1. Главная
  2. Новости
  3. Аддитивные технологии как неотъемлемая часть учебного процесса

Аддитивные технологии как неотъемлемая часть учебного процесса

В Бостонском университете обучение сложным инженерным концепциям начинается рано, а хорошая база для обучения требует как изучения теории, так и практического применения полученных навыков. Оценивая учебный план для будущих инженеров, кафедра машиностроения в университете Бостона пришла к выводу, что в нем не хватает одного крайне важного компонента. «Мы всегда предоставляли хорошее теоретическое инженерное образование, - сказал Джерри Файн (Gerry Fine), профессор инженерии, - Но мы не предоставляли возможность получения достаточного практического опыта».

Именно поэтому университет решил создать коллективный практический курс, который все студенты-инженеры должны были пройти на втором году обучения.

Для того, чтобы дать возможность 450 студентам посещать курс, Бостонский университет создал Центр Инженерных Инноваций (EPIC – Engineering Product Innovation Center) общей площадью около 1900 квадратных метров, полностью оборудованный для того, чтобы выдерживать постоянные рабочие нагрузки. В Центре были установлены 3D-принтеры FDM и PolyJet. Теперь около тысячи студентов за год регулярно посещают этот Центр, который стал неотъемлемой частью учебного плана кафедры.

Центр дает студентам возможность использовать полученные знания в условиях реальной жизни. Практический курс начинается с того, что студенческим командам, по сути, нужно выбрать коммерчески доступный продукт и заняться его реверс инжинирингом. Студенты выбирают самые разные проекты – от мониторинга качества воздуха и приспособлений для отпугивания дятлов, до крайне нишевых продуктов. После анализа компонентов продукта, его структуры и функциональности, студенческие команды создают нечто новое: обсуждают с клиентом некоторую существующую проблему, связанную с использованием продукта, разрабатывают решение и улучшают его вплоть до момента финальной презентации.

Благодаря сути и природе этого курса, 3D-печать – неотъемлемая инструментальная часть всего процесса. В каждой команде обычно состоят очень разные студенты, чей опыт, навыки и уровень образования отличаются очень сильно. По словам Алекса Зосалса (Aleks Zosuls), инженера-исследователя и преподавателя Бостонского университета, около 25% студентов, посещающих этот курс, никогда прежде не держали в руках отвертки, в то время как остальные уже занимались робототехникой. У некоторых студентов есть собственные 3D-принтеры дома. Но самое главное то, что Центр и технология 3D-печати позволяют всем студентам овладеть необходимыми навыками для создания и производства собственных проектов.

Преподаватели заботятся о том, чтобы студенческие команды работали над своими проектами максимально независимо. «Если бы они работали в реальной компании, никто не стал бы ставить им оценки за домашнюю работу, - говорит Алекс. – Для решения проблемы клиента всегда существует больше чем одно решение. Не подталкивая их в сторону одного конкретного решения, мы даем им возможность быть более креативными». Профессор Джерри Файн добавляет: «Если вы даете студентам профессиональные инструменты, они способны достичь профессиональных результатов». И для студентов Бостонского университета такими инструментами стали 3D-принтеры Stratasys.

Первый в своем роде

Другим ярким примером того, чего могут добиться студенты, используя аддитивные технологии во время обучения, стал проект Университета прикладных наук Равенсбург-Вайнгартена на юге Германии. Этот университет фокусируется на технологиях, экономике и социальных науках. Кафедра машиностроения университета взялась за проект по созданию первого в своем роде самобалансирующегося скутера (гироскутера) в рамках государственного исследовательского проекта.

«Одной из основных задач проекта является создание и оптимизация исполняемого алгоритма для производства индивидуальной продукции – в этом случае гироскутера, - объясняет Маркус Тиль (Markus Till), доктор инженерных наук, глава кафедры машиностроения. – Мы подталкиваем студентов к исследованию различных технологий и процессов, для того чтобы превзойти ограничения, существующие в традиционных методах производства продукта в единственном экземпляре».

Создавая конструкцию скутера, команда студентов и профессор Тиль рассматривали несколько технологий для разработки продукта. Наибольшие сложности возникли при разработке каркаса скутера, в котором помещаются несколько деталей – от мотора до тонкой электроники. Общая структура была слишком сложной для классических методов производства, а время изготовления прототипа было слишком большим и не позволяло уложиться в расписание. В результате команда обратилась к аддитивным технологиям Stratasys, что позволило быстро производить индивидуальные части скутера и удобно построить весь процесс разработки и производства прототипа.

По словам профессора Тиля, создание частей прототипа было настоящим камнем преткновения до тех пор, пока команда не открыла для себя возможности 3D-печати Stratasys. При разработке индивидуального, кастомизированного продукта именно сам процесс производства является «узким местом» - потому что необходимо создать специальные инструменты, формы и оснастки, что требует много времени. Но для того метода, который команда Тиля выбрала для своего проекта, реализация конструкции скутера потребовала всего четыре дня вместо трех недель – и все благодаря 3D-принтерам Stratasys. Но что самое главное – 3D-печать полностью поменяла способ мышления студентов во время разработки и производства скутера. Студенты начали мыслить «аддитивно», используя все возможности технологии, чтобы продумывать дизайн конструкции более свободно, держа в уме возможность изменений и кастомизации. Результатом этих изменений оказалась значительная экономия времени производственного цикла.

Каркас и платформа скутера были созданы с помощью 3Д принтера Fortus 900mc™ с использованием жесткого материала FDM Nylon 6™ (что позволило напечатать большие детали сразу целиком, а не собирать из их множества более мелких частей). Платформа была с покрытием, подобным резиновому, для лучшего сцепления со скутером. Покрытие было создано на мульти-материальном 3D-принтере Connex3™ с использованием материала Agilus30™. Возможность использовать мульти-материальную печать Stratasys позволила команде создавать детали разной жесткости, комбинировать различные материалы, и благодаря этому – избавиться от ограничений геометрического характера, присущих традиционным методам производства.

Сейчас 3D печать является важной составляющей учебного плана, предлагаемого студентам кафедры. Преподаватели всячески поощряют студентов воплощать их собственные проекты в жизнь с помощью 3D-принтеров университета, потому что это позволяет визуализировать и постоянно улучшать навыки разработки и дизайна. Более того, крупные компании, с которыми работает университет, обращаются к кафедре с просьбой и дальше интегрировать аддитивные технологии в учебные курсы, что демонстрирует растущую потребность в выпускниках, имеющих знания и опыт в сфере технологий 3Д печати.

 

Заказать звонок Закрыть
  • Телефон для связи: +7 (495) 739-09-09 или оставьте заявку в форме ниже и мы перезвоним вам

Спасибо.

Ваше сообщение успешно отправлено.

Поиск по каталогу Закрыть
    Запросить предложение Закрыть
    • Также вы можете уточнить необходимую информацию по телефону +7 (495) 739-0909

    Спасибо.

    Ваш запрос успешно отправлен и будет обработан в ближайшее время.

     

    Задать вопрос Закрыть

    Спасибо.

    Ваше сообщение успешно отправлено.