MIT ontwikkelt slimme techniek die constructies beter bestand maakt tegen knikken

In dit artikel:

Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een AI-systeem ontwikkeld dat ingenieurs tijdens het ontwerpen van constructies ondersteunt. De digitale copiloot werkt samen met software voor topologieoptimalisatie, die berekent waar materiaal nodig is om een constructie zo licht mogelijk te maken zonder belangrijke mechanische eigenschappen te verliezen.

Computergestuurde ontwerpen zijn vaak efficiënt, maar kunnen moeilijk te produceren zijn. Zo kan een algoritme meerdere verbindingen op één punt samenbrengen, terwijl dat in de praktijk fabricageproblemen oplevert. Traditionele software biedt bovendien meestal pas na afloop van een berekening ruimte voor aanpassingen, waardoor een deel van het proces opnieuw moet worden uitgevoerd.

Het MIT-model is getraind met duizenden ontwerpvoorbeelden en leert plekken herkennen waar menselijke feedback waarschijnlijk nuttig is, bijvoorbeeld bij zeer lange onderdelen of ingewikkelde verbindingen. De ingenieur kan daar tijdens het optimalisatieproces ingrijpen en onderdelen dikker of dunner maken. In demonstraties resulteerde die samenwerking in beter maakbare of sterkere constructies. Een test liet een 39 procent hogere lineaire knikbelasting zien dan een conventionele optimalisatiemethode, terwijl de extra rekentijd ongeveer vijftien seconden bedroeg.

De technologie bevindt zich nog in de onderzoeksfase. Gebruikers kunnen voorlopig alleen de dikte van geselecteerde onderdelen aanpassen. Ook is het model getraind met gesimuleerde voorkeuren, waardoor nog moet blijken hoe goed het aansluit bij echte ingenieurs en uiteenlopende ontwerpeisen. Mogelijke toepassingen liggen onder meer in de bouw, machinebouw, auto-industrie en luchtvaart.