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DER KONSTRUKTEUR 3/2020

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DER KONSTRUKTEUR 3/2020

SPECIAL DIGITALE

SPECIAL DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG Star-Designers Philippe Starck mit dem Software-Unternehmen Autodesk entstanden ist. STAR-DESIGNER UND SOFT- WARE – EINE ANNÄHERUNG „Künstliche Intelligenz, kannst du uns sagen, wie wir unsere Körper unter Einsatz von so wenig Material wie möglich ausruhen können?“ So lautete – in Prosa übersetzt – die Frage, die Starck und sein Team der Software von Autodesk stellten. Einer Software eine Frage stellen, das heißt: In ihr werden die Designziele zusammen mit Parametern wie Materialien, Konstruktionsmöglichkeiten und Kosten- und Effizienzangaben zusammengeführt. Im Fall des A.I. Chair waren das Informationen zu Philippe Starcks Designansatz – beispielsweise diente sein Stuhlmodell Louis Ghost als Referenz für Rückenlehne, Sitzfläche und Armauflagen des neuen Stuhls. Gefüttert wurde der Algorithmus außerdem unter anderem mit Vorgaben zur Bequemlichkeit des Stuhls und EU-Richtlinien zur Belastbarkeit. Basierend auf den eingegebenen Informatio­ GENERATIVES DESIGN TRIFFT SPRITZGUSS Generatives Design wird häufig in einem Atemzug mit 3D-Druck genannt. Kein Wunder, schließlich lässt sich das Potenzial der additiven Fertigung mit konventionellen Entwicklungsmethoden kaum ausschöpfen. Das Beispiel A.I. Chair beweist aber, dass generatives Design genauso beim Einsatz konventioneller Fertigungsverfahren Vorteile erschließen und zu völlig neuen Lösungen führen kann. Ein in vielerlei Hinsicht spannendes Projekt! MARTINA KLEIN, Stv. Chefredakteurin nen entwickelte die Software verschiedene Lösungsmöglichkeiten und zeigte zahlreiche Designalternativen auf. Dass dabei nicht bereits im ersten Anlauf ein Stuhldesign den stilistischen und praktischen Anforderungen vollständig gerecht wurde, war erwartbar. Arthur Harsuvanakit, Senior Designer bei Autodesk, fungierte während des gesamten Prozesses als eine Art Übersetzer zwischen Star-Designer und Software. Je genauer Starck seine Vorstellungen formulierte und je mehr Informationen Harsuvanakit in die Software einspeisen konnte, desto schneller lernte sie – und desto präziser erfüllten die vorgeschlagenen Entwürfe die Erwartungen. „Während des Kennenlernens brachte Starck dem System seine Designabsicht näher, und die künstliche Intelligenz versuchte so viel wie möglich zu lernen, um so hilfreich wie möglich zu werden. Im Verlauf der Beziehung entwickelte sich das System zu einem starken kollaborativen Partner und begann damit, Starcks Vorlieben und Arbeitsweise, zu antizipieren“, beschreibt Harsuvanakit die Zusammenarbeit. EIN DESIGN PASSEND ZUR FERTIGUNGSMETHODE Ein wesentlicher Vorteil des generativen Designs in Autodesks Fusion 360 ist, dass man die gewünschte Fertigungsmethode als Parameter festsetzen kann, der bei der Entwicklung des idealen Designs mit einbezogen wird. So auch beim A.I. Chair, der von Philippe Starck von Beginn an gedacht war als vergleichsweise kostengünstiges Massenprodukt, das im Rahmen von Kreislaufwirtschaft aus recyceltem Material hergestellt werden sollte. Als geeignetes Fertigungsverfahren identifizierte das Team um Philippe Starck den Spritzguss und speiste die entsprechenden Anforderungen in den Algorithmus ein. Auf diese Weise lieferte die Software ausschließlich Vorschläge für Designs, die beispielsweise eine wie beim Spritzguss erforderliche geringe Wandstärke aufzeigten oder dank kleinstmöglicher Überhänge einfach aus der Gussform zu lösen zu RESSOURCENSCHONENDE KREISLAUFWIRTSCHAFT, DIE BEIM DESIGN BEGINNT – AUCH UNTER DIESEM GESICHTSPUNKT ZEIGT DER A.I. CHAIR, WIE DIE ZUKUNFT DER PRODUKTENTWICKLUNG AUSSIEHT sind. Die exakte Abstimmung aller Parameter durch den Einsatz von generativem Design verringert dabei auch die Verschwendung von Material. Ressourcenschonende Kreislaufwirtschaft, die beim Design beginnt – auch unter diesem Gesichtspunkt zeigt der A.I. Chair, wie die Zukunft

