King’s College London (King's) är en av de mest väletablerade och prestigefyllda universiteten i England, som konsekvent får högsta ranking i Storbritannien och världen.
Under ledning av Dr Francesco Ciriello, lektor i ingenjörsutbildning och expert på projektbaserat lärande och datorstödd ingenjörsdesign, har studenter nu en immersiv kurs som förser dem med verktyg för att skapa och kommunicera hållbara produktattribut med hjälp av DPP:er.
Grundat 1829 erbjuder institutionen högt respekterade program inom rättsvetenskap, medicin, management, konst och mer. Faktum är att universitetets Institution för Ingenjörskonst är en av de ledande ingenjörsskolorna i Storbritannien, som erbjuder en mängd olika examensprogram med innovativa forskningsmöjligheter, toppmoderna faciliteter och starka kopplingar till industrin.
Träning av nästa generations produktledare
Att hålla studenter i framkant av verkliga ingenjörsteman är alltid en prioritet för Ingenjörsdepartementet. För Dr Ciriello, docent i ingenjörsutbildning vid King's College, ligger utbildning av studenter inom hållbarhet i centrum av hans läroplan.
Immersiv kurs i beräkningsdesign för tillverkning
Med tanke på vikten av ekodesign – för kommande generationer och i ljuset av nya regleringar – hjälper vår kurs Design for Sustainability-workshop studenter att diskutera breda hållbarhetsteman för att snabbt utveckla strategier som de kan tillämpa på sina mångsidiga och öppna projekt.
"Vår kurs i Design for Manufacturing utnyttjar nya beräkningsmetoder, vilket i kombination med kritiska skapande färdigheter hjälper studenter att designa kommersiella produkter och hantera komplexa avvägningar. Studenter går igenom hela design- och tillverkningsprocessen, tillämpar AI-assisterad teknologi för att designa, iterera och bygga prototypprodukter, och tar sina idéer från koncept till implementering och tillverkning," sade Ciriello.
"Med tanke på vikten av ekodesign – för kommande generationer och i ljuset av nya regleringar – hjälper vår kurs Design for Sustainability-workshop studenter att diskutera breda hållbarhetsteman för att snabbt utveckla strategier som de kan tillämpa på sina mångsidiga och öppna projekt."
Framtidsinriktad instruktionsdesign
Kursen tar inte bara upp banbrytande ämnen, utan Ciriello tänker framåt i sin instruktionsdesign – han införlivar gamification, snabb prototypframställning och generativ idéutveckling i studenternas inlärningsprocess.
Tillämpa beräkningsingenjörskap på verkliga projekt
Under hela kursen tillämpade studenter ingenjörsprinciper på verkliga projekt. Under den första veckan brainstormade deltagarna produktidéer för design; analyserade för- och nackdelar; och genomförde omfattande bakgrundsforskning om befintliga standarder, produktfunktioner och potentiella förbättringar.
Iterera på produktdesigner
Från och med där arbetade studenterna under de följande veckorna igenom en iterativ designprocess, där de valde en produkt att bygga, samtidigt som de utvärderade ingenjörsbegränsningar, materialval, belastningsfaktorer och andra element. Deltagarna bad om feedback från sina kamrater och mentorer på sina datorstödda ritningar (CAD) och körde sina scheman genom ingenjörssimulationer för att testa deras genomförbarhet.
Snabb prototyptillverkning i toppmoderna labb
Sedan byggde de prototyper av sina designer i ingenjörsavdelningens 3000 kvadratmeter stora, toppmoderna laboratorier, som inkluderar makerspaces med 3D-skrivare, laserklippning, gjut- och formsimaskiner, samt en mängd andra tillverkningsutrustningar.
Fokusering på hållbarhet med hjälp av innovativ pedagogisk design
I vecka 6 av kursen deltog studenterna i en workshop om design för tillverkning, där Ciriello tillämpade innovativ pedagogisk design för att engagera deltagarna i hållbarhetsfrågor. Med hjälp av generativ artificiell intelligens destillerade Ciriello nyckelkoncept från Europeiska unionens nya "Ecodesign för hållbara produktförordningar" (ESPR) i en färgtryckt kortlek.
En spelifierad metod för lärande
Därefter deltog studenterna i en gamifierad lärandeapproach, där de drog kort från kortleken och tillämpade hållbarhetsinterventioner för att förbättra sina produkter. Korten innehöll utmaningar som studenterna skulle arbeta med, såsom:
- Implementera en designstrategi som fokuserar på att skapa produkter med minimal materialanvändning och en modulär arkitektur, där komponenter enkelt kan demonteras och återanvändas eller återvinnas.
