今回も、前回の記事と同様に国際シンポジウムの講演内容について紹介していきます。「モノづくり」という言葉を聞くと電子工作を思い浮かべる方が多いかもしれませんが、今回の記事でご紹介する講演では、バイオテクノロジー、ビジネスや教育など様々なトピックが登場します。 

5. FabLabの研究ロードマップ

次は、MITの博士課程に在籍するナディア・ピーク氏の講演です。これまでの製造業では規模の経済や機械工学の基本的な考え方が主流となっていましたが、デジタルファブリケーションが普及したことによってモノづくりがより身近なものになりました。また、デジタルファブリケーションを行うためのツール自体も自分で作り出せるようになった、と彼女は語ります。その一例として彼女は、自分自身が作成したスーツケース型の3Dプリンターを紹介してくれました。

6. FabLabとバイオテクノロジー

六番目のスピーカーであるセルジオ・アラヤ氏はこれまでのスピーカーとは異なり、ファブラボとバイオラボの関係について語ってくれました。分子生物学は一見ファブラボとは全く関係ないように見えますが、「モノを組み立てる」という点では様々な共通点があります。例えば、合成生物学の大会であるiGEM(The International Genetically Engineered Machine competition)では、遺伝子を組み合わせて新しい機能を持ったバクテリアを作り出すことで成果を競い合います。また、分子生物学の実験に必要な器具をファブラボで作成することで、バイオラボそのものをファブラボから生み出すことも可能なのです。他にも、バクテリアを用いた自己修復する素材や、バクテリアとセンサーを組み合わせた機器など、ファブラボとバイオラボのコラボレーションの様々な例を紹介してくれました。

7. FabLabと起業・ビジネス

七番目のスピーカーは、FabLab マンチェスターおよびUK FabLab ネットワーク代表のクリス・ウィルキンソン氏です。彼は元々航空業界でエンジニアとして働いていましたが、2008年に今回のスピーカーでもあるニール氏と出会い、ファブラボに携わることを決意しました。ファブラボはインキュベータ機能を果たしており、「経済的な価値は低いものの社会に大きなインパクトを生み出すもの」が、今後ファブラボから生み出されると語りました。

8. FabLabと教育・学習

八番目は、FabFoundationWorldの事務長を務めるシェリー・ラシター氏です。 彼女は元々ドキュメンタリー番組のディレクターでしたが、「語り手ではなく主役になりたい」という思いから、MITのビットアンドアトムズセンターのプログラムマネージャとして働き始め、その際にニール氏の講義に出会いました。

ここで学んだのは、必要とされる知識をその場で応用するような教育だったと彼女は語ります。ファブラボはイノベーションおよび今後の時代のための手段であり、そのために教育が必要であるという思いから、彼女はファブアカデミーを設立しました。このファブアカデミーは、遠隔教育というよりは分散教育という形をとっており、各地域に対して電話やインターネットを使って教育を行います。

さらに彼女は、ファブ財団のミッションとして「アクセスの民主化・発明するための知識・ツールの解放」の3つを掲げました。彼女は、テクノロジーをプラットフォームとして活用することで、人々の生活をテクノロジーを用いてより豊かにすることを目指しています。

9. FabLabと国際協力・国際開発

九番目のスピーカーは、ナイロビの科学技術パークのチェアマンであるカマウ・ガチギ氏です。途上国ではモノづくりにおいて予算や材料が足りないという課題を抱えていますが、ファブラボを利用することでシンプルかつ安価に生活に必要な製品を作れると彼は語ります。

また、彼は政府に対してファブラボの普及を提案することで、大企業を誘致するよりもコストが低く効率が良いプロジェクトを提案してきました。具体的には、市民調査を行うための機器の作成をファブラボで受託したり、NASAのSpace Apps Challengeに参加したりといった取り組みを行っています。また、伝統的な生産方法から、ファブラボを利用した技術・デザインを駆使する方法へと移行していくことで、援助の恩恵を適切に受けられていない人々を支えることができる、とファブラボの持つ可能性についても熱く語ってくれました。

10. FabLabと住宅・建築・都市

最後のスピーカーは、スペイン・カタルーニャ先端建築大学院大学(iAAc)に在籍しており、来年の世界ファブラボ会議の実行委員でもあるトーマス・ディアズ氏です。ベネズエラ出身の彼は、モノを作るプロセスやモデルを変えることで、都市を変えていくことを目指しています。彼は、各地にファブラボを立ちあげてワークショップを行うと同時に、都市自体の設計・構築も行い始めました。

2011年に、トーマス氏が在籍するファブラボ・バルセロナは、バルセロナの主任建築家としての役割を市長から任命されました。彼は「ファブシティ」という概念を掲げており、ニーズに合わせた専門性を持つファブラボを各地に設置することで、お互いに補完し合いながら都市内で解決策を提案していけるようなシステムの構築を目指しています。最後に、今年度の実行委員長である田中氏から、来年度会議の実行委員であるトーマス氏へトークンが渡されました！

