Wie wird Engineering Design in naher Zukunft aussehen?

Die Welt verändert sich und die Technik steht im Mittelpunkt. Die sich entwickelnde Technologie verändert die Art und Weise, wie Ingenieure mit Computern kommunizieren, was wiederum die Art und Weise verändert, wie Konzepte entworfen werden.

Zum Beispiel arbeitet Levent Burak Kara, Maschinenbauprofessor an der Carnegie Mellon, an einem Gerät – ähnlich einem Stift – das eines Tages die traditionelle Maus ersetzen wird.

Ziel ist es, dass Konstrukteure das Gerät und ihren Computerbildschirm wie einen Stift auf Papier verwenden und in DREI DIMENSIONEN zeichnen können, was sie wollen. Dies unterscheidet sich natürlich von den Stiften, die Grafikdesigner bereits für ihre 2D-Skizzen verwenden.

Die Zukunft des Ingenieurwesens :

1. CAD verändert sich

Wir können sehen, wie sich computergestützte Designs im Laufe der Jahre verändert haben. Dann mussten sich die Ingenieure mit AutoCAD begnügen, das in 2D war. Heute müssen Designer kaum noch Grenzen ziehen.

CAD ist in 3D mehr denn je ein Drag-and-Drop, was das Leben einfacher macht und zu genaueren Konstruktionen führt. Aber die Technologie ist sogar noch weiter gegangen.

Viele Add-Ons werden jetzt bereitgestellt, um CAD-Zeichnungen zu verbessern. Genau wie die NX CAD-Software können bestimmte Add-Ons mithilfe von Push-and-Pull auf einfache Weise dabei helfen, komplexe Geometrien zu erstellen und zu bearbeiten. Eine solche Technologie verkürzt die Entwicklungszeiten und positioniert Ingenieure auf einem Podest grenzenloser Möglichkeiten.

2. Greifen und Manipulieren von Modellen auf dem Bildschirm

1963 entwickelte ein MIT-Student namens Ivan Sutherland das erste Skizzenblocksystem. Als Eingabegerät wurde ein Lichtgriffel verwendet. Die Grundlage der Technologie war, dass es einfach nicht ausreicht, mechanische Objekte und Zusammenhänge mit Worten zu erklären. Es muss visualisiert – skizziert werden.

Die Technologie reichte jedoch nicht weit, da die meisten Leute nur zeigen und klicken mussten, was die Maus unglaublich gut konnte. Sie mussten nicht auf dem Bildschirm zeichnen.

Aber wir versuchen jetzt, zu dieser Art von Technologie zurückzukehren. Jon Hirschtick, der Gründer von SolidWorks, arbeitet daran, Touchscreens als CAD-Schnittstelle hinzuzufügen. Ingenieure können nicht nur Entwürfe auf dem Bildschirm skizzieren, sondern sie auch über ein haptisches Gerät erfassen und manipulieren.

Tatsächlich ist das Bewegen von Objekten wohl der am häufigsten verwendete Befehl. Wenn Konstrukteure also Modelle auf dem Bildschirm greifen, verschieben und bearbeiten können, wäre das nichts weniger als ein phänomenaler Durchbruch.

3. Drucken in 3-D

Das Drucken von Designs in 3-D ist auch etwas, das wir in Zukunft sehen werden. Die Technologie ist nicht ganz neu, aber sie wird erschwinglicher und genauer, was die Akzeptanzrate bei Kleinunternehmern erhöht.

4. Der digitale Zwilling

Das Konzept des „digitalen Zwillings“ gibt es schon seit einiger Zeit, aber es ist ein Konstruktionstrend, von dem wir hoffen, dass er in Zukunft noch mehr zu sehen ist, da er noch fortschrittlicher wird. Ein digitaler Zwilling ist eine exakte digitale Nachbildung eines physischen Objekts. Die digitale Kopie wird durch Sensoren erhalten.

Beispielsweise werden Sensoren um einen Balken herum platziert und das Bauteil digitalisiert. In der digitalen Version kann die Leistung des Strahls sofort bestimmt werden. Dieser Designtrend wird es Ingenieuren ermöglichen, beispiellose Einblicke in die Produktleistung zu erhalten.

