King’s College London (King's) jest jedną z najstarszych i najbardziej prestiżowych uczelni w Anglii, regularnie zajmującą wysokie miejsca w rankingach w całym Zjednoczonym Królestwie i na świecie.
Pod kierunkiem Dr Francesco Ciriello, starszego wykładowcy w dziedzinie edukacji inżynieryjnej oraz eksperta w zakresie nauki opartej na projektach i projektowaniu inżynieryjnym, studenci mają teraz immersyjny kurs, który wyposaża ich w narzędzia do tworzenia i komunikowania cech zrównoważonych produktów przy użyciu DPP.
Założona w 1829 roku, instytucja oferuje wysoko cenione programy w dziedzinie prawa, medycyny, zarządzania, sztuk i nie tylko. W rzeczywistości Wydział Inżynierii uniwersytetu jest jedną z wiodących szkół inżynieryjnych w Wielkiej Brytanii, oferującą różnorodne programy studiów z innowacyjnymi możliwościami badawczymi, nowoczesnymi obiektami i silnymi powiązaniami z przemysłem.
Szkolenie liderów produktów przyszłej generacji
Utrzymywanie studentów na czołowej pozycji w dziedzinie rzeczywistej inżynierii zawsze jest priorytetem dla Wydziału Inżynierii. A dla dr Ciriello, wykładowcy na Wydziale Edukacji Inżynieryjnej w King's College, szkolenie studentów w zakresie zrównoważonego rozwoju stanowi istotną część jego programu nauczania.
Immersywny kurs w zakresie projektowania komputerowego dla produkcji
W obliczu znaczenia ekodesignu – dla przyszłych pokoleń i w świetle nowych regulacji – warsztat 'Projektowanie dla zrównoważonego rozwoju' w naszym kursie pomaga studentom omawiać szerokie tematy dotyczące zrównoważonego rozwoju, aby szybko opracować strategie, które mogliby zastosować w swoich różnorodnych i otwartych projektach.
„Nasz kurs Design for Manufacturing wykorzystuje nowe obliczeniowe sposoby myślenia, które w połączeniu z umiejętnościami krytycznego tworzenia, pomagają studentom projektować produkty komercyjne i zarządzać złożonymi kompromisami. Studenci przechodzą przez cały proces projektowania i wytwarzania, stosując technologie wspomagane AI do projektowania, iteracji i budowy prototypów, przekształcając swoje pomysły od koncepcji do wdrożenia i produkcji,” powiedział Ciriello.
„Biorąc pod uwagę znaczenie eco-design – dla przyszłych pokoleń i w świetle nowych regulacji – warsztat Design for Sustainability w naszym kursie pomaga studentom omawiać ogólne tematy związane z zrównoważonym rozwojem, aby szybko opracować strategie, które mogliby zastosować do swoich różnorodnych i otwartych projektów.”
Innowacyjne projektowanie instrukcji
Nie tylko kurs dotyczy nowatorskich tematów, ale Ciriello myśli przyszłościowo w swoim projektowaniu instrukcji – wprowadzając gamifikację, szybkie prototypowanie i generację pomysłów do procesu uczenia się studentów.
Zastosowanie inżynierii obliczeniowej w projektach rzeczywistych
W trakcie kursu studenci stosowali zasady inżynieryjne do projektów z rzeczywistego świata. W pierwszym tygodniu uczestnicy burzy mózgów wymyślali pomysły na produkty do zaprojektowania; analizowali zalety i wady; oraz przeprowadzali szerokie badania wstępne na temat istniejących standardów, cech produktów i potencjalnych ulepszeń.
Iterowanie projektów produktów
Od tego momentu, w kolejnych tygodniach, studenci pracowali nad iteracyjnym procesem projektowania, wybierając produkt do zbudowania, jednocześnie oceniając ograniczenia inżynieryjne, wybór materiałów, czynniki obciążające i inne elementy. Uczestnicy zbierali opinie od rówieśników i mentorów na temat swoich projektów w rysunku wspomaganym komputerowo (CAD) i przeprowadzali swoje schematy przez symulacje inżynieryjne, aby przetestować ich wykonalność.
Szybkie prototypowanie w nowoczesnych laboratoriach
Następnie zbudowali prototypy swoich projektów w nowoczesnych laboratoriach Wydziału Inżynierii o powierzchni 3000 metrów kwadratowych, które obejmują przestrzenie dla twórców z drukarkami 3D, maszynami do cięcia laserowego, urządzeniami do odlewania i formowania oraz różnorodnym innym wyposażeniem do produkcji.
Skupienie się na zrównoważonym rozwoju przy użyciu innowacyjnego projektowania dydaktycznego
W 6. tygodniu kursu studenci wzięli udział w warsztatach dotyczących projektowania dla produkcji, gdzie Ciriello zastosował innowacyjne projektowanie instrukcji, aby zaangażować uczestników w tematy związane z zrównoważonym rozwojem. Używając generatywnej sztucznej inteligencji, Ciriello wyodrębnił kluczowe pojęcia z nowego Regulaminu Ecodisejnu dla Zrównoważonych Produktów (ESPR) Unii Europejskiej i zamienił je w talię kart wydrukowanych w kolorze.
