A jövő mérnökei ma ülnek az iskolapadban

Aki ma egy technikum tantermében vagy egy egyetemi laborban ül, öt-tíz év múlva már ipari termékeket, gyártósorokat és elektronikai eszközöket fog tervezni. Ehhez már nem elég a rajztábla és a papír, a XXI. század mérnöki munka nyelve a 3D modell (3D tervezés). Ezért a Designcenter Solid Edge ma már nemcsak a vállalatok, a mérnökirodák, hanem az oktatási intézmények nélkülözhetetlen CAD oktató eszköze is.

A Designcenter Solid Edge különösen jól illeszkedik az oktatásba. A szinkronmodellezési technológia gyors, intuitív modellezést tesz lehetővé, így a diák hamar sikerélményhez jut. Ugyanaz a szoftver kíséri végig az első vázlattól az alkatrészen és az összeállításon át a műszaki dokumentációig. A tanuló tehát nem egy „oktatási játékszert” ismer meg, hanem azt az ipari szabványt, amellyel később a munkahelyén is találkozik.

Az alábbiakban azt mutatjuk be, hogyan épül fel ez az oktatási ökoszisztéma Magyarországon, milyen szerepe van az Enterprise Group Technologiesnak és az Oktatási Mentor Programnak. Betekintést nyújtunk hogyan használja a Designcenter Solid Edge-et a váci Boronkay György Műszaki Technikum és a BME Elektronikai Technológiai Tanszéke.

Az Enterprise Group Technologies és az Oktatási Mentor Program

A hazai CAD-es oktatás kulcsszereplője az Enterprise Group Technologies. Nem csupán CAD szoftvert biztosítunk az iskoláknak a Siemens DIS segítségével, hanem szakmai hátteret, tudást és kapcsolati hálót is. Az ipari tapasztalat és az oktatási elköteleződés ritka párosítása teszi lehetővé, hogy a tantermekben ugyanaz a tudás jelenjen meg, amelyet a gyárak és a fejlesztőcégek elvárnak.

Ennek a munkának a gerince az Oktatási Mentor Program. A program lényege az ingyenesség lehetősége mellett, hogy az iskolák és egyetemek nem maradnak egyedül a szoftver bevezetésével. Az ipari tapasztalattal rendelkező kollégák segítenek a tanmenet kialakításában, a tanárok képzésében. Így az oktató magabiztosan állhat a diákok elé, a diák pedig valódi, iparban is releváns feladatokon tanul és akár versenyzik.

A mentor program négy szinten ad hozzáadott értéket:

• Diákoknak: motiváló projektek, versenyeztetés és az ingyenes Designcenter Solid Edge Student verzió, amellyel otthon is gyakorolhatnak.
• Tanároknak: szakmai támogatás, képzések, kész feladatsorok és folyamatos konzultációs lehetőség.
• Iskolának: szakmai bemutatók, nyílt napokon való részvétel, iskolák közötti kapcsolatrendszer erősítése.
• Iparnak: olyan pályakezdők, akik már az első munkanapjukon értik a 3D tervezés logikáját.

A program talán legfontosabb hatása a hídszerep. Összeköti a középiskolát, az egyetemet és a munkaerőpiacot. A váci technikumban megtanult Designcenter Solid Edge-tudásra a BME laborjaiban lehet építeni, az ott megszerzett tapasztalat pedig egyenesen a vállalati fejlesztőrészlegekbe vezet. Ez a folytonosság az Enterprise Group Technologies következetes munkájának eredménye.

Középiskolai példa: a Boronkay György Műszaki Technikum

A váci Boronkay György Műszaki Technikum jól mutatja, mit jelent, ha a Designcenter Solid Edge a mindennapok részévé válik. A műszaki rajz órákon egyértelműen a Solid Edge a tervezőeszköz. A szoftver azonban az órarenden túl is jelen van: a szakkörökön és a versenyfelkészítő foglalkozásokon a diákok valódi projekteken dolgoznak vele. Megyeri Balázs, az iskola tanára két friss példát is megosztott.

1. példa: összetett CNC és CAM projekt

A Boronkayban tanuló diákok az Országos Designcenter Solid Edge és EDGECAM verseny mellett a Neumann János Egyetem CNC versenyét is fontos megmérettetésnek tekintik. A felkészülés minden fázisában a Designcenter Solid Edge és az EDGECAM szoftverek dolgoznak együtt. A diákok Designcenter Solid Edge-ben modellezik a munkadarabot, ebből készítik el a megmunkálás előkészítését, – a CAM programot EDGECAM-ben – majd a gyártás után a műszaki dokumentációt is.

