Michio Kaku, ein amerikanischer theoretischer Physiker und Bestsellerautor, sagte einmal: „In der Zukunft werden Sie einfach in Ihr Auto steigen, das Internet einschalten, einen Film anschauen, sich zurücklehnen und entspannen und den Autopiloten einschalten, und das Auto wird von selbst fahren.“
Während Autofirmen auf der ganzen Welt darum ringen, diese Vorhersage Wirklichkeit werden zu lassen, müssen noch weitere Herausforderungen bewältigt werden, bevor wir uns entspannen und die Autos die ganze Arbeit machen lassen können.
Neben selbst fahrenden Autos gibt es an Hochschulen rund um den Globus laufende Lehr- und Forschungsaktivitäten zum Thema urbane Mobilität. Die HM Hochschule München in München ist eine davon.
Die HM Hochschule München ist mit rund 18.000 Studierenden die zweitgrößte Hochschule für angewandte Wissenschaften in Deutschland. Als Institution erkennt sie die zukünftigen Anforderungen der Gesellschaft und der Wirtschaft, behält aber auch den Blick für aktuelle Herausforderungen, wie den kontinuierlichen Anstieg der Kraftstoffpreise, offen.
Dies und die wachsende Besorgnis über die Umweltauswirkungen herkömmlicher gasbetriebener Fahrzeuge tragen dazu bei, dass die Verbraucher in letzter Zeit immer häufiger Elektroautos kaufen.
Während Europa den weltweit größten Markt für Elektrofahrzeuge hat, befähigen inspirierende Pädagogen die Schüler dazu, über den Tellerrand hinauszuschauen und neue Konzepte für die urbane Mobilität zu entwickeln, indem sie sich branchenrelevante Fähigkeiten aneignen.
Nachhaltiges Produktdesign lehren
Professor Meier Staude ist einer der leidenschaftlichen Lehrenden an der HM Hochschule München University of Applied Sciences. Als Professor für ressourceneffizientes Entwickeln und Gestalten an der HM sind ihm nachhaltige Technik und produktorientiertes Design seit jeher ein Anliegen.
Er hat das Ziel, seine Studierenden für das Ingenieurwesen zu begeistern, indem er korrelationsbasierte Methoden aus der technischen Mechanik und Maschinenelemente mit einem realen Projekt verbindet.
„Ich möchte meine Schüler darauf vorbereiten Ingenieure zu werden und die Welt zum Besseren zu verändern“, sagt Staude. Er weiß, dass es neben dem Auto oder dem Fahrrad auch andere Wege gibt, um zu pendeln. Da er selbst leidenschaftlicher Surfer ist, hatte Staude die Idee, seine Studenten an seiner Vision teilhaben zu lassen, „mit einem elektrischen Longboard zur Arbeit zu surfen“.
Professor Meier Staude
Sein Masterkurs in virtuellem Prototyping mit 15 Studenten war ein großartiges Testfeld für diese Idee. Die Prämisse dieses Kurses ist, dass die Studenten die Prinzipien des modernen computergestützten Engineerings verstehen und auf ein reales Projekt anwenden.
Entwicklung eines elektrischen Longboards
Nachdem er sein ganzes Leben lang mit herkömmlicher, vor Ort installierter Konstruktionssoftware gearbeitet hatte, entschied sich Staude, für diesen Kurs auf das cloud-basierte Onshape umzusteigen.
Onshape kombiniert CAD auf professionellem Niveau, integriertes PDM, Tools für die Zusammenarbeit in Echtzeit und Benutzeranalysen.
Ausgestattet mit Onshape, um eine bessere Zusammenarbeit in seinem projektbasierten Lehransatz zu ermöglichen, wollte der Professor seinen Studenten die Möglichkeit geben, ein neues Produkt zu entwerfen, es zu testen und neue Methoden des virtuellen Prototyping zu bewerten.
Um diese Aktivitäten zu erleichtern, setzte Staude neue Unterrichtskonzepte wie inverted classroom und Peer-to-Peer-Unterricht ein.
„Jeder hat eine andere Aufgabe in einem komplexen Projekt und muss den anderen erklären, wie es funktioniert“. Die Schüler unterrichten Schüler und entwickeln gemeinsam ein brauchbares Produkt. „In unserem Fall entwickeln sie im Team ein elektrisches Longboard.“
Professor Meier Staude
Während sich ein Teil der Studierenden um das Design des elektrischen Longboards kümmerte, war ein anderer für die Simulation zuständig. Zusammenarbeit ist ein wichtiger Bestandteil von Staudes Unterricht, was Onshape zu einem idealen Werkzeug macht, da es für Teams entwickelt wurde.
Die von den Studenten erstellten Onshape-Modelle wurden in SimScale, einem Onshape App-Partner, geladen. Die kinematische Simulation des Skateboards konnte direkt über diese angebundene Cloud-App im Webbrowser erfolgen.
„Es war beeindruckend zu sehen, wie die Verbindung und der Datentransfer von Onshape zu SimScale für diese realistische Baugruppe funktioniert. In SimScale haben wir einige zusätzliche Vereinfachungen vorgenommen, um die Simulationszeit auf das notwendige Minimum zu reduzieren“.
erklärt Staude
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Das endgültige Produkt wurde in Onshape entworfen und nach einer dreimonatigen Entwicklungszeit zum Leben erweckt. Das elektrische Longboard vermittelt ein echtes Surfgefühl auch ohne Wasser, da das Brett nur durch den Winkel und den Schwerpunkt von Masse gesteuert wird.
Die wichtigsten Erkenntnisse aus dem Einsatz von Onshape im Klassenzimmer
Was hält Staude von Onshape, nachdem er es mit seinen Studenten verwendet hat?
Hier sind seine wichtigsten Aussagen:
- Mit der Cloud-nativen Plattform von Onshape wird kein Personal benötigt, um Computer, Software und Lizenzen zu aktualisieren.
- Es ist eine CAD-Plattform, die es einfach macht, mit der Arbeit zu beginnen.
- Jeder kann arbeiten, wo er/sie will. Da Onshape browserbasiert ist, können die Schüler es für die Arbeit in der Klasse und für die Arbeit von zu Hause aus nutzen.
- Während und nach der Pandemie macht Onshape das Lernen aus der Ferne viel einfacher/komfortabler für die Schüler und den Lehrer.
- Einer der Hauptvorteile von Onshape im Vergleich zu anderen CAD-Tools ist die verbesserte Zusammenarbeit und Teamarbeit.
- Insgesamt ist die Lernkurve für Studenten besonders gut.
- Onshape ist nicht nur computergestütztes Design in der Cloud. Es bringt viel mehr als CAD, zum Beispiel sind die Multi-Sketch- und Multi-Part-Ansätze einzigartig.
- Das Onshape-Dokument ist nicht nur ein Dokument, sondern ein Behälter für alle Arten von wertvollen Informationen.
- Alle wichtigen Informationen können gespeichert werden – Bilder können hochgeladen werden und es lässt sich leicht mit anderen Cloud-Lösungen wie der technischen Simulation verbinden.
- Onshape wird derzeit für andere Module evaluiert und andere Fakultäten haben bereits um die Erlaubnis gebeten, es zu nutzen.
- Onshape ist die Zukunft des computergestützten Engineerings.
Möchten Sie mit Ihren Studenten neue Konzepte für die urbane Mobilität entwerfen oder andere gesellschaftliche Herausforderungen durch die Entwicklung innovativer Produkte angehen?
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Quelle: https://www.onshape.com/en/blog/-students-urban-mobility-electric-longboard-design
