1. 什么是创成式设计？

创成式设计(Generative Design)是一种设计方法，其原理是通过算法搜索设计空间，并结合仿真评估和优化算法，生成最优的设计方案。创成式设计不仅可以在短时间内给设计师提供大量设计选项，还可以通过多次仿真评估和优化验证设计方案的正确性，提供基于约束条件和目标的最优设计方案。

拓扑优化和创成式设计常常一起被提及。拓扑优化通常被视为优化产品形状的一种方法，可以通过调整材料的分布，以最小化结构的重量满足给定的约束条件（如强度、刚度等）。而创成式设计不仅限于拓扑优化，还包括形态优化、参数化设计等多种技术。创成式设计通常具有更大的灵活性，可以同时考虑多个设计变量和约束条件，并生成多种不同类型的设计方案。

2. 创成式设计经典案例

创成式设计在各个领域都有广泛应用，例如，Airbus 公司就在飞机内部舱壁设计中应用了创成式设计。通过仿生学和创成式设计的方法，他们设计了一种轻量化的分隔板。这个分隔板用于分隔乘客座位区和飞机厨房，还需要支撑折叠座椅的使用，对结构强度有一定要求。轻量化的分隔板不仅减轻了重量，还提高了结构的强度和稳定性。据估计，新的分隔板每年可帮助减少高达46 5000吨的二氧化碳排放量。

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3. 创成式设计与增材制造

在没有增材制造技术之前，创成式设计更多作为一种概念性而非实用性的设计方法。这是因为创成式设计生成的设计方案可能包括复杂的几何形状和结构，通过传统制造方式也许难以实现。制造的局限成为了限制设计师采用新的设计理念充分发挥设计潜力的最大障碍。增材制造技术作为先进的柔性制造技术，通过“增材加料”的方式形成三维实体，理论上可以实现任意复杂的几何形状和结构，充分满足设计自由度。增材制造技术使得创成式设计第一次真正可落地，并大大加速了创新产品的开发过程。

在模具行业，模具的设计往往是基于模具设计师对产品、对工艺、对材料的理解，综合过往的经验进行模具产品设计。创成式设计不依赖人的经验，数字化参数化的设计特点更适合与人工智能技术结合，在未来有可能给模具设计带来颠覆性的改变。通过创成式设计，设计师可以充分发挥设计空间，在满足模具使用要求的条件下寻找模具设计方案的最优解，并使用3D打印技术进行制造。模具作为生产型工具，其潜力将会被充分挖掘和释放，为产品生产制造创造出更大的经济价值。

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