Grywalizowane podejście do nauki
Następnie studenci zaangażowali się w grywalizowane podejście do nauki, losując karty z talii i stosując interwencje związane z zrównoważonym rozwojem, aby ulepszyć swoje produkty. Karty zawierały wyzwania do rozwiązania przez studentów, takie jak:
- Wdrażanie strategii projektowania skoncentrowanej na tworzeniu produktów o minimalnym zużyciu materiałów i modułowej architekturze, w której komponenty mogą być łatwo demontowane i ponownie wykorzystywane lub poddawane recyklingowi.
- Wykorzystanie druku 3D do tworzenia części zamiennych lub komponentów, które mogą być produkowane na żądanie, zachęcając do ponownego wykorzystania istniejących produktów poprzez zapewnienie możliwości wymiany zużytych lub uszkodzonych części.
- Wybór gatunków stali, które są powszechnie akceptowane w programach recyklingowych, takich jak stal węglowa i stal nierdzewna, które można przetopić i ponownie wykorzystać przy minimalnej utracie jakości.
- Projektowanie form i narzędzi, które ułatwiają łatwą demontaż i ponowny montaż części, co pozwala na szybkie naprawy w produktach formowanych wtryskowo i zmniejsza bariery w utrzymaniu funkcjonalności produktu.
Zastosowane możliwościTworzenie Cyfrowych Paszportów Produktów w celu zademonstrowania danych o produkcie
Ponieważ Cyfrowe Paszporty Produktów (DPP) są kluczowym elementem legislacji ESPR, podstawowym elementem warsztatów było zaangażowanie studentów w tworzenie DPP, aby komunikować szczegóły produkt ów, nad którymi pracowali przez kilka tygodni.
Ciriello jest ekspertem w uczeniu się opartym na projektach i projektowaniu inżynieryjnym wspomaganym komputerowo – prowadził szerokie badania i wykłady na te tematy – i w rezultacie chciał wprowadzić generatywną AI do działań edukacyjnych związanych z Cyfrowymi Paszportami Produktów.
Przyspieszanie tworzenia DPP za pomocą generatywnej AI
Używając PicoNext, studenci przesyłali swoje surowe dane i notatki dotyczące projektów produktów do Asystenta AI PicoNext. Następnie wybierali szablon DPP, który odpowiadał ich kategorii produktów i spełniał wymagania raportowe regulacji ESPR – w tym atrybuty produktów takie jak skład materiałów, możliwość recyklingu, obecność substancji wzbudzających obawy, trwałość i inne.
Asystent AI PicoNext przeanalizował dane i wygenerował podsumowujące akapity dla każdej kategorii Cyfrowego Paszportu Produktu, które studenci mogli dodatkowo edytować i poprawiać. Następnie studenci opublikowali swoje DPP w formie zwięźle sformatowanych stron docelowych, aby podzielić się nimi z kolegami i dołączyć je do ostatecznej pracy semestralnej. Ponieważ regulacja ESPR zawiera pojęcie „nośnika danych” – czyli prostego sposobu na dostęp dla konsumentów do danych DPP – studenci mogli również pobrać kod QR, który zapewnia bezpośredni link do ich sformatowanej strony docelowej DPP.
Tworzenie Cyfrowych Paszportów Produktów jest ważnym sposobem na komunikowanie i krytykę zwrotu z inwestycji (ROI), a chcieliśmy, aby nasi studenci byli dobrze zaznajomieni z najlepszymi praktykami, aby to uczynić – szczególnie w miarę wprowadzania nowych regulacji w nadchodzących miesiącach i latach.
Korzystając z generatywnej AI w PicoNext, mogliśmy wykorzystać niewielką ilość atrybutów produktów w data lakehouse, aby w bardzo krótkim czasie stworzyć atrakcyjną stronę docelową DPP skierowaną do klientów.„Tworzenie Cyfrowych Paszportów Produktów jest ważnym sposobem na komunikowanie i krytykę zwrotu z inwestycji (ROI), a chcieliśmy, aby nasi studenci byli dobrze zaznajomieni z najlepszymi praktykami, aby to uczynić – szczególnie w miarę wprowadzania nowych regulacji w nadchodzących miesiącach i latach,” powiedział Ciriello. „Korzystając z generatywnej AI w PicoNext, mogliśmy wykorzystać niewielką ilość atrybutów produktów w data lakehouse, aby w bardzo krótkim czasie stworzyć atrakcyjną stronę docelową DPP skierowaną do klientów.”
Wywieranie wpływu na rzeczywistość dzięki inżynierii opartej na dowodach
Dla Ciriello pomoc studentom w włączaniu ekodizajnu i Cyfrowych Paszportów Produktów to więcej niż tylko pomoc w dostosowaniu się do regulacji w Europie i poza nią – to pomoc w podejmowaniu decyzji inżynieryjnych opartych na dowodach, które poprawiają zrównoważony rozwój.
Kiedy studenci zmagają się z kompromisami w inżynierii produktu – w surowcach, trwałości, możliwości naprawy, recyklingu i nie tylko – przez pryzmat ekodizajnu, stają się lepiej przygotowani do tworzenia bardziej zrównoważonych produktów w każdej organizacji, w której ostatecznie będą pracować.
A ponieważ ich edukacja na najwyższym poziomie obejmuje tematy od sztucznej inteligencji i cyfrowych bliźniaków po szybkie prototypowanie i Cyfrowe Paszporty Produktów, studenci inżynierii z King's College są nie tylko poszukiwani przez przyszłościowych pracodawców, ale również gotowi do wprowadzania realnych zmian w świecie.