- Använda 3D-utskrift för att skapa reservdelar eller komponenter som kan produceras vid behov, vilket uppmuntrar återanvändning av befintliga produkter genom att tillhandahålla medel för att ersätta slitna eller skadade delar.
- Välja stålsorter som är allmänt accepterade i återvinningsprogram, såsom kolstål och rostfritt stål, som kan smältas ner och återanvändas med minimal kvalitetsförlust.
- Utforma formar och verktyg som underlättar enkel demontering och återmontering av delar, vilket möjliggör snabba reparationer av injektionssprutade produkter och minskar hindren för att upprätthålla produktens funktionalitet.
Använda kapabiliteterSkapa Digitala Produktpass för att visa produktdata
Eftersom Digitala Produktpass (DPP:er) är en nyckelkomponent i ESPR-lagstiftningen, var en central del av workshopen att låta studenter skapa DPP:er för att kommunicera produktdetaljerna som de hade arbetat med under veckor.
Ciriello är en expert inom projektbaserat lärande och datorsimulerad ingenjörsdesign – han har forskat och föreläst brett om ämnena – och som ett resultat ville han integrera generativ AI i lärandeaktiviteterna för Digitala Produktpass.
Accelerera DPP-skapande med generativ AI
Med hjälp av PicoNext laddade studenterna upp sina rådata och anteckningar om sina produktdesigner till PicoNext AI Assistant. Sedan valde de en DPP-mall som passar deras produktkategori och uppfyller rapporteringskraven enligt ESPR-förordningen – inklusive produktattribut som råmaterialkomposition, återvinningsbarhet, förekomst av ämnen av intresse, hållbarhet och mer.
PicoNext AI-assistenten analyserade datan och genererade sammanfattningsparagrafer för varje kategori av Digitalt Produktpass, som studenterna kunde redigera och revidera. Därefter publicerade studenterna sina DPP:er i koncist formaterade landningssidor för att dela med kollegor och inkludera i sin slutgiltiga kursinlämning. Eftersom ESPR-regleringen inkluderar konceptet "databärare" – eller ett enkelt sätt för konsumenter att få tillgång till DPP-datan – kunde studenterna också ladda ner en QR-kod som ger en direkt länk till deras formaterade DPP-landningssida.
Att skapa Digitala Produktpass är ett viktigt sätt att kommunicera och kritisera avkastningen på investeringar (ROI), och vi ville att våra studenter skulle vara väl förtrogna med bästa praxis för att göra det – särskilt när nya regleringar rullas ut under de kommande månaderna och åren.
Genom att använda generativ AI i PicoNext kunde vi utnyttja en liten mängd produktattribut i en datalakehouse för att skapa en attraktiv DPP-kundgränssnitt landningssida, på nolltid.“Att skapa Digitala Produktpass är ett viktigt sätt att kommunicera och kritisera avkastningen på investeringar (ROI), och vi ville att våra studenter skulle vara väl förtrogna med bästa praxis för att göra det – särskilt när nya regleringar rullas ut under de kommande månaderna och åren,” sa Ciriello. “Genom att använda generativ AI i PicoNext kunde vi utnyttja en liten mängd produktattribut i en datalakehouse för att skapa en attraktiv DPP-kundgränssnitt landningssida, på nolltid.”
Driva verklig påverkan med evidensbaserad ingenjörskonst
För Ciriello är det att hjälpa studenterna att inkludera ekodesign och Digitala Produktpass mer än bara att hjälpa dem att följa regleringar i Europa och bortom – det handlar om att hjälpa dem att fatta evidensbaserade ingenjörsbeslut som förbättrar hållbarheten.
När studenterna brottas med avvägningar inom produktutveckling – i råmaterial, hållbarhet, reparerbarhet, återvinning och mer – genom en ekodesignlins, blir de bättre rustade att skapa mer hållbara produkter i vilken organisation de än hamnar i.
Och eftersom deras utbildning av högsta klass omfattar ämnen från artificiell intelligens och digitala tvillingar till snabb prototyping och Digitala Produktpass, är ingenjörsstudenterna på King's College inte bara eftertraktade av framtidsinriktade arbetsgivare, utan redo att också driva verklig påverkan.