DIGITALE PRODUKTENTWICKLUNG Dieses Stuhlmodell, Ergebnis eines früheren Forschungsprojekts, ist ein alleiniger Designvorschlag der Software; es zeigt, wie wichtig die Einflussnahme des Konstrukteurs nach wie vor bleibt der Produktentwicklung aussieht. Der Stuhl besteht vollständig aus recyclebarem Material, das exakt auf die ästhetischen und strukturellen Anforderungen der Designobjekte angepasst werden konnte. Gewonnen wird das Material aus Abfällen, die aus der industriellen Produktion des Unternehmens stammen. „Dieser Stuhl ist ein perfektes Beispiel für die Entwicklung der Designund Fertigungsindustrie in Richtung Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft“, erklärt Arthur Harsuvanakit. VOM PROBLEMLÖSER ZUM PROBLEMBESCHREIBER Auch wenn ein Projekt mit einem Star-Designer wie Starck zunächst etwas abstrakt klingen mag – die Entstehung des A.I. Chair ist wegweisend: Starck, der nach eigener Aussage keinen Computer besitzt, setzt auf künstliche Intelligenz und Rechenpower aus der Cloud. Was heute noch außer- DIE SOFTWARE gewöhnlich klingt, wird in naher Zukunft zur Regel – nicht nur für Produkte, die von Star-Designern entworfen werden. „Dieses Projekt zeigt, wie der Prozess der Produktentwicklung sich verändern wird und mit ihm auch das Berufsbild des Konstrukteurs“, sagte Arthur Harsuvanakit, „er wird vom Problemlöser zum Problembeschreiber.“ Aufgabe des Konstrukteurs ist es also, Ziele, Einschränkungen und Anforderungen so präzise wie möglich zu erfassen und kreativen Input so aufzubereiten, dass die Software lernen und den Erwartungen des Konstrukteurs gerecht werden kann. Während die Maschine eine Vielzahl an Lösungsmöglichkeiten und Designvorschlägen liefert, ist es die Verantwortung des Konstrukteurs, die bestmögliche Variante zu identifizieren und weiterzuentwickeln. Mehr denn je benötigt er dafür die Fähigkeit, offen zu sein für völlig neue Ansätze, auf die ein menschliches Gehirn unter Umständen gar nicht gekommen wäre. Autodesk Fusion 360 ist eine cloud-basierte Autodesk-Software für die 3D-Modellierung des gesamten Produktentwicklungsprozesses. Sie verbindet CAM-, Engineering-, Simulations- und Design-Tools und bietet kleinen und mittelständischen Unternehmen eine Möglichkeit, weltweit vernetzt in den Bereichen Entwurf, Konstruktion und Simulation sowie Fertigung auf einer Plattform zusammenzuarbeiten. Der Generative-Design-Ansatz von Autodesk ermöglicht im gesamten Konstruktionsprozess die Erkundung und Prüfung verschiedenster Lösungsansätze und deren Vor- und Nachteile hinsichtlich Material, Verhalten, Leistung und Herstellungsmöglichkeiten. A.I. CHAIR IST DER ERSTE STUHL, DER AUSSERHALB EINES GEHIRNS GESTALTET WURDE Künstliche Intelligenz, ohne kulturellen Hintergrund, ohne Erinnerungen, ohne Beeinflussungen, reagiert nur mit Intelligenz – das ist „künstliche“ Intelligenz. A.I. Chair ist der erste Stuhl, der außerhalb eines Gehirns gestaltet wurde, außerhalb unserer gewohnten Denkweisen. Auf diese Weise öffnet sich eine neue Welt für uns. Unbegrenzt. PHILIPPE STARCK, Designer und Architekt, Paris Wie tragend die Rolle des Konstrukteurs in dieser Kooperation von Mensch und Maschine ist und was passiert, wenn er nicht eingreift bzw. seine Anforderungen an das Produkt nicht deutlich macht, zeigt ein Stuhlmodell, das bereits vor einigen Jahren im Rahmen eines Autodesk Forschungsprojekts entwickelt wurde – völlig unabhängig von dem Philippe-Starck-Projekt. Es lässt wesentliche Ansprüche an einen Stuhl hinsichtlich Funktion und Design außer Acht und ist daher kein brauchbares Ergebnis. In einem produktiven Zusammenspiel von Mensch und KI hingegen liegt – wie der A.I. Chair zeigt – das Innovationspotenzial, das Unternehmen auch in Zukunft wettbewerbsfähig macht. Bilder: S. 37, links: Autodesk, sonstige: Kartell www.autodesk.de DER KONSTRUKTEUR 3/2020 37

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