SolidWorks Education w MIT

Takie podejście zachęciło uniwersytet do utworzenia konkursu projektowego o tematyce robotyki już ponad 10 lat temu. Znany oraz najbardziej ceniony konkurs w MIT zwany „matką wszystkich konkursów robotycznych” 2.007 Design and Manufacturing I course (Kurs Projektowania i Produkcji 2.007) stał się tak popularny, że szkoły techniczne na całym świecie postanowiły organizować go również w swoich placówkach. Kurs ten wymaga aby każdy student zaprojektował oraz zbudował robota wyposażonego w daną indywidualną funkcjonalność opartą o konkretny temat, zmieniający się co roku. Co najważniejsze, student ma na to tylko 15 tygodniowy semestr! Kiedy Daniel D. Frey, profesor nadzwyczajny inżynierii mechanicznej na MIT, przejął odpowiedzialność za kurs, postanowił ocenić oprogramowanie do projektowania oraz obliczeń inżynierskich, które studenci mieli do swoje dyspozycji. 

"Nie było konieczne, aby kontynuować pracę z dotychczasowymi narzędziami, miałem pełną dowolność wyboru oprogramowania" tłumaczy prof. Frey. "Jednakże po przejrzeniu dostępnych opcji, postanowiłem nadal używać oprogramowania SolidWorks® 3D CAD. Jest to nasze podstawowe narzędzie do projektowania, które szczególnie przypadło do gustu studentom. Według nich SolidWorks Education, jest łatwy w użyciu oraz do nauki, ale spełnia również wymagania bardziej zaawansowanych studentów wykorzystujących go do zadań z zakresu modelowania także w ramach innych przedmiotów.”
 „Potrzebowaliśmy parametrycznego modelowania bryłowego 3D dla rozwoju zrobotyzowanych zespołów” dodaje Frey. „Z racji tego, że studenci tak wprawnie przyswoili sobie umiejętność posługiwania się oprogramowaniem SolidWorks Education, który działa płynnie na ich laptopach, byliśmy w stanie w zdecydowanie krótszym czasie poznawać jego kolejne moduły.”

 „Byliśmy niezmiernie zadowoleni z używania programu SolidWorks Education podczas naszego kursu. Z kolei nasi studenci czerpali wiele korzyści z doświadczenia, które wydawało się być bogatsze od zwykłych praktyk inżynierskich” podkreśla Frey.
 

 
Crash Course w CAD
2.007 Design and Manufacturing I course nie wymaga od studentów tylko uczęszczania na wykłady, robienia zadań domowych czy zdawania egzaminów, ale także wymaga od nich nauki i sprawdzania swoich umiejętności w środowisku SolidWorks Education. Jest to sposób, dzięki któremu studenci są w stanie wykonać projekty dotyczące ich robotów. Na początku kursu każdy ze studentów, otrzymuje od MIT zestaw materiałów, takich jak kopia SolidWorks w wersji Education Edition, sześć sesji szkoleniowych CAD i około 25 godzin zadań domowych na temat oprogramowania.

"Jak wiele innych uniwersytetów, przywykliśmy uczyć studentów korzystania z programów CAD-owskich w sposób samodzielnego wysiłku", podkreśla Frey. "Skoro oprogramowanie SolidWorks Education jest bardzo łatwe do opanowania, dajemy studentom mniej czasu na naukę CAD i zachęcamy ich, aby dowiedzieć się, jak korzystać z narzędzia poprzez samodzielną pracę. Mamy dowody, że takie podejście przynosi rezultaty w postaci fantastycznych modeli, które studenci tworzą sami na koniec kursu."

Od idei do robota w 15 tygodni
Przyjmując kurs kolizyjny w stronę oprogramowania SolidWorks Education, studenci zagłębiają się w projektowanie, a następne tworzenie robota zdolnego do wykonywania zadania związanego z tematem konkursu. W roku 2009 studenci stworzyli droidy przeznaczone do pomocy planecie w odżyciu po katastrofie ekologicznej. Zaś w 2010, wymagano stworzenie robota zdolnego do budowy piramidy Azteków!

Używając SolidWorks Education Edition, studenci są w stanie osiągnąć konkretne cele, takie jak ukończenie modelu stałej konstrukcji robota, stworzenie mechanizmu napędzającego lub zintegrowanego modelu CAD całego robota. Mogą również zautomatyzować zawiłe procesy produkcyjne, wykorzystywane na innych zajęciach, chociażby te zawierające się w grupie technologii Rapid Prototyping. Studenci są wtedy w stanie zaprojektować skomplikowany model lub złożenie, a następnie wytworzyć go np. na drukarce 3D bez konieczności późniejszej obróbki mechanicznej.
 

 

Ważnym elementem kursu i jednocześnie przyczyną sukcesywnego ukończenia projektów na czas jest możliwość konsultowania koncepcji projektowych z rówieśnikami oraz doktorantami. Mimo że każdy ze studentów odpowiada za swojego robota, to każda wymieniona uwaga na temat projektu dodaje wartościowego doświadczenia oraz innego spojrzenia na koncepcję projektowania.

„Studenci angażują się w proces recenzji, który zapewnia wkład w krytykę designu oraz wymianę poglądów” wyjaśnia Frey. „Z kolei SolidWorks Education pozwala się komunikować w 3D i symulować ruch, który ułatwia ten proces”.

Wyzwanie:
Pomoc w zakresie rozwiązań inżynierskich studentom MIT, przystępującym do konkursu 2.007 Design and Manufacturing I Course. Celem konkursu jest zaprojektowanie i budowa funkcjonalnego robota w ciągu 15 tygodniowego semestru.

Rozwiązanie:
Rozpoczęcie kursu dotyczącego oprogramowania do projektowania 3D SolidWorks oraz użycie programu w celu wspomagania projektowania i obliczeń inżynierskich.

Wyniki:
- skrócenie czasu zajęć z oprogramowania CAD do 6 lekcji
- ustanowienie kluczowych kroków w zakresie rozwoju budowy robota
- automatyczne zastosowanie zaawansowanych urządzeń produkcyjnych
- możliwość wsparcia ze strony doktorantów/specjalistów technicznych w celu przyśpieszenia rozwoju projektów