King's College London (King's) είναι ένα από τα πιο παλιά και φημισμένα πανεπιστήμια στην Αγγλία, που κατατάσσεται συνεχώς στις κορυφαίες θέσεις στο Ηνωμένο Βασίλειο και τον κόσμο.
Με την καθοδήγηση του Δρ Φραντσέσκο Τσιριέλλο, Ανώτερου Λέκτορα στην Εκπαίδευση Μηχανικών και ειδικού στη μάθηση βασισμένη σε έργα και στον υπολογιστικό σχεδιασμό μηχανικών, οι φοιτητές τώρα έχουν μια διαδραστική πορεία που τους εξοπλίζει με τα ε ργαλεία για να δημιουργούν και να επικοινωνούν βιώσιμες ιδιότητες προϊόντων χρησιμοποιώντας ΨΔΠ.
Ιδρύθηκε το 1829, το ίδρυμα προσφέρει προγράμματα υψηλής εκτίμησης στον τομέα του δικαίου, της ιατρικής, της διοίκησης, των τεχνών και άλλων τομέων. Στην πραγματικότητα, το Τμήμα Μηχανικής του πανεπιστημίου είναι μία από τις κορυφαίες σχολές μηχανικών στο Η.Β., προσφέροντας μια ποικιλία προγραμμάτων πτυχίου με καινοτόμες ευκαιρίες έρευνας, σύγχρονες εγκαταστάσεις και ισχυρές συνδέσεις με τη βιομηχανία.
Εκπαίδευση ηγετών προϊόντων επόμενης γενιάς
Η διατήρηση των φοιτητών στην αιχμή των πραγματικών θεμάτων μηχανικής είναι πάντα προτεραιότητα για το Τμήμα Μηχανικών. Και για τον Δρ Ciriello, Ανώτερο Λέκτορα στην Εκπαίδευση Μηχανικών στο King’s College, η εκπαίδευση των φοιτητών σχετικά με τη βιωσιμότητα είναι στο προσκήνιο του προγράμματος σπουδών του.
Εμβληματικός μάθημα στον Υπολογιστικό Σχεδιασμό για την Παραγωγή
Δεδομένης της σημασίας του οικολογικού σχεδιασμού – για τις μελλοντικές γενιές και υπό το πρίσμα νέων κανονισμών – το εργαστήριο Σχεδιασμού για τη Βιωσιμότητα του μαθήματός μας βοηθά τους φοιτητές να συζητούν ευρύτερα θέματα βιωσιμότητας για να αναπτύξουν γρήγορα στρατηγικές που θα μπορούσαν να εφαρμόσουν στα ποικίλα και ανοιχτού τύπου έργα τους.
“Το μάθημά μας για τον Σχεδιασμό για την Παραγωγή αξιοποιεί νέες υπολογιστικές μεθόδους σκέψης, οι οποίες σε συνδυασμό με τις κριτικές δεξιότητες κατασκευής, βοηθούν τους φοιτητές να σχεδιάζουν εμπορικά προϊόντα και να διαχειρίζονται σύνθετες εμπορικές αποφάσεις. Οι φοιτητές διασχίζουν τη διαδικασία σχεδίασης και κατασκευής, εφαρμόζοντας τεχνολογίες υποβοηθούμενες από AI για να σχεδιάσουν, να επαναλαμβάνουν και να κατασκευάζουν πρωτότυπα προϊόντα, μεταφέροντας τις ιδέες τους από την σύλληψη στην υλοποίηση και την παραγωγή,” είπε ο Ciriello.
“Δεδομένης της σημασίας του οικολογικού σχεδιασμού – για τις μελλοντικές γενιές και υπό το πρίσμα νέων κανονισμών – το εργαστήριο Σχεδιασμού για τη Βιωσιμότητα του μαθήματός μας βοηθά τους φοιτητές να συζητούν ευρύτερα θέματα βιωσιμότητας για να αναπτύξουν γρήγορα στρατηγικές που θα μπορούσαν να εφαρμόσουν στα ποικίλα και ανοιχτού τύπου έργα τους.”
