Prāts un tehnoloģijas = nākotnes risinājumi

#Prasmes
#Tehnoloģijas
#Karjera
Dalīties:
Autors:
Kristiāna Bumbiere
8.12.2020

Dizaina jomā cilvēki ir spējīgi uz lielām lietām. Taču, iespējams piekritīsi, ka māte daba ir labākā dizainere. Evolūcija vairāku miljardu gadu laikā ir pilnveidojusi dzīvnieku un augu sugas, kas apdzīvo planētu, atmetot lieko un izveidojot maksimāli optimālu “dizainu” tiem, kas spēj izdzīvot un uzplaukt.

Kā būtu, ja evolucionāro dizainu varētu atdarināt, izmantojot zinātniski pamatotas metodes? Un kā būtu, ja šo procesu varētu paātrināt un pabeigt vien pāris minūtēs, nevis gados vai mūžos? Tas ir kļuvis iespējams, pateicoties ģeneratīvajam dizainam, kas izmanto mašīnmācīšanos, lai apietu evolūcijas pieeju un pārietu līdz optimālajai formai un dizaina risinājumam.

Bet kas īsti slēpjas zem šī mistiskā nosaukuma  - “ģeneratīvais dizains”? 

Ģeneratīvais dizains ir process, kurā dizaineris vai inženieris ģenerēšanas rīkā norāda dizaina objekta mērķus, parametrus un citus datus, savukārt, programma, ņemot vērā norādītos iestatījumus un izmantojot mākslīgā intelekta (AI) palīdzību, ģenerē iespējamo risinājumu variācijas. 

Lai iegūtu risinājumu izvirzītajai problēmai, nepieciešams ievadīt parametrus, tādus kā - dizaina mērķis, veikstpēja, telpiskās prasības, materiāli, ražošanas metodas, izmaksu ierobežojumi un citi. Jebkas, kas attiecas un var ietekmēt dizaina gala risinājumu, var tikt ievadīts programmā, un balstoties uz to, tiek radīti simtiem risinājumi. Programma, kurā tas tiek ievadīts, pēta permutācijas jeb iespējamos risinājumu variantus, un ģenerē dizaina risinājumus. No procesa atkārtošanas datorprogrammā, tā testē, kas darbojas un kas ne. 

Ģeneratīvā dizaina rīks spēj vienai idejai radīt simtiem dizaina alternatīvu, par kurām, dizaineris vai inženieris, iespējams, neaizdomātos. Izmantojot ģeneratīvo dizainu, nav viena risinājuma - tas sniedz iespēju izvēlēties dizainu, kas vislabāk atbilst vēlmēm un vajadzībām.

Patiesībā, sanāk - lai radītu dizainu, nav jābūt dizainerim, un lai radītu risinājumu, nav jābūt inženierim. Atliek vien definēt problēmu un risinājums jau ir galdā! Ģeneratīvā dizaina rīkus var apgūt ikviens. Un mēs, Digitālo inovāciju parks, rīkojam meistarklases, kurās piedāvājām šādu iespēju ikvienam interesentam. 

Ģeneratīvais dizains: nākotnes dizains

Izcili pārdomāts dizains, nereti, ir priekšnoteikums tam, lai kaut kas tiktu uzskatīts par inovatīvu. Par laimi, jautājumu par dizainu mūsdienās var uzticēt viedajām tehnoloģijām un algoritmiem, kas, bieži vien, spēj pārsteigt ar neparedzētiem, taču precīziem un estētiskiem risinājumiem. Cilvēka prātu, diemžēl, mēdz ierobežot iztēle vai iepriekšējā pieredze, taču prāts, apvienojumā ar tehnoloģijām, spēj radīt izcilus risinājumus, idejas un produktus, kas būs labāki savā izpildījumā, un patērēs mazāk resursu to radīšanā.