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今回の記事はここまでです。最後の記事では、シンポジウムの最後に行われたパネルディスカッションについてご紹介します。

最後の記事では、シンポジウムの最後に行われたパネルディスカッションについてご紹介します（第一回、第二回の記事も合わせてご覧ください）。

「日本のファブは世界とともに何ができるのか」というテーマで、経済産業省製造の田中哲也氏、総務省情報通信国際戦略局の中村裕治氏、国際協力機構研究所顧問の荒川博人氏と、実行委員長の田中氏・ニール氏を交えてパネルディスカッションが行われました。

日本のモノづくりの概況について

まず始めに、パネラーの方々が在籍する組織から見た日本のモノづくりの概況が語られました。

経済産業省の田中氏は、日本の製造業がGDPに占める割合や、雇用状況のデータを示し、日本の経済構造の中心が製造業からサービス業へ移行しつつあることについて言及しました。しかしながら、国際収支のうち、輸出物の96％は製造業による製品が占めており、また、日本企業の約7割が海外での生産拠点を持っていることから、日本は今後付加価値の高いモノづくりを行う必要があると述べました。

次に、総務省の中村氏は、日本はインターネットの普及整備は進んでいるものの、利活用に関しては他国に比較すると遅れていると述べました。今後は、2020年までに世界最先端のIT国家を目指すべく、各種センサー・クラウド・ビックデータなどの利用を中心に、データのオープン化・データベースの構築を進めていく予定であると語りました。

最後に、国際協力機構の荒川氏は、途上国が抱える自然災害や教育などの課題に対してファブラボは解決策と成りうるだろう、との期待を寄せました。また、単にモノを作るだけでなく、仕事やインフラをファブラボを通じて生み出すことによって、貧困削減にも貢献しうるだろうと語りました。青年海外協力隊の活動の一部として、ボホール島にファブラボを設立した事例にも触れました。

その後、三者の発言を受けてニール氏は、日本はボトムアップ型のモノづくりを目指すべきだと述べました。「モノづくり」と聞くと、大企業によるトップダウン型の製造活動が想定されがちですが、実は、地産地消の製造活動などのボトムアップ型のモノづくりも同様に存在します。ニール氏は、1) 全米科学財団がファブラボに対して、どこの組織にも帰属しないような形で予算を設定したこと、2) ファブラボ・バルセロナで研修を行った際に、組織に属するのではなく個人でファブラボに関する活動を行った例を挙げて、日本でもボトムアップ型のモノづくりを行うよう提案しました。

講演を受けて感じたこと

次に、今回のシンポジウムで行われた講演を受けて感じたことについて、各パネラーが意見を述べました。

田中氏は、これまでの製造業はIT業界やサービス業と違って参入が難しかったが、ITを始めとした様々な技術が進歩したことで、これまでモノづくりに関与できなかった人々がモノづくりに参入するチャンスが生まれたと語りました。また今後の課題として、ファブラボによるモノづくりと既存のモノづくりの違いを見極めていく必要があることを挙げました。

次に中村氏は、「ネットワーク」という単語をキーワードとして掲げ、3Dプリンターをインターネットに繋いだり、データ・ノウハウを共有するなど、以下にしてモノづくりの場でネットワークを活用していくかが重要と語りました。

荒川氏は、ファブラボは様々な製品の少量生産を低コストで行えるということで、環境にも優しいという点を挙げていましたが、途上国において持続的に展開していくのはまだ難しいこと、そしてインフラや経済面において試行錯誤が必要とも語りました。

最後にニール氏は、初めはMITや先端企業では高価な機器を使用し、ファブラボでは安価な機器を使用すると想定していましたが、実際にはファブラボの装置を多く使うようになったと語りました。また、MITでの取り組みをファブラボに持ち込むのではなく、逆にファブラボで行ったことがMITに導入されるようになったとも語りました。ファブラボによって技術のスケーリングを越えることができるとニール氏は語ります。

これらの発言を受けて、実行委員長の田中浩也氏は「私たちは20世紀的な思考の特徴を捨てきれていない」という発言を投げかけました。私たちは、製造業・サービス業、サービスそのもの・サービスの利活用など、色んな物に線引きをしてしまいがちですが、ファブラボでは線引きを行わず同時に様々な事を考える必要があります。また、従来は社会が成熟することは専門分化することであり、一人が得意なことを分担していく方が社会全体としては効率がいいと考えられてきましたが、目標自体を考えなおさなければいけない場合にはこのパラダイムは不適切であり、分断をリセットするべきとも語りました。草の根が政策になっていく過程がこれから行われていく中で、様々なものを分けないで上手く混ぜて融合していく国にしていきたいと熱く語っていました。

