‘제너레이티브 디자인’은 무엇인가…제조에 어떻게 사용될 수 있나

• 제너레이티브 디자인(Generative Design)이란 무엇인가?
• 제너레이티브 디자인은 제조에 어떻게 사용될 수 있나?
• 제조에서 제너레이티브 디자인의 주요 이점 3가지
• 제조에서 제너레이티브 디자인의 미래는?

제너레이티브 디자인은 머신러닝 및 클라우드 컴퓨팅을 설계 파트너로 하여, 사물 설계 방식의 패러다임 전환을 나타낸다. 이는 설계 탐구, 혁신, 그리고 고급 전산화(computation)에 관한 것이다.

제너레이티브 디자인(Generative Design)이란 무엇인가?

제너레이티브 디자인은 인공지능(AI)의 한 형태로, 사용자가 정의할 수 있는 엔지니어링 과제를 수행하고 선택할 수 있는 다양하고 적절한 솔루션을 제시한 다음 필요에 따라 이를 개선할 수 있게 한다.

설계자는 제품, 부품 또는 툴의 초안을 작성하는 동안 제약 조건과 매개 변수를 염두에 두는 대신 파악한 최종 사용 기준에 대한 한계와 가능성을 소프트웨어에 알려준다. 제약 조건의 유형은 다음과 같다.

• 재료
• 민첩성
• 강도
• 비용
• 성능

근본적으로 제너레이티브 디자인 알고리즘에게 솔루션은 모르지만 요건은 알고 있다고 말하는 것이다.

현대 클라우드 컴퓨팅의 속도에 따라, 제너레이티브 디자인의 자체 지향 프로세스는 사용자의 요구 사항에 따라 가능한 조합을 결정하는 과정을 통해 완성된 설계에 대해 필요한 경우 수천 번의 사전 검증된 많은 작업을 수행할 수 있다.

이를 성능 기준에 프로토타입을 적용하는 전통적인 방법이 아니라 외부에서 다양한 설계 속성을 설계하여 최상의 결과를 도출할 수 있도록 지원하는 것과 같다고 생각해 보자. 이는 기본적이고 일반적인 설계 과제부터 매우 정밀한 설계에 이르기까지 어떤 용도로도 사용할 수 있는 설계 분야다.

제너레이티브 디자인은 다음을 포함하는 광범위한 제조 산업에 사용될 수 있다.

• 소비재
• 자동차
• 항공우주
• 산업용 기계
• 건설 제품

제너레이티브 디자인은 제조에 어떻게 사용될 수 있나?

제조에서의 제너레이티브 디자인의 주요 사용 사례는 사용자가 설정한 요구 사항을 충족하기 위해 사전 검증된 설계 옵션을 자동으로 트리거하는 것이다. 이는 특히 효율적인 제조에 중요할 수 있다. 때로는 부품 또는 도구가 더 큰 장치 또는 프로세스의 일부인 방법론적 또는 물리적으로 통합된 워크플로우 또는 파이프라인에 맞아야 한다.

새 부품에 맞게 전체 워크플로우를 리툴링(retooling)하는 것은 방해가 될 수 있으며 비용이 많이 들 수 있다. 어떻게 맞춰야 하는지에 대한 매개 변수는 극도로 좁을 수 있다. 인간 설계자는 엄격한 제한 내에서 실험할 수 있는 전문성을 가지고 있지만, 오토데스크 Fusion 360(퓨전 360)과 같은 제너레이티브 디자인 소프트웨어를 사용하여 수많은 변형을 탐구하고 중량 또는 재료 비용을 최소화하거나 성능 측정항목을 최대화할 수 있다.

적층제조, CNC 가공 및 주조가 포함된 많은 기존 공정은 도입된 제너레이티브 디자인이 도입되었을 때 더 잘 작동한다. 이는 제품 성능을 개선하고, 비용을 절감하며, 혁신적인 설계 컨셉을 탐색하는 데 사용할 수 있다.