Προοδευτικός σχεδιασμός διδασκαλίας
Όχι μόνο το μάθημα ασχολείται με τα πρωτοποριακά θέματα, αλλά ο Ciriello είναι προοδευτικός στον σχεδιασμό της διδασκαλίας του – ενσωματώνοντας τον gamification, την ταχεία πρωτοτυποποίηση και την γενετική ιδεοποίηση στη διαδικασία μάθησης των φοιτητών.
Εφαρμογή υπολο γιστικής μηχανικής σε πραγματικά έργα
Καθ' όλη τη διάρκεια του μαθήματος, οι φοιτητές εφαρμόζουν τις αρχές της μηχανικής σε πραγματικά έργα. Στην πρώτη εβδομάδα, οι συμμετέχοντες σκέφτηκαν ιδέες προϊόντων για σχεδίαση; ανάλυσαν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα; και πραγματοποίησαν εκτενή έρευνα στο υπόβαθρο σχετικά με τα υπάρχοντα πρότυπα, τα χαρακτηριστικά των προϊόντων και τις πιθανές βελτιώσεις.
Επαναλαμβάνοντας το σχεδιασμό προϊόντων
Από εκεί, στις επόμενες εβδομάδες, οι φοιτητές εργάστηκαν σε μια επαναληπτική διαδικασία σχεδιασμού, επιλέγοντας ένα προϊόν για κατασκευή, ενώ αξιολογούσαν τους περιορισμούς της μηχανικής, την επιλογή υλικών, τους παράγοντες φορτίου και άλλα στοιχεία. Οι συμμετέχοντες ζήτησαν ανατροφοδότηση από συνομήλικους και καθοδηγητές σχετικά με τους υπολογιστικά υποβοηθούμενους σχεδιασμούς τους (CAD) και εκτέλεσαν τις σχηματικές τους σε προσομοιώσεις μηχανικής για να δοκιμάσουν τη βιωσιμότητά τους.
Ταχεία πρωτοτυποποίηση σε υπερσύγχρονες εργαστήρια
Τότε, κατασκεύασαν πρωτότυπα των σχεδίων τους στα υπερσύγχρονα εργαστήρια του Τμήματος Μηχανικών, επιφάνειας 3000 τετραγωνικών μέτρων, τα οποία περιλαμβάνουν χώρους κατασκευών με 3D εκτυπωτές, μηχανές κοπής λέιζερ, χύτευσης και μορφοποίησης, και διάφορο άλλο εξοπλισμό παραγωγής.
Επικέντρωση στη βιωσιμότητα μέσω καινοτόμου σχεδιασμού διδασκαλίας
Στην 6η εβδομάδα του μαθήματος, οι φοιτητές συμμετείχαν σε εργαστήριο Σχεδιασμού για την Παραγωγή, όπου ο Ciriello εφαρμόζει καινοτόμο σχεδιασμό διδασκαλίας για να εμπλέξει τους συμμετέχοντες με θέματα βιωσιμότητας. Χρησιμοποιώντας γενετική τεχνητή νοημοσύνη, ο Ciriello απομόνωσε βασικές έννοιες από τον νέο κανονισμό της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τον Οικολογικό Σχεδιασμό Βιώσιμων Προϊόντων (ESPR) σε μια τράπουλα έγχρωμων καρτών.
Ένας παιχνιδοποιημένος τρόπος μάθησης
Τότε, οι φοιτητές εμπλέκονται σε μια παιχνιδοποιημένη προσέγγιση μάθησης, τραβώντας κάρτες από την τράπουλα και εφαρμόζοντας παρεμβάσεις βιωσιμότητας για να βελτιώσουν τα προϊόντα τους. Οι κάρτες περιείχαν προκλήσεις για να εργαστούν οι φοιτητές, όπως:
- Εφαρμογή στρατηγικής σχεδίασης εστιασμένης στη δημιουργία προϊόντων με ελάχιστη χρήση υλικών και αρθρωτής αρχιτεκτονικής, όπου τα εξαρτήματα μπορούν να αποσυναρμολογηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν ή να ανακυκλωθούν εύκολα.
