设计和制造一体化，自动化

创成式设计（Generative Design）是根据一些起始参数通过迭代并调整来找到一个（优化）模型。拓扑优化（Topology Optimization）是对给定的模型进行分析，常见的是根据边界条件进行有限元分析，然后对模型变形或删减来进行优化。

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很多人以为创成式设计是拓扑优化或程序建模的一个分支。但实际上，创成式设计是是一个人工智能驱动的流程，利用云来通过探索成千上万的建模可能性来推动创新设计，而不是简单地从原来的设计方案中探索如何减少材料。

不过之前的创成式设计通常并不考虑加工的限制，虽然3D打印在制造复杂的设计方面有着先天的优势，但是很多设计结果还需要CNC数控加工来实现更高的精度与表面质量，这使得设计与可制造性之间仍然缺乏一定程度的衔接，而Fusion 360创成式设计2.5轴版本，从设计端衔接3D打印与机加工正在打通设计与制造衔接的最后一公里：3D打印技术与传统制造技术的设计折衷。

为3D打印技术特点而重新设计

通过欧特克的创成式设计软件，这个设计方法运用的是大自然的进化结果的防生学计算公式。设计师和工程师们只需要将设计目标、材料、制造材料和成本限制等数据输入到设计软件中，设计软件就能够快速生成多种设计结果作为选项。

的确，迄今为止许多创成式设计的实例看起来都是错综复杂的，这种复杂往往让制造商望而生畏，认为是看似无法实现的设计。但好消息是，创成式设计的适用范围正在扩大，包括支持传统制造工艺。

例如轮椅的金属支撑零部件，源自相同的创成式设计输出。每个零部件具有相同的功能和性能要求，相同的材料，相同的粗糙形式，唯一的区别是制造过程不同。

创成式设计不仅在释放3D打印的潜力，也在提升数控机床的自动化效率。自动化是体现在方方面面的，不仅仅是建模过程的自动化，包括加工过程的自动优化，闭环反馈，都使得从3D打印到数控加工，更具备数字化特征。

数控机床通常使用G代码来描述机床的加工信息，如 走刀轨迹、坐标的选择、冷却液的开启等。在这方面，欧特克的Autodesk PowerMill Additive将CAM编程自动化。

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当CNC机床切削金属时，控制器“知道”主轴上的压力及其最大加工效率。如果操作过程中主轴处于其最大负载条件的50％以下 – 这意味着它具有50％的潜能没有被充分利用。

通过与机器控制器的网络连接，可以“监听”控制器，并实时更新在设计软件中自动生成的加工策略。例如，当意识到主轴负载能力为50％，则可以提高进给速率，使刀具更快地切割材料或加大进给使得切割更深，以去除更多材料，从而获得更高的运营效率。