제너레이티브 설계: 설계의 새로운 방법

8/15/2022

실시간: 6 min

제너레이티브 설계는 기계 학습을 사용하여 부품 및 어셈블리 모델을 위한 CAD(Computed Aided Design) 형상을 제작하는 자동화된 방법입니다. 피쳐 기반 또는 다이렉트 모델링 방법을 사용하여 형태를 정의하는 대신 사용자가 설계 공간(영역 포함 또는 제외 동작 범위 등), 운영 환경 조건, 자재 및 제조 제한 조건을 지정하면 알고리즘이 하나 또는 하나 이상의 잠재적 솔루션을 계산합니다. 그런 후, 사용자가 최적의 선택을 위해 결과를 필터링할 수 있습니다. 제너레이티브 설계는 기존의 반복적이며 인간이 주도하는 방법보다 다양한 측면에서 더 빠르고 안정적입니다.

제너레이티브 설계가 더 우수한 이유

Creo의 여러 버전에서 제너레이티브 설계 및 이와 밀접하게 관련된 토폴로지 최적화 도구가 제공되고 있습니다. 제너레이티브 설계가 기존 CAD 워크플로와 다른 점과 더 우수한 네 가지 측면을 살펴보겠습니다.

설계에 요구 사항을 적용할 수 있습니다. 모든 제품은 요구 사항으로 시작됩니다. 최상위 요구사항은 하위 시스템 요구사항으로 분해된 다음 컴포넌트 요구 사항으로 세분화됩니다. 과거에는 부품 또는 서브어셈블리와 관련된 구조적 요구 사항을 알더라도 설계가 완료될 때까지 이러한 요구 사항을 검증할 수 없었습니다. 제너레이티브 설계를 활용하여 모델에 하중 사례를 적용하여 설계를 설정할 수 있으며 이를 통해 솔루션이 처음부터 요구 조건을 만족하도록 지원할 수 있습니다.

제조 방법에 맞춘 설계 일반적인 워크플로에서는 시뮬레이션 및 분석 도구를 사용하여 부품을 설계하고 유효성을 검증한 다음, 부품을 절삭 또는 적층 가공을 사용하여 제조할 수 있는지를 평가하기 위해 공정 엔지니어에게 전달합니다. 하지만 제너레이티브 설계를 사용하면 최적화 검토에 제조 기준을 추가할 수 있습니다. 이러한 기준에는 다음이 포함됩니다.

  • 3D로 인쇄할 부품의 제작 방향
  • 몰드 주입용 부품의 2D 또는 3D 파팅 라인
  • 밀링되는 부품에 대한 선형 압출

이를 통해 적합한 방법으로 솔루션을 제조할 수 있습니다.

다양한 콘셉트를 빠르게 제작. 제품 개발은 항상 일정에 의해 제약을 받습니다. 제품 출시는 빠를수록 좋습니다. 일반적으로 초기 설계 단계에서는 몇 개의 잠재적 콘셉트를 제작합니다. 기계 학습의 도움으로, 인간이 하나의 콘셉트를 만드는 것보다 더 빠르게 다양한 콘셉트를 제작할 수 있습니다.

사용자가 결과 모델을 수정 가능. 제너레이티브 설계로 생성한 부품 모델은 B-rep(경계 표현) 형상을 생성합니다. 이 형상은 표면 처리를 위한 하위 구분 모델링 워크플로에서 생성된 모델링과 동일한 종류입니다. 이 형상은 표준 매개 변수 기능 또는 Flexible Modeling Extension과 같은 다이렉트 모델링 도구를 사용하여 수정할 수 있습니다.

제너레이티브 설계 워크플로

제너레이티브 설계를 사용하여 모델을 최적화하는 검토를 몇 분 만에 완료할 수 있습니다. 일반적인 프로세스는 다음과 같습니다.

  1. 설계 공간 설정. 여기에는 모델의 볼륨 한계를 나타내는 본체인 시작 형상이 포함됩니다. 또한 본체를 사용하여 검토 중에 보존해야 하는 볼륨과 형상이 허용되지 않는 볼륨을 지정할 수 있습니다.
  2. 하중 사례 정의. 모델이 존속해야 하는 운영 환경을 나타냅니다. 하중 및 제약 조건을 쉽게 정의할 수 있습니다.  
  3. 설계 목표 지정. 이는 일반적으로 원래 설계 공간의 목표 질량 또는 체적 비율입니다.
  4. 제약 조건 추가. 위에 나열한 제조 제약 조건뿐 아니라, 영역을 더 얇거나 두껍게 만들고 웹을 줄이기 위한 요인 및 대칭과 같은 형상 제약 조건도 포함됩니다.
  5. 재료 선택. Creo에서는 현재 검토당 최대 10개의 재료를 선택할 수 있습니다.
  6. 검토 설정을 적용하여 사용되는 시간과 리소스를 제어합니다.
  7. 최적화 실행.
  8. 결과 확인.
  9. 원하는 설계를 선택하고 모델 형상을 제작합니다. 또한 3D 인쇄를 위해 최종 결과를 조각 맞춤 세공할 수도 있습니다.

이 프로세스 속도는 선도적인 기업들의 판도를 바꾸는 요소입니다.

제너레이티브 설계가 어떤 도움을 줄 수 있는지 확인하십시오.

제너레이티브 설계는 더 가벼운 부품을 더 빠르게 제작하는 데 도움이 되는 것으로 입증된 개념으로써, 이를 통해 시장 진입 시간을 단축할 수 있습니다. 여기에서 제품 개발팀에 지원할 수 있는 제너레이티브 설계의 잠재력에 대해 자세히 알아보십시오.

제너레이티브 설계와 AI를 통한 혁신 가속화

제너레이티브 설계 기능을 통해 엔지니어 팀이 최적화된 설계를 더 빠르게 제작할 수 있는 방법을 확인하십시오. 자세히 알아보기
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작성자 소개

데이브 마틴(Dave Martin)

데이브 마틴은 이전에 Creo, Windchill 및 Mathcad에 대한 강사 겸 컨설턴트로 활동한 바 있습니다. PTC에서 퇴사한 후 마틴은 아마존에서 Creo 전문가로 일했으며 아마존 프라임 에어에서 기계공학 엔지니어, Creo 및 Windchill 관리자로 근무했습니다.

마틴은 아마존에서 판매 중인 Creo Parametric의 설계 의도(Design Intent in Creo Parametric)와 Creo Parametric의 하향식(Top Down Design in Creo Parametric)를 저술했습니다. 마틴에게 궁금한 점이 있으면 dmartin@creowindchill.com으로 이메일을 보내시면 됩니다.