Conception générative : une nouvelle façon de concevoir

La conception générative est une méthode automatisée de création de géométries par Conception Assistée par Ordinateur (CAO) pour des pièces ou des assemblages à l'aide de l'apprentissage automatique. Plutôt que de définir une forme à l'aide de méthodes orientées fonction ou de modélisation directe, l'utilisateur précise l'espace de conception (tel qu'une enveloppe, comprenant les zones à protéger ou à exclure), l'environnement et les conditions d'utilisation, les matières et les contraintes de fabrication. Un algorithme calcule alors une ou plusieurs solutions potentielles. L'utilisateur peut ensuite filtrer les résultats et sélectionner la meilleure option. La conception générative est rapide et, à maints égards, plus fiable que les méthodes itératives traditionnelles basées sur l'intervention humaine.

En quoi la conception générative est-elle supérieure ?

La conception générative et l'optimisation topologique sont des outils étroitement liés qui sont disponibles dans Creo depuis plusieurs versions. Découvrons quatre aspects de la conception générative qui la rendent différente et supérieure aux processus de CAO traditionnels.

Vous introduisez des exigences dans votre conception. Tous les produits commencent par des exigences. Les exigences principales sont subdivisées en exigences de sous-système, elles-mêmes distillées en exigences de composantes. Précédemment, même si les exigences structurelles d'une pièce ou d'un sous-assemblage étaient connues, elles ne pouvaient être validées qu'après l'achèvement de la conception. Avec la conception générative, nous paramétrons notre conception en appliquant des cas de charge à notre modèle. Ceci garantit que la solution répond aux critères dès le début.

La méthode de fabrication guide la conception. Dans les processus traditionnels, les pièces sont conçues, validées à l'aide d'outils de simulation et d'analyse, puis transmises à un ingénieur processus pour évaluer si elles peuvent être produites par fabrication additive ou soustractive. Avec la conception générative, nous intégrons les critères de fabrication dans l'étude d'optimisation. Notamment avec :

• Une orientation de construction pour les pièces qui vont être imprimées en 3D
• Une ligne de séparation en 2D ou 3D pour les pièces destinées au moulage par injection
• Une extrusion linéaire pour les pièces qui vont être usinées

Ceci garantit que la solution peut être fabriquée par la méthode appropriée.

Vous générez plusieurs concepts rapidement. Le développement de produits est toujours sujet à des contraintes de planification. Les produits ne sont jamais commercialisés assez vite. Typiquement, durant la phase de conception initiale, un petit nombre de concepts potentiels est ébauché. Grâce à l'apprentissage automatique, de nombreux concepts peuvent être générés en moins de temps qu'il n'en faut à un humain pour en créer un seul.

Le modèle qui en résulte peut être modifié par l'utilisateur. Le modèle de pièce créé par conception générative aboutit à une géométrie B-rep (représentation par bord à facettes). C'est le même type de géométrie que celle produite dans le processus de modélisation sous-divisionnel pour le surfaçage. Cette géométrie peut être modifiée à l'aide de fonctionnalités paramétriques standard ou d'outils de modélisation directe tels que Flexible Modeling Extension.

Le processus de la conception générative

Une étude permettant d'optimiser le modèle par conception générative peut être mise en œuvre en quelques minutes. Le processus général est le suivant :

1. Installez votre espace de conception. Cela comprend votre géométrie de départ, un corps qui représente les limites du volume de votre modèle. Vous pouvez également utiliser des corps pour préciser les volumes qui doivent être protégés pendant l'étude, et ceux où la géométrie n'est pas autorisée.
2. Définissez vos cas de charge. Cela représente les environnements de fonctionnement auxquels votre modèle doit résister. Il est facile de définir vos contraintes et vos charges.  
3. Précisez vos objectifs de conception. C'est en général une fraction cible de la masse ou du volume de l'espace de conception original.
4. Ajoutez vos contraintes. Elles comprennent les contraintes de fabrication mentionnées ci-dessus ainsi que les contraintes de géométrie telles que la symétrie et les facteurs guidant à créer des zones plus fines ou plus épaisses et à réduire les réseaux.
5. Choisissez les matériaux. Creo autorise actuellement jusqu'à 10 matériaux par étude.
6. Appliquez les paramètres de l'étude pour contrôler le temps et les ressources utilisés.
7. Exécutez l'optimisation.
8. Affichez les résultats.
9. Sélectionnez la conception qui vous convient et créez la géométrie du modèle. Vous pouvez également facettiser le résultat final pour l'impression 3D.

La vitesse de ce processus change la donne pour les entreprises d'avant-garde.

La conception générative peut-elle vous aider ?

La conception générative est un concept éprouvé qui vous permet de créer des pièces plus légères plus rapidement afin d'accélérer la mise sur le marché. Découvrez tout le potentiel de la conception générative pour aider vos équipes de développement de produit ici.