创成式设计将激发设计师通过手动建模不易获得的思想灵感，创造出拥有不寻常的复杂几何结构设计作品。3D打印技术由于可以将复杂的设计转化为现实，注定已成为创成式设计的“好伙伴”。
其中人工智能会针对工程师设置的参数和功能目标优化设计。工程师设置载荷，材料约束和边界条件，确定其功能目标，通过创成式算法优化设计空间内的材料布局，以满足这些工程师设置的目标并最大化性能。本期，3D科学谷与谷友通过创成式设计的一些案例，来领略创成式Generative时代的到来！本期Highlight的软件工具是欧特克-Autodesk 的 Fusion 360 Generative Design Extension创成式设计软件。
根据3D科学谷，与基本拓扑优化相比，创成式设计的主要优势之一是能够针对不同的制造技术进行优化。创成式设计与仿真结合的力量不止于制造优化，这种方法还可以围绕各种功能目标进行优化，包括材料、强度、传热、流体动力学和重量。而且，从纯粹的商业角度来看，附加到实时市场信息的创成式设计方法可以考虑成本约束。最后，创成式式设计会找到能够最有效地平衡这些相互约束目标的解决方案。
创成式设计
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更可持续
欧特克-Autodesk 的 Fusion 360 Generative Design Extension创成式设计作为Fusion 360 CAD 软件的可选扩展提供，迅速成为产品设计师和工程师的熟悉的创成式设计解决方案，可根据制造约束、成本和需求同时生成多个解决方案，从而实现快速设计探索， 满足产品性能要求。 一个经典的案例是创成式设计的太空着陆器。
Autodesk 的Fusion 360 Generative Design Extension 使用户能够选择和比较零件的制造方法（CNC 加工、压铸、3D 打印等），并查看每种方法适用于零件加工方法的限制条件。
通过软件，用户还可以优先考虑轻量化、零件整合和材料探索等属性，以找到可能满足需求的更具可持续性的材料。Fusion 360 Generative Design Extension还具有成本比较功能，以发现制造成本节约的零件设计。
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将创成式设计与制造无缝结合，此前，欧特克就发布了创成式设计的2.5轴*版本，主要用于生成突破铣削约束的设计。这使得Fusion 360用户能够将3D打印与传统的CNC铣削实现更好的结合。
内置的设计可制造性
通过Autodesk Fusion 360提供的创成式设计功能，设计可制造性是内置的。增材制造和3轴以及5轴铣削加工之间具有各自的特点，这些特点使得这两者之间似乎隔了难以逾越的“鸿沟”，欧特克创成式设计的2.5轴版本使得任何拥有数控铣床的人都可以随意使用这种“折衷”的设计来进行加工。
除了可以直接访问Fusion 360基于云的创成式设计，高级仿真模拟和高级CAM功能外，欧特克Fusion 360集成工作区现在还提供真正的混合制造体验，在单一工作流程中结合了先进的增材制造和CAM功能。
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根据3D科学谷，在 Autodesk Fusion 360 的案例中，创成式设计的想法受到仿生学中自下而上的方法的启发。令人着迷的是，有一个算法来自“白蚁巢穴，以及白蚁使用信息素相互发送信号的方式，开发人员创造了压力或信息素梯度，核心方法非常简单，但结果却很复杂。
2022 年，Autodesk 发布了新版本的Fusion 360创成式设计软件，自动建模工具可让用户快速创建和考虑多个设计备选方案。不过通常创成式设计出来的结果对应着很多种不同的设计，如今，产品设计师可以在其三维CAD建模环境中直接运行仿真。通过现代计算机的GPU功能加速，这些仿真使设计人员能够以交互的步伐做出明智的决策，而无需等待分析人员对设计进行网格划分并运行有限元分析（FEA）。
Edera Safety 使用 Fusion 360 创成式设计来探索运动员背部保护系统的设计
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一个令人印象深刻的案例是Edera Safety 采用数据驱动设计，为运动员创造了革命性的新型背部保护系统。脊柱的过度旋转已被证明是脊柱受伤的主要原因，但大多数背部保护器的设计只是为了防止直接撞击。 通过欧特克创成式设计技术开发旋转脊柱保护 (RSP) 系统，帮助防止脊柱旋转损伤。 开发原型后，设计团队将其投入使用，集成传感器和应用程序来测量和记录所有相关力。 随后，这些测量结果被输入到创成式设计算法中。 通过使用创成式设计技术，该团队能够提出多种设计方案来在开发的早期阶段测试原型，并创建一个可以轻松实施到制造过程中的产品设计。
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