King’s College London (King's) is een van de meest gevestigde en prestigieuze universiteiten in Engeland, die consequent hoge posities verwerft in het Verenigd Koninkrijk en de wereld.
Onder begeleiding van Dr Francesco Ciriello, Senior Lecturer in Engineering Education en een expert in project-based learning en computationeel engineeringontwerp, hebben studenten nu een meeslepende cursus die hen de tools biedt om duurzame producteigenschappen te creëren en te communiceren met behulp van DPP's.
Opgericht in 1829, biedt de instelling hooggewaardeerde programma's in de rechten, geneeskunde, management, kunsten en meer. In feite is de Faculteit Ingenieurswetenschappen van de universiteit een van de leidende ingenieursscholen in het VK, die een verscheidenheid aan opleidingen biedt met innovatieve onderzoeks mogelijkheden, geavanceerde faciliteiten en sterke verbindingen met de industrie.
Opleiding voor de volgende generatie productleiders
Houdt studenten aan de vooravond van actuele onderwerpen in de wereld van engineering is altijd een prioriteit voor de Engineeringafdeling. Voor Dr. Ciriello, hoofddocent in Engineering Education aan King’s College, staat de training van studenten op het gebied van duurzaamheid centraal in zijn curriculum.
Immersieve cursus in Computationeel Ontwerp voor Productie
Gezien het belang van eco-ontwerp – voor toekomstige generaties en in het licht van nieuwe regelgeving – helpt de workshop Ontwerpen voor Duurzaamheid van onze cursus studenten om brede duurzaamheidsonderwerpen te bespreken en snel strategieën te ontwikkelen die ze kunnen toepassen op hun diverse en open-ended projecten.
“Onze cursus Ontwerpen voor Productie maakt gebruik van nieuwe computationele denkmethoden, die in combinatie met kritische maakvaardigheden studenten helpt om commerciële producten te ontwerpen en complexe afwegingen te beheren. Studenten doorlopen het volledige ontwerp- en maakproces, waarbij ze AI-geassisteerde technologieën toepassen om prototypeproducten te ontwerpen, te itereren en te bouwen, en hun ideeën van concept tot implementatie en productie te brengen,” zei Ciriello.
“Gezien het belang van eco-ontwerp – voor toekomstige generaties en in het licht van nieuwe regelgeving – helpt de workshop Ontwerpen voor Duurzaamheid van onze cursus studenten om brede duurzaamheidsonderwerpen te bespreken en snel strategieën te ontwikkelen die ze kunnen toepassen op hun diverse en open-ended projecten.”
Vooruitstrevend didactisch ontwerp
De cursus behandelt niet alleen actuele onderwerpen, maar Ciriello is ook vooruitstrevend in zijn didactisch ontwerp – hij integreert gamificatie, snel prototypen en generatieve ideeën in het leerproces van de studenten.
Toepassen van computationele engineering op projecten uit de praktijk
Door de cursus heen pasten studenten engineeringprincipes toe op projecten uit de praktijk. In de eerste week brainstormden de deelnemers over productideeën om te ontwerpen; analyseerden ze voor- en nadelen; en voerden ze uitgebreide achtergrondonderzoeken uit naar bestaande normen, productkenmerken en mogelijke verbeteringen.
Itereren op productontwerpen
Vanaf daar werkten de studenten in de daaropvolgende weken door een iteratief ontwerpproces, waarbij ze een product selecteerden om te bouwen, terwijl ze engineeringbeperkingen, materiaalkeuze, belastingfactoren en andere elementen evalueerden. De deelnemers vroegden om feedback van hun medestudenten en mentoren over hun computerondersteunde tekeningen (CAD) en voerden hun schema's door ingenieursimulaties om hun levensvatbaarheid te testen.
Snel prototyping in ultramoderne laboratoria
Vervolgens bouwden ze prototypes van hun ontwerpen in de ultramoderne laboratoria van de afdeling Engineering, die 3000 vierkante meter groot zijn en maker spaces bevatten met 3D-printers, lasersnijders, gieterij- en vormmachines, en een verscheidenheid aan andere productieapparatuur.
Focussen op duurzaamheid met innovatieve didactische ontwerpen
In week 6 van de cursus namen de studenten deel aan een workshop Design for Manufacturing, waar Ciriello innovatieve didactische ontwerpen toepaste om deelnemers te betrekken bij duurzaamheidsonderwerpen. Met behulp van generatieve kunstmatige intelligentie destilleerde Ciriello de belangrijkste concepten uit de nieuwe Ecodesign-verordening voor duurzame producten (ESPR) van de Europese Unie in een kleurgedrukte kaartenset.
Een gamified aanpak van leren
Vervolgens hebben de studenten deelgenomen aan een gamified aanpak van leren, waarbij ze kaarten uit de stapel trokken en duurzaamheidinterventies toepasten om hun producten te verbeteren. De kaarten bevatten uitdagingen waar de studenten aan konden werken, zoals:
- Het implementeren van een ontwerpsstrategie die zich richt op het creëren van producten met minimaal materiaalgebruik en een modulaire architectuur, waarbij componenten eenvoudig kunnen worden gedemonteerd en hergebruikt of gerecycled.
