Generative Design
Aunque a primera vista, al busca imágenes de Google de Generative Design y de Additive Manufacturing podamos pensar que son algo muy parecido, la realidad es que son dos cosas totalmente diferentes.
En un próximo post hablaré más extensamente sobre la manufactura aditiva, pero para entenderla rápidamente basta con pensar que es la forma de producir piezas de una forma similar a como lo hace una impresora 3D.
Generative Design se define, sin embargo, como una forma de generar los diseños más óptimos para los requerimientos demandados por cliente. Se basa principalmente en producir de manera sistemática soluciones de posibles configuraciones que el material podría tener físicamente cumpliendo unas restricciones preindicadas.
Si la manufactura aditiva ya consigue un ahorro de material (en comparación a métodos de fabricación convencionales), Generative Design nos permite optimizar el diseño de la pieza para conseguir un ahorro adicional.
¿Cómo funciona?
Los software de diseño que incluyen módulos de Generative Design realizan gran cantidad de variaciones del producto basados en unas condiciones fijas que nuestro producto deben satisfacer.
Mediante la generación de multitud de diferentes diseños, generados de forma compleja y por algoritmos que difícilmente serían diseñables por un diseñador son mucha experiencia, se puede hacer una evaluación y simulación de todos dichos modelos para comprobar cuales son los que satisfacen nuestras necesidades y seleccionar el más óptimo en cuánto a características versus material utilizado.
La principal ventaja de este gran cálculo en la fase de diseño es esa reducción de materia prima, tan importante a la hora de reducir costes y que en el caso expuesto (caso real de Stanley) conllevaron una reducción del 60% de masa.
¿Se basa únicamente en reducir material?
Entendido lo que el Generative Design nos aporta, puede parecer que se trata simplemente de un método de calcular dónde podemos eliminar material sin que nuestras piezas colapsen en las condiciones requeridas, pero realmente hay más física de la que parece en la conceptualización de estos diseños.
En ciertos casos, Generative Design nos puede ayudar a encontrar modelos que se rigen por la Tensegridad.
Para explicarlo claramente, centrémonos es el esquema inferior:
En el caso A estaríamos hablando de un material en formato de bloque, plancha… procedente de procesos de producción simples con técnicas de extrusión, corte, fresado. Nuestro material tiene una masa mayor que su forma más óptima.
En el caso B se ha generado un diseño que presenta un gran ahorro de material respecto al caso anterior. Es necesario considerar que para el caso A, la base de materia prima de la que se partió fue aún más grande de lo que es la pieza final. Sólo por reducir masa, ya son las fuerzas que actúan en el extremo de la pieza inferiores.
En el caso C, vemos de forma esquemática lo que serían dos piezas unidas entre ellas. La pieza es la misma, pero lo que representan las cuerdas son partes de la pieza que están sometidas a tracción en vez de a compresión.
Con estos diseños se consigue una distribución uniforme de esfuerzos a lo largo de la pieza, permitiendo al material soportar mayores cargas con el menor material posible.
Porque entramos en algo complicado de entender, pero realmente curioso, os dejo un video para entender un poco mejor este tipo de estructuras:
