Los ingenieros y diseñadores constantemente intentan encontrar
soluciones innovadoras para satisfacer las necesidades de sus clientes. Deben
controlar costos, utilizar menos recursos y cumplir con las regulaciones
ambientales. El uso del diseño generativo ofrece muchas oportunidades para
optimizar piezas, consolidar ensamblajes e incluso explorar diferentes opciones
de material y diseño. Todos estos beneficios pueden satisfacer las necesidades
de sus clientes, pero también hay una ventaja adicional que se considera con
menos frecuencia: estas mejoras ayudan a cumplir los objetivos de
sostenibilidad de las empresas.
Con el diseño generativo, los usuarios definen metas y restricciones. En
lugar de dirigir a la computadora para que dibuje el diseño, la computadora
genera opciones de diseño mediante IA y la automatización, los cuales cumplen
los objetivos y las restricciones que desea el usuario. La computadora se
convierte en un aliado en el proceso de diseño, ya que puede desarrollar muchas
más opciones que las que un humano podría.
Los primeros y más conocidos ejemplos del diseño generativo se han
centrado en la reducción de material, produciendo ahorros directos. Asimismo, cuando
se disminuye la cantidad de recursos, lo mismo ocurre con la cantidad de
carbono y energía, lo que se traduce en un menor consumo de combustible, es
decir menos dióxido de carbono emitido a la atmósfera. Un ejemplo de ello es
Airbus, quienes estiman con la nueva partición desplegada en la flota A320, una
reducción de 465,000 toneladas de emisiones de carbono anualmente.
"Estamos decididos a reducir las emisiones de gases de efecto
invernadero de nuestros productos en un 50% para 2050, y esto nos obliga a
desarrollar nuevas tecnologías que hagan mucho más livianos los aviones",
afirmó Bastian Schaefer, Airbus Innovation Manager. "La razón por la que
pudimos reducir el peso de un componente como la partición biónica en un 45% es
simplemente porque combinamos el diseño generativo y la impresión 3D".
Por otra parte, aunque el diseño generativo puede ayudar a un usuario a
explorar diferentes procesos de fabricación, desde el mecanizado de CNC hasta
la fundición y el moldeado, los mejores resultados ambientales provienen de un
proceso de fabricación aditiva. De hecho, la impresión 3D permite una impresión
cercana a la forma deseada, utilizando sólo el material necesario en el diseño
y reduciendo significativamente los residuos durante la producción. La fabricación
aditiva también permite la libertad de diseño en formas complejas como la
creación de entramados, que utiliza un cuerpo sólido y crea estructuras
internas más ligeras. Hace posibles formas inimaginables, lo que permite
avances en la innovación.
Con el diseño generativo, es posible consolidar los ensamblajes de
varias piezas en productos de una sola, simplificando el proceso de fabricación
global al reducir el ensamblaje de nivel superior, lo que implica menos
componentes que se almacenan en el inventario y una cadena de suministro optimizada.
General Motors transformó un soporte de asiento simple (el soporte que sujeta
el cinturón de seguridad al vehículo), de un ensamblaje de ocho piezas a una
sola, mediante el diseño generativo. Tras este éxito, GM ahora está extendiendo
el proceso de diseño generativo a otras partes de sus líneas de vehículos.
Con el diseño generativo, los diseñadores pueden explorar diferentes
materiales, evaluar cuáles podrían funcionar mejor y cuáles son más
sostenibles, como madera o plástico; para luego filtrar los resultados en
función de diferentes criterios y visualizar las mejores opciones, lo que les
permite elegir la mejor combinación de material y diseño. De esta forma, un
equipo podría elegir una opción de menor costo, con una menor huella de
carbono, con el diseño generativo, las opciones son fáciles de evaluar.
El diseño generativo también agiliza los procesos de ingeniería y diseño
mediante el uso de la simulación en la nube, realizando análisis de fatiga,
pruebas de esfuerzo y mucho más. Esto reduce la necesidad de prototipos físicos
repetitivos, lo que ahorra tiempo, desperdicio de material y dinero. Aunque,
por lo general, estos ahorros no se consideran de naturaleza ambiental, los
residuos de los prototipos son reales.
Las capacidades de diseño generativo en Fusion 360 permiten a los
diseñadores y fabricantes cumplir sus objetivos de sostenibilidad y
rentabilidad. Les ayuda a reducir los costos y el tiempo de sus procesos de
desarrollo de nuevos productos, a la vez que disminuyen los costos de
fabricación y las necesidades energéticas, además de atraer a los clientes con
diseños innovadores.
Agregar diseño generativo a un proyecto se ha descrito como agregar a la
persona más inteligente del salón al equipo de diseño. Dada la magnitud de los
retos que plantea la sostenibilidad y el cambio climático, y la necesidad de
hacerlo responsablemente, la ayuda del diseño generativo ha sido bien recibida
en la industria.
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