제조에서 제너레이티브 디자인의 주요 이점 3가지

제조 프로세스에서 제너레이티브 디자인을 도입하는 데는 상당한 이점이 있다. 제너레이티브 디자인을 사용하면 기능을 손상시키지 않으면서 부품의 무게를 더 쉽게 줄일 수 있다. 또한 원재료 사용과 환경에 미치는 영향을 줄이면서 성능을 높이고 비용을 절감하는 지속가능성 이점을 얻을 수 있다.

1. 제품 성능 향상

재료와 설계는 제조의 파트너이며, 상이한 물질은 상이한 특성을 나타낸다. 다른 재료를 사용하면 설계를 완전히 업그레이드할 수 있다.

새로운 재료가 시장에 진입하거나 경제적인 요인으로 일반적인 재료에 대한 접근이 제한될 때, 설계자는 전체 워크플로우를 리툴링하는 매우 비싼 프로세스를 위해 도면 단계에서부터 다시 시작해야 할 수 있다. 제너레이티브 디자인은 프로젝트에 사용할 수 있는 모든 재료를 고려하여 설계자를 더 빨리 정상으로 복귀시킬 수 있다. 제너레이티브 디자인 알고리즘은 유연성, 강성, 중량 또는 환경 요인에 대한 반응에 따라 특정 재료 또는 매개 변수를 선택하더라도, 설계 엔지니어 팀보다 훨씬 더 빠르게 대안을 가상으로 테스트할 수 있는 글로벌 데이터 세트를 클라우드에서 제공한다.

경량화

이는 간단한 물리학이다. 무거운 물체는 보다 가벼운 물체에 비해 몰고 가거나 들어 올리거나 움직이는 것이 더 어렵다. 그리고 대량 운송과 같은 분야에 있어서 화석 연료를 줄이는 가장 명확한 방법 중 하나는 자동차, 버스 또는 비행기의 무게를 줄여서 이동하는데 필요한 연료를 줄이는 것이다.

경량화는 그래핀이나 탄소 섬유 같은 미래형 물질에 대한 관심을 불러일으켰고 철과 강철같은 더 무거운 산업 시대의 재료를 대체할 수 있었다.

재료 하나의 질량을 줄이면 다음과 같은 많은 절감 효과를 얻을 수 있다.

• 물류: 더 가벼운 제품을 배송하면 사용된 배송 전력 단위당 부피가 증가한다.
• 제조: 생산 현장이든 거실 테이블이든, 물건을 만드는 것이 더 빠르고 쉽다.

전 세계적으로 재료의 양을 줄이기 위해 제너레이티브 디자인을 사용하는 것은 더 적은 원재료를 사용하여 인구 증가를 지원하기 위해 필요한 것을 생산할 수 있는 더 큰 능력을 의미할 수 있다. 연구에 따르면, 사용되는 재료의 양을 40%까지 줄이는 것이 가능하다고 한다.

지속가능성은 경량화의 주요 이점이다. 더 가벼운 제품은 원재료가 더 적게 필요하다는 것을 의미한다. 제너레이티브 디자인은 사용자들이 상이한 재료들에 기초하여 상이한 설계를 탐색할 수 있게 한다. 그리고 이와 함께, 더 지속가능한 자재를 사용할 가능성이 있다.

예를 들어, 항공기 제조사 ‘에어버스(Airbus)’는 제너레이티브 디자인을 이용하여 A320 항공기에서 갤리(주방) 영역으로부터 승객을 분리하는 캐빈 파티션(cabin partition)을 만들었다. 이는 몇몇 주의할 만한 수치의 결과를 가져온 개념의 성공적인 증명이라 하겠다. A320에 1kg의 무게를 덜 탑재하면 106kg의 연료가 절약되고, 각 파티션의 무게는 약 30kg이다. 에어버스는 객실 전체의 모든 칸막이가 동일한 방식으로 만들어지면 각 항공기에서 약 453.6kg 이상의 무게를 절약할 수 있으며, 이는 각 비행기에 대해 연간 166톤의 이산화탄소 배출을 줄일 수 있다고 계산했다.

