Prototypenentwicklung mit Generativen Algorithmen — Überblick

Autor: Roman Mayr

Überblick – Engineering und Generative richtig einordnen.

Generative Design & Engineering ·

Prototyping effizient beschleunigen durch Generative Design

Generative Design ist ein wirkungsvolles Werkzeug, das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) hilft, Prototypen schneller und kostengünstiger zu entwickeln. Dieses Vorgehen nutzt Algorithmen und rechnergestützte Prozesse, um Designvarianten zu generieren. Dies ermöglicht Ingenieuren und Designern, die optimalen Lösungen für spezifische Anforderungen zu identifizieren.

Funktionsweise von Generative Design im Prototyping

Im Generative Design werden Algorithmen eingesetzt, um basierend auf vordefinierten Parametern eine Vielzahl von Designoptionen zu entwickeln. Parameter wie Materialeigenschaften, Fertigungsprozesse und funktionale Anforderungen werden berücksichtigt. Dies erlaubt eine beschleunigte und effizientere Entscheidungsfindung. Für ein KMU kann dies bedeuten, dass sich die Entwicklungszeit eines Prototyps von Monaten auf Wochen reduziert.

Vorteile für KMUs

Ein praktisches Beispiel aus dem KMU-Alltag ist die schnellere Entwicklung eines neuen Maschinenteils. Früher benötigte man mehrere Schleifen zur Optimierung. Durch Generative Design sieht man zahlreiche Varianten, die sofort bewertet werden können. Dies spart Zeit und reduziert die Fertigungskosten, da nur die beste Option für die Produktion gewählt wird.

Typische Fehler und Korrekturen

Ein häufiger Fehler ist die unzureichende Definition der Designparameter. Dies führt zu unerwünschten Ergebnissen und Zeitverlust. Um dies zu vermeiden, sollten genaue Anforderungen und Einschränkungen im Vorfeld klar definiert werden. Ein weiterer Fehler ist der Versuch, zu viele Designs gleichzeitig zu evaluieren. Hier empfiehlt es sich, die Optionen zu priorisieren und schrittweise zu analysieren. Schliesslich unterschätzen einige Firmen den Schulungsbedarf ihrer Mitarbeitenden im Umgang mit Generative Design Software. Eine fundierte Schulung beseitigt diesen Engpass.

Praktische Anwendungsschritte für einen Monat


    Zielsetzung definieren: Innerhalb der ersten drei Tage Ziele und Anforderungen für den Prototyp klar festlegen. Materialien, Fertigungsmethoden und spezifische Funktionen müssen bestimmt werden.

    Software-Tools auswählen: In der ersten Woche Software-Tools für Generative Design identifizieren und auswählen, die den Anforderungen entsprechen. Dabei sollte der verfügbare Support und Schulungsbedarf berücksichtigt werden.

    Mitarbeitende schulen: Ab Tag 8 sollten relevante Mitarbeitende in der Nutzung der gewählten Software geschult werden. Dies kann in Form von Workshops oder Online-Kursen geschehen.

    Designprozess starten: Ab Tag 15 beginnen Sie mit der Umsetzung des Generative Design Prozesses. Erstellen Sie eine Vielzahl von Designoptionen und führen Sie erste Bewertungen durch.

    Prototyp verfeinern: In der vierten Woche die gewählten Designs verfeinern, testen und anpassen. Hierbei ist eine enge Zusammenarbeit zwischen Entwicklungs-, Fertigungs- und Qualitätsteams essenziell.

    Feedback einholen und optimieren: Bis Tag 30 sollten Sie den Prototyp evaluieren und Feedback von Abteilungen und potenziellen Kunden einholen, um den Prototyp weiter zu optimieren.


Die Implementierung von Generative Design in KMUs kann zu erheblichen Effizienzgewinnen führen und bietet eine klare Wettbewerbsstärke. Dank einem strukturierten Ansatz kann das volle Potenzial dieser Technologie ausgeschöpft werden.