日本において/日本からファブラボについて何ができるか

パネルディスカッションの最後に、もう一度各パネラーから、日本において、そして日本からファブラボについて何ができるかという事について語られました。

田中氏は、ファブラボはこれまでモノづくりに参加できなかった人を参入させ、ネットワークを通じてアイデアをオープンにするという点で優れているが、既存の事業者の巻き込み方や、今あるモノづくりをどう変えられるのかというわかりやすいビジョンが必要であると述べました。

中村氏は、どのようにわかりやすい成功モデルを市民に提示できるかという点と、ファブラボを支えるための人材育成を重要な点として挙げました。

最後に荒川氏は、先進国と途上国の垣根がファブラボによって取り除かれるのではないか、またファブラボによって、農業→軽工業→重工業という従来の開発の流れが取り払われるのではないかと語りました。

シンポジウムの紹介は以上になります。社会制度や人材不足など様々な課題はありますが、誰もが気軽にモノを作れる時代が確実に近づいているのがわかります。日本各地にあるFabLabは個人で利用することもできるので、興味がある方は是非実際にFabLabに足を運んでみてください！

It was 1985, Gary and Wyatt made a women with their computer in the movie Weird Science, and I got my first printer, it was a Dot matrix. It was an Epson, and was a hand-me-down from a friends Dad who worked for Xerox.  That printer served me well for a few years and I vividly remember printing out assignments for my A-Levels at 3am in the morning... much to the dissaproval of my parents, printing anything out on a Dot Matrix printer could wake the dead!

Fast-forward nearly 30 years and our first 3D printer arrives at the office, it was like birthday and Christmas rolled into one!  We are now the proud owners of a Makerbot Replicator 2, and my colleague Chris and I got straight to work, or should I say play! Here's me below, and yes, I kind of read the instructions in the same way most selfrespecting bloke does, a causal glance...  In fact, I went straight to You-Tube to find a couple of short videos to get started, then used intuition from there.  

It was relatively easy to set up, once you've unpacked it, connected up the spool of printing filament and inserted the printing plate. The LCD display gives you instructions to level up the printing plate, and then you’re ready to start printing!  I think the whole unboxing and set up took less than 30 minutes, but then we were like kids on Christmas morning, so hours may have flown by. Rachel Riley could have walked past and we would have been totally oblivious, that's how focused we were!

The Makerbot 3D printer comes with some ready to print examples on an SD card, so we popped that in, and looked to see what we could make as our first print, for some reason we chose a bracelet! 

By this time we had started to attract a lot of attention the office, pretty soon we had a crowd of quizzical people pointing at it and asking "what's that?".  Some of the older generation in the office likened it to the moment they first saw a fax machine, others just seemed to be in an hypnotic stance, mesmorised by the printing process.

Printing a bracelet took about 20 minutes. It in fact turned out to be a great example of what a 3D printer can do. The bracelet was stretchy and quite robust and was met with awe by our office colleagues.

So, what's all the fuss about? Well you're not going to get rich with a counterfeit Lego production line, neither will Gary and Wyatt be able to print out their dream women. What you can do is many other cool things! As a business you can create 3D prototypes of things to aid and speed up your product design process. From a personal perspective, you can do so much. Broken a plastic bracket of something at home?, no problem, draw it up in a 3D CAD package and print it out. Need a piece of Lego that doesn't exist?, no problem, design it and print it out! There's so many uses from a DIY perspective and it is an essential tool if you're in the "Maker Space".

OK, so they are a little expensive, this one was about £1500, but you can build your own open source RepRap 3D printer for under £500, in fact, I understand the Makerbot 3D printer we have here is based on the RepRap design. So the RepRap is a bit less reliable and requires a certain level of tinkering, but the price point is lower and there are even groups around the world that get together to build them, like the Thames Valley RepRap group near where I live in the UK.

Here's some other things we printed out.  We used a 3D model we had of a Raspberry Pi to create a Pi case in a CAD package. We also printed out a Shot Glass... which I am yet to test :0)

Discover DesignSpark Mechanical

DesignSpark Mechanical is intuitive new 3D modelling software. This fast and easy-to-use free tool saves time, encourages creativity and equips engineers everywhere with 3D design capability.

DesignSpark Mechanical is set to make a massive impact on the world of product development. This fast and easy-to-use free tool saves time, unleashes creativity and equips engineers everywhere with 3D design capability.

It’s also completely free.

5 reasons to download DesignSpark Mechanical

1. Ditch paper (and old 2D drawing packages). Design your enclosure, PCB or solid model in a 3D environment.

2. Easy to learn. DesignSpark Mechanical features powerful and intuitive direct CAD modelling, meaning every engineer can create geometry free of the constraints of parametric systems – no need to be a CAD expert.

