3Dスキャン技術が未来のエンジニアを育てる

現在、エンジニアリング教育と製造業の急成長により、リバースエンジニアリングと迅速なプロトタイピングは不可欠なスキルとなっています。これらのスキルは、学生が理論的な概念を理解し、実践的に応用するのに役立ちます。技術の進歩は、従来の学習方法を再形成しています。リバースエンジニアリングと迅速なプロトタイピングに関するコースは、理論を実践的に応用し、創造的な問題解決を行うための貴重なプラットフォームを提供します。

ベルリン工科大学のエンジニア兼講師であるゾーレン・タンネバーガー氏に注目してみましょう。彼は、3Dスキャン、プリント、レーザー切断技術を用いて挑戦的な学習環境を育んでいます。この実践的なコースは、探求を促し、学生が将来必要とする重要なツールに触れる機会を提供します。

プロジェクトの背景：実践を通じた学び

このコースでは、詳細な手順やチェックリストは提供されません。学生は、ツール製造会社のデザインチームとしてシミュレーションに参加します。ゾーレンは、「リバースエンジニアリングと迅速なプロトタイピングの演習は、実践的なアプローチに焦点を当てています。目標は、さまざまな技術やプロセスに慣れることだけでなく、それを実際に適用することに積極的に関与することです」と述べています。

彼らの課題は、ツールをスキャンし、3Dプリントされたコアとレーザー切断された木製シェルを備えた限定版製品のためのカスタマイズされたツールホルダーを設計することです。このオープンな課題は、創造性、チームワーク、問題解決スキルを促します。

実践的な学び

従来の理論ベースの教育とは異なり、このコースでは実際のツールを使用します。ゾーレンは、学生がIndustry 4.0の3つの主要技術、つまり3Dスキャン、プリント、レーザー切断について学ぶことを目指しています。彼は、小規模企業やスタートアップで遭遇する可能性のある手頃な機器、3Dプリンター、レーザー切断機、Revopoint MINI 2 3Dスキャナーを導入し、限られたリソースでの効率的な製造を実演しました。

ゾーレンは、「すべての卒業生が高級機器にアクセスできる大企業で働くわけではありません。多くは、中小企業やスタートアップで働くことになるので、コスト効率の良い代替品が重要です」と述べています。

技術的な課題を解決する学び

このコースのハイライトは、学生が技術的な課題に独自に取り組むことで、柔軟性と問題解決能力を高めることです。ナイフをスキャンする際、彼らは一般的な問題、すなわち反射面のスキャンに直面しました。滑らかな金属面は光を散乱させ、正確なデータキャプチャを妨げます。学生たちは、スキャンスプレーを使用して反射を減少させ、スキャナーが表面をキャプチャできるようにするシンプルな解決策を迅速に学びました。

反射面の問題を解決した後、学生はナイフを水平に置き、360度回転させて最初のスキャンを完了しました。次のスキャンでは新たな課題が発生しました。ブレードが鞘の中で揺れ、スキャンデータが不安定になったのです。彼らは素早く紙で隙間を埋めてブレードを安定化させる方法を考え出し、創造性を示しました。最終的に、彼らはRevo Scan 5ソフトウェアを使用してモデルデータを処理・統合し、完璧なメッシュを作成し、将来の設計作業のための強固な基盤を築きました。

ドイツ・ゾーリンゲンの高級刃物、モーツァルト・ブレード（www.mozart-blades.com）の特別なナイフをご覧ください。挑戦は自由曲面と反射部分にある。

手頃な技術で遠くまで行ける

授業後のまとめで、ゾーレンは2つの重要な洞察を共有しました。

「用途によっては、高価な産業製品は必ずしも必要ではありません。特定の許容範囲が受け入れられる場合、消費者向けデバイスでも優れた結果を得ることができます。」
「Revopoint Mini2は、学生に3Dスキャンの新技術を紹介するのに最適であることが証明されました。直感的なRevo Scanソフトウェアは迅速なスタートを促し、簡単にアクセスできるドキュメントが独立した作業を奨励します。学生たちは数分で良好な結果を得ることができ、モチベーションとエンゲージメントを高めました。」

コースの機器は、その強力な機能とユーザーフレンドリーなデザインにより効果的です。Revopoint MINI 2 3Dスキャナーの精度、ポータビリティ、直感的なインターフェースにより、学生は詳細な指示なしで30分以内に予備テストを行うことができました。驚くべきことに、各グループは独立して正確なスキャンを行い、常に高品質の結果を達成しました。

Revo Scanソフトウェアは、シンプルなインターフェースと強力な自動化機能でこの成功を後押しし、学生が迅速に高品質の3Dモデルを生成できるようにしました。これは従来のソフトウェアの複雑なプロセスを簡素化し、学習曲線を減少させ、技術の採用を促進します。これにより、学習効率が向上し、学生の創造的なスペースが広がります。

学生へのメリット

現在、学生たちはツールブラケットを3Dプリントし、シェルはレーザー切断されています。学生たちは1月初旬にデザインを組み立て、結果を発表します。ゾーレンは、「この実践的なプロジェクトへの熱意は明らかです—この経験は彼らのキャリア発展に大きな影響を与えるでしょう。」と述べています。このコースを通じて、学生たちは3Dスキャン、プリント、レーザー切断の重要なスキルを身につけ、将来のキャリアに備えることができました。

チームワーク：学生たちはグループで作業するためにチームワークとコミュニケーションスキルが必要です。スキャンデータからモデル設計、ブラケット製造まで、すべてのステップで議論と共同決定が求められます。彼らはチームワークを通じて多様な視点を聞き、表現し、統合することを学び、コミュニケーションと創造性を向上させました。
問題解決：学生たちは、反射面のスキャンから公差の管理まで、実践を通じて解決策を見つけました。彼らの考え方は、指示に従うことから、積極的に答えを探すことへとシフトしました。
実践的な知識：このコースにより、学生たちはデータ収集、デジタルモデリング、製造の製品開発プロセスに参加できました。このトレーニングは、実際の問題を解決するための技術統合を理解し、使用するのに役立ちました。

教育と技術の進展

ゾーレンは未来に対して期待を寄せています。「今後の学期には、学生を刺激し、最新技術の使用をさらに促進する新たな挑戦を開発するのを楽しみにしています。」彼は、学生の創造性と技術スキルを広げるために、今後の学期により挑戦的な課題を導入する計画です。彼の教育哲学は、学生を実際の問題や実践的な経験で訓練し、将来の複雑な状況に備えることに重点を置いています。

3Dスキャンとプリントを教室に取り入れることで、実践的で革新的な学習体験を提供します。学生は技術的スキルを発展させながら、創造性、チームワーク、問題解決能力を向上させます。このアプローチは、彼らをキャリアに備えさせ、未来の革新に貢献する重要な存在として位置づけます。