Der Unterschied zwischen generativem Design und Topologieoptimierung

 In CAD, CAE

Was ist Topologieoptimierung?

Als CAD-Entwickler sind Sie sicherlich mit der Topologieoptimierung vertraut. Dieses Design-Tool erlaubt Ihnen mit definierten Zielen ein Teil so zu verändern, dass es optimal für die Fertigung oder den Gebrauch ist. Ein Ziel kann beispielsweise sein, dass so wenig Material wie möglich bei gleichbleibender Belastungsfähigkeit genutzt wird. Topologieoptimierung schert sich dabei nicht um Ästhetik, traditionelle Herangehensweisen oder Einschränkungen, die Sie normalerweise in der Designphase gewohnt sind. Sie erhalten nach einer Berechnung durch diese Methode eine einzige optimierte Form eines Teils, die nur durch den Entwurfsraum und Ihre vorgegebenen Ziele eingeschränkt ist.

In der CAD-Welt ist Topologieoptimierung kein Novum. Schon lange verwenden Konstrukteure diese Designmethode, um die optimale Materialverteilung eines Modells zu finden.

Was ist generatives Design?

Dass generatives Design gerne mit Topologieoptimierung verwechselt wird, kommt nicht von ungefähr. Diese Annahme ist darin begründet, dass die Technologie hinter generativem Design auf Topologieoptimierung aufbaut. Mit generativem Design haben Sie die Möglichkeit mit einer Reihe von Design-Anforderungen optimale Designs zu generieren. Mit dieser Methode können Konstrukteure interaktiv funktionale Anforderungen und Ziele für ihr Design festlegen, inklusive bevorzugter Materialien und Herstellungsprozesse. Die Engine erstellt daraus ein Design, welches bereit für die Fertigung ist. Generatives Design bedeutet mit einer Technologie interagieren zu können, um überlegene Designs und damit innovative Produkte zu erstellen.

Unterschiede zwischen generativem Design und Topologieoptimierung

In der Konstruktions- und Fertigungsbranche werden die Begriffe häufig synonym verwendet, was zu Verwirrung und Mehrdeutigkeit führt. Topologieoptimierung ist eine eher grundlegende Technologie. Seit der Einführung in den 90er-Jahren wird die Methode dazu verwendet eine optimale Materialverteilung für ein Design unter bestimmten funktionalen Nutzungsbedingungen zu erreichen. Es handelt sich hierbei um einen Algorithmus, der das Material eines vorhandenen Objekts reduziert, sodass es weiterhin gemäß seiner ursprünglichen Entwurfsabsicht funktioniert. Das Tool wird überwiegend von Simulationsexperten und nicht von Konstrukteuren genutzt.

Generatives Design hingegen ist ein Werkzeug für Konstrukteure, die mehrere Designentwürfe parallel entwerfen möchten. Die Software berechnet eine Anzahl an Möglichkeiten, die den vorgegebenen Anforderungen gerecht werden.

Um es einfach auszudrücken: Topologieoptimierung erzeugt ein einziges Design, dass das funktional bestmögliche Ziel erreicht. Generatives Design offeriert dem Konstrukteur mehrere Designs, welche sich sowohl an funktionalen, als auch an kreativen Zielen orientieren.

Generatives Design hebt CAD auf die nächste Evolutionsstufe

Die Entwicklung eines immer digitaleren Ökosystems erfordert Investitionen in innovative Technologien, die Ihr Business erfolgreicher machen. Diese Investitionen erhöhen in Ihrem Unternehmen die Exzellenz Ihrer Konstrukteure – eines der drei Grundpfeiler für die digitale Transformation:

  • Engineering Excellence
  • Manufacturing Efficiency
  • Product and Service Innovation

Der positive Einfluss, den generatives Design auf die Konstruktion haben kann, ist enorm. Mit der Nutzung dieses Tools können Sie die Erfolgsrate Ihres Produkts steigern, die Time-to-Market verkürzen und dadurch höheren Gewinn erzielen.

Lernen Sie Topologieoptimierung mit NET kennen

Wir zeigen Ihnen in unserem Webcast einen kompletten Optimierungsprozess, an dem Sie Ihre eigenen Entwicklungen orientieren können. Im Anschluss an die Optimierung wird das Bauteil von unserem Konstrukteur Jan Arndt in die Baugruppe eingesetzt.

Quelle:
https://www.ptc.com/en/product-lifecycle-report/myth-dispelled-topology-optimization-is-not-true-generative-design

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