为了在下一代汽车轻量化设计上实现进一步突破，通用汽车正与欧特克合作，以衍生式设计和增材制造为核心技术开发未来乘用车和货车，包括开发更高效、更轻盈的电动驱动系统及零排放车型。欧特克与通用汽车近日宣布，通用汽车将成为北美首家应用欧特克衍生式设计技术的汽车公司，其目标是超越传统设计优化方法所能达到的减重极限。

衍生式设计是一种设计探索技术，能够根据现实世界的制造制约因素和产品性能要求(如强度、重量、材料等)利用基于人工智能的算法同步生成多种可行的解决方案。这样一来，可供工程师探索和选择的“制造就绪”型设计方案便大大增多，而且生成速度之快也远远超乎想象。工程师可以从重复性设计任务中解脱出来，以便集中精力做出更有价值的决策，如最大化零部件性能等。

根据工程师设定的参数，衍生式设计生成了 150 多种可行的座椅托架备选设计方案

通用汽车全球零部件与分系统副总裁 Ken Kelzer 表示：“这项颠覆性的技术将显著推进车辆零部设计与开发的进程。未来，零部件将变得更轻盈、更高效。我们将3D打印这类制造技术融入设计科技中，彻底改变车辆开发的方法。”



在最初的概念验证项目中，欧特克和通用汽车的工程师们在美国密歇根州沃伦的通用汽车技术中心展开合作，利用衍生式设计重新构思了一个微小但很重要的汽车部件——用于固定安全带的座椅托架。根据工程师设定的参数(如所需的连接点、强度、质量)，衍生式设计生成了 150 多种可行的备选设计方案，设计出这些有机结构，是人类能力所不可企及的。同时，衍生式设计还显示出另一项优势，即部件整合，新部件可将 8 个不同的部件整合成一个一体化的零件。3D打印出的该一体化零件，在实现减重40%的同时零部件强度增加了20%。

基于衍生式设计和增材制造的一体化零件，在实现减重40%的同时零部件强度增加了 20%

这次的座椅托架项目只不过是个开始，欧特克与通用汽车将展开长期的创新合作。两家公司将协力开展更多关于衍生式设计、增材制造和材料科学的项目。企业高管和工程师将参与一系列的互动，彼此交流看法、知识和经验。例如在今年 3 月份，两名通用汽车的工程师就前往欧特克著名的 Pier 9 技术中心参加了为期两周的衍生式设计高级培训。

欧特克的技术专家可根据通用汽车的需要随时提供帮助，并支持通用汽车使用欧特克的全套软件。通用汽车目前已经开始使用下列欧特克软件： Fusion 360 ，用于获取衍生式设计技术; Netfabb ，用于晶格优化和金属增材模拟仿真，有助于预防 3D 打印期间的热变形、收缩和裂纹扩散等问题;此外还有 Alias、Recap Pro 和 Meshmixer 。



欧特克制造和建筑产品高级副总裁 Scott Reese 表示：“衍生式设计是制造业未来发展的趋势，通用汽车率先应用这一技术推进未来产品实现轻量化。但对于通用汽车而言，采用这种技术的好处远不止于汽车轻量化。衍生式设计真正区别于传统技术的一点在于，它能将多个部件整合为一个部件，并能大幅缩短产品开发流程。今后，通用汽车的工程团队能够开发上百种可以立即投入制造、高性能的设计方案。这和传统的方法相比，设计验证周期将大大缩短。眼下，通用汽车就可以利用这些技术优势来设计座椅托架等部件，而且，他们也已开始探索衍生式设计在改变消费者乘车体验方面的长期潜力。”

按照通用汽车的设想，未来的汽车将实现减重减材，这样不仅能节省燃油、为车主省钱，还能增加电动汽车的续航里程，并为乘客提供更宽敞的车内空间和带来更丰富的车内体验。而如欧特克衍生式设计这样的新技术，正在为汽车设计师提供广阔的创意空间，让他们自由探索前所未见的设计和造型。