제너레이티브 설계: 설계에 대한 보다 빠른 접근 방식

리더로서 한 제조업체를 이끌고 있다고 상상해 보십시오. 제품을 제조하는 데 겹치는 시간이 몇 주가 되는 회사일 수도 있고 또는 새로운 고객 요구 사항을 충족시켜 경쟁력을 강화하는 회사일 수도 있습니다. 모든 전략에는 혁신이 포함되어야 합니다.

여기서 한 가지 질문을 던져 보겠습니다. 가장 중요한 혁신의 가능성을 높이기 위해 어떤 노력을 하고 있습니까?

한 가지 아이디어 즉, 제너레이티브 설계 소프트웨어를 사용하여 제품 설계 프로세스에 인공지능(AI)을 도입하고 사용하는 것은 단순한 도구로서가 아니라 접근 방식으로도 사용할 수 있습니다. 

제품 설계자는 '검토'를 구성합니다. 즉, 설계 제약 조건, 하중, 재료 및 제조 방법이라는 언어를 사용하여 해결하려는 문제를 정의합니다. 그런 다음 소프트웨어가 해당 문제를 검토하여 수많은 반복을 수행한 다음 제품 설계자에게 최적의 솔루션 세트를 반환하면 제품 설계자는 개선할 솔루션을 선택합니다. 이러한 각 솔루션은 무수한 반복을 통해 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 설계 팀이 당시에는 사용할 수 없었고 생각조차 못했던 솔루션으로 탄생하게 됩니다.

제너레이티브 설계 사용 전(왼쪽)과 사용 후(중간)의 사무용 의자 브라켓 설계를 비교해 보십시오.  가장 오른쪽 이미지는 의자 어셈블리 컨텍스트의 부품을 보여줍니다.

전략적 관점에서 볼 때, 결과적으로 효율적인 재료 사용과 매출 원가(COGS)에 대한 긍정적인 영향을 통해 더 빨리 시장에 출시할 수 있는 고품질 설계가 될 수 있습니다.

디젤 및 천연 가스 엔진, 발전 장비 및 관련 제품의 세계적 선두 주자인 커민스(Cummins)는 발전기를 사용하여 부품의 재료를 10~15% 줄였습니다. 이를 통해 비용 및 지속 가능성 목표를 모두 달성할 수 있었습니다.

소프트웨어의 목적은 인간이 할 수 있는 것보다 더 빠르게 반복하고 편견 없이 수행하는 것이기 때문에 제너레이티브 설계 사례는 더욱 개선될 수 밖에 없습니다.

Creo의 제너레이티브 설계를 더욱 안정적으로 만드는 요소

Creo의 여러 버전에서 제너레이티브 설계와 밀접하게 관련된 토폴로지 최적화 도구를 사용할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 그러나 제너레이티브 설계 워크플로가 기존 CAD 워크플로보다 더 안정적인 이유는 네 가지 측면으로 정리할 수 있습니다.

설계에 요구 사항 적용. 모든 제품은 요구 사항으로 시작됩니다. 이러한 요구 사항은 제품 요구 사항에 연결된 시스템 엔지니어링 모델에 의해 주도되고 Creo에서 수행하듯 PLM에 의해 관리될 수 있습니다. 또는 초기 설계 작업 과정에서 검증한 요구 사항을 사용할 수 있습니다. 제너레이티브 설계에서 가장 중요한 점은 검토 설정 중 요구 사항을 모델에 적용한다는 것입니다. 다시 말하지만, 검토에서 반환하는 모든 솔루션은 이러한 요구 사항을 충족합니다.

제조 방법을 통해 설계 개선.일반적으로 부품을 설계하고 시뮬레이션 및 분석 도구를 사용하여 검증하고 많은 설계 작업을 수행한 후에는 설계를 완성하기 전에 여러 차례 피드백을 받기 위해 부품을 프로세스 엔지니어에게 넘깁니다.

제너레이티브 설계를 사용하면 검토에 제조 기준이 추가되기 때문에 시간이 절약됩니다. 이렇게 하면 동료의 귀중한 전문 지식을 요청하기 전에 가능한 한 최상의 설계를 시작할 수 있습니다.

이러한 기준에는 다음이 포함됩니다.

• 3D로 인쇄할 부품의 제작 방향
• 주조 또는 성형할 부품의 파팅 라인
• 압출 또는 가공할 부품의 선형 압출

여러 개념을 빠르게 생성. 초기 설계 단계를 처리하는 방법으로 다시 돌아가 보겠습니다. 이 단계에서는 아마도 개념이 몇 개 되지 않을 것입니다. 대부분의 전문가들은 힘들게 경험을 얻은 후 다시 작업을 반복하게 될 것입니다. 제너레이티브 설계를 사용하면 소프트웨어가 인간보다 훨씬 빠르게 편견 없이 반복 작업을 진행합니다. 이제 전문적인 판단을 통해 잘 고안된 검토를 설정하면 됩니다.

Creo 설계 환경에서 결과 모델 수정 가능. 제너레이티브 설계가 생성하는 부품 모델은 경계 표현 형상을 생성합니다. 다른 모델과 같은 방법으로 Creo에서 작업하십시오.

제너레이티브 설계 워크플로

검토는 몇 분 내에 설정됩니다. 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.

1. 하중 사례 정의. 모델이 존속해야 하는 운영 환경을 나타냅니다.
2. 설계 목표 지정. 목표 안전 계수 또는 최소 기본 주파수일 수 있습니다.
3. 제약 조건 추가. 제조 제약 조건뿐 아니라, 영역을 더 얇거나 두껍게 만들고 웹을 줄이기 위한 요인 및 대칭과 같은 형상 제약 조건도 포함됩니다.
4. 재료 선택. Creo는 현재 설계 기준당 최대 10개의 재료를 허용하며 검토에는 많은 설계 기준이 포함될 수 있습니다.
5. 일련의 검토를 클라우드로 푸시하기 전에 데스크톱에서 최적화를 실행하십시오. 검토 설정을 적용하여 사용되는 시간과 리소스를 제어합니다.
6. 최적화 실행.
7. 결과 확인.
8. 원하는 설계 선택 후 Creo에서 계속 작업.

제너레이티브 설계가 도움이 되셨나요?

어떤 소프트웨어도 혁신을 보장할 수는 없지만 제너레이티브 설계는 더 나은 제품을 더 빠르고 더 적은 비용으로 시장에 출시하는 데 도움이 될 수 있는 입증된 접근 방식입니다. 현재 어떤 것이 가능한지 알아보려면 지금 바로 제너레이티브 설계 페이지를 방문하십시오.