Crea un account per studentiLa sfida
Il senior capstone design presso la School of Engineering della Tufts University è un'esperienza accademica culminante in cui ci si aspetta che gli studenti integrino anni di corsi in un unico e complesso progetto di ingegneria. I team ricevono una breve richiesta di progetto e devono consegnare un prototipo completamente funzionante entro la fine del semestre. I progetti spesso coinvolgono più sottosistemi, requisiti di integrazioni rigorosi e membri del team che lavorano in posizioni diverse.
Sebbene gli studenti siano esposti a più strumenti CAD durante il loro curriculum universitario e siano liberi di scegliere le piattaforme che supportano al meglio i loro progetti chiave di volta, la collaborazione su questa scala può essere difficile con i tradizionali sistemi CAD basati su file. Gli studenti hanno descritto le sfide legate al controllo delle versioni, all'assemblaggio di parti distribuite e alla garanzia che tutti lavorassero sulla base del progetto più recente. Molti dei team di progetto senior hanno scelto Onshape e hanno portato con successo i loro progetti alla realtà.
Risultati
- Migliore collaborazione tra i team: gli studenti sono stati in grado di lavorare contemporaneamente all'interno di documenti di progettazione condivisi, aiutando i team a rimanere allineati mentre i sottosistemi venivano sviluppati in parallelo e assicurando che tutti si sentissero ugualmente coinvolti nel progetto.
- Riduzione delle difficoltà legate alla gestione dei file: lavorando in un ambiente condiviso basato sul cloud, i team hanno evitato molte delle sfide legate al controllo delle versioni e alla condivisione dei file che gli studenti avevano precedentemente riscontrato con gli strumenti CAD tradizionali basati su file.
- Iterazione più rapida durante la prototipazione: gli studenti hanno utilizzato Onshape per supportare rapidi cambiamenti di progettazione durante la fabbricazione e i test, consentendo agli studenti di passare rapidamente dal CAD ai prototipi fisici e di modificare i progetti in tempo reale.
- Maggiore accessibilità agli strumenti CAD: gli studenti potevano accedere ai loro modelli CAD ovunque lavorassero, in makerspace, dormitori, biblioteche o laboratori, supportando un lavoro di progettazione più flessibile e continuo.
- Informazioni e feedback migliorati dei docenti: i tutor dei docenti sono stati in grado di esaminare direttamente i progetti in corso, fornendo un feedback tempestivo e contestuale mentre gli studenti lavoravano attivamente anziché dopo che le decisioni erano già state finalizzate.
- Una migliore preparazione per la pratica ingegneristica professionale: collaborando su sistemi complessi, gestendo assiemi precisi e progettando tenendo conto dei requisiti e delle esigenze degli utenti, gli studenti hanno acquisito un'esperienza che rispecchia da vicino i moderni flussi di lavoro ingegneristici.
Penso che sia estremamente importante per gli studenti poter accedere ai propri file e modelli CAD mentre stanno effettivamente realizzando prototipi, in particolare la produzione additiva con stampa 3D. È fantastico poter sedere accanto alla stampante 3D, vedere il tuo progetto uscire dalla piastra di costruzione ed essere immediatamente in grado di apportare modifiche. Molte volte ci stanno lavorando insieme, ci stanno lavorando contemporaneamente in posizioni diverse. Uno è nel makerspace, uno è nel loro dormitorio, uno è in un'altra struttura. Quindi essere in grado di sedersi lì e ricevere questi aggiornamenti istantanei mentre avvengono è davvero enorme.»
Capstone progetto presso Tufts
Per la dott.ssa Briana Bouchard, il senior progetto è il luogo in cui tutto si riunisce.
«L'obiettivo di questo programma è consentire agli studenti senior di sfruttare tutte le competenze e le conoscenze acquisite durante i loro studi accademici qui a Tufts in un'esperienza culminante finale», spiega, «in cui applicare tutte queste abilità e conoscenze a un problema del mondo reale».
Ogni semestre, i team iniziano con un breve brief di progetto, a volte solo poche frasi, e hanno il compito di fornire un prototipo funzionale entro la fine del semestre. «Passeranno dal nulla, da un suggerimento di progetto in cinque frasi a un prototipo funzionante alla fine del semestre», afferma Bouchard. «E questo è davvero un grande risultato».
