Sistema generativo como ferramenta de otimização do processo exploratório do Design de Produto

Abstract

No processo de projetação de um produto existem diversos modelos e ferramentas que contribuem para a concepção de um artefato. Os sistemas generativos (SG’s) surgem como uma possível ferramenta para a potencialização deste processo. Estudos identificam que a aplicação dos SG’s pode trazer benefícios na assistência da criação até fabricação de um produto. Neste contexto, esta pesquisa aplicou um SG formado por ferramentas do desenho paramétrico e algoritmos evolutivos para o estudo e análise da otimização do processo exploratório do Design de Produto diante de modelos tradicionais de projetação. Neste contexto, criou-se um ambiente algorítmico para a realização de simulações digitais por meio da utilização do programa Grasshopper® em conjunto aos plug-ins Biomorpher e Galápagos, bem como a fabricação digital por corte a laser. Para isso, estabeleceram-se (com base em modelos tradicionais e coleta de informações) critérios alvos a serem atingidos, como a tipologia formal dos objetos, custo e tempo de fabricação por corte a laser. Os resultados apontam muitas alternativas proporcionadas pela parametrização do modelo virtual, ocasionando dois fatores: a visualização de alternativas não previstas pelo projetista; e a possibilidade da inserção do algoritmo evolutivo para a otimização dos resultados. Dessa maneira, houve uma redução significativa da população inicial das alternativas, de modo que, foi possível atingir os critérios pré-estabelecidos. Verificou-se também, a eficiência do algoritmo quanto ao tempo de fabricação, com um índice razoável de acerto. Conclui-se que em análise aos processos tradicionais do Design de Produto, os sistemas generativos podem auxiliar desde o processo exploratório, até a concepção do produto.

In the process of designing a product there are several models and tools that contribute to the design of an artifact. Generative systems (SG's) appear as a possible tool for the potentiation of this process. Studies have identified that the application of SGs can have benefits in assisting the creation and manufacture of a product. In this context, this research applied a SG formed by parametric design tools and evolutionary algorithms to study and analyze the optimization of the exploratory process of Product Design against traditional design models. In this context, an algorithmic environment has been created for digital simulations by using the Grasshopper® program in conjunction with the Biomorpher and Galapagos plug-ins, as well as digital laser cutting manufacturing. For this purpose, (based on traditional models and information gathering), target criteria to be met were established, such as the formal typology of the objects, cost and manufacturing time by laser cutting. The results indicate a large number of alternatives provided by the parameterization of the virtual model, causing two factors: the visualization of alternatives not foreseen by the designer; and the possibility of inserting the evolutionary algorithm for the optimization of the results. Thus, there was a significant reduction in the initial population of the alternatives, so that it was possible to achieve the pre-established criteria. It was also verified the efficiency of the algorithm in terms of manufacturing time, with a reasonable hit ratio. It is concluded that in the analysis of the traditional processes of Product Design, generative systems can help from the exploratory process to the product conception.