3. Access key components. Combine your creations with off-the-shelf components from RS Components and the Allied Electronics 3D library.

4. Save time. Remove bottlenecks by making amendments and additions to your design in seconds, rather than waiting for the CAD department to rework in history-based CAD tools.

5. It’s free. This is not a cut down version of an expensive product or software with a time-limited license. DesignSpark Mechanical is a complete design package, available completely free-of-charge.

Other key software features

• Produce highly detailed dimensioned models and assemblies

• Create professional concept designs to assist in your bids

• Keep track of your BOM and get an instant quotation from RS and Allied

• Export your designs in STL format to enable rapid prototype builds

• Interface to EDA tools and import your circuit files via the IDF format

At DesignSpark we want engineers to have the freedom to make their ideas a reality. DesignSpark Mechanical is a powerful 3D software solution created to enable every engineer to rapidly design great products.

As a gift to all engineers and designers, we’ve made this incredible tool available for FREE download.

こちらの記事の翻訳です。

前回の記事では、直流モーターと交流モーターについて解説を行いました。本記事では、一般人にはあまり使われておらず、比較的近年に開発されたステッピングモーターについて解説します。実際には、製造業・軍用・医療用・自動車そして娯楽産業において非常に幅広く使われており、何か物体をある位置から他の位置へと動かしたい場合に、このステッピングモーターは非常に身近なものになります。また、機械と電気を融合した製品にとっても、重要な装置となっており、自動制御システムにおいて幅広く使われています。

これは、パルス電流を偏位角度に変換するパルスモーターです。しかしながら、直流・交流モーターと同様に使えるわけではありません。ダブルパルスと電力回路から構成された制御システムを使う必要があります。単体で使うことはできず、コントローラおよびドライブに接続する必要があります。　

外見は交流モーターに少し似ているものの、構造は全く違うことがわかります。

動作原理

固定子の巻線を通じて電流が流れると、固定子の巻線が磁界ベクトルを発生させます。磁界が回転子をある角度分動かし、回転子の磁界の向きが固定子と同じになります。固定子の磁界ベクトルがある角度分回転すると、回転子も磁界ベクトルと同じ角度分回転します。

電気パルスが入力されるごとに、モーターが回転します。偏位角度の出力は、入力パルスの数、速度、パルス周波数に比例します。また、巻線の巻き方が逆になると、モーターの回転も逆になります。従って、ステッピングモーターの回転を制御するためには、制御パルスの数、周波数、各相のモーターの巻き数が重要になります。

図: ステッピングモーターの仕組み（黄色い部分はステップごとの移動量）

次の動画は、ステッピングモーターを使用している機器が動いている様子です。

また、モーターに加えて、コントローラとドライブを接続する必要があります。

コントローラは、制御を行うために外部からコマンドをモーターに送り、転送速度と制御はパルス信号を必要とします。制御コマンドは、心拍のような方形波を断続的にパルス波として送り続けます。

ドライバはモーターに電力を供給し、コマンドに応じてモーターが作動することを保障し、コントローラによって転送された信号とともに電力を制御します。そして、励磁回路に電流が流れる順番を決定し、モーターに供給される電力を制御し、ループを駆動します。

このように、ステッピングモーターの利用法はより複雑なため、一般人にはほとんど使われていません。

ステッピングモーターの分類

ステッピングモーターは、構造によって歯車状鉄心形（VR）、永久磁石形（PM）、複合形（HS）の3種類に分けることができます。

• 歯車状鉄心形: 単純な構造かつ低価格で、ステップ角は小さいですが、動的パフォーマンスに欠け、非効率的であり、高温になりやすく、安定性を保つのが困難です。
• 永久磁石形: 動的パフォーマンスと出力トルクが優れていますが、モーターの精度やステップ角の大きさという点では劣ります。
• 複合型: 出力トルクが大きく、動的パフォーマンスに優れており、ステップ角は小さいですが、複雑な構造のため、製造コストが比較的高くなっています。

コストパフォーマンスの観点から、複合型のステッピングモーターが最も一般的となっています。

用途

ステッピングモーターは幅広く使われており、フロッピーディスクドライブやハードディスクドライブ、プリンター、XYテーブルなど、主に位置や角度を制御するのに使われています。さらに、おもちゃ、ワイパー、バイブ端末、機械アーム、レコーダーなど、組み込み機器の開発において、ステッピングモーターはより使われるようになっています。

PCのフロッピーディスク

これまでの3本の記事で、一般的によく使われているモーターについて解説しました。しかしながら、これら3種類のモーター以外にも数多くのモーターが存在します。科学技術の発展に伴い、より多くのモーターが開発されてきました。例えば、リニアモーターカー、加速器、武器にはリニアモーターが使用されています。また、1980年代に開発された超音波モーターは、医療や宇宙開発に使用されています。

