形态原理和先进的模拟来形成坚固、轻量级的部件。”Desktop Metal公司首席技术官Jonah Myerberg表示。“Live Parts的部件是由自然激发算法驱动，这些算法会导致零件自动增加和适应，并且基于它们的功能和环境进行调整。它由一个图形处理器加速的多物理引擎驱动，Live Parts在几分钟内从单个构造中变大，并自动产生设计文件。这使用户能够迅速认识到人工智能制造的全部潜力，包括材料和成本效率。”
当其它工具模拟多个静态负载情况时，Live Parts需要考虑过渡的动态因素，以适应现实世界中出现的压力。Myerberg说:“Live Parts是由一个加速的、多物理引擎驱动。这给Live Parts提供了模拟过渡动力力量的独特能力，比如高频振动和低频振荡，以及自动生成的部件。这些部件能够实时地生长和适应这些变化的力量，就像真实世界的生物在不断变化的环境中成长一样。其结果是，这些部件的压力都非常均匀，材料效率高，强度高，重量轻。”
–—- Review
目前创成式设计运用到商业化的增材制造领域最典型的例子是空客的仿生学结构隔离舱。这个案例让人看到了如何通过算法来自动完成建模过程，从而替代人工无法完成的计算量。
机舱的亮点在于仿生结构，不仅更轻，而且更强。比原来的结构轻55磅，由于重量减轻效率，这将带来高达96000吨的二氧化碳排放量的减少。而如果未来将该结构扩展到整个机舱，其节约将更为惊人，相当于每年减少465,000吨的二氧化碳排放量，好比陆地上减少了96,000辆汽车对大气的污染。由此，我们可以感受到创成式设计，正在改变设计和制造的未来…而目前比较著名的创成式设计软件包括欧特克的Within，欧特克的Dreamcatcher，西门子的Solid Edge ST10等。
CAD设计技术的应用经历了三个时期。在最早期的文档时代，CAD只是通过计算机辅助设计的手段将产品绘制记录下来，不管是二维的几何图形还是三维的产品模型，都是基于覆盖式、经验式的文档操作；在优化时代，三维CAD开始逐渐成为主流，不管是在建造业还是制造业，工程师可以通过真实准确的数字化模型，借助三维可视化的设计工具，以及仿真分析工具，让设计结果越来越优化；随着移动互联网的快速发展，如今的设计师和工程师需要越来越多的洞察用户需求，让产品更加富有创意和个性化，这意味着CAD设计将变得更加互联化和智能化。这也是欧特克等企业致力于推动创成式设计技术发展的重要原因。
总体来说，在未来的创成式设计中，还将融合人工智能、虚拟现实、3D打印、机器学习等新兴技术，将设计过程变得更加智能，让设计的门槛进一步降低。
(责任编辑：中国3D打印网) |
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发表于 2018-2-16 00:22:13