Tālredzoši uzņēmumi, domājot par digitalizāciju, ar laiku ievieš jaunākos un efektīvākos tehnoloģiju risinājums. Ģeneratīvais dizains ir uzlabojis 3D modelēšanu arhitektūras, būvniecības un inženierijas nozarēs, un pasaulē gūst arvien lielāku atzinību.

Tādi pasaulē zināms uzņēmums kā Airbus, kas ražo lidaparātus, kā arī uzņēmumi Under Armour, General Motors, Stanley Black&Decker, un citi jau izmanto ģeneratīvo dizainu savu inženiertehnisko problēmu risināšanā. Piemēram, lidmašīnu ražotājs Airbus izmanto ģeneratīvo dizainu, lai uzlabotu salona nodalījumu A320 modeļa lidmašīnām. Viņi nāca klajā ar unikālu risinājumu, kas detaļas kopējo svaru samazināja par 45% (30kg). Kā zinām, jo smagāks ir transportlīdzeklis,  jo lielāks degvielas patēriņš. Šis detaļas risinājums, kas tika ieviests lidmašīnas salonos, ievērojami samazināja patērētās degvielas daudzumu, kā rezultātā samazinās arī oglekļa dioksīda izmešu daudzums. Ja šis risinājums tiktu ieviests visās Airbus lidmašīnās, tad samazinātais CO2 daudzums būtu līdzvērtīgs tam, ja ik gadu no ceļiem noņemtu 96 tūkstošus vieglo automašīnu. Ar šādiem rādītājiem, ģeneratīvais dizains nākotnē uzlabos ne tikai ražošanu, bet arī mūsu apkārtējo vidi!

Airbus dizaina risinājums bioniskajam nodalījumam (Foto avots: Autodesk )

Kāpēc apgūt ģeneratīvo dizainu?

Lai projektētu un radītu kvalitatīvus un ilgtspējīgus risinājumus tradicionālā veidā, ir jābūt zināšanu bāzei, kā arī pieredzei dizainā vai inženierijā. Tas var būt darbietilpīgs process, un nereti, klienta vai vadītāja izdarītais spiediens var traucēt, un gala risinājums var nebūt tuvu tam otpimālam, ko gribētos.

Mākslīgais intelekts jau šobrīd spēj radīt tūkstošiem dizaina risinājumu, pēc Tevis norādītajiem parametriem un prasībām. Radot dizaina risinājumus kādā no ģeneratīvā dizaina rīkiem, ir iespēja ietaupīt gan laika, gan materiālos resursus. Tas, ko programma ņem vērā, ģenerējot risinājumus, ir arī ražošanas process un tā iespējas. Tā vietā, lai pārbaudītu dizainera vai inženiera tradicionālā veidā radīto risinājumu, simulētu un testētu, un pēc tam vēl mainītu rasējumus, programmas algoritmi  šīs darbības iekļauj jau ģenerēšanas procesā. Programmas rīki apvieno ražošanas simulāciju un virtuālo testēšanu, tāpēc var garantēt izturīgāko, veiktspējīgāko, atbilstošāko risinājumu. 

Ģeneratīvā dizaina meistarklase (Foto: Digitālo inovāciju parks)

 

Ģeneratīvais dizains Liepājā

Ģeneratīvais dizains īsti netiek turēts slepenībā kā, piemēram, valsts noslēpums. ;) To ir aicināts apgūt ikviens, un, kas ir labā ziņa - arī Digitālo inovāciju parks piedāvā Tev to apgūt. Nav jābūt dzimušam ar cirkuli rokās, vai datoru klēpī, lai spētu apgūt ģeneratīvā dizaina rīkus - tas nebūt nav tik sarežģīti, un paver plašas iespējas, īpaši ja darbs ikdienā saistīts ar ražošanu.

