제작의 미래

제너레이티브 디자인을 통해
예산 제약과 설계 문제 해결하기

제너레이티브 디자인 시작하기

비용에 민감한 제너레이티브 디자인이 예산 범위 내에서 엔지니어가 혁신적인 설계를 제작하도록 어떻게 돕는지 알아보십시오.

제너레이티브 디자인은 생체모방 기술과 알고리즘을 사용하여 혁신적이면서도, 기존의 형상과는 완전히 다른 설계를 생성합니다. 생체모방 접근 방식은 자연에서 찾아볼 수 있는 모델, 시스템 및 요소를 모방하여 다양한 설계 대안을 생성 및 평가하는 방식으로, 설계를 반복하면서 최상의 솔루션을 찾아냅니다. 유기적이고 자연스러워 보이는 형태가 결과물로 생성되는 경우가 많으며, 그 중 일부는 인간의 상상력을 벗어나는 형태라서 낯설게 느껴질 수 있습니다. 하지만 이러한 설계는 지정된 재료, 운영 및 제조 요구 사항 내에서 여러 유효한 기하학적 옵션을 탐색함으로써, 명백한 혁신 기술을 아우르며 작동합니다. 지금까지 제너레이티브 디자인은 한 가지 핵심적인 제약 조건을 고려하지 못했는데, 그것이 바로 비용입니다.

이번 포스팅에서는 대다수 엔지니어의 과제인 비용과 혁신 간의 균형을 유지하는 방법을 살펴보고, 비용에 민감한 차세대 제너레이티브 디자인을 적용하여 예산 범위 내에서 비용 중심 접근법에 따른 이점을 실현하는 방법을 알아보겠습니다.

실현 불가능한 설계?

엔지니어들은 대체로 최고의 설계를 위해 불철주야 노력하는 완벽주의자인 경우가 많습니다. 이를 나쁘다 할 수 없습니다. 문제해결은 많은 엔지니어들이 가진 습성이니까요. 이들은 주어진 요구사항 내에서 문제를 해결할 최적의 솔루션을 찾아내려 합니다. 물론 대부분의 문제에는 제조 비용을 줄이는 동시에 무게를 최소화하는 등의 상충적인 제약 조건이 있습니다. 이를 조율하는 것은 상당한 리소스를 필요로 하기 때문에 시간 소모로 인해 프로젝트 비용이 급증하게 되는 경우가 많습니다.

제너레이티브 디자인은 혁신적인 설계 컨셉을 생성합니다.
이미지 제공: General Motors

제너레이티브 디자인은 실행 가능성에 관계없이 혁신적인 설계 컨셉을 생성합니다. 다행스럽게도 적층 제조를 적용하면 소규모 제조 방식 측면에서 완전히 새로운 차원의 설계를 실용적으로 생산할 수 있습니다. 하지만 대량 생산 환경에서는 적층 기술을 적용하기 어려운 경우도 있으며, 엔지니어는 기존의 제조 방식에서 새로운 형상을 제작할 수 있는 대안을 찾아야 합니다. 이 지점에서 대부분의 제너레이티브 디자인 기능이 부적합한데, 그 이유는 적층 제조에만 유효한 설계를 만들기 때문입니다. 제너레이티브 디자인의 역량은 대규모 생산을 가능하게 하는 데에 필요한 절삭 제조의 구속조건 내에서 작동할 수 없습니다.

비용에 민감한 제너레이티브 디자인

비용에 민감한 제너레이티브 디자인은 처음부터 디자인 프로세스에 비용을 포함합니다. 엔지니어는 다양한 제조 프로세스, 재료 및 형상의 비용 균형을 유지하면서 적절한 절충안을 적용하고, 실제 제조 환경에 실용적인 설계를 만들 수 있습니다. 제너레이티브 디자인의 비용 산출 기능은 적층 및 절삭 방법을 포함한 일반적인 제조 프로세스를 평가하며 인건비, 간접비, 재료 가격 등의 지역 경제 데이터와 결합해 견고한 비용 분석 결과를 제공합니다. 특정 제조 방식을 평가할 때 엔지니어는 생산량, 재료 상세 정보 및 형상을 입력하여 비용을 예측할 수 있습니다.

