TPL: single.php
TPL: content-single.php

Generative design dalam manufaktur mengubah industri saat ini

Generative design di bidang manufaktur menawarkan cara baru untuk merancang objek buatan yang akan menghemat waktu, biaya, dan sumber daya.

Desain generatif adalah teknologi yang mengevaluasi dengan cepat berbagai desain yang tak terhitung jumlahnya terhadap kriteria proyek, lalu membuang desain yang tidak optimal dan menyoroti yang terbaik mempercepat proses desain.

Ini adalah teknologi pembelajaran mesin yang memahami persyaratan rekayasa masukan dan menyarankan ide terbaik sesuai dengan parameter tersebut. Sistem dapat menghasilkan banyak iterasi yang memenuhi kriteria tersebut dengan menerapkan batasan massa, kekuatan, fleksibilitas, atau metrik kinerja lainnya pada algoritma desain generatif.

Desain generatif sangat berharga dalam desain dan manufaktur untuk membantu membuat ide atau melakukan pivot lebih cepat dan lebih hemat biaya. Ini juga merupakan cara baru untuk mengotomatisasi manufaktur bagi industri.

Menggunakan Generative design dalam manufaktur

Metode dan peralatan seperti pengecoran, cetakan injeksi, mesin bubut, dan perangkat CNC sudah menjadi bagian penting dalam manufaktur. Hingga taraf tertentu, hal ini telah mengarahkan desain untuk peralatan dan produk saat ini karena kendala fisik yang ditimbulkannya.

Desain generatif memberi produsen alat lain untuk mengeksplorasi desain produk dan komponen. Dan hal ini dapat membuka potensi dan kemampuan yang tak tertandingi bila dikombinasikan dengan teknologi lain seperti manufaktur aditif, permesinan multisumbu, dan pencetakan injeksi.

Dengan manufaktur aditif, Anda dapat membuat prototipe produk dengan cepat menggunakan bahan uji dan menyempurnakan desain sebelum memindahkannya ke lingkungan produksi langsung.

Dalam hal pencetakan atau pengecoran injeksi, menemukan keseimbangan massa dan kekuatan biasanya sangat penting dalam memilih logam dan paduan untuk bagian dan struktur produksi akhir.

Desain generatif terkenal karena meniru bentuk organik dan kerangka, tetapi ini bukan hanya untuk pertunjukan. Bentuk-bentuk yang terinspirasi secara alami ini mengungkapkan strategi desain yang cerdas untuk menjaga kekuatan suatu objek sekaligus mengurangi material yang dibutuhkan. Dan jika Anda memproduksi bahan cor seperti logam pada skala industri, penghematan biayanya sangat besar.

Ketika dikombinasikan dengan teknik aditif dan metode manufaktur tradisional, desain generatif dapat menyarankan objek yang lebih besar dan lebih kompleks daripada yang mungkin dilakukan sebelumnya.

Manufaktur tradisional sering kali melibatkan perakitan beberapa komponen, yang dapat mengorbankan kekuatan. Sebaliknya, desain generatif mengoptimalkan struktur, berpotensi menggunakan lebih sedikit material, dan dapat menganalisis material alternatif untuk meningkatkan kinerja.

Manfaat Generative design

Generative design hemat biaya tetapi juga membantu Anda bekerja lebih baik, menguntungkan desain dan manufaktur dengan cara yang mungkin terlihat jelas atau mengejutkan. Penggunaan Generative design dapat:

Mengurangi biaya

Pertimbangkan komponen logam atau plastik sederhana. Desain generatif dapat membantu merancang komponen tersebut dengan menggunakan lebih sedikit material saat melalui proses produksi atau pengecoran CNC, sambil mempertahankan integritas dan kekuatan struktural.

Dalam dunia di mana waktu adalah uang, membuat prototipe desain terbaik lebih cepat dengan menggabungkan desain generatif dan manufaktur aditif dapat berarti penghematan biaya yang lebih besar.