- Χρησιμοποίηση εκτύπωσης 3D για τη δημιουργία ανταλλακτικών ή εξαρτημάτων που μπορούν να παραχθούν κατά παραγγελία, ενθαρρύνοντας την επαναχρησιμοποίηση υφιστάμενων προϊόντων παρέχοντας τα μέσα για να αντικατασταθούν φθαρμένα ή κατεστραμμένα μέρη.
- Επιλογή βαθμών χάλυβα που γίνονται ευρέως αποδεκτοί σε προγράμματα ανακύκλωσης, όπως ο χάλυβας άνθρακα και ο ανοξείδωτος χάλυβας, οι οποίοι μπορούν να λιωθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν με ελάχιστη απώλεια ποιότητας.
- Σχεδίαση καλουπιών και εργαλείων που διευκολύνουν την εύκολη αποσυναρμολόγηση και επανασυναρμολόγηση εξαρτημάτων, επιτρέποντας γρήγορες επισκευές σε προϊόντα που έχουν κατασκευαστεί μέσω έγχυσης και μειώνοντας τα εμπόδια στη διατήρηση της λειτουργικότητας των προϊόντων.
Δεξιότητες που χρησιμοποιήθηκανΔημιουργία Ψηφιακών Πιστοποιητικών Προϊόντων για την προβολή δεδομένων προϊόντων
Δεδομένου ότι τα Ψηφιακά Πιστοποιητικά Προϊόντων (DPPs) αποτελούν κεντρικό στοιχείο της νομοθεσίας ESPR, ένα βασικό στοιχείο του εργαστηρίου ήταν να δημιουργήσουν οι μαθητές DPPs για να επικοινωνήσουν τις λεπτομέρειες του προϊόντος που είχαν δουλέψει επί εβδομάδες.
Ο Ciriello είναι ειδικός στη μάθηση βάσει έργων και στον υπολογιστικό σχεδιασμό μηχανικής – έχοντας ερευνήσει και διαλέξει ευρέως για τα θέματα – και ως αποτέλεσμα, ήθελε να ενσωματώσει τη γενετική AI στις δραστηριότητες μάθησης για τα Ψηφιακά Πιστοποιητικά Προϊόντων.
Επιτάχυνση δημιουργίας DPP με γενετική AI
Χρησιμοποιώντας το PicoNext, οι μαθητές ανέβασαν τα ακατέργαστα δεδομένα τους και τις σημειώσεις σχετικά με τις σχεδιάσεις προϊόντων τους στο PicoNext AI Assistant. Στη συνέχεια, επέλεξαν ένα πρότυπο DPP που συνάδει με την κατηγορία του προϊόντος τους και συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις αναφοράς του κανονισμού ESPR – συμπεριλαμβανομένων χαρακτηριστικών προϊόντος όπως η σύνθεση πρώτων υλών, η ανακυκλωσιμότητα, η παρουσία ουσιών ανησυχίας, η ανθεκτικότητα και άλλα.
Ο PicoNext AI Assistant ανέλυσε τα δεδομένα και παρήγαγε συνοπτικές παραγράφους για κάθε κατηγορία Ψηφιακού Πάσου Προϊόντος, τις οποίες οι φοιτητές μπορούσαν να επεξεργαστούν και να αναθεωρήσουν. Στη συνέχεια, οι φοιτητές δημοσίευσαν τα DPP τους σε συνοπτικά διαμορφωμένες σελίδες προορισμού για να τις μοιραστούν με τους συναδέλφους τους και να τις συμπεριλάβουν στην τελική υποβολή των μαθημάτων τους. Δεδομένου ότι η ρύθμιση ESPR περιλαμβάνει την έννοια του “φορέα δεδομένων” – ή έναν εύκολο τρόπο για τους καταναλωτές να αποκτούν πρόσβαση στα δεδομένα DPP – οι φοιτητές μπορούσαν επίσης να κατεβάσουν έναν QR κωδικό που παρέχει απευθείας σύνδεση στη διαμορφωμένη σελίδα προορισμού του DPP τους.