- Het gebruik van 3D-printen om reserveonderdelen of componenten te creëren die op aanvraag kunnen worden geproduceerd, waarmee het hergebruik van bestaande producten wordt aangemoedigd door de middelen te bieden om versleten of beschadigde onderdelen te vervangen.
- Het kiezen van staalsoorten die algemeen worden geaccepteerd in recyclingprogramma's, zoals koolstofstaal en roestvrij staal, die met minimale kwaliteitsverlies kunnen worden gesmolten en hergebruikt.
- Het ontwerpen van mallen en gereedschappen die het eenvoudig maken om onderdelen te demonteren en opnieuw te monteren, waardoor snelle reparaties in spuitgietproducten mogelijk zijn en de barrières voor het behouden van de functionaliteit van het product worden verlaagd.
Ingezette capaciteitenDigitale Product Paspoorten creëren om productgegevens te presenteren
Omdat Digitale Product Paspoorten (DPP's) een belangrijk onderdeel zijn van de ESPR-wetgeving, was een kernonderdeel van de workshop dat studenten DPP's moesten maken om de productdetails te communiceren waar ze weken aan hadden gewerkt.
Ciriello is een expert in projectgebaseerd leren en computationeel ingenieursontwerp – hij heeft breed onderzoek gedaan en lezingen gegeven over deze onderwerpen – en als gevolg daarvan wilde hij generatieve AI integreren in de leeractiviteiten voor Digitale Product Paspoorten.
Versnellen van DPP-creatie met generatieve AI
Met behulp van PicoNext uploadden studenten hun ruwe gegevens en aantekeningen over hun productontwerpen naar de PicoNext AI Assistent. Vervolgens kozen ze een DPP-sjabloon dat past bij hun productcategorie en voldoet aan de rapportage-eisen van de ESPR-regelgeving – inclusief productkenmerken zoals samenstelling van grondstoffen, recyclebaarheid, aanwezigheid van zorgwekkende stoffen, duurzaamheid en meer.
De PicoNext AI-assistent analyseerde de gegevens en genereerde samenvattende paragrafen voor elke categorie van het Digitale Product Paspoort, die studenten verder konden bewerken en herzien. Vervolgens publiceerden studenten hun DPP's in beknopt opgemaakte landingspagina's om te delen met collega’s en op te nemen in hun uiteindelijke cursusinlevering. Omdat de ESPR-regelgeving het concept van een “gegevensdrager” bevat - of een gemakkelijke manier voor consumenten om toegang te krijgen tot de DPP-gegevens - konden studenten ook een QR-code downloaden die een directe link biedt naar hun opgemaakte DPP-landingspagina.
Het creëren van Digitale Product Paspoorten is een belangrijke manier om te communiceren en de return-on-investment (ROI) te evalueren, en we wilden dat onze studenten goed op de hoogte waren van de beste praktijken om dit te doen – vooral nu nieuwe regelgeving de komende maanden en jaren wordt uitgerold.
Door generatieve AI in PicoNext te gebruiken, konden we een kleine hoeveelheid producteigenschappen in een data lakehouse benutten om in kort tijdsbestek een aantrekkelijke DPP landingspagina voor klanten te creëren.“Het creëren van Digitale Product Paspoorten is een belangrijke manier om te communiceren en de return-on-investment (ROI) te evalueren, en we wilden dat onze studenten goed op de hoogte waren van de beste praktijken om dit te doen – vooral nu nieuwe regelgeving de komende maanden en jaren wordt uitgerold,” aldus Ciriello. “Door generatieve AI in PicoNext te gebruiken, konden we een kleine hoeveelheid producteigenschappen in een data lakehouse benutten om in kort tijdsbestek een aantrekkelijke DPP landingspagina voor klanten te creëren.”
Echte impact op de wereld drijven met evidence-based engineering
Voor Ciriello is het helpen van studenten om ecologisch ontwerp en Digitale Product Paspoorten te integreren meer dan alleen zorgen dat ze voldoen aan regelgeving in Europa en daarbuiten – het helpt hen om evidence-based engineering beslissingen te nemen die de duurzaamheid verbeteren.
Naarmate studenten worstelen met productengineering trade-offs – in grondstoffen, duurzaamheid, hersteldbaarheid, recycling en meer – door een ecologisch ontwerp lens, worden ze beter uitgerust om duurzamere producten te creëren in welke organisatie ze ook uiteindelijk aan de slag gaan.
En omdat hun topopleiding onderwerpen omvat van kunstmatige intelligentie en digitale tweelingen tot snelle prototyping en Digitale Product Paspoorten, zijn de engineering studenten van King’s College niet alleen gewild bij toekomstgerichte werkgevers, maar ook klaar om echte impact op de wereld te maken.