Terlebih lagi, jika Anda menggabungkannya dengan robot manufaktur generasi baru yang lebih cerdas, lebih cepat, dan lebih responsif yang digunakan saat ini, desain generatif juga menawarkan potensi penghematan selama tahap produksi. Secara khusus, desain generatif memiliki dampak awal dalam mengoptimalkan efektor akhir robot perangkat di ujung lengan robot yang berinteraksi dengan lingkungan, seperti pemotong frais atau pistol cat sehingga sel robot dapat membawa muatan yang lebih efisien.

Tingkatkan kinerja

Dengan kata lain, alih-alih hanya menghilangkan kelebihannya, material yang sudah ada dapat disusun ulang atau disusun kembali menjadi bentuk baru atau material yang berbeda dapat digunakan untuk membuat objek yang sama berfungsi lebih baik sambil mempertahankan bentuk atau ukuran esensialnya.

Berinovasi lebih baik dan lebih cepat

Generative design tidak menggantikan desainer manusia; ia membantu mereka. Seperti pekerja magang yang sangat terampil, ia akan memberikan saran yang dapat mengarahkan desain ke jalur baru, menghasilkan cara baru dalam mengerjakan berbagai hal di seluruh proyek.

Konsolidasikan bagian-bagian

Dengan Generative design, Anda dapat memadukan beberapa komponen menjadi satu bagian, mengurangi biaya perakitan, meningkatkan efisiensi, dan menyederhanakan rantai pasokan Anda.

Membantu lingkungan

Menggabungkan desain generatif dengan manufaktur aditif dapat mengurangi limbah selama produksi, meningkatkan efisiensi energi dengan mengurangi beban kerja pada perangkat manufaktur, dan menghasilkan produk yang berkinerja lebih baik dengan menggunakan lebih sedikit (atau lebih berkelanjutan) bahan.

Manufaktur berkelanjutan dibangun dalam DNA teknologi desain generatif, mempromosikan konsep seperti manufaktur hijau dan ekonomi sirkular.

Generative design di dunia nyata

Generative design mengubah berbagai sektor manufaktur, dengan perusahaan memperkenalkannya melalui program percontohan atau, dalam beberapa kasus, membangun kembali seluruh model bisnis di sekitarnya.

Meringankan rangka kursi di Toyota

Industri otomotif menghadirkan badai tantangan desain yang berlawanan. Mobil harus tangguh namun ringan, kokoh namun menyerap benturan, dan ramah lingkungan meskipun menggunakan bahan yang berpolusi.

Karena mobil sangat kompleks dan memiliki banyak bagian bergerak, mobil menghadirkan peluang unik untuk mendapatkan manfaat dari desain generatif.

Anda tidak akan membayangkan desain rangka kursi dapat diubah secara signifikan hal ini memerlukan kekuatan untuk menopang manusia dewasa. Namun, kursi menjadi lebih besar, lebih berat, dan lebih kompleks seiring dengan penambahan kontrol elektronik, pemanas, dan fitur lainnya pada model baru.

Toyota Jepang memutuskan untuk menggunakan desain generatif guna membuat rangka kursi lebih tipis untuk membebaskan lebih banyak ruang di kabin. Hasilnya sangat positif sehingga terbukti menjadi peta jalan bagi perusahaan untuk juga memikirkan ulang komponen lainnya.

Estetika dan teknologi dalam desain furnitur

Perancang industri dan arsitektur inovatif asal Prancis, Philippe Starck, berkolaborasi dengan Autodesk dan pembuat perlengkapan rumah tangga dan furnitur Italia, Kartell, untuk menciptakan kursi yang menarik perhatian, diberi nama AI , menggunakan kecerdasan buatan dan desain generatif.

Starck menguraikan parameter estetika; ahli perangkat lunak menetapkan batasan yang memenuhi persyaratan Kartell untuk proses manufaktur cetak injeksi; dan algoritma desain generatif menjalankan serangkaian desain yang kemudian disempurnakan oleh Starck dan tim untuk lebih mendekati visinya.

