O que é o Design Generativo?

É por isso que nesta nova era de desenvolvimento industrial, batizada de indústria 4.0, estamos focados em otimizar o processo produtivo, digitalizando os processos industriais de forma a conseguir prever acontecimentos, reduzir tempos de setup e ainda otimizar a utilização dos meios e recursos.

Foi também com este propósito, indo ao encontro do que se espera com a digitalização da indústria, que nasceram novos conceitos de fabrico e novas tecnologias de produção que visam a produção mais sustentável, otimizando o uso de materiais e energia. Uma destas tecnologias, cada vez mais promissora e que tem tido enormes avanços, é a ‘Fabricação Aditiva’.

Com já vários anos de evolução, esta tecnologia tem vindo a abrir horizontes no fabrico e possibilitou a criação de peças com designs mais complexos e arrojados, até então impossíveis de produzir utilizando métodos tradicionais de produção como a maquinação, fundição ou injeção. A evolução para estes novos métodos de fabrico, aliada à necessidade de reduzir o impacto que a indústria tem no meio ambiente, quer em exploração de recursos, quer na produção de resíduos, fez com que se pensasse cada vez mais na forma e na dimensão dos objetos produzidos.

A fabricação aditiva possibilita a criação de objetos geometricamente mais complexos e que sejam mais adaptados e otimizados para a sua função, evitando desta forma o sobredimensionamento dos mesmos por dificuldade em produzir a peça com o design ótimo. Neste seguimento nasce uma nova forma de criar/gerar design conhecida como ‘Design Generativo’.

O Design Generativo, ou Otimização Topológica, é um processo que determina a forma mais eficiente de uma peça com base no material em que esta será produzida, tendo como parâmetros as restrições e tensões aplicadas na mesma aquando da sua utilização.

A criação de peças através do processo de Design Generativo tem por base a abordagem tradicional de design em CAD (Desenho Assistido por Computador). No entanto, para obtenção dos modelos finais são aplicadas técnicas de otimização de geometria através de ferramentas de cálculo. Até agora, com o design tradicional, era possível criar vários conceitos, de seguida avaliar a sua aplicabilidade e consequentemente otimizá-los com base nos objetivos propostos. Com o design generativo, o processo é invertido: começam por ser definidos os objetivos e, de seguida, os algoritmos geram automaticamente várias opções de design otimizado até que estes sejam alcançados. Assim, é possível criar várias iterações de projeto e alterar diferentes opções para atingir diferentes objetivos, como por exemplo redução de peso e diminuição de custos numa ótica de aumento da eficiência.

O design generativo permite conceber peças com formas mais orgânicas.

O Design Generativo ajuda também os designers e os engenheiros a reduzir a massa e a quantidade de material usado, melhorando o desempenho da peça. Permite ainda substituir peças convencionais ou até pequenos conjuntos de peças por um único componente otimizado, reduzindo o volume de matéria prima, os custos de fabricação e ainda, em casos específicos, a quantidade de peças necessárias na montagem.

O processo permite aos designers a conceção de peças com vista a uma maior otimização de recursos.

Embora para muitos esta tecnologia seja uma novidade, esta já tem alguns anos de desenvolvimento, sendo que é possível encontrar este método de modelação em diversas ferramentas de CAD como, por exemplo, o Solid Edge ou o NX.

Da mesma forma, também é possível encontrar atualmente inúmeras peças produzidas por esta tecnologia, sendo que podem ser divididas em duas categorias: peças decorativas, sobretudo devido ao design arrojado que as mesmas têm e peças de elevada performance como por exemplo peças para veículos de competição, aeronáutica, veículos superdesportivos, entre outras áreas onde o peso aliado à resistência mecânica são fatores fundamentais. Isto acontece porque, com esta tecnologia, aliada aos novos métodos de fabrico, é possível produzir peças de alta qualidade em diversos materiais, incluindo ligas metálicas, com uma elevada resistência e baixo peso.

Esta tecnologia é já uma realidade incontornável e a sua adoção por várias indústrias tem vindo a acontecer de forma consistente e gradual. Trata-se de uma tecnologia de produção emergente e que está a revolucionar a forma como desenhamos e produzimos os nossos modelos e produtos.