King’s College London (King's) je jedna z nejstarších a nejprestižnějších univerzit v Anglii, která se pravidelně umisťuje na předních příčkách v celém Spojeném království i na světě.
Pod vedením Dr. Francesca Ciriella, vedoucího lektora v oblasti inženýrského vzdělávání a odborníka na projektově orientované učení a výpočetní inženýrský design, mají studenti nyní imerzivní kurz, který je vybavuje nástroji pro vytváření a komunikaci atributů udržitelného produktu pomocí DPP.
Univerzita, založená v roce 1829, nabízí vysoce ceněné programy v oblasti práva, medicíny, managementu, umění a dalších oborů. Ve skutečnosti je Katedra inženýrství univerzity jednou z předních inženýrských škol ve Velké Británii a nabízí řadu studijních programů s inovativními výzkumnými příležitostmi, špičkovými zařízeními a silnými vazbami na průmysl.
Vzdělávání lídrů budoucnosti
Udržení studentů na špici aktuálních témat inženýrství je pro Inženýrský ústav vždy prioritou. A pro Dr. Ciriella, vedoucího lektora v oboru inženýrského vzdělávání na King’s College, je školení studentů v oblasti udržitelnosti na vrcholu jeho kurikula.
Imersivní kurz v Oblasti Výpočetního Designu pro Výrobu
Vzhledem k významu ekologického designu – pro budoucí generace a ve světle nových regulací – náš workshop Design for Sustainability pomáhá studentům diskutovat o širokých tématech udržitelnosti a rychle vyvinout strategie, které by mohli aplikovat na své různorodé a otevřené projekty.
“Náš kurz Design for Manufacturing využívá nové výpočetní způsoby myšlení, které v kombinaci s kritickými dovednostmi vytváření, pomáhají studentům navrhovat komerční produkty a řídit složité kompromisy. Studenti procházejí celým procesem návrhu a výroby, aplikují technologie podporované AI na návrh, iteraci a výrobu prototypových produktů, přičemž své nápady přenášejí od konceptu k implementaci a výrobě,” řekl Ciriello.
“Vzhledem k významu ekologického designu – pro budoucí generace a ve světle nových regulací – náš workshop Design for Sustainability pomáhá studentům diskutovat o širokých tématech udržitelnosti a rychle vyvinout strategie, které by mohli aplikovat na své různorodé a otevřené projekty.”
Vzhledově moderní návrh výuky
Kurz nejenže se zabývá přelomovými tématy, ale Ciriello má také moderní přístup k návrhu výuky – zahrnuje gamifikaci, rychlé prototypování a generativní ideaci do procesu učení studentů.
Aplikace výpočetního inženýrství na reálné projekty
Během kurzu studenti aplikovali inženýrské principy na reálné projekty. V prvním týdnu účastníci brainstormovali nápady na produkty, které by měly navrhnout; analyzovali klady a zápory; a provedli rozsáhlý výzkum o existujících standardech, funkcích produktů a možných zlepšeních.
Iterování návrhů produktů
Z tohoto místa studenti v následujících týdnech absolvovali iterativní designový proces, při kterém vybrali produkt k vybudování, přičemž zohlednili inženýrské omezení, výběr materiálů, faktor zatížení a další prvky. Účastníci shromáždili zpětnou vazbu od svých vrstevníků a mentorů k jejich návrhům v počítačovém asistovaném kreslení (CAD) a provedli své schémata inženýrskými simulacemi pro testování jejich životaschopnosti.
Rychlé prototypování v moderních laboratořích
Poté postavili prototypy svých návrhů v moderních laboratořích Inženýrského oddělení o rozloze 3000 m², které zahrnují výrobní prostory s 3D tiskárnami, laserovým řezáním, litím a tvarováním a různými dalšími výrobními zařízeními.
Zaměření na udržitelnost pomocí inovativního instruktážního designu
V 6. týdnu kurzu se studenti zúčastnili workshopu Design pro výrobu, kde Ciriello aplikoval inovativní instruktážní design, aby zapojil účastníky do témat udržitelnosti. Pomocí generativní umělé inteligence Ciriello zjednodušil klíčové koncepty z nového Nařízení o ekologickém designu pro udržitelné produkty (ESPR) Evropské unie do sady barevných karet.
Gamifikovaný přístup k učení
Poté se studenti zapojili do gamifikovaného přístupu k učení, kdy tahali karty ze sady a aplikovali intervence udržitelnosti ke zlepšení svých produktů. Karty obsahovaly výzvy, které studenti museli zvládnout, například:
- Implementace designové strategie zaměřené na vytváření produktů s minimálním využitím materiálu a modulární architekturou, kde mohou být komponenty snadno demontovány a znovu použity nebo recyklovány.
