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Generatives Design

Algorithmen & Design

Algo­rith­men, Para­me­ter, Funk­tio­nen….
Spre­chen wir noch über Design oder sind wir  ver­se­hent­lich im Auf­bau­kurs Mathe gelan­det?

Die Ant­wort lau­tet: BEIDES.

Erfah­ren Sie, was gene­ra­ti­ve Gestal­tung aus­macht, wor­in die Vor­tei­le lie­gen und inwie­weit sie zukunfts­wei­send ist.

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Wir generieren für Sie, in kürzester Zeit, eine Vielzahl von Varianten.

Parameter definieren

Die klas­si­sche Art der Gestal­tung, in der eine Idee durch den Desi­gner mit sei­nen ana­lo­gen Mit­teln umge­setzt wird, tritt immer mehr in den Hin­ter­grund.

Beim gene­ra­ti­ven Design gestal­ten wir mit Hil­fe von Para­me­tern, die wir mit Ihnen gemein­sam defi­nie­ren und beein­flus­sen.

Para­me­ter sind uns in wis­sen­schaft­li­chen Berei­chen ein Begriff: Es sind num­me­ri­sche Wer­te, die eine Eigen­schaft beschrei­ben.

Im Design fin­den wir eben­falls Para­me­ter, die bei der Gestal­tung zu beach­ten sind und ein Pro­dukt defi­nie­ren.

Am Anfang der Gestal­tung eines neu­en Pro­duk­tes erar­bei­ten wir zusam­men mit Ihnen einen Anfor­de­rungs­ka­ta­log, in dem wir Wer­te fest­le­gen.

Ein ein­fa­ches Bei­spiel für eine num­me­ri­sche Wert­an­ga­be sind die maxi­ma­len Maße eines Pro­duk­tes.

Mit­hil­fe von para­me­tri­schen Design­pro­gram­men, wie wir sie nut­zen, kön­nen nicht nur die maxi­ma­len Abmes­sun­gen fest­ge­legt wer­den, es wird auch die Form eines Kör­pers bestimmt.

Parametrisches Entwerfen

Wir gestal­ten Ihre Pro­duk­te im drei­di­men­sio­na­len Raum. Ein Punkt in die­sem Raum wird mit den xyz-Werten eines Koor­di­na­ten­sys­tems bestimmt und kann durch die nume­ri­sche Wert­än­de­rung der Koor­di­na­ten im Raum ver­scho­ben wer­den.

Wer­den zwei wei­te­re Punk­te im Raum hin­zu­ge­fügt und durch Lini­en mit­ein­an­der ver­bun­den, ent­steht eine Flä­che. Wird ein wei­te­rer Punkt hin­zu­ge­fügt und mit den ande­ren Punk­ten ver­bun­den, ent­ste­hen wei­te­re Flä­chen.
Ein Kör­per wur­de gene­riert, defi­niert durch die zuvor bestimm­ten Punk­te. Soll­te der Köper nicht die gewünsch­te Form abbil­den, kön­nen die Punk­te nach­träg­lich ver­än­dert wer­den.

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Moderne Technologien nutzen

Mit­hil­fe von Funk­ti­ons­glei­chun­gen, die auf­ein­an­der auf­bau­en, kön­nen Punk­te um ein Viel­fa­ches kom­ple­xer im Raum ange­ord­net wer­den, wodurch nicht nur grad­li­ni­ge Flä­chen, son­dern auch mehr­fach über­spann­te Flä­chen ent­ste­hen kön­nen.

Die hier­durch ent­stan­de­nen Bau­tei­le sind ohne sol­che Funk­ti­ons­glei­chun­gen und ohne moder­ne 3D-Programme, wie sie bei­spiels­wei­se von Inge­nieu­ren genutzt wer­den, nur mit viel Auf­wand zu rea­li­sie­ren, geschwei­ge denn nach­träg­lich zu ver­än­dern.

Die ver­wen­de­ten Algo­rith­men basie­ren auf mathe­ma­ti­schen Geset­zen und dem Vor­bild der Natur.
So kön­nen z.B. bei der Gene­rie­rung eines beson­ders leich­ten, aber auch sta­bi­len Bau­teils wunsch­ge­mäß orga­nisch anmu­ten­de For­men ent­ste­hen.

Die her­kömm­li­chen Fer­ti­gungs­ver­fah­ren, wie das Spritz­gie­ßen oder die CNC Zer­spa­nung, sto­ßen bei sol­chen For­men schnell an ihre Gren­zen. Bei die­sen klas­si­schen Ver­fah­ren müs­sen wir Gestal­tungs­re­geln ein­hal­ten, die uns in der Form­fin­dung beschrän­ken.

Die Umset­zung des gene­ra­tiv erzeug­ten Designs ermög­licht uns den Ein­satz neu­er addi­ti­ver Fer­ti­gungs­ver­fah­ren. Es ist die wohl zukunfts­träch­tigs­te und sich am schnells­ten ent­wi­ckeln­de Spar­te der her­stel­len­den Ver­fah­ren.

Schon heu­te ent­ste­hen Seri­en­bau­tei­le mit­tels 3D-Druck aus Kunst­stoff, Kera­mik oder Metall.

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Das Erzeugen von Mustern und Oberflächenstrukturen...

…ist wohl die Para­de­dis­zi­plin der gene­ra­ti­ven Gestal­tung. Nie­mand kann oder möch­te eine geo­me­trisch per­fek­te oder gar zufäl­li­ge Ober­flä­chen­struk­tu­rie­rung, bestehend aus kleins­ten Ele­men­ten, per Hand bau­en.

Ein ein­fa­cher Kör­per kann durch eine para­me­trisch bear­bei­te­te Flä­che ein­zig­ar­tig und unver­wech­sel­bar wer­den. Ist die Funk­ti­on für das gewünsch­te Mus­ter ein­mal erstellt, kann die­ses auf nahe­zu allen Ober­flä­chen Ihrer Pro­dukt­li­nie ange­wen­det und nach Belie­ben ver­än­dert wer­den.

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