I progetti di questa coorte hanno spaziato da un tagliafili automatico a ponticello a un sistema di navigazione visiva, oltre a Onshape Pen Pal, un progetto partner del settore in cui Onshape ha fornito il suggerimento di progettazione e ha lavorato direttamente con il team di studenti come mentori tecnici per tutto il semestre.
Perché i team hanno scelto Onshape
Gli studenti di Tufts incontrano diverse piattaforme CAD durante i corsi e sono liberi di scegliere gli strumenti che meglio supportano i loro progetti chiave di volta. Per diversi team, Onshape era l'opzione preferita a causa delle esigenze di collaborazione e iterazione di capstone.
«Per quanto riguarda la piattaforma CAD da utilizzare, Onshape era la soluzione più sensata», afferma Adam Mitchel, riflettendo sulla decisione del suo team.
Gli studenti hanno confrontato questa esperienza con il precedente lavoro collaborativo che utilizzava sistemi CAD basati su file. «In passato, ho usato SolidWorks per collaborare a tutti i compiti della classe», spiega Haley Leimbach. «Ciò ha reso molto difficile l'invio reciproco dei file una volta che ognuno di noi ha diviso le parti e poi ha dovuto metterle in un unico assemblaggio. Dovevamo assicurarci di avere la versione corretta su tutti gli aggiornamenti, il che ha reso il tutto molto impegnativo».
Lavorare all'interno di un documento condiviso nativo per il cloud ha cambiato il modo in cui i team operavano. «Abbiamo dovuto realizzare molti prototipi veloci utilizzando Onshape», afferma Jana Dia. «Potevamo avere tutti lo stesso documento ogni volta che era necessario, il che ha reso davvero utile per tutti noi essere produttivi allo stesso tempo e sentire che stavamo contribuendo allo stesso modo al progetto».
Progettazione in parallelo alla prototipazione
Man mano che i progetti passavano dall'idea alla fabbricazione, l'accesso al CAD durante la prototipazione è diventato fondamentale, in particolare per i team che lavorano con la produzione additiva.
La dott.ssa Briana Bouchard sottolinea che avere il CAD prontamente disponibile durante la prototipazione fa una differenza significativa per gli studenti. Quando possono osservare una parte uscire da una stampante 3D e modificare immediatamente il design, l'iterazione diventa più veloce e intuitiva.
Nota inoltre che i team capstone spesso lavorano in parallelo da diverse località del campus. Con studenti distribuiti tra makerspace, dormitori e altre strutture, gli aggiornamenti in tempo reale dei progetti condivisi aiutano i team a rimanere allineati e ad andare avanti insieme man mano che si verificano i cambiamenti.
Per gli studenti, questa flessibilità è diventata rapidamente una seconda natura. «Praticamente faccio CAD ovunque», afferma Leia Hannes. «Seduto nei makerspace di Tufts, seduto in biblioteca, sono caduto nel mio letto. Ovunque e ovunque».
Iterazione più rapida su sistemi complessi
Gli studenti hanno ripetutamente sottolineato come Onshape abbia supportato l'iterazione rapida man mano che i progetti si evolvevano. «Sento di poter creare un'intera parte Onshape nel tempo necessario per aprire SolidWorks su una macchina virtuale», afferma Natalie Dell'Immagine.
Altri hanno evidenziato quanto fosse facile condividere il lavoro e ottenere feedback. «A volte volevo solo che un professore controllasse cosa stavo facendo», spiega Adam Mitchel. «Sono riuscito a inviare un collegamento di sola visualizzazione e ricevere subito le loro opinioni».
Con l'aumentare della complessità dei progetti, gli studenti hanno sottolineato l'importanza di rimanere allineati come team. «Quando si crea un sistema così complesso, tutti devono essere sulla stessa lunghezza d'onda», hanno osservato diversi studenti. «Molte parti devono combaciare tra loro in modo molto preciso».
