Producent komponentów rowerowych SRAM z Chicago, połączył siły z gigantem oprogramowania Autodesk, aby na nowo zaprojektować ramię korby rowerowej – części, która pozostała stosunkowo niezmieniona od czasu powstania rowerów.
Jednak inżynierowie firmy SRAM nie potrzebowali wiele czasu, aby zdać sobie sprawę, jak sztuczna inteligencja w połączeniu z zaawansowaną produkcją, może zrewolucjonizować projektowanie rowerów, jedna mała część po drugiej.
„Dla SRAM celem końcowym jest dostarczanie komponentów rowerowych, które inspirują rowerzystę i sprawiają, że rower jest szybszy” – mówi Will King, senior design engineer w SRAM. „Rozpoczęliśmy ten projekt z Autodesk, jako liderem w technologii projektowania generatywnego, abyśmy mogli połączyć to z tym, co rozumiemy na temat projektowania rowerów i przyjrzeć się optymalizacji naszych projektów ramienia korby”.
Projekt rozpoczął się od standardowego ramienia korby firmy SRAM i oprogramowania do projektowania od Autodesk o nazwie Fusion360, które posiada funkcję projektowania generatywnego, formę sztucznej inteligencji, która wykorzystuje ogromną moc obliczeniową.
Projektowanie generatywne rozpoczyna się od cech mechanicznych, jakie musi posiadać dana część i działa wstecz, aby opracować opcje optymalnego kształtu części. Oprogramowanie to „umożliwia tworzenie dziesiątek lub setek różnych projektów, których żaden człowiek nigdy nie byłby w stanie wymyślić, i to w ułamku czasu” – mówi Sean Manzanares, starszy menedżer ds. strategii biznesowej i marketingu w firmie Autodesk.
Projektowanie części rowerowych jest zazwyczaj kompromisem pomiędzy tym, jak dana część ma działać, a tym, jak może być wyprodukowana.
„Waga, sztywność i koszt, to trzy główne czynniki, wokół których musimy się skupić” – mówi Dhiraj Madura, globalny menedżer ds. wzornictwa przemysłowego w firmie SRAM. „Oczywiście, w ramach tych trzech parametrów musimy się zmieścić w ograniczeniach produkcyjnych. W wielu aspektach ogranicza nas to już na starcie.”
Projektowanie generatywne może zignorować ograniczenia związane z odlewaniem metali dla wieloczęściowych komponentów lub z tradycyjną obróbką mechaniczną, a zamiast tego tworzyć dla swobody projektowania, jaką umożliwia druk 3D, znany również jako produkcja addytywna.
Generatywnie zaprojektowane części, często przypominają kształty spotykane w naturze, gdzie wytrzymałość materiału jest umieszczana tylko tam, gdzie jest to konieczne, a nadmiar masy jest usuwany, jak w strukturze liścia. Zoptymalizowane pod kątem wydajności ramię korby SRAM przypomina strukturę rośliny. Zamiast bryły, jego ramiona łączą się tylko tam, gdzie jest to strukturalnie konieczne do przeniesienia siły kolarza na pedały i łańcuch napędowy.
Te organiczne kształty są często trudne do obróbki tradycyjnymi metodami i mogą być kosztowne dla rozwoju prototypu, gdzie wymagane jest kilka funkcjonalnych iteracji. Prototypy SRAM zostały szybko wydrukowane w 3D z tytanu i przetestowane w terenie, aby sprawdzić, czy algorytmy projektowania generatywnego ,,mają rację”.
„Od cyfrowego pomysłu, do fizycznego elementu, produkcja addytywna może pomóc w szybszym osiągnięciu celu”, zauważa King. „Pozwala nam przenieść pomysł w przestrzeń fizyczną, ocenić go, przetestować, pojeździć na nim, a następnie wrócić i zdecydować, które elementy projektu chcemy umieścić w naszym układzie napędowym.”
Efektem końcowym jest korba, która jest dwa razy mocniejsza i 20% lżejsza od korb produkowanych tradycyjnymi metodami.
Branża części rowerowych jest bardzo konkurencyjna, a innowacje są kluczowym czynnikiem różnicującym – niezależnie od tego, czy chodzi o wydajność, koszt, wagę, czy szybkość wprowadzenia na rynek. „Projektowanie generatywne jest narzędziem, które pozwala nam nie tylko zoptymalizować osiągi dla rowerzystów, ale także skrócić czas opracowywania nowych pomysłów, wypróbowania ich, oceny, odrzucenia lub nadania im większej wartości, a następnie wprowadzenia ich do fazy prototypu” – mówi King.
Eksperymentując z projektowaniem generatywnym i wytwarzaniem addytywnym dla nowego ramienia korby, SRAM zyskał nowe źródło badań i rozwoju, które zapewni jego częściom i firmie przewagę.
Prototypy generatywnego projektowania firmy SRAM nie są jeszcze gotowe do użycia przez konsumentów, ale miejcie oko na futurystyczne części, które z pewnością zoptymalizują wasze wrażenia z jazdy na rowerze.
Żródło: https://all3dp.com
