isicad.ru :: портал САПР, PLM и ERP :: версия для печати

Статьи

6 марта 2016

САПР продуктов исчезнет, будут проектироваться не продукты, а решения

Саймон Флойд

Саймон Флойд

Саймон Флойд (Simon Floyd) — директор по инновациям и PLM-решениям в компании Microsoft.
Оригинал: What will products of the future look like? (Как будут выглядеть изделия будущего?).
Одно из главных преимуществ моей должности в Microsoft – возможность контактов с некоторыми из самых инновационных и прогрессивных компаний мира: и с компаниями со стажем, которые сейчас преобразуют себя, и с новыми компаниями, которые работают, чтобы совершить прорыв в будущее.

Я вижу, как работают эти компании, почему они так работают, как ставят себе задачи и формируют подходы к бизнесу, как они организуют проектирование, производство и обслуживание пользователей. Один из уроков, извлеченных из этого опыта, состоит в том, что процесс проектирования изделий меняется. На это изменение влияют три чрезвычайно важные тенденции.

Первое – повсеместная компьютеризация, скажем, – компьютеризация всего. Второе – растущий объем легко доступных облачных вычислений. Третье – сдвиг в сторону более «естественных» пользовательских интерфейсов, использующих управление голосом и жестами.

Эти тренды не являются новыми, скорее, они просто достигли той точки роста, когда мы уже готовы практически использовать их преимущества, чтобы усовершенствовать процесс проектирования продуктов. В результате мы увидим взаимосвязанные изделия со встроенными в них вычислительными платформами, с помощью которых изделия становятся значительно умнее и, конечно, сложнее, хотя их использование оказывается проще.

Между тем, влияние этих трендов на жизнь и работу проектировщиков проявится в трёх, характеризуемых ниже, ключевых аспектах.

1. Интернет вещей

На мой взгляд, наибольшее влияние на проектирование продуктов окажет Интернет вещей (IoT).

Проектировщики уже не будут ограничены физическими параметрами продукта. Вместо этого они получают доступ к гибким развивающимся системам. В этом смысле, продукт становится больше, чем набором своих частей. Разумеется, у него остаётся физическое воплощение, но также приобретается и полностью цифровая составляющая.

Смысл IoT состоит в том, что продукт может развиваться на основе обратной связи от самой системы и от других продуктов того же типа. Это становится возможным благодаря перенесению вычислений из самого продукта в облако или на другие внешне-расположенные системы, которые обеспечивают возможность выполнения вычислительно-ёмких задач, таких как массовый сбор данных и их обработку.

Недавно полученные результаты в вычислительных науках, например, в области машинного самообучения, предоставляют проектировщикам необычайные возможности. Скажем, представьте изделие, изначально запроектированное так, чтобы динамически, на основе опыта использования, упрощать свои собственные операции.

Далее, продукты могут стать бесценным источником обратной связи, поскольку они способны накапливать и предоставлять информацию о своем использовании и эффективности. Это, пожалуй, самый значимый фактор.

2. Порождающее проектирование

Порождающее проектирование (Generative Design, GD) – абсолютно новый способ проектирования, в котором форма продукта алгоритмически и с помощью высокопроизводительных вычислений выводится на основе ограничений (constraints) или целей, сформулированных в терминах реального мира.

Речь не идёт о том, что нечто, ранее спроектированное,затем оптимизируется относительно каких-то параметров (веса, прочности и т.д.). Напротив, это – вычисление формы нового изделия, которое изначально проектируется так, чтобы целенаправленно удовлетворить необходимым физическим требованиям.

Я усматриваю в GD нечто чудесное, поскольку с помощью этого подхода, формы становятся в точности подчиненными функциям. Это не означает, что результирующий объект окажется приятным на вид: возможно, это и не требуется, но этот процесс определенно меняет наше представление о проектировании. В данном случае, это скорее не искусство, а наука.

Применение GD означает и то, что полученные проекты нельзя будет реализовать традиционными методами производства, таким как литье под давлением или 5-ти осевая обработка. GD помогает 3D-печати стать реально практическим решением.

Стоит добавить, что использование суперкомпьютеров в проектировании, конечно, не является чем-то новым. Но их применение в конечно-элементном анализе или гидрогазодинамике сводится к пост-обработке: когда проектирование уже выполнено. Другими словами, они используются не столько для проектирования, сколько для верификации.

Сегодняшняя реальность состоит в том, что большинство проектировщиков не имеет реального доступа к достаточно высокопроизводительным вычислениям, которые можно было бы использовать для экспериментов в ходе проектирования. Эта проблема может быть решена с помощью облачных вычислений, предоставляющих доступ к большим мощностям за низкую цену и часто по мере необходимости.

3. Добавленная реальность

Удивительно, как часто я встречаю людей, занятых в проектировании, производстве и сервисе, которые с чрезвычайным энтузиазмом оценивают пользу добавленной реальности (AR) для их собственной работы. Они верят в то, что AR преобразует их бизнес, и они правы. Ведь AR может осуществить переход от нынешних плоских экранов и операций типа «касание, ввод текста и кликанье» к погружению в 3D реального мира.

AR предоставляет совершенно уникальную возможность, недоступную в нынешних САПР-системах: AR отображает цифровой контент в реальный мир и сочетает это с возможностью интерактивности.

Нынешняя реклама сосредоточена вокруг применения AR в качестве проектирования, хотя не меньший эффект может быть достигнут для расширения конечно-пользовательских возможностей продуктов. Можно себе представить использование голографического дисплея для расширения возможностей продуктов.

Изделие будущего

Я восхищен тем, как самые обычные изделия – типа кухонной утвари или средствв передвижения – всё в большей степени предлагают возможности, которые интегрируют их в нашу нынешнюю повседневную жизнь. Компьютеризация почти всего делает нас более эффективными, более продуктивными и более погруженными в коммуникацию, чем когда-либо ранее.

Думаю, что проектирование продуктов в будущем просто перестанет существовать. Проектировщик будущего будет проектировать решения, а не продукты – и это соединит физический и цифровой миры на основе повсеместной компьтеризации.

Все права защищены. © 2004-2024 Группа компаний «ЛЕДАС»

Перепечатка материалов сайта допускается с согласия редакции, ссылка на isicad.ru обязательна.
Вы можете обратиться к нам по адресу info@isicad.ru.