Как Hawthorne High использует 3D-сканеры для формирования нового инженерного поколения

Высшая школа производства и инжиниринга Hawthorne, расположенная в Лос-Анджелесе, Калифорния, — это не просто обычная школьная программа. Под руководством координатора программы Лукаса Пачеко она является центром, где юные умы погружаются в курсы передового производства и инженерного проектирования. Благодаря практической учебной программе, охватывающей многоосевую обработку, аддитивное производство и метрологию, программа дает студентам фундаментальные навыки, необходимые для успешной карьеры в таких отраслях, как аэрокосмическая и автомобильная промышленность.

Уникальность программы заключается в ее проектно-ориентированном подходе, позволяющем студентам работать над реальными приложениями. «Студенты участвуют в проектах, начиная от беспилотных дронов и гоночных симуляторов и заканчивая прототипами автомобилей, аниматроникой и косплеем, исследуя как технические, так и творческие аспекты инженерии», — пояснил Лукас. «Наши мероприятия также включают сохранение культурного наследия, например, оцифровку артефактов для музеев и сканирование автомобильных деталей для реставрации и анализа. Кроме того, наша программа дополнительного образования формирует специализированные студенческие команды, сосредоточенные на таких областях, как проектирование электрических гоночных автомобилей, новые технологии дронов, дизайн продуктов и киберспорт».

Задача: Преодоление барьеров на пути к реальным инженерным навыкам

«Наши инструменты 3D-измерений дают студентам основы, соответствующие отраслевым стандартам, готовя их к работе в области разработки продуктов и контроля качества. Выполняя практические задачи, такие как контроль внутри станка, обратный инжиниринг и документирование проектов, студенты осваивают прикладное обучение с протоколами обеспечения качества, используемыми в аэрокосмической и автомобильной промышленности», — сказал Лукас. «Наша программа позволяет им создавать цифровые портфолио, демонстрирующие их техническую изобретательность и знания в области управления проектами, что выделяет их перед будущими работодателями или академическими возможностями».

Однако достичь такого уровня подготовки и экспертизы было непросто. Программа столкнулась с серьезными проблемами до внедрения передовых решений для 3D-измерений от Creaform. Обучение старшеклассников обработке 3D-сканов было сложной задачей, особенно учитывая, что лишь несколько компьютеров могли запускать необходимое программное обеспечение для постобработки. Вдобавок, имеющийся в школе 3D-сканер был хрупким, поэтому Лукас и его команда постоянно беспокоились о его повреждении.

Еще одной проблемой было использование маркерных точек или аэрозолей на сканируемых объектах, что делало процесс еще более сложным — особенно при работе с ценными автомобилями или артефактами. Чтобы владельцы разрешили студентам безопасно сканировать эти ценные предметы, требовалась система, способная работать с большими сложными деталями без сложной настройки.

Решение: 3D-сканеры повышают уровень подготовки и вовлеченности студентов

Оптический 3D-сканер Creaform MetraSCAN BLACK+™|Elite, предназначенный для работы в производственных цехах, оказался идеальным решением для специфических потребностей Высшей школы производства и инжиниринга Hawthorne. Что стало решающим фактором? Его интеграция с программным обеспечением Scan-to-CAD для оптимизации сеток и подготовки 3D-сканов к 3D-печати.

Портативный и отличающийся прочной конструкцией, MetraSCAN BLACK+™|Elite позволяет студентам получать детальные данные без использования маркерных точек или аэрозолей, что дает им возможность сканировать винтажные автомобили и артефакты, не изменяя их исходное состояние. Благодаря способности работать с различными текстурами и типами поверхностей, 3D-сканер стал идеальным инструментом для таких проектов, как Historic Indy Car Challenge на Гран-при Лонг-Бич, где студенты сканировали культовые гоночные автомобили 1970-х и 80-х годов.

Студент Высшей школы производства и инжиниринга Hawthorne сканирует гоночный автомобиль McLaren с помощью MetraSCAN BLACK+™|Elite во время Historic Indy Car Challenge на Гран-при Лонг-Бич.

Интуитивно понятный и простой в использовании, MetraSCAN BLACK+™|Elite сделал процесс обучения легким и плавным. В течение нескольких часов студенты освоили технологию, уверенно выполняя 3D-сканирование на Гран-при и создавая высокоточные цифровые копии для использования в реставрации и анализе.

«MetraSCAN BLACK+™|Elite преобразил академический рост наших студентов», — отметил Лукас. «Он предоставляет им практическое знакомство с метрологическими решениями, которые делают образование одновременно увлекательным и практичным. Они работают с передовыми технологиями 3D-сканирования, с которыми, вероятно, столкнутся в своей профессиональной деятельности».

MetraSCAN BLACK+™|Elite помогает студентам сканировать все типы сборочных единиц, размеров и поверхностей.

Результаты: Освоение 3D-сканеров дает студентам готовые к работе в отрасли технические навыки

Благодаря технологии 3D-сканирования Creaform программа Высшей школы производства и инжиниринга Hawthorne получила доступ к практическим метрологическим решениям, которые изменили подход студентов к изучению инженерии. Теперь студенты могут выполнять контроль внутри станков, проводить обратный инжиниринг деталей и создавать цифровые архивы своих проектов, формируя обширные портфолио, демонстрирующие их технические знания.

Такие мероприятия, как Гран-при Лонг-Бич, позволили студентам демонстрировать 3D-сканеры публике, привлекая внимание к роли программы в подготовке к их будущей карьере.

«На протяжении всего мероприятия студенты управляли инструментами 3D-сканирования для создания детальных цифровых моделей этих исторических автомобилей, обучаясь выполнять задачи 3D-измерений в быстро меняющейся обстановке. Созданные ими цифровые копии ценны для реставрации, анализа и долгосрочного сохранения, служа важными историческими записями для владельцев автомобилей», — упомянул Лукас. «Мы действительно хотели, чтобы владельцы и реставрационные мастерские увидели технологию в действии. 3D-сканирование целого автомобиля имеет ограниченную ценность. Сканирование отдельных компонентов в большей степени соответствует нашим возможностям по обратному инжинирингу детали, ее изготовлению и сравнению с оригинальным компонентом. Наши производственные лаборатории имеют доступ к 5-осевой обработке и SLS-печати, так что студенты могут выполнить весь рабочий процесс целиком».

Интегрированное решение Creaform Scan-to-CAD обеспечивает высокую скорость обработки и предоставляет геометрическую информацию для дальнейшей работы в любом предпочитаемом учебным заведением CAD-программном обеспечении.

Интеграция решений для 3D-сканирования Creaform в Высшей школе производства и инжиниринга Hawthorne открыла для студентов мир возможностей, предложив уникальный путь к карьере в передовом производстве и инжиниринге. С каждым проектом, который они выполняют, они получают знания и навыки, ценные и редкие для уровня старшей школы. Помимо повышения уровня компетенций, этот опыт развивает любознательность, уверенность и профессиональное мышление — качества, которые будут хорошо служить им в любой будущей сфере, которую они выберут.