Ontwerpwedstrijd Werktuigbouwkunde ombouwen naar online. Hoe doe je dat?

Februari 2020: het ontwerpproject voor alle eerstejaars Werktuigbouwkunde studenten gaat van start. Ongeveer 88 teams van circa 6 studenten worden uitgedaagd om in competitie met elkaar een ‘pakkethondje’ te ontwerpen dat in staat is een pakket van circa 10 kg te transporteren over diverse hindernissen. Het pakkethondje moet uitkomst bieden voor de bezorging van steeds zwaarder wordende pakketten. Studenten en docenten gaan voortvarend aan de slag, niet wetende dat binnen een aantal weken de wereld op zijn kop zou staan.

Vorig jaar vertelde Regine Vroom – die het vak samen met haar team coördineert – in een interview al waarom studenten zo enthousiast zijn over het ontwerpproject en de ontwerpwedstrijd als afsluiting daarvan. ‘Het is een vak waarin zij hun praktische vaardigheden ontwikkelen. Je leert goed hoe je theorie kunt toepassen en zelf problemen oplost.’ Het kwam dan ook best hard aan, een aantal weken na de start, dat het ontwerpproject voor de huidige eerstejaars er anders uit zou komen te zien vanwege de beperkende coronamaatregelen. Want als je niet meer bij elkaar mag komen om samen te werken en geen ontwerp meer kunt bouwen en testen in de werkplaats, wat kan er dan nog wel?

Online, online en nog eens online

Tijd om bij de pakken neer te zetten was er niet. Regine Vroom en haar collega’s moesten zo snel mogelijk oplossingen verzinnen om het projectonderwijs door te laten gaan, maar dan online. ‘De studenten hadden toen bijna vijf weken in groepen samengewerkt aan de projecttafels in de faculteit en gelukkig het eerste deel van het ontwerprapport al ingeleverd’. Sindsdien vinden de colleges en besprekingen met de projectdocenten online plaats. De verplichte maakbaarheidscheck – om te beoordelen of het ontwerp te fabriceren valt – werd digitaal gedaan door de medewerkers van de studentenwerkplaats. Ook het (open boek) tentamen vond online plaats. Voor de werkplaatsinstructies en lasinstructies bestond helaas geen alternatief. Wanneer de studenten weer naar de faculteit mogen komen, zullen de sessies worden ingehaald. Want wie deze instructies niet gevolgd heeft krijgt geen toegang tot de werkplaats, ook later niet.

Van digitale productietekening naar ontwerp

Normaal gesproken gaan de studenten in het laatste kwartaal de werkplaats in om hun ontwerp te vervaardigen en de verwachte prestaties te testen. Dat zit er nu helaas niet in. Maar ook daar is een oplossing voor bedacht: de studenten wordt nu gevraagd om hun ontwerp digitaal verder uit te werken en met behulp van simulaties te analyseren. Dit gebeurt met 3D-CAD-software SolidWorks. Het voordeel is dat studenten nu veel meer en beter leren werken met deze software, die veelvuldig gebruikt wordt in de werktuigbouw. Ook moeten de groepen een testplan maken en een serieproductie-opdracht doen op hun ontwerp. Want het is niet alleen belangrijk dat zij een prototype kunnen ontwerpen, maar ook dat zij leren hoe het pakkethondje optimaal te produceren is wanneer het in een grotere serie vervaardigd zou worden.

Een aantal ontwerpen is uitgekozen om alsnog fysiek te vervaardigen tot pakkethondjes, niet door studenten maar door medewerkers van de werkplaats. De uitdaging voor de studenten is om de productietekeningen zodanig te maken, dat er zonder eigen tussenkomst een ontwerp kan worden gebouwd. Gerard van Vliet, coördinator van de studentenwerkplaats, legt uit: ‘We werken in dit geval als een productiewerkplaats. Dat betekent dat de tekening voldoende informatie moet bevatten om het ontwerp te maken. Elk te maken onderdeel moet uitgetekend zijn, inclusief het benodigde materiaal en de monteermogelijkheden.’

Medewerkers van de studentenwerkplaats aan de slag met de ontwerpen

De studenten krijgen regelmatig terugkoppeling middels filmpjes uit de werkplaats die worden gepubliceerd op Brightspace. Zo leren zij wat er goed en minder goed is aan hun productietekeningen en hoe het vervaardigingsproces in zijn werk gaat. ‘Het is leerzaam om te laten zien dat niet alles wat bedacht is en in SolidWorks goed werkt en past, in werkelijkheid te maken of te monteren is’, aldus Gerard van Vliet. Aan alle studenten, ook van wie geen ontwerp wordt vervaardigd, wordt vervolgens gevraagd te reflecteren op dit vervaardigingsproces.

Opnames in de studentenwerkplaats door NewMedia Centre van de TU Delft

Grootste uitdaging

Verandering gaat nogal eens gepaard met weerstand. Gelukkig is daar is bij het ontwerpproject weinig sprake van. ‘Docenten zijn allemaal zeer betrokken en doen hun uiterste best om de studenten erbij te houden, te begeleiden en te motiveren’, vertelt Regine Vroom. Ook de studenten doen hun best om er iets van te maken. Bij sommigen van hen lukt het door technische redenen alleen niet altijd om het programma SolidWorks goed te laten draaien. ‘Als de deadline voor het inleveren van de simulatie-opdracht dan dichterbij komt, merk je dat de stress en frustratie wel wat oplopen.’

Als we een van de studentengroepen spreken, wordt samenwerken als grootste uitdaging genoemd. ‘Omdat we elkaar fysiek niet meer zien werken we minder efficiënt; als je echt bij elkaar bent kun je makkelijker overleggen en samenwerken’, vertelt een van de studenten. Aan de achtergrond die je kunt instellen in online communicatietool Zoom, zal het in ieder geval niet liggen.

Een van de studentengroepen toen zij nog op de faculteit bij elkaar mochten komen

De studentengroep online in overleg, met de faculteit op de achtergrond

Confrontatie met de realiteit

Of er nog iets gaat gebeuren op 17 juni 2020, de oorspronkelijke datum van de ontwerpwedstrijd, daar wordt nu over nagedacht. ‘We kijken naar mogelijkheden om het kleine aantal pakkethondjes dat vervaardigd wordt, alsnog te laten testen door de betreffende studentengroepen. Een deel van de studenten zou dan bijvoorbeeld om beurten langs kunnen komen op de faculteit’, aldus Regine Vroom. Met de simulatiefilmpjes van de andere groepen, waar geen ontwerpen van vervaardigd zijn, is een online wedstrijd denkbaar waarbij studenten, docenten en juryleden uit het bedrijfsleven de winnaars van de beste ontwerpen selecteren.

‘Dat het anders is dit jaar, daar kunnen we niet om heen. Maar ook dit is Werktuigbouwkunde: je moet altijd de confrontatie met de realiteit aangaan en daar alternatieve oplossingen voor kunnen bedenken.’ Desalniettemin hoopt ze – en met haar vele anderen – dat er volgend jaar weer ‘gewoon’ met zijn allen een feest van te maken valt op de campus.