Opetuslaitteen suunnittelu ja mallintaminen

Abstract

Tampereen ammattikorkeakoulun lehtorit Ville Jouppila sekä Mikko Korpela totesivat olevan aika päivittää koulun opetuskalustoa. Tämä opinnäytetyö luotiin palvelemaan tätä tarkoitusta.

Tarkoituksena oli suunnitella ja toteuttaa TAMK:lle korvaava opetuslaite vanhan tilalle. Siitä haluttiin modulaarinen, jotta sitä voisi käyttää tulevaisuudessa mahdollisimman monessa opetustilanteessa. Lopputuotteen tulisi siis olla helposti päivitettävissä ja muokattavissa monimuotoisesti eri opetustilanteita vastaavaksi. Lopputuotetta käytetään pääasiallisesti logiikan käytön perusopetuksessa, mutta sitä voidaan käyttää syventävissä opinnoissa pienillä muutoksilla.

Paperisen raakaluonnoksen jälkeen suunnitteluohjelmaksi valittiin Siemens NX 12 ja sen Mechatronics Concept Designer (MCD) -sovellus, jolla simuloitiin tuote ja sen osaset. Valmiin mallinnuksen jälkeen kaaviot luovutettiin tilaajalle loppujalostusta varten.

Tuloksena saatiin valmis simuloitava 3D-malli tilaajalle. Saman tuoteperheen ohjelmat puhuvat joustavasti keskenään. Opetuslaitteen suunnittelu sekä toteutus oli sujuvaa eikä takapakkeja tai ongelmia juurikaan esiintynyt.

Opetuslaite vapauttaa tilaa ja resursseja, sillä nykyisin ei kaikille ole omaa opetuslaitetta. Nyt luodun virtuaalimallin ansiosta, on jatkossa mahdollista kehittää opetusta siten, että osa harjoituksista voitaisiin järjestää virtuaalisesti. Lisänä voi MCD:tä hyödyntää osiltaan layout suunnittelussa. Itse lisäisin tälle sovellukselle, oman opetuskurssin tai opetustunteja esimerkiksi samaan kurssiin, jossa opiskellaan NX mallinnusohjelmaa. Tulevaisuudessa näen tämän kaltaisten sovellusten tärkeyden lisääntyvän, kun suunnittelu- ja tuotantokulut halutaan ajaa minimiin ja tehostaa yrityksen toimintaa.

Tampere University of Applied Sciences lecturers Ville Jouppila and Mikko Korpela said it was time to update the school's teaching equipment. This thesis was created to serve this purpose.

The purpose was to design and implement a replacement teaching device for TAMK to replace the old one. It was intended to be modular so that it could be used in as many teaching situations as possible in the future. The final product should therefore be easily updatable and adaptable in a variety of ways to suit different teaching situations. The final product is mainly used in the basic teaching of the use of logic, but it can be used in advanced studies with small changes.

After the paper blueprint, Siemens NX 12 and its Mechatronics Concept Designer (MCD) application, which simulated the product and its components, were selected as the design program. After completion of the modeling, the diagrams were handed over to the customer for final processing.

The result was a ready-to-simulate 3D model for the customer. The programs of the same product family speak flexibly to each other. The design and implementation of the educational device was smooth and there were only few set packs or problems.

The teaching device frees up space and resources, as currently not everyone has their own teaching device. Thanks to the virtual model now created, it will be possible in the future to develop teaching so that some of the exercises could be organized virtually. In addition, the MCD can be used in part for layout design. Personally, I would add to this application, its own teaching course or lessons, for example, in the same course where we study the NX modeling program. In the future, I see the importance of such applications as the design and production costs are to be kept to a minimum and the company's operations to be made more efficient.