7. novembrī norisinājās pirmā ģeneratīvā dizaina meistarklase Liepājā. Tajā piedalījās gan dalībnieki, kas ikdienā strādā ražošanas vai projektēšanas jomā, gan arī tādi, kam nav iepriekšēja pieredze 3D modelēšanā ar ģeneratīvo dizainu. Meistarklases dalībnieki ieguva dziļāku izpratni par to, kas ir ģeneratīvais dizains, kā to pielietot savā darbā, apguva 3D modelēšanas rīku un guva labus zināšanu pamatus no zinoša 3D modelētāja.  

Meistarklasē savas prasmes un zināšanas nodeva 3D modelētājs Toms Balodis. Toms ir Computer-Aided Design jeb CAD speciālists ar vairāk nekā 7 gadu pieredzi, un ikdienā strādā elektrokartingu ražošanas uzņēmumā Liepājā “Blue Shock Race”, projektējot detaļas jaunākajiem kartingiem (kas starpcitu, ir atzīti par labākajiem pasaulē!). 

Nupat klajā laidām ar ģeneratīvā dizaina rīku radītas skulptūras, kas publiskai apskatei pieejamas augmentētajā jeb papildinātajā realitātē no 8. decembra Liepājas ielās. Skulptūras radīja Toms Balodis, kā arī liepājnieks Edgars Birzienks, kurš ģeneratīvā dizaina rīku apguva Toma pavadībā meistarklasē. Edgara ģeneratīvā dizaina skulptūra ir pirmais projekts, ko viņš radījis ar iedvesmojošu mērķi - palīdzēt kādai liepājniecei. Edgara ikdiena profesionālā ziņā nav saistīta ar 3D modelēšanu - viņš ir elektroiekārtu montieris ar interesi par mūsdienīgiem risinājumiem. Edgara aizraušanās ir dažādu smalku prototipu izstrāde, izmantojot mikrokontrolierus un citas modernas tehnoloģijas. Realizēti vairāki nelieli elektronikas projekti. Arī zīmēšana ar CAD rīkiem un 3D printēšana nav sveša - brīvajā laikā Edgars nodarbojas ar 3D printēšanu, kā arī CNC apstrādi. Apgūstot dizaina pamatus Digitālo inovāciju parka rīkotajās meistarklasēs, Edgars zināšanas licis lietā, radot risinājumu - īpašas formas apavu zoli, kas atvieglos pārvietošanos kādai liepājniecei. Projekta ietvaros, risinājums papildināts ar dažiem elementiem un  pārveidots par skulptūru.

Skulptūras pieejamas apskatei lietotnē “Liepaja AR” Android un iOs lietotājiem. (Foto: Digitālo inovāciju parks)

Lai radītu skulptūras tika izmantota programma Autodesk Fusion360 - izstrādātājiem nācās pielietot fantāziju un norādīt spēkus un saskares punktus tā, lai rezultāts vairāk būtu baudāms, kā mākslas objekts nevis detaļa, kas pildītu kādas noteiktas funkcijas.

Varbūt arī Tev ir laiks iemēģināt dzīvē ko jaunu un apgūt jaunas prasmes? Seko līdzi Digitālo inovāciju parkam sociālajos tīklos, pieraksties e-pasta jaunumu saņemšanai, un uzzini pirmais, kad ir nākamā meistarklase.


Atsauces:

https://www.industryweek.com/technology-and-iiot/article/22027477/an-intro-into-generative-designhttps://www.newequipment.com/research-and-development/article/22059780/what-generative-design-is-and-why-its-the-future-of-manufacturinhttps://knepublishing.com/index.php/KnE-Engineering/article/view/612/1903https://www.accenture.com/us-en/blogs/industry-digitization/how-ai-driven-generative-design-disrupts-traditional-value-chainshttps://www.mckinsey.com/business-functions/operations/our-insights/how-generative-design-could-reshape-the-future-of-product-development#
https://www.autodesk.com/customer-stories/airbus 


Foto

Diemžēl, šim rakstam nav attēlu.
Saņem jaunumus e-pastā
Paldies! Jūsu pieteikums ir saņemts!
Diemžēl, neizdevās pieteikties jaunumiem! Mēģiniet vēlreiz!