ขั้นตอนในการออกแบบชิ้นงานมักจะเริ่มจากรูปแบบเรียบๆ ที่สามารถใช้งานได้ตามต้องการ จากนั้นจึงเริ่มปรับแต่งให้เหมาะสมกับการใช้งาน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนในการผลิตได้ ยกตัวอย่างเช่น การออกแบบที่วางของโมเดลเริ่มต้นเป็นเพียงแผ่นเรียบๆ จากนั้นจึงเริ่มตัดเนื้อชิ้นงานในส่วนที่ไม่จำเป็นออก เพื่อลดน้ำหนักและยังช่วยให้รูปร่างออกมาสวยงามขึ้นด้วย
สำหรับขั้นตอนลดเนื้อชิ้นงานลงโดยปกติจะขึ้นอยู่กับจินตนาการและประสบการณ์ของผู้ออกแบบว่าจะทำอย่างไรให้มีความแข็งแรงเพียงพอต่อการใช้งานแต่สามารถประหยัดวัสดุในการสร้างได้มากที่สุด แต่ในปัจจุบันก็มีโปรแกรมที่ช่วยวิเคราะห์เพื่อหาขนาดที่เหมาะสมของชิ้นงาน (Optimization) ทำให้ลดขั้นตอนในการลองผิดลองถูกของนักออกแบบลงได้ โดยเฉพาะการวิเคราะห์แบบ Topology Optimization ที่เป็นอนาคตใหม่ในการออกแบบชิ้นงานให้เหมาะสมกับการใช้งานที่สุด
Topology Optimization คือ การวิเคราะห์หารูปแบบของโครงสร้าง โดยกำหนดเงื่อนไขต่างๆ ในการออกแบบ เช่น แรงกระทำ, จุดจับยึด เพื่อให้ได้ชิ้นงานที่มีประสิทธิภาพสูงที่สุด โดยใช้วิธีคำนวณทาง FEA ในการจำลองโครงสร้างและคำนวณหาผลลัพธ์ ซึ่งคุณสมบัติเด่นของวิธีการนี้ คือ ความเป็นอิสระของการออกแบบที่ไม่จำกัดอยู่ในกรอบของรูปทรงแบบเดิมๆ อย่างรูปทรงเรขาคณิต ทำให้นอกจากที่โครงสร้างที่มีประสิทธิภาพแล้วยังได้ความสวยงามและแปลกใหม่ของรูปร่างอีกด้วย
โครงสร้างที่ได้จากวิธี Topology Optimization มักจะมีรูปร่างที่แปลกและขึ้นรูปด้วยกระบวนการผลิตแบบปกติได้ยาก เช่น การเจาะ กัด กลึง เป็นต้น ดังนั้นในการสร้างชิ้นงานจริงอาจจะใช้ผลลัพธ์ที่ได้จาก Topology Optimization เป็นแนวทาง จากนั้นจึงเขียนแบบขึ้นมาใหม่ให้สามารถสร้างชิ้นงานได้จริงโดยอ้างอิงรูปแบบโครงสร้างที่ได้จาก Topology Optimization
แต่ด้วยเทคโนโลยี 3D Printing ในปัจจุบันทำให้สามารถผลิตชิ้นงาน โดยที่ไม่จำเป็นต้องสนใจรูปร่างว่าจะผลิตวิธีปกติได้หรือไม่ เพราะเทคนิคที่ 3D Printing ใช้ คือ การเพิ่มเนื้อชิ้นงานทีละชั้น ทำให้เราสามารถสร้างชิ้นงานได้ทุกรูปแบบ รวมถึงวัสดุที่ใช้ใน 3D Printing เองก็มีหลากหลายตั้งแต่ พลาสติก, ยาง, คาร์บอนไฟเบอร์ หรือแม้กระทั่งโลหะ ดังนั้นในอนาคตเราคงจะมีผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพและรูปร่างที่แปลกตามากขึ้นเรื่อยๆ อย่างแน่นอน สามารถเข้ามาดูข้อมูลเพิ่มเติม : https://www.applicadthai.com/solidworks-simulation
