衍生式设计：重新定义 未来制造的无限可能.pdf

### 衍生式设计：开启未来制造的新篇章 #### 一、衍生式设计概述 **衍生式设计**是一种结合了人工智能（AI）和云计算的技术，它允许设计师和工程师通过输入目标、约束条件以及优先级（比如重量、安全性、材料偏好等），与软件一起探索数以千计的设计方案。这种设计方法的核心在于利用计算机的强大计算能力和算法，快速生成大量可能的设计方案，进而从中筛选出最优解。 #### 二、衍生式设计的应用案例 ##### 1. **通用汽车的轻量化设计** 通用汽车通过采用衍生式设计和增材制造技术，成功地将原来的八个座椅支架零件整合成了一个单一的部件。这个过程不仅减轻了部件的重量，还提高了其耐用性和整体性能。这种轻量化设计不仅有助于提高燃油效率，还能减少车辆的整体碳排放，符合当前可持续发展的趋势。 ##### 2. **Philippe Starck与人工智能的合作** 法国著名设计师Philippe Starck利用衍生式设计技术，与人工智能合作设计出了世界上第一款可以立即投入生产的座椅。这项设计展示了人机合作的可能性，证明了人工智能不仅能提供技术支持，还能激发新的创意和灵感。 ##### 3. **Claudius Peters的传统制造革新** 重型设备制造商Claudius Peters通过引入衍生式设计技术，将其应用于传统制造流程中，实现了设计和制造过程的现代化。这种技术的应用不仅提升了产品的质量，还优化了生产流程，使得产品更加适应市场需求。 ##### 4. **Edera Safety的极限运动保护器** Edera Safety利用衍生式设计开发了一种可作为“第二皮肤”的脊柱保护器，这种保护器能够显著提高极限运动的安全性。通过对人体结构和运动模式的深入分析，衍生式设计技术帮助Edera Safety创造了既舒适又能有效保护运动员的产品。 #### 三、衍生式设计的优势 1. **提高效率**：衍生式设计能够快速生成大量的设计方案，大大缩短了设计周期。 2. **优化性能**：通过精确的计算和模拟，衍生式设计能够在满足特定性能指标的同时，实现产品的轻量化和结构优化。 3. **促进创新**：人机合作的方式激发了新的设计理念和技术突破，推动了产品设计领域的创新发展。 4. **增强可持续性**：衍生式设计有助于设计出更加环保的产品，比如减少材料浪费和降低能源消耗。 5. **增加灵活性**：这种设计方法支持高度的定制化和个性化，满足不同客户的需求。 #### 四、衍生式设计的未来展望 随着技术的进步和应用场景的不断扩大，衍生式设计正逐渐成为制造行业中不可或缺的一部分。未来，我们可以期待更多的企业采用这种技术来提高产品质量、降低成本并加速新产品推向市场的速度。同时，随着算法和计算能力的进一步提升，衍生式设计将能够处理更加复杂的问题，创造出更多令人惊叹的产品和服务。此外，衍生式设计还将推动整个制造业向更加智能化和可持续的方向发展，开启一个充满无限可能的未来。