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NASA usará o Design Generativo da Autodesk para explorar novos mundos

Agência americana vai usar a ferramenta de desenho autônomo da Autodesk para criar novas soluções e processos de fabricação para uso no espaço e até em outros planetas.

Durante o AU 2018, que aconteceu na semana passada em Las Vegas no EUA, a Autodesk anunciou um projeto de pesquisa colaborativa com o JPL (Jet Propulsion Lab) com o objetivo de explorar novas técnicas e soluções para o desenvolvimento de projetos e processos de fabricação voltados para exploração espacial.

Até ai (para nós) não seria nada demais se não fosse pelo fato dessa inciativa utilizar o chamado Generative Design (ou Design Generativo), uma tecnologia revolucionária que promete revolucionar a maneira como fazemos coisas.

Trivia: A imagem de divulgação acima aparentemente foi clicada nas instalações do Grupo Octo, o notório grupo de pesquisa da Autodesk que visitamos no ano passado.

Para quem nunca foi apresentado, o Design Generativo é uma tecnologia que a Autodesk vem desenvolvendo e aperfeiçoando por uns oito anos e que utiliza inteligência de máquina e a computação em nuvem para gerar rapidamente um amplo conjunto de soluções de projeto que se encaixam nas restrições específicas definidas pelos designers, projetistas e engenheiros.

O mais impressionante desse processo é que essas opções são criadas com pouco ou até nenhuma intervenção humana, ou seja, máquinas criando máquinas:

No fundo isso permite que as equipes de projeto explorem um número de opções de desenho muito mais amplo, enquanto ainda estão vinculados aos requisitos de fabricação e desempenho ditados pela equipe ou pelo ambiente.

A parte mais visível dessa tecnologia — no sentido mais exato da palavra — é que para criar essas estruturas e formas inusitadas, a Autodesk utiliza algoritmos inspirados no crescimento de micro-organismos vivos …

… de modo que o resultado final são objetos que não parecem ter origem mecânica e sim de algo retirado de um filme de Alien:

Entre os executivos da empresa que fizeram a primeira aproximação com a JPL sobre uma possível colaboração estava Mark Davis, Diretor Sênior de Pesquisa Industrial da Autodesk, que, por sinal, já tivemos o prazer de entrevistá-lo em 2016:

Ele disse que se os ganhos com o uso da sua tecnologia ficasse em apenas 10% o JPL não estaria interessado nessa tecnologia. Porém, se a Autodesk pudesse fornecer ferramentas de software capazes de alcançar uma melhoria de 30% ou mais, aí sim eles estariam realmente interessados.

Assim a equipe do JPL usou as ferramentas de Design Generativo da Autodesk para criar diversos componentes estruturais, incluindo a parte interna que contém os instrumentos científicos e a estrutura externa que conecta as pernas do módulo de aterrissagem à caixa de carga principal. Com isso, a equipe conseguiu reduzir a massa da estrutura externa em 35% quando comparado com o projeto original com o qual eles começaram.

Isso demonstra o que as tecnologias da Autodesk podem oferecer economia neste nível, concluiu o executivo.

Peso por sinal é uma das considerações mais críticas numa missão espacial em especial na hora da decolagem. Fora isso, cada quilograma de massa que puder ser retirada da estrutura pode ser usada para aumentar a carga científica de sensores e instrumentos que serão usados para procurar vida além da Terra.

Davis explicou que o design generativo é frequentemente associado à impressão 3D — também conhecida como manufatura aditiva — o que é adequado para criar formas complexas e com aquela aparência orgânica que o software costuma produz com base nas especificações do usuário:

Mas esse software também oferece aos usuários a capacidade de definir restrições para seus outros processos de fabricação bem atuais como usinagem em CNC ou até bem antigos como fundição em metal, caso do exemplo abaixo:

Na exploração espacial, o fracasso tem um custo alto ao ponto de uma missão normalmente ter apenas uma chance de sucesso, com poucos planos de backup viáveis. Sob esse ponto de vista, é compreensível que as equipes do JPL sejam cuidadosas ao considerar novos processos. Mas ao mesmo tempo, eles precisam explorar o que as novas tecnologias podem fazer por eles ou arriscar-se a se tornar obsoletos por outras empresas — é sempre um ato de equilíbrio entre o que é comprovado e o que é possível.

Karl Willis, líder de tecnologia da Autodesk no projeto, disse que o que o JPL faz é infundir cuidadosamente novas tecnologias em seus processos já que eles sabem que precisam explorar novas maneiras de fazer as coisas, mantendo o baixo índice de riscos, conclui o executivo.

Um dos principais benefícios do Design Generativo é que ele vai permitir que o JPL possa fazer uma iteração rápida de seus projetos. À medida que um projeto amadurece e novos dados ambientais ou de desempenho são recebidos, o Design Generativo pode permitir que modificações e até novos projetos sejam criados rapidamente, algo que a Autodesk chama de “multi-objective design optimization.

Willis comentou que a maioria das equipes de design leva de dois a quatro meses para reverter um projeto revisado, mas trabalhando com design generativo, esse processo pode ocorrer em 2 a 4 semanas.

Por enquanto, a aplicação do design generativo ainda é considerada um projeto de P&D dentro do JPL, mas do mesmo modo que no passado a capacidade de processamento dos mainframes ajudou o programa espacial a alcançar novos patamares, acredita-se que novas tecnologias como o design generativo vão criar novas possibilidades na exploração espacial, permitindo irmos mais longe e aprender mais sobre o nosso lugar no universo.

Por fim, vale a pena observar que uma versão comercial dessa tecnologia de Design Generativo já está disponível hoje no Fusion 360

… a plataforma de desenvolvimento de produtos baseada em nuvem da Autodesk, o que permite que qualquer projetista possa criar seus próprios projetos com a maior eficiência e desempenho possível e — é claro — com aquele jeitão de algo tirado de um filme de Alien 😀

Mais informações aqui.

Desde o século passado Mario Nagano analisa produtos e já escreveu sobre hardware e tecnologia para veículos como PC Magazine, IDGNow!, Veja e PC World. Em 2007 ele fundou o Zumo junto com o Henrique assumindo o cargo de Segundo em Comando, Editor de Testes e Consigliere.