摘要:在当今快速发展的数字化时代,设计领域正经历着一场深刻的变革。创成设计(Generative Design)作为新兴的技术理念,正逐渐崭露头角,展现出突破人类设计师极限的巨大潜力,为设计行业带来前所未有的机遇与挑战。
在当今快速发展的数字化时代,设计领域正经历着一场深刻的变革。创成设计(Generative Design)作为新兴的技术理念,正逐渐崭露头角,展现出突破人类设计师极限的巨大潜力,为设计行业带来前所未有的机遇与挑战。
创成设计是一种依托于计算机算法和人工智能技术的先进设计方法。它不再局限于人类设计师传统的思维模式和经验范畴,而是通过设定一系列参数、规则和目标,让计算机自主生成海量的设计方案。这些方案往往具有高度的创新性和复杂性,能够突破人类思维的固有边界。
人机协同作业是创成设计的基础模式,设计师负责将设计意图和各种约束条件输入系统,而软件则凭借其强大的算法,快速生成与之相符的设计方案,二者紧密配合,共同推进设计进程。高效优化设计则是其显著优势,借助人工智能和仿真技术,能够在短时间内生成轻量化、高性能的设计方案,大幅缩短设计周期,同时有效降低物理原型测试成本。多方案快速生成能力使得设计师能够在短时间内获得大量设计方案,从而更全面地探索设计空间,发现更多潜在的创新可能性。此外,创成设计生成的复杂几何结构能够直接适配增材制造(3D打印)等先进制造工艺,彻底打破传统制造方式对设计自由度的诸多限制,为设计师的创意表达提供了更广阔的空间。
创成设计已在众多领域展现出其独特的价值,成为推动行业创新和发展的重要力量。
在工业产品设计中,创成设计为产品的形态、结构和功能优化带来了新的契机。例如,通用电气公司利用创成设计技术对飞机发动机的零部件进行设计,成功地将原本由多个零件组成的部件整合为一个整体,不仅减轻了重量,还保留了原有的强度和性能,极大地优化了发动机的燃油效率和整体性能。
在汽车制造领域,丰田(Toyota)为了在不牺牲强度和安全性的情况下尽可能地减轻零部件重量,以提高汽车的燃油效率和环保性能,也积极引入了创成设计技术。丰田的工程师们将创成设计与公开可用的文本到图像AI工具相结合,开发出了一种独特的生成式AI技术。这种技术显著提高了设计效率,降低了材料和时间成本,同时优化了零部件的重量和性能。
在建筑行业领域,福斯特建筑事务所(Foster + Partners)在设计大型建筑项目时,常常需要在满足复杂功能需求和空间布局的同时,实现建筑结构的优化和可持续性目标。他们利用创成设计软件,能够根据建筑场地的地形、气候条件、功能需求等因素,快速生成多样化的建筑形态和空间布局方案。通过对这些方案的深入分析和优化,最终确定既符合功能要求又具有独特美学风格的建筑设计方案,如伦敦的瑞士再保险大楼等标志性项目。
在增材制造领域,桌面金属(Desktop Metal)面临着如何设计出既符合制造工艺要求,又能实现复杂结构和高性能零部件的挑战。为了解决这一难题,桌面金属与西门子展开合作,将创成设计技术深度集成到其增材制造系统中。通过创成设计生成的复杂几何形状和晶格结构,能够更好地优化零部件的性能和制造效率,为增材制造行业提供了更先进的解决方案。
创成设计的本质并非取代人类设计师,而是价值重构。AI提供的海量数据分析、参数化优化与自动化迭代能力,并不等同于设计决策权。设计师应以更高的维度介入:在规则设定中植入审美范式,在算法迭代中强化人文内核,在计算机的"最优解"之外主动寻找突破性可能。惟有锚定人性温度与技术逻辑的交汇处,创成设计才能脱离设计效率提升的单一维度,真正成为推动设计范式进化的风向标。
来源:数字化企业