제너레이티브 디자인을 사용하여 트레이 테이블, 좌석, 심지어 올바른 재료 제어 또는 기체까지 확장하면 환경적 이득이 분명해진다고 상상해 보자.

성능을 높이고 무게를 줄이기 위한 노력으로 일본의 자동차 부품 제조사 ‘덴소(DENSO)’는 차량의 전자 연료 주입 시스템에 의해 전달되는 연료의 양과 타이밍을 관리하는 엔진제어장치(ECU)를 개편했다. 덴소는 제너레이티브 디자인을 사용하여, 원래 ECU의 열 분산 용량을 유지하면서 ECU를 12% 더 가볍게 만들기 위해 최적의 모양을 만들었다.

또 다른 경량화 예는, 캐나다 오토바이 부품 공급 업체 ‘MJK 퍼포먼스(MJK Performance)’에서 볼 수 있다. 이 회사는 유럽 레이싱 바이크 같은 성능을 위해 라이딩 스타일 변화를 원하는 할리데이비슨 모터사이클 애호가들 전용 틈새시장을 식별했다. 대량 설계 및 제조 기술을 사용하면, 이러한 소수 고객 기반을 서비스하는 것은 일반적으로 비용면에서 무리일 것이다. MJK는 제너레이티브 디자인을 사용하여 전통적으로 부피가 큰 부품인 트리플 클램프를 가져와서 가볍고 독특한 디자인으로 바꿀 수 있었으며, 회사는 그 주가 끝날 때쯤 이 부품을 생산할 수 있을 정도로 성공을 거두었다.

부가적인 프로토타이핑과 일회성 생산의 민주화는 MJK가 번창하는 시장을 해결할 수 있는 수단을 제공했다. MJK는 필요한 성능 측정항목을 제공하기 위해 제너레이티브 디자인과 완벽한 파트너가 되는 것과 동시에, 특징적인 시각적 미학으로 자체적인 홍보 효과를 가져온 것을 알게 되었다.

제너레이티브 디자인은 재료 과학에 관한 것이기도 하다. 특정 재료로 설계된 구성 요소가 있지만 더 지속가능한 대안이 있는 경우 디지털 모델에 삽입하기만 하면 된다. 나머지 기하학적 요소는 조정되어 여전히 성능 사양을 준수한다.

미래의 도구, 장치 및 기기의 빌딩 블록도 발전하고 있으며 제너레이티브 디자인을 추진하는 클라우드의 힘은 최첨단 연구 및 전문 지식의 세계를 열어준다. 그동안 해당 분야에서 그다지 노출되지 않았던 혁신이 만연할 수 있다. 예를 들어, 제조업체가 수년 동안 알루미늄을 사용했다면, 앞으로는 가황 고무가 탄성을 높일 수 있을 것이다. 어쩌면 폴리머 접합이 더 많은 부하를 흡수하고 구조의 나머지 전체에 걸쳐 더 저렴하고 더 가벼운 재료를 사용할 수도 있을 것이다.

2. 비용 절감

비용 절감은 제너레이티브 디자인을 채택하는 제조 부문에서 가장 매력적인 이점 중 하나다. 기하학적으로 줄이는 매 mm²의 양은 비용 절감을 나타내며, 그 절감이 글로벌 제조 및 물류 파이프라인까지 확장된다면 그 양은 급증할 수 있다. 전형적으로, 제너레이티브 디자인은 약 20%~40%의 재료 절감을 하는 것으로 여겨진다.
하지만, 이것은 단지 전면적인 변화나 사물이 만들어지는 방식의 종점을 바꾸는 것만이 아니다.

개념을 증명하기 위해 에어버스가 단일 에어 캐빈 파티션을 변경한 사례를 생각해보자. 3D 프린팅 프로토타입과 같은 저비용 개발 기술 사용, 생산 라인의 단일 툴 또는 고정 장치 재구상으로 확립된 워크플로우를 점진적으로 개선할 수 있다.

