O poder do design generativo com o Autodesk Fusion 360 e as suas extensões

O que é o design generativo?

O Desenho generativo é um método de desenho que utiliza algoritmos de Inteligência Artificial (IA) para gerar múltiplas soluções otimizadas para um determinado conjunto de requisitos e restrições. Ao contrário dos métodos tradicionais, em que o desenhador propõe uma única solução que é depois otimizada, o desenho generativo explora um vasto espaço de soluções possíveis com base em parâmetros previamente definidos. Esta abordagem permite a descoberta de propostas inovadoras e muitas vezes inesperadas. Contribui mesmo para otimizar a utilização dos materiais, reduzindo os custos e os desperdícios e melhorando o desempenho do produto final.

De facto, uma das caraterísticas mais marcantes do desenho generativo é a sua capacidade de explorar uma vasta gama de possibilidades. Estas ferramentas podem avaliar centenas ou mesmo milhares de opções de desenho numa questão de segundos. Além disso, este processo é altamente iterativo e colaborativo. O desenhador define os objetivos e as restrições iniciais e, em seguida, interage com as soluções geradas para aperfeiçoar e melhorar o desenho final.

Permite também que as máquinas aprendam com as iterações anteriores e melhorem continuamente as propostas de desenho. Esta capacidade de aprendizagem e adaptação significa que os projetos evoluem para se tornarem mais eficientes, funcionais e esteticamente agradáveis.

Vantagens extraordinárias do desenho generativo

A partir desta definição, é possível extrair alguns benefícios que o desenho generativo proporciona no domínio da produção:

• O desenho generativo permite avaliar diferentes métodos de fabricação e descobrir soluções para melhorar e otimizar a durabilidade dos produtos e eliminar os pontos fracos. 

• Facilita a exploração de uma série de soluções de desenho que permitem a integração de múltiplos componentes em peças sólidas, reduzindo os custos de montagem e otimização da cadeia de abastecimento. 

• Permite identificar rapidamente soluções para minimizar a utilização de elementos e materiais maciços, mantendo os padrões de desempenho, cumprindo os objetivos de desenho e respeitando as restrições de engenharia. 

• Ajuda a cumprir os objetivos de sustentabilidade para otimizar os produtos, reduzindo os resíduos de produção e selecionando materiais mais sustentáveis. 

Autodesk Fusion 360

Para este ambiente, existe uma solução tecnológica que se destaca no mercado: o Autodesk Fusion 360, uma ferramenta que incorpora diversas funcionalidades para o desenho generativo, trazendo inúmeros benefícios para o processo de desenho.

• Otimização do desenho: Utiliza algoritmos avançados para gerar várias opções de desenho com base em parâmetros específicos, tais como materiais, métodos de fabricação, restrições de peso e forças aplicadas. Em paralelo, ajuda a eliminar material desnecessário nas peças, reduzindo o peso sem comprometer a resistência e a funcionalidade. 

• Aceleração do processo: Pode gerar automaticamente várias soluções de desenho, o que poupa tempo e esforço em comparação com os métodos tradicionais. Além disso, permite-lhe avaliar rapidamente diferentes alternativas, facilitando a seleção da melhor opção. 

• Inovação e criatividade: Permite aos desenhadores explorar formas e estruturas que não seriam possíveis ou intuitivas de criar manualmente. Os resultados gerados podem inspirar novas ideias e abordagens ao desenho. 

• Integração e colaboração: Integra ferramentas CAD, CAM, CAE e PCB numa única plataforma, facilitando a colaboração e o fluxo de trabalho entre diferentes equipas e fases de deseho.

• Sustentabilidade e eficiência: Ajuda a selecionar os materiais e os processos de fabricação mais eficientes, reduzindo os desperdícios e os custos. Permite ainda avaliar e otimizar o impacto ambiental dos projetos para uma maior sustentabilidade. 

• Simulação e validação: Permite uma análise pormenorizada das tensões e deformações para validar os desenhos generativos. Também facilita a simulação do movimento dos desenhos, garantindo a sua funcionalidade antes do fabrico.

Extensões do Autodesk Fusion 360

Como vantagem adicional, o software tem uma série de extensões que podem melhorar significativamente os projetos de desenho generativo. Estas são:

• Extensão de desenho: Fornece ferramentas avançadas de modelação e escultura que permitem uma maior precisão e detalhe nos desenhos generativos. Também melhora a capacidade de definir e ajustar parâmetros complexos, permitindo uma maior personalização e controlo dos resultados generativos.

• Manage Extension: Facilita a gestão de versões, o controlo de alterações e a colaboração entre equipas, garantindo que todos os participantes trabalham com as informações mais atualizadas. Desta forma, permite um melhor planejamento e acompanhamento do projeto, certificando-se de que os prazos e as etapas são cumpridos de forma eficiente.

• Extensão do fabrico: Facilita a automatização dos processos CAM, otimizando os percursos das ferramentas e reduzindo o tempo de fabricação. Também oferece capacidades avançadas para a fabricação de aditivos (impressão 3D), assegurando que os desenhos generativos são viáveis de fabricar. Por último, permite que os processos de fabricação sejam simulados e validados antes da produção, reduzindo os erros e o desperdício.

• Extensão de Integridade de Sinal: Ajuda a garantir que os desenhos eletrónicos cumprem os requisitos de integridade de sinal, reduzindo os problemas de interferência e melhorando o desempenho do produto final. Também permite que as simulações eletromagnéticas validem o comportamento dos sinais em desenhos generativos, garantindo a funcionalidade e a fiabilidade.

• Extensão de Simulação: Oferece ferramentas avançadas para análise estrutural, térmica e de vibrações, validando a integridade e o desempenho de projetos generativos. Paralelamente, permite analisar e otimizar o comportamento dos fluidos nos projetos, garantindo uma melhor eficiência e desempenho.

Estas extensões, quando integradas com as capacidades de desenho generativo do Autodesk Fusion 360, proporcionam um conjunto de ferramentas abrangente que permite aos desenhadores e engenheiros criar produtos mais inovadores, eficientes e de alta qualidade, otimizando o seu ciclo de vida desde o desenho até ao fabrico.

Projeto Bernini da Autodesk

Um excelente exemplo da aplicação do design generativo é o projeto de investigação Bernini da Autodesk. Este projeto centra-se na criação de formas 3D utilizando inteligência artificial generativa. O Bernini combina algoritmos avançados com técnicas de aprendizagem automática para criar de forma autónoma modelos tridimensionais complexos e detalhados.  

A IA generativa da Bernini analisa e aprende com extensas bases de dados de formas e estruturas, permitindo a criação de projetos inovadores que seriam difíceis de desenhar utilizando abordagens convencionais. Este projeto não só demonstra o potencial do desenho generativo, como também sublinha a capacidade da IA para revolucionar o processo criativo na indústria do desenho. 

À medida que a tecnologia evolui, espera-se que os sistemas de desenho generativa sejam capazes de lidar com condições e considerações mais matizadas, tornando-se uma ferramenta cada vez mais importante no desenvolvimento de produtos. As empresas que adotarem estas tecnologias atempadamente terão uma vantagem competitiva significativa.

Na ARKANCE, o primeiro e único Parceiro Global Platinum da Autodesk com mais de 30 anos de experiência, estamos empenhados em ajudar os nossos clientes a aproveitar estas ferramentas inovadoras com serviços e soluções para o setor da produção. Se estiver interessado em saber mais sobre como o design generativo, o Autodesk Fusion 360 e as suas extensões podem transformar o seu processo de desenvolvimento de produtos, não hesite em contactar-nos.