- Využívání 3D tisku k vytváření náhradních dílů nebo komponentů, které mohou být vyráběny na zakázku, a podpora opětovného použití stávajících produktů tím, že se poskytne možnost nahradit opotřebované nebo poškozené díly.
- Výběr ocelí, které jsou široce akceptovány v recyklačních programech, jako je uhlíková ocel a nerezová ocel, které mohou být přetaveny a znovu použity s minimální ztrátou kvality.
- Navrhování forem a nástrojů, které usnadňují snadnou demontáž a montáž dílů, což umožňuje rychlé opravy v produktech z vstřikovaného plastu a snižuje překážky pro udržení funkčnosti produktu.
Použité schopnostiVytváření digitálních produktových pasů pro prezentaci údajů o produktech
Protože digitální produktové pasy (DPP) jsou klíčovou součástí legislativy ESPR, základním prvkem workshopu bylo, aby studenti vytvořili DPP pro komunikaci podrobností o produktu, na kterých pracovali několik týdnů.
Ciriello je expertem na projektové učení a návrh výpočetního inženýrství – široce zkoumaný a vyučovaný na tato témata – a v důsledku toho chtěl do výukových aktivit pro digitální produktové pasy infuze generativní AI.
Zrychlení tvorby DPP pomocí generativní AI
Pomocí PicoNext studenti nahráli svá surová data a poznámky o svých návrzích produktů do Asistenta AI PicoNext. Poté si vybrali šablonu DPP, která odpovídá jejich kategorii produktu a splňuje požadavky na reportování podle regulace ESPR – včetně atributů produktu, jako je složení surovin, recyklovatelnost, přítomnost látek vzbuzujících obavy, trvanlivost a další.
PicoNext AI asistent analyzoval data a vygeneroval shrnující odstavce pro každou kategorii digitálního produktu, které studenti mohli dále upravovat a revidovat. Poté studenti publikovali své DPP do stručně formátovaných vstupních stránek, aby je sdíleli s kolegy a zahrnuli do své závěrečné práce. Protože nařízení ESPR zahrnuje koncept "nositele dat" – neboli snadný způsob, jak se spotřebitelé dostanou k údajům DPP – mohli si studenti také stáhnout QR kód, který poskytuje přímý odkaz na jejich formátovanou DPP vstupní stránku.
Vytvoření digitálních produktových pasů je důležitý způsob, jak komunikovat a kritizovat návratnost investic (ROI), a chtěli jsme, aby naši studenti byli dobře obeznámeni s nejlepšími praktikami, jak to udělat – zejména když se v následujících měsících a letech zavádějí nová pravidla.
S použitím generativní AI v PicoNext jsme mohli využít malé množství atributů produktu v datovém lakehouse, abychom vytvořili atraktivní DPP vstupní stránku pro zákazníky, a to v žádném okamžiku.„Vytvoření digitálních produktových pasů je důležitý způsob, jak komunikovat a kritizovat návratnost investic (ROI), a chtěli jsme, aby naši studenti byli dobře obeznámeni s nejlepšími praktikami, jak to udělat – zejména když se v následujících měsících a letech zavádějí nová pravidla,“ řekl Ciriello. „S použitím generativní AI v PicoNext jsme mohli využít malé množství atributů produktu v datovém lakehouse, abychom vytvořili atraktivní DPP vstupní stránku pro zákazníky, a to v žádném okamžiku.“
Vytváření skutečného dopadu pomocí inženýrství založeného na důkazech
Pro Ciriella je pomoc studentům při začleňování ekologického designu a digitálních produktových pasů víc než jen pomoc při dodržování předpisů v Evropě a jinde – je to pomoc při činění rozhodnutí založených na důkazech v inženýrství, která zvyšují udržitelnost.
Jak studenti zápasí s obchodními kompromisy v oblasti produktového inženýrství – v surovinách, trvanlivosti, opravitelnosti, recyklaci a dalších – prostřednictvím objektivu ekologického designu se lépe vybavují k vytváření udržitelnějších produktů v jakékoli organizaci, pro kterou nakonec budou pracovat.
A protože jejich špičkové vzdělání pokrývá témata od umělé inteligence a digitálních dvojčat po rychlé prototypování a digitální produktové pasy, inženýři ze King's College jsou nejen žádaní budoucími zaměstnavateli, ale jsou také připraveni vytvářet skutečný dopad.