올바르게 이해하자. 이를 통해 설계자들이 조금 더 큰 도전으로 나아가는 것을 장려할 수 있다. 이는 잠재적으로 전체 사업을 변화시킬 수 있다.

비용 결정을 내리는 데 도움이 되는 툴은 제너레이티브 디자인 프로세스의 초기 단계에서 만들어진다. Fusion 360은 상이한 재료들에 기초하여 기하학의 비용들을 추정하는 보고 툴을 포함하며, 그것들이 양에 따라 어떻게 변하는지를 용이하게 보기 위해 그래프에 표시한다.

그러나 제너레이티브 디자인이 적층제조, 부품 통합, 주조 및 CNC 밀링과 같은 기존 기술의 비용 절감에 어떻게 도움이 될 수 있는가?

제너레이티브 디자인 및 적층제조

제너레이티브 디자인과 적층제조는 천생연분이라고 할 만큼 잘 어울린다. 극도로 복잡한 형상은 최소한의 증분 비용으로 만들 수 있다. 그 때문에, 적층제조는 자체적으로 제너레이티브 디자인 부품에 잘 어울린다.

사실, 적층제조를 최대한 활용하는 방법은 복잡한 고성능 모양을 만들 수 있는 제너레이티브 디자인을 사용하는 것이다. 보통 가장 가볍고, 가장 강한 모양이다. 그리고 이러한 기하학 유형을 제조하기 위한 유일한 방법은 적층제조다.

전통적인 선반 및 CNC 공정은 종종 이러한 구조가 필요로 하는 미세한 수준에서 세부 사항을 다듬을 수 없으며, 따라서 적층제조를 제너레이티브 디자인에 적합하게 만든다. 마찬가지로, 고전적인 CAD 환경에서 모델링 된 설계는 적층제조가 제공하는 세밀한 디테일을 이용하지 않는다.

예를 들어, 3D 프린터는 프로토타이핑 또는 프레젠테이션을 위한 임의의 수의 저렴한 재료들로부터 디지털 모델을 구현할 수 있다. 필요한 만큼 여러 번 수정하고 다시 프린팅하고, 제품이 생산 준비가 되면 동일한 디지털 자산을 실시간 생산 워크플로로 원활하게 전환할 수 있다.

부품 통합을 위한 제너레이티브 설계

산업 디자인과 제조는 2세기 동안 제조 분야에 다른 물건으로 만드는 데 사용되는 상당한 양의 조각, 도구, 기기, 장치, 부품, 조각 및 구성 요소를 제공해 왔다. 여기에는 많은 지적 전문지식이 있다. 모든 프로젝트에 대한 새로운 기하학을 설계하는 대신 조립할 수 있는 가장 좋은 조각을 표본으로 추출하는 것이 가장 빠르고 저렴하게 진행할 수 있는 방법이다.

그러나 3D 프린팅와 같은 저비용 프로토타이핑 및 제조 방법의 경우, 기존 설계를 결합하는 대신 새로운 구조를 도입하는 데 드는 비용이 감소하고 있으며, 그 결과 전통적인 “퍼즐 조각” 접근법을 크게 능가할 수 있다.

예를 들어, Fusion 360의 제너레이티브 디자인 기술을 사용하여 제너럴 모터스(GM) 엔지니어는 표준 자동차 부품인 시트 브래킷을 8개가 아닌 하나의 스테인리스 스틸 조각으로 재설계할 수 있었다. 이 소프트웨어는 시트 벨트 패스너를 좌석에 고정하고 좌석을 바닥에 고정하는 시트 브래킷에 대해 150개 이상의 설계를 생성했다. 새롭게 설계된 부품은 이전 브래킷보다 40% 더 가볍고 20% 더 강해졌다.

이미 존재하는 것에 대한 선입견이 없고 성과 기준에 대한 지식만 있으면, 제너레이티브 디자인은 필요한 만큼 창의력을 발휘할 수 있다. 이전의 방법에서 엔지니어들이 수많은 다른 것들로 구성하는 것을 보았겠지만, 한 조각의 부품으로 끝낼 수 있다.