そして、より小さいモーターへの需要が市場や顧客の中で高まっていることや、製品の寿命や大きさ・重さに影響を与えるモーター駆動中の熱が課題となっていることから、今後のモーター開発においては、大きさと冷却効率に重点を置いた開発が行われるでしょう。

こちらの中国語記事の翻訳です。

先日、こちらの機械設計と電子工学に関する記事を読んだ際に感じたことを、本ブログで書いていきます。

電子工学と機械設計は、一見何の関係もないように見えるものの、実際はお互いに深くかかわり合っている分野です。電子工作は、ビットやバイトといった世界、そして回路設計などを扱うのに対し、機械設計は、一連の計算を通じて、ソフトを使いながら作りたい機械を設計するという印象をお持ちでしょう。しかし、これらの技術を同時に使う、すなわち機械を制御するのに電子回路を使うことで、自動で動く機械を創り出すことができるのです。

もし、機械設計と電子工学のエンジニアが協力したら、よりシンプルにこれらの作業を行うことができるでしょう。しかし、もし電子工学のエンジニアのみでこれを成し遂げようとすると、かなり大変な作業になるはずです。なぜなら、電子工学とソフトウェアの分野だけでも、作業するにあたって注意しなければいけない点が数多く存在するからです。また、普段馴染みのない機械設計用のツールを使わなければいけないとなると、これも苦労の種となることでしょう。幸いなことに、現存するソフトウェアやハードウェアの多くはオープンソースであり、簡単に入手して使い方を学べるようになっています。

このブログでは、機械設計と電子工学の協同について、いくつかの具体例を取り上げています。一つの例として、Pierre Michaelによって作製された、”Bartendro”というカクテルを作るロボットを紹介します。これは、コントロール部分にRaspberry PiとArduinoを使用しています。これらはどちらも良く知られており、オープンソースのツールに幅広く使われています。

Arduino (左)& Raspberry Pi (右)

もしもこれらのツールに関心がある場合は、以下のリンクをご覧になってください:

Raspberry Pi: http://designspark.com/chn/nodes/view/type:design-centre/slug:raspberry-pi

Arduino: http://designspark.com/chn/nodes/view/type:design-centre/slug:arduino

プログラムの方法rogram: http://designspark.com/chn/blog/chi-arduino-raspberry-pi-programming

最大の問題は、これらの機器を使用する過程ではなく、カクテルを届けるにあたって、どのように機械的な構造を設計・製造するかという点にあります。流体力学に関する知識が必要となるだけでなく、機械を操作する際の衛生上の問題や、プロジェクトにかかるコストなども考慮する必要があります。しかし、メカニカルエンジニアの場合は、機械に関する知識を通常のデザインに利用することはほとんどありません。よって、ここで紹介したようなカクテルを作るロボットを作製するにあたって、Pierre Michaelは適切なポンプを探すためだけに膨大な時間を費やしてしまいました。

このブログでは、何かを作る過程の中で、機械設計は最も困難かつ時間がかかる部分であることについても触れています。テキサス・インスツルメンツのソフトウェア構築マネージャーであるJason Kridnerが、Beaglestacheカメラを設計する際に遭遇した最も困難な問題は、やはり機械設計の部分でした。開発にかかった時間のうちおよそ半分を、彼はカメラを覆う部分に費やしました。なぜなら、カメラの設計における効率性と同じぐらい、カメラの見た目も重要な要素だったからです。

Beaglestache camera

私は電子工学科の学生であり、電子設計の分野では、通常はデザインの大きさや効率しか考慮されず、外見はあまり重要な要素とはみなされないという事実を知っています。ほとんどの電子部品は人目に触れないため、それらの部品をケースに収めることだけが考慮されます。一方で機械設計においては、顧客が目にする部分である外見は常に最も重要な要素となります。エンジニアは、製品の外見を考慮すると同時に、デザインが電子部品に影響を与えないよう気をつける必要があります。従って、電子工学のエンジニアは、機械設計の部分において常に多くの困難に遭遇していることになります。

さらに、コストも機械設計において大きな困難となります。「1ドル以下の発電機のアダプターに、50セント以上費やすのは馬鹿げた行為だ」という一つの例があります。エンジニアの作業においては、製品のコストは常に対処しにくい問題となっています。製品の競争力は、製品の機能だけで決まるわけではありません。顧客は、価格が適切か・費用対効果が優れているかという部分も同様に考慮します。なぜなら、顧客の視点から見ると、異なる製品の機能の違いは、顧客にとってはあまり大きな問題ではないからです。よって、顧客は価格をより意識するようになり、私たちは適切に製品の価格をコントロールする必要があるのです。

