Промышленный дизайн: как скелет человека улучшает конструкции машин

Компания Altair использует природную эволюцию в технологических решениях, а продажи ее программного обеспечения превышают $200 млн

Я смотрю на ноутбук Луки Фраттари и перед моими глазами открывается будущее архитектуры. Несколькими ударами по клавишам Фраттари, Ph.D. в области архитектурного инжиниринга и менеджер по бизнес-развитию софтверной компании Altair, утончает массивную внешнюю конструкцию нового небоскреба, превращая его в изящный экзоскелет, который будет выигрышно смотреться даже среди самых вычурных высотных построек в Дубае. Разреженные «решетки» экзоскелета оставляют пространство для гигантских волнообразно остекленных окон. При этом анализ устойчивости такого здания к ветровым потокам показывает гораздо более высокий результат, чем привычные прямолинейные конструкции. А уменьшение количества строительного материала на внешнюю облицовку дает отличный шанс построить это здание быстрее и дешевле.

Миллионы лет эволюция вытачивала скелет, совершенствуя его форму для выживания. Наши полые длинные кости толсты и крепки там, где надо, и легки и подвижны, где это возможно. Все лишнее было отсечено давно и навсегда. Адаптация природных форм к вещам, конструируемым человеком, получила названия «биомимикрия». Ее в первую очередь используют Ford, General Motors, Boeing и Airbus, которые охотятся за технологиями улучшения формы и структуры машин.

Основатели Altair вдохновились этой концепцией около 20 лет назад, когда генеральный директор Джеймс Скапа и его главный инженер Джим Бранчо встретились с Джеффом Бреннаном в лаборатории Университета Мичигана. Бреннан был инженером-биомехаником, изучающим рост человеческих костей. Скапа пригласил Бреннана руководить проектом, который позже стал называться OptiStruct. Бреннан провел 1990-е, таская компьютер от одного производителя автомобилей к другому, в попытках убедить инженеров-аналитиков в правильности визуальных результатов его программы.

В итоге невидимые водителям автомобилей и пассажирам самолетов прямые углы и литые формы, скрытые внутри обшивки автомобилей и самолетов, за последние несколько лет были заменены причудливыми ребрами, которые легче и прочнее. На каждую сотню фунтов веса, потерянного конструкцией автомобиля, водители смогут сэкономить около 1-2% топлива, что в масштабах всей страны приведет к экономии миллиардов долларов. Даже облегчение пластиковой бутылки для воды на 1 грамм приведет к экономии 72 600 тонн материала за год (при ежедневном потреблении в США 200 млн бутылок).

Компания Altair, по данным исследовательской фирмы CIMdata, обогнала своих конкурентов в особенно интересной сфере, называемой топологическая оптимизация. Программный пакет OptiStruct от Altair имитирует воздействие тех же сил, что формировали рост костей в течение тысячелетий, на металлические и углеволоконные конструкции до тех пор, пока инженер не получит тот дизайн, который отвечает его нуждам и не избыточен по использованию материала. Этот процесс может привести к уникальным и интуитивно недоступным формам, которые на 20-30% легче, чем традиционные конструкции. Корпорация Airbus использовала программы Altair, чтобы сбросить тысячи фунтов конструкционного веса в A380, изменив дизайн 13 нервюр обоих крыльев.

Компания теперь работает более, чем с 3000 клиентами, включая Boeing, Lockheed Martin, NASA и Министерство обороны США. И концепция «эволюционного усовершенствования» от Altair быстро находит последователей среди более широкой аудитории – в сфере потребительских продуктов и архитекторов. В октябре Altair выпустила первый программный продукт для моделирования и анализа, доступный широкому кругу инженеров и дизайнеров. Программа называется solidThinking Inspire и будет продаваться в комплекте с основным пакетом Altair (в среднем за $20 000) или отдельно за $8 000. Первые пользователи Inspire – производитель автомобильных систем безопасности Key Safety Systems и Институт Пратта, который обучает архитектуре и дизайну.

Акции Altair не торгуется на бирже, она была основана генеральным директором Джеймсом Скапой, бывшим сотрудников Ford, и двумя его партнерами в 1985 году. В 2012 году выручка компания выросла на 13% до $240 млн. Половину выручки пока обеспечивают заказы автомобильной промышленности, но объем контрактов с производителями авиатехники и электроники растут быстрее (в 2012 году +30%).  Большая часть акций Altair находится в руках трех основателей, а последний раз компания привлекала инвестору восемь лет назад, продав небольшой пакет акций фонду General Atlantic за $30 млн. Скапа и его партнеры по-прежнему не хотят размещать акции компании на бирже — главная цель компании достичь $1 млрд выручки к 2020 году.

Даже если Altair не доберется до своей миллиардной цели, все равно для нас это будет эстетической победой, так как все больше зданий, автомобилей, поездов и гаджетов примут формы, доведенные до совершенства эволюцией в природе.

ПРИМЕРЫ

АвтоСамолетЗданиеКлюшкаУпаковкаТанк

01_0x600_1 (1)

02_160611058 (1)
03_0x6001_0 
04_0x6002_0 
05_0x6003
06_1692810

Тэги:

Категория: Новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *