美国自主汽车制造商PIX Moving正在将金属3D打印与受模具启发的生成性设计相结合，以推进汽车生产。

该公司的 "C-ZONE 01 "端到端数字化制造工厂利用线弧增材制造(WAAM)--一种大尺寸DED 3D打印形式--生产其PIXBOT和PIXLOOP自主汽车底盘模型。据PIX公司介绍，采用拓扑优化和3D打印技术后，制造成本降低了60%，交货时间缩短了约75%。

PIX发言人表示："我们相信我们所做的事情正在为汽车行业的模式转变做出贡献。凭借新的工具和愿景，我们可以重建汽车的制造和移动性。"

粘液模具算法

PIX与WAAM 3D打印的首次接触发生在2019年，当时该公司对其第一辆自主汽车底盘进行了原型设计。主要的挑战是将WAAM约束纳入生成式设计工作流程，该公司尝试使用现成的工具进行结构优化，如Autodesk Generative Design、PTC Frustum和Altair Inspire。虽然这些程序对于传统的制造技术，甚至是PBF 3D打印都有很好的效果，但事实证明WAAM需要更严格的参数设置。

为了克服这个问题，PIX的工程师们自行设计了自己的生成式设计算法，他们称之为 "泥模算法"。该算法从培养皿中的粘液模的寻路能力中获得灵感，使该公司能够在WAAM 3D打印的限制条件下自动对底盘原型进行建模。

使用生成性设计来3D打印底盘结构

该工具创建的每一次设计迭代都要进行静态有限元分析（FEA），通过模拟应力和变形评估结构的性能。然后由人类设计师进行 "润色"，根据WAAM的严格约束条件进一步优化基础模型。最终由设计师在结构完整性和重量之间取得平衡，因为材料的减少往往会增加零件变形的风险。

这种以生成性设计为中心的3D打印工作流程构成了PIX公司的大部分生产流程，甚至直到今天。现在，该公司的目标是通过WAAM大批量3D打印下一代自主汽车底盘结构，并大幅整合零件，大幅减轻重量，缩短交货时间。

PIX的计算设计团队写道："这对于彻底改变汽车制造是必要的，自从福特在大约一百年前首次引入流水线以来，汽车制造并没有什么变化。"

PIX的生成式设计的底盘结构。图片来自PIX。

生成式设计和拓扑优化是增材制造设计（Design for Additive Manufacturing，DfAM）的重要组成部分，其用途不仅限于汽车领域。在体育用品行业，3D打印服务商ADDIT-ION此前已经使用生成式设计来3D打印一套拓扑优化的滑雪板绑带。与运动公司Nidecker集团合作开发的这套雪板固定器，以尽可能低的质量提供最大的刚度。

其他方面，3D打印机OEM厂商Stratasys最近宣布与工程软件开发商nTopology合作，以简化夹具、夹具和其他工具的DfAM流程。具体来说，合作伙伴将共同为用户开发一系列可访问、可定制的DfAM程序，首先是FDM装配夹具生成器。