제너레이티브 디자인 및 주조

적층이 여전히 전통적인 방법들을 제거하기에 충분히 진보되지 않은 또 다른 영역은 금속 주조(특정 형상을 생성하기 위해 음의 공간에 뜨거운 금속을 부음)로, 특히 크고 무거운 (또는 크거나 무거운) 합금 조각일 때이다. 적층 제조는 실제로 금속 주조 공정에서 정착했지만 현재는 생산이 아닌 프로토타이핑 제작에만 사용되고 있다.

제너레이티브 디자인은 금속 주조에서 비용 절감 및 경량화라는 큰이점을 제공할 수 있다. 원재료를 절약하는 것이 주조에 핵심적인데, 제조사들은 일반적으로 더 높은 부품 물량을 생산하기 때문이다. 이 경우, 절감액이 증가할 수도 있고 원재료가 매우 비쌀 수도 있다.

예를 들어, 오토데스크는 미국 미시간 기반의 파운드리(주조) 업체 ‘아리스토 카스트(Aristo Cast)’와 손을 잡고 초경량 항공기 시트 프레임을 개발했다. 팀은 제너레이티브 디자인, 3D 프린팅, 격자최적화(lattice optimization) 및 인베스트먼트 주조법을 사용하여 궁극적으로 일반적인 현재 모델보다 56% 적은 시트 프레임을 만들었다. 615석의 에어버스 A380 비행기의 경우, 연간 1억 2천만원 정도의 연료를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 14만 톤 이상의 탄소 배출량을 줄일 수 있다.

적층 기술은 또한 실제 금속 주조 몰드를 생성하여, 더 터무니없는 설정 시간 및 추가 비용 없이 주조로부터 생성되는 것보다 훨씬 더 복잡한 기하학적 형상을 생성할 수 있다.

제너레이티브 디자인 및 CNC 가공

지난 10년 동안 데스크탑 3D 프린터에 대한 관심이 높았지만, 극심한 상승세에도 불구하고, 적층 제조는 중공업에서 기계 가공 기술의 막대한 인프라를 무너뜨릴 수 없다.

제너레이티브 디자인이 제조에 도입하는 새로운 원리 중에는 엔지니어가 마음대로 할 수 있는 것보다 더 복잡한 구조에 대한 더 깊은 수준의 세부 사항이 있다. 전통적인 CNC 제조가 그것을 허용하지 않을 때, 무슨 일이 일어날 것인가?

그러한 제약은 제너레이티브 디자인의 빵과 버터와 같다. 작업 방법은 모든 설계, 성능, 중량, 재료 및 제조 파라미터를 소프트웨어에 입력하여 최상의 설계 아이디어 제품군을 생성하고, 제조(예: 공구 직경 또는 길이) 시 부과되는 제한 또는 가드레일 산업용 절삭 가공 및 밀링을 생성하는 것이다.

3축 CNC 장치가 일반적인 공구를 사용하는 경우, 비슷한 5축 장치가 작동할 수 있는 좁은 구멍에는 덜 적합하다. 5축 장치가 더 정밀하기는 하지만 더 긴 설정 시간이 필요하다. 다른 모든 비즈니스 프로세스와 마찬가지로, 상충관계가 존재한다.

하지만 설계 과정의 끝에서, 쉽게 제너레이티브 디자인 알고리즘에 현재 사용하고 있는 제조 프로세스에 맞게 설계를 최적화하도록 요청할 수 있다. 3축 CNC 장치를 사용하는 경우, 적층 공정이 잘 작동하는 심하게 휘어진 격자형 구조를 제공하지 않거나 5축 기계에 적합한 작은 조리개를 제공하지 않는다.

예를 들어, 영국에 본사를 둔 ‘이볼브 MH 디벨로프먼트 엔지니어링( MH Development Engineering)’은 전기 하이퍼카를 위해 더 가볍고 비용 효율적인 부품을 설계하고자 했다. 전기 자동차가 성능 및 범위 목표를 충족하기 위해서는 중량 감소가 중요하다. 또한, 이볼브 팀은 부품이 2.5축 CNC 밀링에 적합하도록 요구했다.