私が日々行っている実験や設計の中で、予算を見積もることの意義も深く理解しました。開発・設計フェーズにおいては、製品の機能のみだけを私たちは意識しています。単に一つの部品のみを製造する場合であれば、何の問題もありません。しかし、それらを大量生産するとなると、製品のコストは大きな問題となってきます。部品を選ぶ段階では、サイズを考慮しなければなりません。また、自分自身で部品を設計しなければいけない場合もあります。よって、学びの過程において、予算をコントロールする方法を学ぶ必要があるのです。

これらの状況において、機械設計は電子工学のエンジニアにとって最も困難な問題の一つであるように見えます。しかし、その困難さを十分考慮にいれても、機械設計について学習・実践していく必要はあると思うし、機械設計の過程で得られる経験と知識は、電子工学のエンジニアとしてのキャリアに役立つであろうことを信じています。他の分野を学ぶことは、様々な分野が融合する現代社会において、自分自身が得意な分野を超えて、他の領域を模索するために、望ましい手段なのです。

The Design Challenge design brief given to the contestants.

Read the Design Challenge Blog

Day One

Get live updates from the event

Find out more about DesignSpark Mechanical

At DesignSpark we love helping engineers create world-changing products. With the launch of our new 3D modeling software, DesignSpark Mechanical, we want to give every engineer access to 3D design. That’s why we’re making this ‘gift of invention’ available completely free of charge.

The ultimate Design Challenge is underway!

Find out more about the Design Challenge Event here

Day 1

We’re reporting live from Manchester’s historic Museum of Science and Industry (MOSI) on Day 1 of our Design Challenge.

Over the next three days, we’ll keep you updated with all the action as our four teams take on the ultimate design challenge: to create a ‘life-changing invention’ in just 48 hours using our new FREE software tool, DesignSpark Mechanical. Read more about the design brief given to the contestants.

MOSI is certainly the right venue for it. The museum occupies the site of the former Liverpool Road Station, the world’s oldest passenger railway station. As Trevor Baylis (OBE) said in his keynote speech, “You can smell the golden age of steam”.

Design Challenge latest

Throughout the day we will be updating this blog with the latest on what's going on.  You can also view a live video stream and see pictures going up through the day on our Design Challenge website.

The Teams

(11:45)

Trevor Baylis has just given an inspiring talk on ‘Innovation and Invention’ and now the teams are busy brainstorming their ideas.

The concentration in the room is palpable and our live Twitter wall is bursting with activity from an excited engineering community.

We spoke to Jude Pullen earlier, from Team Tesla, and he was excited by the prospect of tackling the Challenge brief.

“We’ve got no idea what we’re going to end up designing, which is exciting. I like to be dropped in at the deep end.”

(13:00)

Some common themes are already emerging at this early stage around energy, conservation and health. And expectations are high – Team Tesla told us: “One of our ideas is to improve the wheel”.

Other ideas that are being thrown around include a honey extraction technology, a power solution for third world rural areas using bamboo and a new take on the pencil sharpener.

(14:30)

Team Kao are in serious shortlisting mode: “We’ve gone from 20 life-changing concepts to three”.

(15:00)

Trevor Baylis has offered our Challengers some inspiring words: “48 hours? It took me half an hour to invent my best idea.”

(15:30)

Team Babbage have made an early bid for most competitive Challengers with a statement of intent: “We’re in it to win it”.

The Babbage guys have even created their own hashtag, follow their creative process here #TeamBabbage.

Team idea updates

(16:00)

All four teams have now decided on a ‘life-changing’ product.

3D printing is a big theme of our Design Challenge and Team Baylis have decided to tackle it head on with the creation of mass-market 3D printer cartridges. They aim to design a more consumer-friendly and affordable cartridge which brings this incredible technology to the masses.

Team Kao have struck upon the novel idea of combining a bike lock with a bike alarm. They whittled down their ideas with the help of a voting system. Design democracy in action.

Team Babbage have settled on an energy conservation concept inspired by pedal power. They plan to mount a disc on the spindle of a bicycle wheel which generates electricity when it spins. This electrical energy will be used to charge batteries for smartphones and tablets.

Team Tesla are pushing forward with an inspired idea to improve household plugs. They want to make it easier for the elderly and those with physical impairments to extract plugs from sockets. Their design will explore how the storage of mechanical energy can be used to create an innovative push and pull process. Look out for lots more updates on springs and sockets!

Day One Closes

Keep checking this blog for all the latest Design Challenge updates. 

Design Challenge: Day 2

Welcome back to the ultimate Design Challenge, live from Manchester’s Museum of Science and Industry.  If you missed our blog about day one, you can find it here.

Day 2 is the big one for our world-class designers with a full day of inventing ahead.

