El poder del diseño generativo con Autodesk Fusion 360 y sus extensiones

¿Qué es el diseño generativo?

El diseño generativo es un método de diseño que utiliza algoritmos de Inteligencia Artificial (IA) para generar múltiples soluciones optimizadas para un conjunto dado de requisitos y restricciones. A diferencia de los métodos tradicionales, donde el diseñador propone una única solución que luego se optimiza, el diseño generativo explora un amplio espacio de soluciones posibles basándose en los parámetros definidos previamente. Este enfoque permite descubrir propuestas innovadoras, y a menudo inesperadas. Incluso, ayuda a optimizar el uso de materiales, reduciendo los costes y el desperdicio, y mejorando el rendimiento del producto final.

Precisamente, una de las características más destacadas del diseño generativo es su capacidad para explorar un amplio rango de posibilidades. Estas herramientas pueden evaluar cientos o incluso miles de opciones de diseño en cuestión de segundos. Además, este proceso es altamente iterativo y colaborativo. El diseñador define los objetivos y restricciones iniciales, y luego interactúa con las soluciones generadas para refinar y mejorar el diseño final. 

Asimismo, permite que las máquinas aprendan de iteraciones previas y mejoren continuamente las propuestas de diseño. Esta capacidad de aprendizaje y adaptación significa que los diseños evolucionan para ser más eficientes, funcionales y estéticamente agradables.

Beneficios destacados del diseño generativo

A partir de esta definición, se pueden extraer algunos beneficios que el diseño generativo proporciona en el ámbito de la fabricación:

• El diseño generativo permite evaluar varios métodos de fabricación y descubrir soluciones para mejorar y optimizar la durabilidad de los productos y eliminar las áreas de debilidad.

• Facilita la exploración de toda una gama de soluciones de diseño que permiten integrar varios componentes en piezas sólidas, lo que reduce los costes de ensamblaje y optimiza la cadena de suministro.

• Permite identificar rápidamente soluciones para minimizar el uso de elementos de masa y materiales, a la vez que mantiene los estándares de rendimiento, cumple los objetivos de diseño y respeta las restricciones de ingeniería.

• Ayuda a cumplir los objetivos de sostenibilidad para optimizar productos reduciendo los residuos de producción y seleccionando materiales más sostenibles.

Autodesk Fusion 360

En este entorno, hay una solución tecnológica que destaca en el mercado: Autodesk Fusion 360, una herramienta que incorpora múltiples funcionalidades para el diseño generativo, aportando numerosos beneficios al proceso de diseño.

• Optimización de los diseños: Utiliza algoritmos avanzados para generar múltiples opciones de diseño basadas en parámetros específicos como materiales, métodos de fabricación, restricciones de peso y fuerzas aplicadas. Paralelamente, ayuda a eliminar el material innecesario en las piezas, reduciendo el peso sin comprometer la resistencia y la funcionalidad.

• Aceleración de los procesos: Puede generar automáticamente múltiples soluciones de diseño, lo que ahorra tiempo y esfuerzo en comparación con los métodos tradicionales. Además, permite evaluar rápidamente diferentes alternativas, facilitando la selección de la mejor opción.

• Innovación y creatividad: Permite a los diseñadores explorar formas y estructuras que no serían posibles o intuitivas de crear manualmente. Los resultados generados pueden inspirar nuevas ideas y enfoques en el diseño.

• Integración y colaboración: Integra herramientas de CAD, CAM, CAE y PCB en una sola plataforma, lo que facilita la colaboración y el flujo de trabajo entre diferentes equipos y etapas del diseño. 

• Sostenibilidad y eficiencia: Ayuda a seleccionar los materiales y procesos de fabricación más eficientes, reduciendo el desperdicio y los costes. Incluso, permite evaluar el impacto ambiental de los diseños y optimizarlo para una mayor sostenibilidad.

• Simulación y validación: Permite realizar análisis detallados de las tensiones y deformaciones para validar los diseños generativos. Además, facilita la simulación del movimiento de los diseños, asegurando su funcionalidad antes de la fabricación.

Las extensiones de Autodesk Fusion 360

Como ventaja añadida, este software cuenta con una serie de extensiones que pueden mejorar significativamente los proyectos de diseño generativo. Son éstas:

• Design Extension: Proporciona herramientas avanzadas de modelado y esculpido que permiten una mayor precisión y detalle en los diseños generativos. Además, mejora la capacidad de definir y ajustar parámetros complejos, permitiendo una mayor personalización y control sobre los resultados generativos.

• Manage Extension: Facilita la gestión de versiones, el control de cambios y la colaboración en equipo, asegurando que todos los participantes trabajen con la información más actualizada. De esta forma, permite una mejor planificación y seguimiento de proyectos, certificando que los plazos y los hitos se cumplan de manera eficiente.

• Manufacturing Extension: Facilita la automatización de procesos de CAM, optimizando las trayectorias de herramientas y reduciendo el tiempo de fabricación. Asimismo, ofrece capacidades avanzadas para fabricación aditiva (impresión 3D), asegurando que los diseños generativos sean factibles de fabricar. Por último, permite simular y validar los procesos de fabricación antes de la producción, reduciendo errores y desperdicios.

• Signal Integrity Extension: Ayuda a garantizar que los diseños electrónicos cumplan con los requisitos de integridad de señal, reduciendo problemas de interferencia y mejorando el rendimiento del producto final. Además, permite realizar simulaciones electromagnéticas para validar el comportamiento de las señales en los diseños generativos, asegurando su funcionalidad y fiabilidad. 

• Simulation Extension: Proporciona herramientas avanzadas para realizar análisis estructurales, térmicos y de vibración, validando la integridad y el rendimiento de los diseños generativos. Paralelamente, permite analizar y optimizar el comportamiento de fluidos en los diseños, asegurando una mejor eficiencia y rendimiento.

Estas extensiones, al integrarse con las capacidades de diseño generativo de Autodesk Fusion 360, proporcionan un conjunto de herramientas completas que permiten a los diseñadores e ingenieros crear productos más innovadores, eficientes y de alta calidad, optimizando su ciclo de vida, desde la concepción hasta la fabricación.

Proyecto Bernini de Autodesk

Un ejemplo destacado de la aplicación del diseño generativo es el proyecto de investigación Bernini de Autodesk. Este proyecto se centra en la creación de formas 3D utilizando inteligencia artificial generativa. Bernini combina algoritmos avanzados con técnicas de aprendizaje automático para crear modelos tridimensionales complejos y detallados de manera autónoma. 

La IA generativa en Bernini analiza y aprende de amplias bases de datos de formas y estructuras, permitiendo la generación de diseños innovadores que serían difíciles de concebir mediante enfoques convencionales. Este proyecto no sólo demuestra el potencial del diseño generativo, sino que también subraya la capacidad de la IA para revolucionar el proceso creativo en la industria del diseño.

A medida que la tecnología evoluciona, se espera que los sistemas de diseño generativo sean capaces de manejar condiciones y consideraciones más matizadas, convirtiéndose en una herramienta cada vez más importante en el desarrollo de productos. Las empresas que adopten estas tecnologías temprano tendrán una ventaja competitiva significativa.

En ARKANCE el primer y único Partner Platinum Global de Autodesk y con más de 30 años de experiencia, estamos comprometidos a ayudar a nuestros clientes a aprovechar al máximo estas herramientas innovadoras con servicios y soluciones para el sector de la fabricación. Si está interesado en saber más sobre cómo el diseño generativo, Autodesk Fusion 360 y sus extensiones pueden transformar su proceso de desarrollo de productos, no dude en contactar con nosotros.