生成式设计是一种软件,它允许工程师和设计师输入他们的设计目标,以及性能和/或空间需求、材料信息、制造方法和成本约束,以创建多个设计选项。根据设计软件供应商Autodesk的说法,生成设计技术能够通过测试和从每次迭代中学习什么可行,什么不可行来做到这一点。
在这一技术的一个重要应用中,大众集团推出了一款经过改造的老式大众微型巴士,它采用了生成设计技术创造的几个重新概念化的组件。大众正在推广这款展示车型,以突出他们认为对未来汽车设计和制造具有重要意义的技术,特别是在电动汽车生产方面。
Autodesk与大众的创新和工程中心加利福尼亚(IECC)合作,在这个项目中最大化车辆的强度,同时最小化其重量。生成式设计在保持高性能标准和工程约束的同时,通过最小化质量和材料使用,生产出更轻重量的部件。Autodesk在其Fusion 360软件中提供生成设计功能。
减轻重量对电动汽车的效率至关重要,因为汽车的重量越轻,在路上行驶所需的能量就越少。更高效的能源消耗意味着更大的充电里程——这是消费者在评估电动汽车时最重要的考虑因素之一。
在这个项目中,通过生成式设计首次应用于大众1962年2型11窗微型客车的车轮上。较轻的车轮不仅减轻了汽车的整体重量,还减少了轮胎的滚动阻力。该软件创造的新车轮比标准车轮轻18%,在该软件的帮助下,从设计到制造的总体开发时间从1.5年缩短至几个月。
大众汽车集团高级产品设计师Andrew Morandi表示:“通过生成式设计,我们可以创造出人类设计师和工程师无法创造的结构。”“对我来说,最大的惊喜之一是看到可以从传统车轮结构中去除多少材料。”
在Microbus项目中,生成式设计也被用于重新想象方向盘,以及后部长凳座位的支撑结构和外部侧镜底座。
大众汽车集团(Volkswagen Group)首席产品设计师埃里克·格拉泽(Erik Glaser)说:“方向盘不是一个特别重的部件,但它是驾驶员的主要接触点。”“我们想把一个具有创造性的设计对象放在人们可以触摸到的地方,因为它不仅复杂和美丽,而且还可以给人一种这些部件可以有多强大的感觉。”
展望未来,Morandi说:“我把这个项目看作是我们在生成设计领域的一种尝试。我希望在未来的10到15年内,我们可以看到整个框架的生成设计。这可能是汽车工厂和汽车制造方式发生彻底、根本变化的一部分。”
据Autodesk报道,通用汽车今年早些时候在一个概念验证项目中也使用了生成式设计,为未来的电动汽车开发轻型座椅支架原型。Autodesk表示,这项技术也正在证明其对未来太空旅行的价值。去年11月,美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)公布了一款生成设计的星际着陆器原型机,有望在距离地球3.5亿英里以外的地方携带有效载荷。