STŘEDOŠKOLSKÉ 3D MONOPOLY

STŘEDNÍ PRŮMYSLOVÁ A VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA KLADNO
Předmětem projektu je tvorba 3D dokumentace a následná výroba středoškolských 3D monopolů. Žáci se naučí: • základy projektového řízení v praxi, • modelování výrobků v CAD systému,
Easy
Long-term
15+ yrs
Verified by Prusa Team
Suitable printers: Prusa MK3/S/S+
0
3
0
307
updated August 5, 2022

Summary

PDF
Předmětem projektu je tvorba 3D dokumentace a následná výroba středoškolských 3D monopolů. Žáci se naučí: • základy projektového řízení v praxi, • modelování výrobků v CAD systému,

The focus of the target group

Z hlediska cílové skupiny není stanovený limit, tento projekt lze aplikovat na jakémkoli typu školy. Doporučená je aplikace od 2. stupně základní školy.

Z hlediska využití pro vyučování je tento projekt vhodný pro předměty, ve kterých je cílem kurikula rozvoj 3D představivosti, modelování v CAD systémech a základech projektového řízení. Projekt je taktéž vhodný jako náplň pro zájmové kroužky a příměstské tábory.

Pro realizaci projektu je potřeba vhodné SW vybavení, které je popsáno v kapitole 8.

Tento projekt byl realizovaný s prvním ročníkem třídy oboru Automatizace.

Necessary knowledge and skills

Pro zajištění cíle musí žáci ovládat CAD systém (např. Solid Works), ze kterého vygenerují soubor ve formátu *STL. Klíčová je znalost zobrazování v 3D prostoru. Konkrétní prvky v CAD systému – tvorba skici, kótování, tvorba 3D prvků, zrcadlení. 

Project objectives

Cílem projektu je kompletní zajištění hotového výrobku, který lze v praxi uplatnit. Z hlediska výuky se žáci naučí všechny kroky, které jsou běžně ve strojírenských firmách aplikovány. Součástí je taktéž sebepoznání v oblasti time managementu.

Žáci získají hmatatelnou hru, kterou si mohou zahrát ve volných chvílích. Hlavním cílem je žáky přesměrovat od hraní počítačových on-line her ke hraní deskových her, které si sami vyrobí. Tím dochází ke zlepšení klima třídy a dále k posílení komunikačních schopností.

Required equipment

Potřebné vybavení pro realizaci projektu je:

  • Hardware – počítačové vybavení umožňující používání CAD systému
  • Software – CAD systém – např. SOLID WORKS, CATIA
  • Nejlepší 3D tiskárna na světě od firmy Průša + cca 2 kg filamentu (barvy dle rozhodnutí týmu, lze kombinovat např. s barvami příslušného města, apod.)

Project time schedule

Čas nutný k přípravě před započetím projektu je cca 2 hodiny, ve kterých je třeba připravit základní strukturu projektu, která bude žákům předána. Dílčí projektové kroky si dále žáci řídí sami.

Maximální počet žáků v jednom týmu doporučuji maximálně 5, při potřebě zapojení více žáků, lze vytvořit více týmů, které budou mezi sebou soutěžit o předem stanovenou odměnu. Je klíčové na začátku vybrat projektového manažera, který bude spojkou mezi pedagogem a týmem.

Čas strávený na projektu je cca 25 vyučovacích jednotek (při počtu 5 žáků v jednom týmu), fáze projektu:

  • započetí projektu, definice jednotlivých etap, stanovení rolí v týmu, definice produktu - 3
  • modelování základního prvku – 4 kusů desek + spojovacích klínků – 7
  • tisk zkušební desky – 1
  • výroba dalších prvků – hotely, domečky, atd. – 8
  • tisk prvního prototypu – 0 (tiskne se mimo vyučovací jednotky)
  • montáž – 1
  • úprava zjištěných nedostatků – 4
  • konečná montáž - 1

Orientační čas tisku celé finální sestavy je 160 hodin, při 15% výplni, perimetru 2, materiál PLA. 

Orientační čas tisku prototypů, které slouží pro zjišťování nedostatků je cca 60 hodin.

CELKOVÝ orientační čas tisku je tedy 220 hodin.

Workflow

  1. Rozdělení rolí v projektovém týmu – volba projektového manažera, stanovení rolí
  2. Tvorba základní koncepce hry, resp. stanovení velikosti herního pole v návaznosti na maximální velikost tiskové plochy, dále tvorba kusovníku (např. 4 x základní hrací deska, hotely, domečky, vlajky, figurky, atd.).
  3. Rozdělení práce jednotlivým účastníkům, klíčová je základní hrací deska. Vytvořené modely jsou připravené pro tiskárnu MK3S. Hrací deska je rozdělena na 4 části, které jsou spojeny klínkem. Klíčová je kooperace jednotlivých členů týmu, aby na sebe desky tematicky navazovaly. Názvy jednotlivých polí si můžou žáci volit sami, např. dle lokality ve které žijí. Kreativitě a vtipným nápadům se meze nekladou. Dále je nutné stanovit klíčový rozměr hracího pole, od kterého se odvíjí další aktivity.
  4. Dle velikosti hracího pole mohou další členové týmu tvořit figurky hotelů (4 barvy po 8 kusech), domečků (4 barvy po 8 kusech), domečků s garáží (4 barvy po 8 kusech) a vlajek (4 barvy po 3 kusech).
  5. Dle velikosti hracího pole mohou členové týmu tvořit vlastní hrací figurky. Mohou tak nechat vyniknout vlastní kreativitu, např. herní hrdiny, filmové postavy a v neposlední řadě vlastní nápady.
  6. Poslední fází projektu je tvorba hracích bankovek a mincí. I v tomto případě lze nechat žáky kreativně tvořit, mohou např. vytvořit vlastní bankovky se svými portréty. Dále je nutné vytvořit a vyrobit hrací kostku.

 

Po celou dobu projektu doporučuji tisknout průběžně prototypové verze, aby v čas došlo k případnému odhalení chyby (často jsme řešili např. chybu smontovatelnosti – desky s klínkem, figurky na hrací ploše, atd.).

 

Díky možnosti výroby deskové hry monopoly na 3D tiskárně, je možná aplikace nepřeberného množství barev.

 

Po výrobě konečného produktu, jehož fotografie a STL modely jsou v příloze projektu, byla velmi inspirující diskuze s žáky. Definovali jsme konkrétní chyby, kterých jsme se při realizaci projektu dopustili a ze kterých si lze vzít patřičné ponaučení:

  1. Při tvorbě jednotlivých hracích desek došlo k tomu, že žáci použili jinou velikost písma a tudíž jsme museli tisknout prototyp 2.
  2. Při tvorbě jednotlivých hracích desek došlo ke změně velikosti hracího pole, tato informace se nepropadla na žáky, kteří tvořili ostatní prvky a tudíž je museli upravovat.

 

Závěrem lze konstatovat, že projekt lze prohlásit za splněný s pozitivním výsledkem. Žáci se zdokonalili v modelování prostředí Solid Works, naučili se ovládat tiskárny Průša, osvojili si základy projektového řízení.

Authors

Marek Pudil, Jakub Šípek, Matěj Šimek, Tadeáš Trousil, Michal Petr, Petr Oubrecht, David Pergl, Lukáš Matoušek, Ing. Vlastimil Jahoda

Model origin

The author hasn't provided the model origin yet.

License