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.
Bastian Schaefer, Airbus Innovation Manager, explica: ‘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. 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.