If yesterday was about brainstorming, white-boarding and some tentative glue-gunning, today is all about the detail.

Expect some serious 3D designing (and printing) as the four teams get to grips with their life-changing ideas and our new software, DesignSpark Mechanical.

(9:30)

From the philosophical to the downright determined – our teams’ opening quotes on Day 2:

Team Baylis:“Pain is temporary. Glory is forever.”

Team Tesla:“Go, go, go! Time to build.”

Team Babbage:“Finish it to win it.”

Team Kao:“Another day of pure invention. Amazing.”

DesignSpark Challenge contestants share their favorite features of the tool.

(10:30)

Team Baylis: Have pulled a dramatic U-turn. Yesterday’s 3D printer cartridge concept has been shunned in favour of a new water dispensing invention.

The team plan to design a slow-release contraption for the lids of waste plastic bottles. We’re told this water-conserving mechanism will be a godsend for gardeners.

On DesignSpark Mechanical: “We love it and we’re getting used to it.”

Team Babbage: Are pushing forward with their bicycle-powered battery charger. And the mood in the camp is confident: “We feel empowered by working together and there is a lot of creative energy in the team.”

On DesignSpark Mechanical: “For free-of-charge software, it’s the best.”

Team Kao: Continuing the cycling theme with their integrated bike lock and alarm. Their invention will lock brakes and handlebars together with a conductive circuit, which will trigger an audible alarm when broken.

On DesignSpark Mechanical: “It’s pretty cool.”

Team Tesla: Another change of direction. Team Tesla, who were leading the pack yesterday with their household plug idea, have slipped back into procrastination mode. It’s early days, but we’re told they have a new concept around water filtration, which also involves waste plastic bottles. (Just don’t tell Team Baylis).

On DesignSpark Mechanical: “It’s already saving us valuable time and we can all see the huge commercial value of this software to manufacturers and suppliers.”

(11:00)

Team Baylis: Have sent their first prototype to the 3D printers! Expect pictures very soon.

(11:30)

Team Babbage: Are close behind Team Baylis with their very own 3D-printed prototype. 

Design Challenge: Day 3- The final day is upon us!

The teams’ last chance to tweak their life-changing inventions.  The teams tell us about their projects.

Day One Blog

Day Two Blog

Our four teams have just two hours to finalise their life-changing inventions before they present their ideas to the world.

Yesterday, the Museum of Science and Industry was a hive of creative activity with engineers literally skipping in excitement at the prospect of prototyping their ideas.

Here’s what Channel 4 had to say about it:

Vote for your favourite invention

From water filtration systems to bike security devices, the invention concepts are all markedly different but equally ambitious.

And soon you can have your say on your favourite. The online vote opens at 2pm on our DesignSpark forum, DesignShare 

The entries

See team Babbage's Project 

See team Baylis project

See team Tesla project

See team Kao project

DesignSpark Mechanical のユーザ登録において、3文字以下の名前が登録できないというトラブルが見つかり、修正用のパッチファイルが発行されました。ダウンロードと使用方法は以下の通りです。

パッチファイルは以下のリンクよりダウンロードできます。
パッチファイルのダウンロード

アップデート手順：
1) 作業の前に、DesignSpark Mechanicalを終了してください。
2) ダウンロードしたzipファイルを解凍してください。
3) 解凍されたファイルの中身をすべてDesignSpark Mechanicalインストールフォルダにコピーしてください。
   例） "C:\Program Files\DesignSpark\DesignSpark Mechanical 1.0"
4) ファイルを上書きするか尋ねられたら「はい」を選択します。

One of the reasons that DesignSpark Mechanical is so easy to pick up is its use of Direct Modelling.  In short, this means that you design with what you can see directly on the screen.  Without learning a whole page of commands, you can quickly create a 3D solid shape and then start refining it.

Possibly the most useful items on your toolbar is the Pull button.  Pull is a very powerful function in that it actually does many different things, and the clever thing about DesignSpark Mechanical is that it tries to identify what you would like to do based on your current selection.  Let's consider a simple cube created in DesignSpark Mechanical:

If we select the Pull button on the toolbar, and then click on one of the edges of the cube, two things appear on the screen.  The first is the Pull arrow that shows the direction in which your Pull will act.  The second is a small menu of options.

This menu is entirely context-driven.  In other words, as you have selected an edge, the menu only offers options that are relevant to modifying that edge.  From this menu, a single click will let you use create a rounded or chamfered edge, will let you extrude the edge or pivot it in a number of directions.

The same functionality exists regardless of what element of your shape has been selected.  The menu will be populated with only those options that are relevant.  

Learning the power of the Pull tool and its context-driven menu will greatly enhance the results you get when creating solids in DesignSpark Mechanical.  

