ジェネレーティブデザインで実現する、Solid Edgeでのトポロジー最適化

ジェネレーティブデザインは、従来からある設計手法に、計算処理能力を駆使した最適化技術を加えたものです。設計者は、構造の完全性を維持しながら、コンポーネントに使用する材料の重量と数量を削減することができます。シーメンスのジェネレーティブデザイン・ソリューションを使って、複数の小型アセンブリを1つのコンポーネントに置き換えるえることで、製造コストを削減しBOMの複雑さを軽減します。ジェネレーティブデザインで設計を検証することで新たな設計アイデアが生まれ、従来の設計プロセスに取り入れることができます。

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ジェネレーティブデザインとは

ジェネレーティブデザインは、設計、建築、アートなどさまざまな分野で用いられています。アルゴリズムの助けを借りてデザインを創出できる設計手法です。特に製品開発分野で価値を発揮する、この設計手法を使うことで、パッケージ空間や製造要件などの条件を考慮しながら、材料を最も効率的に使用した部品形状を生み出すことができます。

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機能

トポロジー最適化に支えられるジェネレーティブデザイン・ソフトウェア

ジェネレーティブデザインは、従来からある設計手法に、計算処理能力を駆使した最適化技術を加えたものです。設計者は、構造の完全性を維持しながら、コンポーネントに使用する材料の重量と数量を削減することができます。シーメンスのジェネレーティブデザイン・ソリューションを使って、複数の小型アセンブリを1つのコンポーネントに替えることで、製造コストを削減しBOMの複雑さを軽減します。ジェネレーティブデザインで設計を検証することで新たな設計アイデアが生まれ、従来の設計プロセスに取り入れることができます。

Generative design being used to perform stress analysis, ensuring components perform as needed

CAD部品での効率的なトポロジー最適化

特定部品の材料、最大外形範囲(設計領域)、荷重条件、制約条件などのパラメータに基づいて、Solid Edgeは強度を維持したまま最適な質量になる形状を計算します。複数の重量目標、荷重条件、固定条件を同時に比較検討することもできます。

Generative design works well together with additive manufacturing to create complex components without the need for expensive tooling

そのまま3Dプリンティングに使用

Solid Edgeのジェネレーティブデザインで生成した部品は、アディティブ・マニュファクチャリングにそのまま使用できます。高解精度な3Dプリンターでは複雑な形状を処理でき、新製品の市場投入期間の短縮や交換部品の生産速度の向上が可能です。

Generative design minimizes weight and reduces material usage while meeting structural requirements

コンバージェント・テクノロジーによる設計の進化

ジェネレーティブデザインで最適化したコンポーネントは、コンバージェント・モデリングシンクロナス・テクノロジーを使用して、さらに変更を加えることができます。生成されたメッシュモデルは通常のモデル編集プロセスにシームレスに取り込むことができ、最終的な部品形状に仕上げられます。単調で精度の低い、三角形メッシュからB-Repへの変換を待つ必要がなくなりました。

ジェネレーティブデザイン・ソフトウェアが重量を削減させ、部品に独自の外観を与え、これまで製造してきた部品とはまったく異なるものを生み出すことは最初からわかっていました。

Hall Designs、オーナー、Craig Hall氏

ビデオ

ジェネレーティブデザイン・ソフトウェアの動画をご覧ください

シーメンスの先進的なトポロジー最適化ソリューションを使用することで、部品の軽量化と材料の無駄の削減を実現し、高精度な3Dプリンティングに最適なデザインを作成できるようになります。

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このデモンストレーションでは、Solid Edgeに組み込まれたジェネレーティブデザイン機能が、製品開発にいかにイノベーションをもたらし続けるかを紹介しています。ジェネレーティブデザインは、耐荷重やその他の設計条件を考慮して、定義された空間内で最適化された有機的かつ軽量な部品形状を導き出します。

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