엔지니어 팀은 Fusion 360을 사용하여 강도, 강성 및 성능과 같은 부품 요구 사항과 매개 변수를 입력했다. 궁극적으로 팀이 전기 하이퍼카를 위해 만든 부품은 원래 설계보다 40% 더 가볍고 기록적인 시간 안에 완료되었다.

3. 새로운 디자인 개념을 탐색하여 혁신 확장

제너레이티브 디자인의 모든 잠재적 이점 중 아마도 가장 널리 퍼져 있고 유명하지 않은 것은, 전반적인 제조 분야에 혁신의 문화를 심어준다는 점이다. 제너레이티브 디자인의 이점에 대해 회의적인 생각을 가진 다수의 최고 기술 책임자, 엔지니어 또는 설계자들이 결국 가장 뛰어난 홍보자가 된다.

제너레이티브 디자인은 클라우드에서 작동하기 때문에, 설계자와 엔지니어가 전통적인 방법으로는 접하지 못했을 수 있는 다른 아이디어 및 기술과 접촉하게 될 것이다.

산업 엔지니어는 디지털 설계자와 더 많은 협업을 할 수 있다. CTO는 재료에 힘이 어떻게 작용하는지 이해하기 시작할 수 있다. 공장 현장 관리자는 컴퓨터가 사람이 스스로 만든 것보다 어떻게 더 나은 첫 단계(또는 10개 또는 100개의 옵션)를 산출할 수 있는지 알 수 있다. 혁신과 협업은 함께 진행된다. 제너레이티브 디자인으로 가능성의 세계는 크게 확장된다.

미국 시카고에 본사를 둔 자전거 부품 제조업체이자 이노베이션 랩 스램은 전용 고객층인 노하우가 풍부한 애호가들을 위한 부품을 만든다. 이 회사는 적층제조 및 제너레이티브 디자인의 복합 공정을 사용할 때만 만들 수 있는 자전거 크랭크 암에 대한 복잡한 모양의 프로토타입을 생산했다. 다른 자전거 부품에 대해 제너레이티브 디자인이 어떤 역할을 할 수 있는지 살펴볼 수 있는 이상적인 테스트 케이스였다. 이 경험을 통해 회사는 설계, 자재 및 비용 측면에서 새로운 기회와 혁신을 모색할 수 있었다. 스램은 제너레이티브 디자인이 회사가 비즈니스를 개념화하는 데 큰 역할을 한다고 말한다.

또 다른 예는, 현대 크래들(CRADLE) 부서와 디자인 스튜디오 선드버그-페라(Sundberg-Ferar)의 합작 프로젝트인 엘리베이트(Elevate)다. 공상 과학 영화의 친근한 곤충처럼 보이는 엘리베이트는 네 개의 관절이 달린 “다리” 끝에 바퀴가 있는 자동차로, 두 가지 주행 스타일과 두 가지 보행 스타일을 조합하여 이동할 수 있다. 이론적으로는 대중교통, 재난 구호 등을 위해 어디든 이동할 수 있다.

엘리베이트의 무수한 부품은 처음부터 컨셉을 위해 설계되었으며, 제너레이티브 디자인 덕분에 많은 부품이 매우 가볍다는 특성을 가지고 있다.

하지만 어쩌면 외계는 열, 추위, 방사선, 고속 입자의 맹습, 가속도의 어지러운 관성, 지구상 어느 곳에서도 찾아볼 수 없는 다른 환경과 맞서는 모든 물질 과학에 대한 궁극적인 시험이 될지도 모른다. 그리고 단 몇 그램을 제거하면 잠재적으로 수십만 달러를 절약할 수 있다. 우주 탐사는 질량을 최소화하면서 성능을 유지하는 궁극의 춤을 의미한다.