Mencegah cedera olahraga yang parah

Untuk mencegah cedera tulang belakang, para insinyur dan desainer di produsen peralatan keselamatan olahraga Austria, Edera Safety, menciptakan penyangga khusus menggunakan desain generatif yang bergerak bersama tubuh dalam lingkungan olahraga yang bergerak cepat dan berdampak tinggi.

Prosesnya diperumit oleh kenyataan bahwa variabel dalam pergerakan tubuh manusia terlalu banyak dan jangkauan operasinya terlalu rumit dan terkadang saling bertentangan. Sampai model uji diuji di lapangan, mustahil mengetahui seberapa besar gaya, rotasi, atau gangguan yang dihadapi.

Hanya dengan mengambil perilaku dan parameter dari prototipe penyangga dan memasukkannya kembali ke dalam algoritma desain generatif, Edera menghasilkan produk yang sempurna.

Membuat legenda sepeda motor menjadi lebih baik

Ada sekelompok kecil penggemar sepeda motor yang bereksperimen dan meningkatkan performa model dari beberapa merek paling ikonik di dunia. Namun apa yang mereka butuhkan biasanya sangat disesuaikan dan melayani pasar yang sangat kecil sehingga merek-merek tersebut dengan proses produksi jalur perakitan yang sangat ketat dan berskala global tidak mungkin dapat mengakomodasi semuanya.

Hadirlah toko Kanada MJK Performance, produsen suku cadang sepeda motor kustom yang melayani basis pelanggan yang sempit namun setia yang berdedikasi pada modifikasi Harley-Davidson purnajual.

Membuat suku cadang pengganti untuk meningkatkan kinerja ternyata lebih menantang dari pada yang diantisipasi tim MJK sampai mereka membiarkan desain generatif bekerja bersama mereka.

Setelah memberikan persyaratan pada sistem yang menghasilkan serangkaian pilihan, dibutuhkan waktu kurang dari setengah jam untuk menyempurnakan model digital agar sesuai dengan estetika khas Harley-Davidson.

Masa depan manufaktur

Desain generatif menjadi lebih tersebar luas dan lebih berhasil karena pendekatan yang terpadu.

Penelitian dan metode pelatihan pembelajaran mesin terus mengembangkan perangkat lunak. Para pengadopsi awal menguji hasilnya dalam aplikasi dunia nyata, menghasilkan data yang sangat berharga dari sistem seperti Industrial Internet of Things ( IIoT ) yang dimasukkan kembali ke dalam penelitian untuk memperluas kekuatan teknologi lebih jauh.

Ini adalah contoh bagaimana otomatisasi mendorong disiplin dan keterampilan baru untuk kelas pekerjaan baru alih-alih menggantikan staf manufaktur.

Selain meningkatkan desain generatif, teknologi ini mempercepat Industri 4.0, di mana desainer dan insinyur akan berinteraksi dengan perangkat lunak lebih dari sebelumnya.

Ini juga akan memajukan ilmu material. Dalam satu contoh, dinamika fluida terkenal sulit dimodelkan secara komputasional. Namun, laboratorium penelitian memasukkan data ke dalam algoritma desain generatif yang dapat mensimulasikan perilaku fluida dengan lebih baik, membantu para insinyur dan desainer menciptakan komponen yang lebih baik yang bekerja di lingkungan cair atau gas.

Salah satu dampak paling penting dari desain generatif adalah menjadikan proses manufaktur lebih ramah lingkungan. Sebuah studi tentang industri otomotif, ruang angkasa, dan perlengkapan olahraga menemukan bahwa desain generatif mengurangi massa material hingga setengahnya.

Desain generatif juga akan mengurangi hambatan masuk bagi produsen kecil dan mendorong inovasi, meningkatkan seni dan ilmu manufaktur untuk industri secara keseluruhan dan meningkatkan cara pembuatannya.



TPL: comments.php

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *