Generatives Design ist eine Methode, mit der anhand von zuvor festgelegten Parametern, beispielsweise Gewicht oder Material, automatisiert unzählige Entwurfsoptionen erzeugt werden können. Der Konstrukteur füttert die Software mit allen relevanten Anforderungen an den Entwurf und der Computer sowie die integrierte Künstliche Intelligenz (KI) erstellen automatisch zahlreiche, produzierbare Konstruktionsvarianten. Die Potenziale durch diese offene Herangehensweise sind groß. Da bereits vorab alle entscheidenden Anforderungen bestimmt wurden, durchlaufen generativ designte und bearbeitete Entwürfe in der Regel weniger Iterationen. In Kombination mit Verfahren der additiven Fertigung verleiht generatives Design der Konstruktion außerdem eine völlig neue Flexibilität, deren Vorteile inzwischen sowohl in der Prototypenherstellung als auch der Serienproduktion genutzt werden. Über die Zukunftsvisionen und Potenziale in der Branche spricht Karl Osti, Senior Industry Manager Manufacturing bei Autodesk.

^{Karl Osti, Senior Industry Manager Manufacturing bei Autodesk; Foto: Presse}

Herr Osti, warum steht generatives Design derzeit so im Fokus der Fertigung?

Nach etlichen Jahren der Hochleistungs-industrie haben Unternehmen bereits sämtliche Bereiche der Fertigung optimiert. Da ist es hilfreich, neue Perspektiven einzunehmen und auf kreative Methoden zurückzugreifen. Das ist mit Generativem Design möglich. In hohem Tempo testet der Computer unzählige Entwürfe und erweitert diese auch durch höchst komplexe und nicht offensichtliche Variationen. Für die anspruchsvollen Herausforderungen unserer Zeit ist das ideal.

Wie können Unternehmen von dem Einsatz Generativen Designs profitieren?

Generatives Design ist eine wertvolle Inspirationsquelle für Konstrukteure. Mit teils ungewöhnlichen Entwurfsoptionen bringt die Methode auch ein großes Innovationspotenzial mit sich – Ideen, die auch für andere Fertigungsverfahren genutzt werden können. Unternehmen haben damit die Möglichkeit, ihre Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen und zu steigern. Außerdem kann Generatives Design als gesamtheitlich ressourcenschonend be-trachtet werden. Durch die frühe Anforderungsprüfung und die große Auswahl an Entwürfen wird redundante Arbeit vermieden, Unternehmen sind agiler, Konstrukteure sparen Zeit und Iterationen. Generatives Design ist damit eine kosteneffiziente High-End Technologie für Unternehmen jeglicher Größe.

Und wie ist das in der Praxis?

Wie bei der Einarbeitung in neue Arbeitsweisen, ist auch das generative Design eine Methode, deren Umgang man üben muss. Das kann zunächst ungewohnt sein. Schnell erkennen Konstrukteure aber die Vorteile, denn sobald sie den Computer als Partner begreifen, erhalten sie selbst auch eine neue Rolle. Der Konstrukteur bleibt weiterhin der Start- wie auch Endpunkt im Entwurfsprozess, indem er die Zielvorgaben und Anforderungen definiert und schließlich die Entscheidung für die beste Option trifft. Außerdem erweitert die KI den eigenen Horizont, indem sie völlig unvoreingenommen Entwürfe testet, auf die wir unter Umständen gar nicht, oder aber längst nicht so schnell gekommen wären. Das bedeutet für den Konstrukteur jedoch ein grundlegendes Umdenken. Anstatt wie bisher von einer möglichst genauen Vorstellung der Lösung auszugehen, muss er nun das Problem so präzise wie möglich formulieren. Dies teilt er dem Computer als Anforderungen und Limitierungen, zum Beispiel zu Bauraum, Material, Gewicht, Fertigungsverfahren etc., mit.

Wie kann sich die Industrie optimal auf die zunehmende Kollaboration von Mensch und Technologie vorbereiten?

Generatives Design ist Teil der Industry 4.0 und nimmt damit auch maßgeblich Einfluss auf die Art und Weise, wie Mensch und Maschine miteinander umgehen. Was wir brauchen, ist zunächst eine grundlegende Offenheit für diese neue Form des Arbeitens. Viele Bildungs-einrichtungen haben die Methodik schon in ihr Curriculum aufgenommen und führen die „next generation of engineers“ an Generatives Design und die damit einhergehende Arbeitsweise heran. Für Unternehmen kann außerdem das gezielte Pairing von erfahrenen Kollegen mit jüngeren, weniger geprägten sinnvoll sein. Spezifische Weiterbildungen, durch die Fachkräfte lernen, Generatives Design optimal zu nutzen und sich an die neue Herangehensweise zu gewöhnen, können diese Speerspitzen ergänzen. Trotz aller technologischen Fortschritte bleibt aber weiterhin der Mensch zentral: Mit der präzisen Problemformulierung und an-deren Aufgaben wie Marktanalysen und Projekt- oder Kundenmanagement über-nimmt er nach wie vor Funktionen, die die Software ihm nicht abnehmen kann.