NASA의 제트추진연구소만큼 이처럼 엄격한 한계를 가지고 작업하는 기관은 거의 없는데, 이 때문에 제너레이티브 디자인은 질량이 낮고 성능이 향상된 컨셉 외행성 착륙선을 개발하기에 이상적인 파트너가 되었다.

위상 최적화 뛰어넘는 제너레이티브 디자인

제너레이티브 디자인을 위상 최적화(Topology Optimization)와 같은 다른 설계 최적화 접근법과 혼동하기 쉽지만, 여기에는 중요한 차이가 있다. 전통적인 방식으로 만들어진 모든 설계는 단순히 문제를 해결하는 방법에 대한 엔지니어 최선의 추측이다. 위상 최적화는 인간이 만든 것을 취해서 점진적으로 더 좋게 만드는, 그 시점부터의 과정에 영향을 줄 수 있을 뿐이다.

제너레이티브 디자인은 프로세스 초기에 시작된다. 이는 얼마나 경험이 많은 지에 상관없이, 인간의 생각이 아닌 설계 시 필요한 제약 조건을 기반으로 아이디어를 제시하는 공동 설계자이다. 더 간단히 말하자면, 위상 최적화는 기존 솔루션에서 재료를 제거하지만 제너레이티브 디자인에는 독창적인 솔루션이 필요하지 않다. 즉, 독창적인 솔루션을 찾는데 도움이 되는 탐색 작업을 수행하는 것이다.

제너레이티브 디자인에서 최적설계 경로는 단일 시작 지점에서 딱 들어맞을 필요가 없다. 다른 시작 지점으로 돌아가서 수많은 다른 옵션을 생성할 수 있다.

제조에서 제너레이티브 디자인의 미래는?

제너레이티브 디자인 기술은 연구, 스타트업 및 기타 혁신의 길을 통해 발전을 계속하고 있다. 이러한 발전은 인간이 기술과 상호 작용하는 방식을 변화시킬 것이다. 엔지니어, CTO, 설계자 등 다양한 분야의 협업이 증가할 것이며, 제조 산업의 혁신도 증가할 것이다.

더 빠르고 스마트한 기술

자동차, 항공우주, 스포츠 용품을 다룬 연구에서, 제너레이티브 디자인은 비용을 최대 5분의 1까지, 대량생산과 개발 시간은 모두 최대 절반까지 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

그러나 비용, 재료, 개발 시간 및 글로벌 제조 산업 전반에 걸친 환경적 영향을 줄이는 것 외에도, 실험실, 전담 스타트업 및 연구 시설에서 구체적인 발전이 이루어지고 있다.

하나의 예는, 고급 유체 역학을 고려한 제너레이티브 디자인이다. 액체 또는 가스의 이동이 성능에 막대한 영향을 미칠 수 있는 환경에서 작동해야 하는 산업용 부품이 많이 있다.

성능 벤치마크 및 설계 파라미터가 제너레이티브 디자인 알고리즘에 입력된다면, (미래에는) 하나의 파라미터는 다음과 같은 속성을 사용하여 즉각적인 환경이 동작하는 방식일 수 있다.

• 기압이 상승하면 온도가 상승하는가?
• 급속 냉각이 되는가?
• 공기의 이동이 특정 표면 다른 표면에 영향을 미치는가?

유체 역학 외에도 소규모 적층 및 3D 프린팅과 같은 기술은, 새로운 아이디어로 무장하고 무엇을 할 수 있는지에 대한 선입견이 없는 새로운 플레이어의 진입 장벽을 획기적으로 낮출 것이다.

기술이 계속 발전하는 동안, 제너레이티브 디자인이 가져올 가장 중요한 변화 중 하나는 인간에게 미치는 영향일 것이다. 제너레이티브 디자인은 제조 인력이 직면한 업무를 더 나은 방향으로 근본적으로 변화시킬 것이다. 개발 시간이 단축됨에 따라, 설계자와 엔지니어는 전문성과 창의성의 한계를 확장할 시간을 갖게 된다.