Η δημιουργία Ψηφιακών Πάσων Προϊόντων είναι ένας σημαντικός τρόπος για να επικοινωνήσουμε και να κριτικάρουμε την απόδοση της επένδυσης (ROI), και θέλαμε οι φοιτητές μας να είναι εξοικειωμένοι με τις καλύτερες πρακτικές για να το κάνουν αυτό – ειδικά καθώς νέες ρυθμίσεις εφαρμόζονται τους επόμενους μήνες και χρόνια.
Χρησιμοποιώντας γεννητική AI στο PicoNext, μπορούσαμε να αξιοποιήσουμε μια μικρή ποσότητα διακυβερνητικών χαρακτηριστικών σε ένα data lakehouse για να δημιουργήσουμε μια ελκυστική σελίδα προορισμού DPP με προσανατολισμό τον πελάτη, χωρίς καθόλο υ χρόνο.“Η δημιουργία Ψηφιακών Πάσων Προϊόντων είναι ένας σημαντικός τρόπος για να επικοινωνήσουμε και να κριτικάρουμε την απόδοση της επένδυσης (ROI), και θέλαμε οι φοιτητές μας να είναι εξοικειωμένοι με τις καλύτερες πρακτικές για να το κάνουν αυτό – ειδικά καθώς νέες ρυθμίσεις εφαρμόζονται τους επόμενους μήνες και χρόνια,” είπε ο Ciriello. “Χρησιμοποιώντας γεννητική AI στο PicoNext, μπορούσαμε να αξιοποιήσουμε μια μικρή ποσότητα διακυβερνητικών χαρακτηριστικών σε ένα data lakehouse για να δημιουργήσουμε μια ελκυστική σελίδα προορισμού DPP με προσανατολισμό τον πελάτη, χωρίς καθόλου χρόνο.”
Οδήγηση πραγματικού κόσμου με αντίκτυπο μέσω τεκμηριωμένης μηχανικής
Για τον Ciriello, η βοήθεια προς τους φοιτητές να ενσωματώσουν τον οικολογικό σχεδιασμό και τους Ψηφιακούς Πάσους Προϊόντος είναι περισσότερη από το να τους βοηθήσουν να συμμορφωθούν με τις ρυθμίσεις στην Ευρώπη και πέρα από αυτήν – είναι να τους βοηθήσουν να λαμβάνουν αποφάσεις μηχανικής βάσει τεκμηρίωσης που ενισχύουν τη βιωσιμότητα.
Καθώς οι φοιτητές αντιμετωπίζουν τους συμβιβασμούς στη μηχανική προϊόντων – σε πρώτες ύλες, ανθεκτικότητα, δυνατότητα επισκευής, ανακύκλωση και άλλα – μέσα από μια προοπτική οικολογικού σχεδιασμού, γίνονται καλύτερα εξοπλισμένοι να δημιουργήσουν πιο βιώσιμα προϊόντα σε όποιο οργανισμό και αν καταλήξουν να εργαστούν.
Και επειδή η εκπαίδευση τους πρώτης κατηγορίας εκτείνεται σε θέματα από την τεχνητή νοημοσύνη και τα ψηφιακά δίδυμα μέχρι την ταχεία πρωτοτυποποίηση και τους Ψηφιακούς Πάσους Προϊόντος, οι φοιτητές μηχανικής του King's College είναι όχι μόνο περιζήτητοι από προοδευτικούς εργοδότες, αλλά έτοιμοι να δημιουργήσουν και πραγματικό αντίκτυπο στον κόσμο.