Gli studenti hanno anche riflettuto su quanto le loro competenze si sono sviluppate nel corso del semestre. «Dall'inizio del semestre ad oggi, sono diventata davvero abile in CAD», afferma Haley, che ha lavorato in uno dei team di Pen Pal. «Creare un progetto dall'inizio alla fine tenendo conto dei requisiti e delle esigenze degli utenti è stata un'esperienza davvero fantastica che porterò con me».
Coinvolgimento dei docenti in contesti di progetto reali
Per i tutor di facoltà, il progetto capstone è definito non solo dal prototipo finale, ma dal processo utilizzato dagli studenti per arrivarci. Man mano che i sistemi diventano più complessi e le scadenze si avvicinano, l'accesso tempestivo al lavoro degli studenti diventa fondamentale per una guida efficace.
«Trascorro molto tempo a inviare messaggi agli studenti fuori orario perché incontrano problemi», afferma la dott.ssa Briana Bouchard. «È qui che Onshape è davvero utile. Posso recuperare il loro documento mentre ci stanno lavorando, vedere esattamente di cosa stanno parlando e persino seguirli».
Poiché i progetti rimangono accessibili per tutto il semestre, il feedback dei docenti avviene nel contesto, mentre gli studenti elaborano attivamente le decisioni progettuali piuttosto che a posteriori.
«Possono mostrarmi le diverse funzionalità con cui hanno difficoltà», spiega Bouchard, «e poi possiamo parlare del modo migliore per risolvere il problema».
Questo ambiente di progetto condiviso diventa particolarmente utile man mano che i team passano all'integrazione dei sistemi. È necessario allineare più sottosistemi con precisione e piccole modifiche di progetto possono avere effetti a cascata. L'accesso continuo ai modelli CAD condivisi consente ai docenti di supportare non solo i singoli componenti, ma anche il pensiero a livello di sistema nell'intero progetto.
Per i team che hanno scelto di utilizzare Onshape come parte del loro flusso di lavoro, queste interazioni hanno consentito un'iterazione più rapida, una comunicazione più chiara e un migliore allineamento man mano che i progetti si evolvevano verso una soluzione finale.
Il risultato Capstone
Il semestre si conclude con una vetrina pubblica che celebra i risultati degli studenti. A quel punto, i team possono dimostrare sistemi che funzionano e risolvono problemi reali, una pietra miliare che rafforza sia le capacità tecniche che l'orgoglio professionale.
Come spiega la dott.ssa Briana Bouchard, la vetrina chiave è progettata per celebrare non solo il manufatto finale, ma il processo utilizzato dagli studenti per arrivarci. «La vetrina serve a celebrare tutto ciò che hai realizzato quest'anno», afferma. «Alla fine del semestre, possono dire: 'Ehi, ho qualcosa che funziona, che risolve un problema'. E il risultato finale è sempre così sorprendente e qualcosa di cui possono essere davvero orgogliosi».
Questo risultato riflette mesi di iterazione, integrazione e collaborazione. Per gli studenti, arrivare a questo punto significa aver tradotto con successo un breve suggerimento di progettazione in un sistema funzionale e reale, gestendo al contempo complessità, precisione e lavoro di squadra.
Diversi studenti hanno sottolineato come l'accesso condiviso ai modelli CAD abbia supportato questo processo nelle fasi finali del progetto. «Quando si crea un sistema così complesso, tutti devono essere sulla stessa lunghezza d'onda», hanno osservato gli studenti. «Molte parti devono combaciare tra loro in modo molto preciso, quindi è stato molto utile poter guardare le parti l'una dell'altra e ottenere misure e parametri».
Il coinvolgimento dei docenti attraverso un contesto di progetto condiviso ha contribuito a garantire che i team arrivassero alla vetrina sicuri del funzionamento dei loro sistemi, non solo individualmente, ma come soluzioni integrate.
Per gli studenti, questa fiducia si è tradotta in orgoglio. «Quando costruisci qualcosa che funziona, provi un immenso senso di orgoglio per ciò che hai realizzato», afferma Adam Mitchel. «Sta facendo avverare i sogni».
In questo modo, Onshape supporta i team di studenti facilitando la collaborazione, l'iterazione e il tutoraggio dei docenti durante tutto il processo in modo che gli studenti possano concentrarsi sull'obiettivo finale del senior design: fornire sistemi ingegnerizzati che funzionino.