차세대 제너레이티브 디자인은 견고한 비용 분석 결과를 제공합니다.
이미지 제공: Claudius Peters

차세대 제너레이티브 디자인은 비용 산출 기능을 관리 가능한 결과물로 활용합니다. 소프트웨어는 설계를 만든 다음 비용을 평가하여, 솔루션이 수 많은 잠재적 설계안을 생성할 때 추적 및 평가됩니다. 기업은 다양한 목표 범위로 필터링하고 예상 비용의 중앙값으로 정렬하여, 제조 비용의 중앙값과 범위의 측면에서 결과를 살펴볼 수 있습니다.

혁신과 비용의 완벽한 조화를 실현하는 제너레이티브 디자인

자동화는 전 세계 지식 근로자의 역량을 높여주는 새로운 차원의 디지털 비서를 만들고 있습니다. 오늘날의 제너레이티브 디자인 솔루션은 혁신을 촉진하지만 비용 관리에는 실패한 엔지니어링 커뮤니티를 위한 이상주의적인 조수 역할을 하고 있습니다. 제너레이티브 디자인은 관리 가능해야 합니다. 그렇지 않으면 엔지니어가 너무 열중한 나머지 최종 제품 제조에 대한 재정적 및 실제적 의미를 고려하지 않고, 그저 혁신적이고 참신하기만 한 설계를 제작하기 쉽습니다.

제너레이티브 디자인은 비용과 제조 방법을 비교할 수 있습니다.
이미지 제공: MJK Performance

이것이 바로 기존 역학을 변화시키고, 엔지니어가 설계에 실용적인 접근 방식을 취할 수 있도록 차세대 제너레이티브 솔루션에 비용 제약 조건이 추가된 이유입니다. 이제 근사해 보이지만 실현 불가능한 설계를 만들기보다는 목표에 적합하고 스마트한 제품 및 부품을 설계할 수 있습니다. 결과적으로 제너레이티브 디자인은 자동화된 혁신의 원천이 되어, 기업이 혁신적인 아이디어에 투입 가능한 비용을 고려해 적절한 설계를 선택하도록 하는 두 가지 중요한 역할을 할 수 있게 되었습니다. 이제 차세대 제너레이티브 디자인은 조직이 실제 환경에 가장 적합한 제품을 제작할 수 있도록 디지털 영역에서 혁신과 비용을 완벽히 조율하는 매우 귀중한 시뮬레이션 도구가 되었습니다.

요약

지금까지 제너레이티브 디자인은 혁신적이지만 비용을 고려하지 않은 채 완전히 새로운 설계를 제작했습니다. 문제는 대부분의 설계가 소규모의 적층 제조 기술에만 적합하여, 실질적인 생산에 필요한 대규모 절삭 기술에는 적용할 수 없다는 것입니다.

제너레이티브 디자인은 엔지니어의 이상주의적 측면을 자극해 너무 복잡해서 때로는 실현 불가능한 형상을 만들도록 부추기기도 합니다. 엔지니어가 비용을 고려하기 위해 제너레이티브 알고리즘을 사용할 경우, 혁신의 장애물이 되어 설계 프로세스에 더 긴 시간이 소요되는 경우도 많습니다.

차세대 제너레이티브 디자인을 통해 엔지니어는 비용을 평가하고, 이를 설계 프로세스 전반에 걸쳐 변수로 추적할 수 있습니다. 이 비용 분석 전략을 이용하면 엔지니어가 지역 경제 정보를 참조해 일반적인 제조 기술 전반의 비용을 평가할 수도 있습니다. 또한 생산량, 재료 상세 정보, 형상을 입력해 예상 비용을 추정하고 결과를 살펴볼 수 있습니다.

제너레이티브 디자인은 오랫동안 이상주의적인 가상 비서로 여겨져 왔으나, 이제는 관리가 가능하므로 엔지니어가 목표에 부합하는 스마트한 설계를 생성할 수 있습니다. 그 결과 제너레이티브 디자인은 엔지니어링 커뮤니티를 위한 실용적인 효율성과 혁신의 원천이 되었습니다.

제너레이티브 디자인을 통해 비즈니스를 혁신하는 3가지 방식

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