生成式設計：嶄新的設計方式

生成式設計方法採用機器學習技術，針對零件與組件模型自動建立電腦輔助設計 (CAD) 幾何。使用者無需定義以特徵為基礎的形狀或使用直接建模方法，只要指定設計空間 (像是包絡，包括要保留或排除的區域)、運作環境條件、材料與製造條件約束等，接著演算法就會算出一或多個可能的解決方案。使用者只需篩選演算結果，選出最佳的方案即可。生成式設計不只效率更高，在許多方面也比傳統重複進行的人工方式可靠許多。

生成式設計有哪些優勢？

生成式設計及與其密切相關的拓撲最佳化工具，皆可搭配多種 Creo 版本一起使用。以下將從四種角度，說明生成式設計與傳統 CAD 工作流程的差異，以及生成式設計更加優異的原因。

您可以將需求內建於設計中。所有產品皆始於需求。頂層需求可解構為多項子系統需求，並內嵌至多項元件需求中。在以往，即使我們可能知道零件或子組件的結構需求，但是這些需求卻必須等到設計完成後才能進行驗證。透過生成式設計，我們只需將負載案例套用到模型中，即可完成設計的配置。如此一來，便可確保解決方案從一開始就符合條件要求。

這種製造方法能為設計提供資訊。在一般的工作流程裡，零件設計完畢後，必須透過模擬與分析工具進行驗證，然後交由處理工程師進行評估，了解該零件是否可透過減材或增量性製造方法來建構。有了生成式設計，您就能在最佳化研究中新增製造條件，包括：

• 用於進行 3D 列印的零件建構指示
• 用於模具射出零件的 2D 或 3D 分模線
• 用於銑削加工的零件線性引伸

如此就能確保使用合適的方法來製造解決方案。

您可以快速產生多個概念。產品研發總是受到排程的限制。因此，產品永遠無法快速上市。在初始設計階段，通常會產生一系列潛在的概念。現在憑藉機器學習的助力，您可以更快速地產生多個概念，效率更甚於由單人發想單一概念。

使用者可修改最終產出的模型。生成式設計所建立的零件模型可產生 B-rep (邊界表示) 幾何。此種方法所產生的幾何，與曲面造型專用細分建模工作流程產生的幾何有異曲同工之妙。此類幾何可以使用標準參數特徵或是 Flexible Modeling Extension 這類直接建模工具來修改。

生成式設計的工作流程

只需幾分鐘，您就可以設定運用生成式設計來推動模型最佳化的研究。一般流程如下所示：

1. 配置您的設計空間，包括您的起始幾何，亦即代表模型容積限制的主體。您也可以使用主體來指定研究期間必須保留的容積，以及不允許使用幾何的容積。
2. 定義您的負載案例，用來表示模型必須存在於何種作業環境中。您可以輕鬆定義條件約束與負載。 
3. 指定您的設計目標。通常我們需要指定原始設計空間的目標質量或是容積百分率。
4. 新增您的條件約束，包括上述製造條件約束和諸如對稱等幾何條件約束，以及用來產生較薄或較厚區域及減少束網的係數。
5. 選擇材料。Creo 目前允許單一研究可加入最多 10 種材料。
6. 套用研究設定，以掌控所使用的時間和資源。
7. 執行最佳化。
8. 檢視結果。
9. 選擇您想要的設計，並建立模型幾何。您也可以鑲嵌最終結果以利 3D 列印。

具備領先優勢的企業可受益於這種高效率的流程，改變整個產業的競爭版圖。

生成式設計能否助您一臂之力？

經實證的生成式設計概念有助您更快打造出更輕巧的零件，加速您的產品上市時程。如需深入探索生成式設計如何為您的產品開發團隊提供助益，請參閱此處的說明。