5. Virtuelle Standortbegehung

Die COVID-19-Pandemie hat uns zweifellos die Augen für viele Möglichkeiten geöffnet, von denen wir nie wussten, dass sie existieren. Ein kritischer Bereich, den der Ausbruch beeinflusste, war die Fernarbeit. Dies berührte auch den Hochbau.

Die Industrie hat entdeckt, dass Gebäudeinspektionen virtuell durchgeführt werden können, ohne dass der Ingenieur jemals physisch vor Ort erscheint. Dies vereinfacht nicht nur den Bauprozess, sondern erhöht auch die Geschwindigkeit. Offensichtlich würde diese Art von Praxis Spitzentechnologie wie 360-Grad-Videogeräte und Drohnen erfordern. Sie müssen in der Lage sein, Daten über einen langen Zeitraum drahtlos zu übertragen.

Glücklicherweise wird eine solche Technologie immer möglicher. Heutzutage gibt es viele Verbesserungen bei der Kapazität von Leiterplatten und drahtlosen Netzwerken. Metallkerndesigns tragen auch dazu bei, die Elektronik langlebiger zu machen.

Ingenieurbüros verlassen sich jetzt zunehmend auf drahtlose Netzwerke und langlebige Datenerfassungsgeräte für Ferninspektionen. Abgesehen davon scheinen wir uns erst in den Anfängen zu befinden, da es hier noch eine Welt voller Möglichkeiten gibt.

6. Zukünftige Ingenieure können vollständig remote arbeiten

Heutzutage müssen Ingenieure in der Regel einem Unternehmen zugeordnet werden, um ihre Aufgaben zu erfüllen. Die 3-D-Änderung, die sich in der Ingenieurswelt abzeichnet, kann jedoch möglicherweise die Art und Weise verändern, wie Ingenieure Geschäfte machen.

Durch diese Technologie können sie als freiberufliche Talente arbeiten und auf dem Bildschirm zeichnen, um das Design vor Ort in 3-D auszudrucken. Dies würde die Freiberuflichkeit unter Maschinenbauingenieuren fördern und sie für unbegrenzte Beschäftigungsmöglichkeiten weltweit positionieren, ohne sich einen Zentimeter zu bewegen.

Mark Jakiela, Professor für mechanisches Design an der Washington University, glaubt, dass freiberufliche Ingenieure über eine Internetseite zusammenarbeiten könnten. Er setzt bereits auf Methoden, die das möglich machen würden. Er hat eine forumartige Software für Ingenieure entwickelt, in der sie zusammenarbeiten und diskutieren können.

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7. KI und Robotik im Mittelpunkt

Wäre es überraschend, dass der Mensch in Zukunft nie mehr manuell entwerfen muss? Natürlich nicht. KI und Robotik sind hier, um zu bleiben, und sie bewirken bereits Wunder in der Maschinenbaubranche. Und sie sind immer noch auf dem Vormarsch.

KI und Robotik können Projekte analysieren, Lösungen finden und sogar physische Projekte ausführen, die den Menschen möglicherweise mehr Zeit, Mühe und Vorsicht kosten. Vielleicht müssen die Ingenieure bald nur noch die Spezifikationen für das gewünschte Design eingeben, und es wird genau wie gewünscht angezeigt.

Es wäre nicht verwunderlich zu sehen, dass diese Technologien, die Ingenieure jetzt nur unterstützen, die Industrie in Zukunft neu definieren werden.

Das alles ist toll und interessant, aber wir können auch davon ausgehen, dass es die Jobmöglichkeiten einschränken wird – vielleicht wird es weniger Bedarf an Konstrukteuren geben. Aber es ist nicht so einfach. Es wäre für Maschinen schwierig, dies alles ohne beträchtlichen Input von Experten zu erledigen. Was wir sagen können, ist, dass sich das Design, wie es in den Schulen gelehrt wird, ändern wird und der Einsatz von KI und Robotik stärker in den Mittelpunkt rücken wird.

Abschließende Gedanken

Technologie eröffnet unbestreitbar eine Welt voller Möglichkeiten. Was vor 200 Jahren nie für möglich gehalten wurde, ist heute ein Kinderspiel. Und es liegt nahe, dass Dinge, die wir uns nie vorgestellt haben, in naher Zukunft unsere Realität in technischer Hinsicht werden.

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