Ez pontosan az a teljes folyamat, amely egy ipari műhelyben zajlik: tervezés, gyártáselkészítés, megmunkálás és dokumentálás. A diákok tehát nemcsak 3D modellezni tanulnak meg, hanem azt is értik, hogyan lesz a digitális modellből kézzel fogható alkatrész.

2. példa: 3D nyomtatott híd tervezése

A második példa a BGSZC Mechatronikai Technikum hídépítő versenyéhez kapcsolódik. A diákok egy hat-hét évvel ezelőtti hídkonstrukciót vettek elő, és Designcenter Solid Edge-ben tervezik át, hogy megfeleljen a mai elvárásoknak és a lehető legnagyobb legyen a teherbírása. Ez a feladat legalább annyira tanít, mint egy üres lapról induló tervezés.

Az újratervezés során a diákok először megértik egy korábbi műszaki döntés logikáját, majd tudatosan javítanak rajta. A Szinkronmodellezés itt különösen hasznos, mert a meglévő geometria gyorsan módosítható, a változatok pedig könnyen összevethetők. Ilyen a valódi ipari munka is, a legtöbb mérnök nem a semmiből tervez, hanem meglévő termékeket fejleszt tovább.

Egyetemi példa: Designcenter Solid Edge a BME Elektronikai Technológia Tanszékén

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikai Technológia Tanszékén (BME-ETT) Krammer Olivér és Géczy Attila vezetésével épült be a Designcenter Solid Edge az oktatásba. A cél nem gépészmérnökök képzése, hanem a villamosmérnök, mérnökinformatikus és műszaki menedzser hallgatók látókörének bővítése. A hallgatók így felkészülnek arra, hogy később könnyen dolgozzanak közös csapatban a gépészmérnökökkel, a gyártástervezőkkel és a termékfejlesztőkkel.

Elektronika és készülékház egy folyamatban

Az Elektronikai technológia tárgy három, egyenként 4×45 perces laborja egy teljes termékfejlesztési láncot jár be. Az első alkalommal a hallgatók Siemens PADS környezetben NYÁK-ot terveznek egy NE555 alapú astabil multivibrátorhoz. A második laboron az alkatrészek 3D modelljeivel dolgoznak, és Designcenter Solid Edge-ben készülékházat terveznek az elektronikához. A harmadik alkalommal Designcenter Solid Edge-ben vizsgálják a panel mechanikai viselkedését terhelés alatt, miközben LTSpice-ban villamos szimulációt is futtatnak.

A burkolat tervezése közben a hallgatók szinkronmodellezési alkatrész környezetben sajátítják el az alapokat: navigáció, vázlatkészítés, kihúzás, kivágás és letörés. A burkolat alsó és felső részét végül szerelés környezetben állítják össze az elektronikával.

Gyors prototipizálás: egy kávéfőző megtervezése

Az Intelligens gyártás és az Elektronikai termékek prototipizálás laboratórium tárgyakban a hallgatók az additív gyártás és a „maker” világ felé indulnak el. A feladat egy kávéfőző megtervezése két 4×45 perces laboron és egy házi feladatban.

• Első labor: a ház, a víztartály és a víztartály-fedő modellezése kihúzással, kivágással, lekerekítéssel, vékony fallal és tükrözéssel.
• Második labor: a csepegtető-tálca és a kapcsológomb elkészítése bordahálóval, forgástesttel, mintázattal, ferdeséggel és referenciasíkokkal, majd ismerkedés az szerelés környezettel és opcionálisan a KeyShot renderelő alkalmazással.
• Házi feladat: egy csésze megtervezése átvezetéssel (Sweep), összetettebb méretezéssel és kényszerekkel, végül a teljes készülék összeállítása.

A BME példája azt mutatja, hogy a Solid Edge nem csak a gépészek eszköze. Egy villamosmérnöknek is értenie kell, hogyan kerül a panel a dobozba, és hogyan lesz a tervből nyomtatható prototípus.