DesignSpark Mechanical has now been available for 10 days, and many of you have given it a go.  DesignSpark lets you create 3D models quickly and easily without having to be a CAD expert, but it's sometimes nice to have a few extra hints when trying to work with a new piece of software.  In this blog I'm going to highlight two aspects of the tool that have proven useful to users in the last few days. 

Re-sizing a solid

Creating a new solid is quick and easy in DesignSpark Mechanical, using the Sketch and Pull tools.  However, once a shape has been created it might not be obvious how to re-size it, especially with reference to the original dimension.  Take a look at these simple cylinder shapes.  When originally created, the right-hand cylinder was 25mm tall, but I have changed my mind and now want to reduce this to 20mm.  By clicking on the Pull tool and dragging the top surface, the tool will tell me by how much the surface has moved.  And remember, at any time during the pull action, the keyboard can be used to type in the precise dimension required.  In the image, I have reduced the height by 5mm.

But what if the maths isn't that easy?  Can we resize with reference to the overall height?  The answer is yes.  Using the same Pull tool, I select the top surface.  This time, however, I am going to look at the small menu that appears, and click the Ruler tool.  This allows me to perform my pull action, but with reference to a point of my choosing.

In the next image, you will see that I have chosen to anchor my ruler to the bottom surface, so giving me the overall height of the cylinder.

I can now complete my pull action, this time by typing in the overall height that I require.

Creating hollow bodies

We've had several users who have tried to create hollow bodies, and we've seen at least two different ways to make them.  One of the things I love about DesignSpark Mechanical is that there are often several ways to achieve the same result but sometimes you need a shortcut.  This is where the Shell button becomes so useful.

In the simplest example below, we use Shell to turn this solid into a hollow body.  Click on the Shell button, and then select a surface.  This is the surface that DesignSpark Mechanical will remove.  You will notice that the default wall thickness is 1mm, but this can easily be changed after the surface is selected.

You can continue to change the wall thickness until you are happy with the result, at which point you can click the Complete button, or simply select another tool to finalise your changes.

The Shell button will work on more complex shapes too, as in the example below.

Finally, if you want to create a hollow solid without removing a surface, that's easy as well.  Once you have created your solid, click on the component in the Structure Tree (rather than clicking on the object on the screen).

Now select the Shell button. You will be able to change the wall thickness as before, the only difference is that once you have completed the operation, you won't see the changes on the screen (the solid is now hollow, but all of the surfaces are intact).

To view the results of your efforts, you will need to look at your design in cross section.  Click on Section Mode on the toolbar.  Select the orientation of the section plane by clicking on one of the surfaces of your object, and then use the Move Grid button.

This will allow you to use the Move tool to move the section plane to see your design clearly.

We hope you might find some of this useful.  Keep designing, keep experimenting, and let us know if you find another really useful feature.

In this week’s guest blog, Kristoffer Engdahl (Arduino) offers some essential tips to help you get the most out of DesignSpark Mechanical. Plus, he tells us about how he taught the software to a seventy-year-old.

How are you finding using DesignSpark Mechanical? What projects have you used the software for so far?

If you’ve never used any modelling software, it’s quite a steep learning curve. But compared to other design programs which are code-based, it’s easier to learn. Once I got my head around certain tricks and shortcuts, things started to fall into place and I started to use it for real projects.



So far I’ve created two fan housings for a 3D printer. (see photos) I also imported an STL file of a nuts trap for the 3D printer into DesignSpark Mechanical (DSM), and recreated it parametrically for future additions. Parametric changes mean you can simply change one parameter – say the width – and the other dimensions will adjust automatically. This helps with not having to redraw the whole object, which is what you have to do with most CAD software.

Can you tell us about your favourite feature of the software? How does it help your design process? 

The parametric changes make it very useful. Especially when working with 3D printers, because things are not always exact when printed and may need slight tweaking. Having to re-draw an object over and over would be very time-consuming.

Why is it important for DesignSpark to be making tools like DSM available to all engineers?

It’s a good transition into using CAD software for novices and, coupled with the fact that it’s free, there is little reason not to use it. DSM is a good, solid modeller.

Finally, why should people get involved in the new DesignSpark Mechanical Challenge?

I think engineers should enter the challenge because the software really is easy to use. I’ve been working with a retired engineer in his seventies and he’s picked up DSM pretty quickly. So if a mature engineer can get to grips with it, younger generations should definitely have a go!

Kristoffer’s essential tips

• Get used to Sketch Mode. Play around with placing your sketch planes on the sides of your models, so you can easily adjust them.
• Learn the shortcuts. Click the ‘X’,‘Y’ and ‘Z’ buttons in the bottom corner to navigate and use Ctrl-1,2,3, etc. to quickly get different views. 
• Use the Pull tool. Try the Pull tool to pull on planes and edges.

More DesignSpark Mechanical tips

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