Ingyenes Designcenter Solid Edge Student verzió, a tanulás nem áll meg a csengetésnél

A 3D tervezést csak gyakorlással lehet igazán megtanulni, ezért kulcsfontosságú a Designcenter Solid Edge Student Edition. A Siemens diákoknak és hallgatóknak ingyenesen elérhetővé teszi a szoftvert, amely a professzionális változat funkcióival szinte megegyezik. A licenc oktatási célra szól, kereskedelmi felhasználásra nem használható.

A Designcenter Solid Edge Student verzió jelentősége abban áll, hogy megszünteti a hozzáférés korlátját. A diák nem csak a számítógépteremben modellezhet, hanem otthon is folytathatja a házi feladatot vagy a versenyprojektet. A BME kávéfőzős házi feladata vagy a Boronkays híd újratervezése is olyan munka, amely sokszor a tanórán kívül készül el.

Versenyek: ahol a tudásból teljesítmény lesz

A versenyek a Designcenter Solid Edge oktatás leglátványosabb és talán legmotiválóbb elemei. Egy verseny határidőt, tétet és közösséget ad a tanulásnak. A diák nem jegyért dolgozik, hanem azért, hogy ipari feladatokat oldjon meg vagy éppen strapabíró legyen a megtervezett, legyártott modellje.

Országos Designcenter Solid Edge verseny

Az Országos Designcenter Solid Edge és EDGECAM verseny a Kárpát-medence műszaki képzést folytató műszaki középiskoláinak legjobb tanulóit hozza össze. A feladatok a valós mérnöki munkát modellezik, alkatrészek és összeállítások pontos, gyors elkészítése, műszaki rajzok és dokumentáció létrehozása, speciális feladatok megoldása időnyomás alatt. A verseny egyben mérce is, a tanárok és iskolák láthatják, hol tartanak, a diákok pedig olyan eredményt és tapasztalatot szereznek, amely a továbbtanulásban és az álláskeresésben is hasznos lehet.

3D hídnyomtató és hídtörő verseny

A BGSZ Mechatronikai Technikum szervezésében álló 3D hídnyomtató és -törő verseny a tervezés, a gyártás és a tesztelés teljes körét egyetlen feladatba sűríti. A csapatok CAD szoftverben (gyakran Designcenter Solid Edge) megtervezik a hídszerkezetet, 3D nyomtatóval legyártják, majd a híd terheléses próbán bizonyítja, mennyit bír el, mielőtt eltörik. A törés pillanata itt nem kudarc, hanem mérési eredmény. Ez a verseny láthatóvá teszi azt, amit a tankönyv csak leír: a geometria, az anyagfelhasználás és a teherbírás közötti kapcsolatot. Az Enterprise Group Technologies ezen verseny szakmai támogatója a kezdetek óta.

(Forrás: BGSZC Mechatronikai Technikum facebook oldal)

Összegzés: közös befektetés a jövő mérnökeibe

A váci technikum műhelyétől a BME laborjaig ugyanaz a kép rajzolódik ki. Ahol a Designcenter Solid Edge beépül az oktatásba, ott a diákok nem elszigetelt parancsokat tanulnak, hanem teljes mérnöki folyamatokat: tervezést, gyártáselkészítést, szimulációt, prototípuskészítést és dokumentálást. A kávéfőző, a készülékház, a CNC megmunkált alkatrész és a híd mind ugyanazt üzeni: a 3D tervezés ma alapkészség.

Ehhez azonban több kell, mint egy telepített szoftver. Kellenek elkötelezett tanárok, mint Megyeri Balázs Vácon vagy Krammer Olivér és Géczy Attila a BME-n. Kell az ingyenes Student verzió, amely otthon is elérhetővé teszi a gyakorlást. Kellenek versenyek, amelyek célt és lendületet adnak, és kell egy partner, amely mindezt összefogja.

Ez a partner az Enterprise Group Technologies, és ez az eszköz az Oktatási Mentor Program. A program gondoskodik arról, hogy az iskolák ne egyedül induljanak el, hogy a tudás középiskolától egyetemen át a munkahelyig folytonos legyen, és hogy a magyar ipar olyan fiatalokat kapjon, akik már az első napon értik a modern termékfejlesztés nyelvét. A jövő mérnökei ma ülnek az iskolapadban – és Designcenter Solid Edge-ben terveznek, amely ingyenesen elérhető a diákoknak, oktatóknak.