March 21, 2024 1年生のエンジニアリングデザイン最終発表

　こんにちは。白山麓高専事務室の間加田 侑里です。今回は2024年1月26日（金）に行われたエンジニアリングデザインIB（1年生）の最終発表について紹介します。
　「エンジニアリングデザインIB」は、1年生の後学期に開講される必修科目で、ユーザー視点に立った新たな価値創出の手法である「デザインシンキング」を取り入れ、課題発見・解決型の活動にチームで取り組みます。このプロジェクトでは、ターゲットユーザーへのインタビュー調査などを通して、そこに潜む問題や要望に対して解決する装置をLEGO EV3やレーザーカッター、3Dプリンタなどを使用し、製作します。
　学生たちは課題発見するターゲットとして「比咩の湯」及び「体育館」から選択し、5チーム（「比咩の湯」3チーム、「体育館」2チーム）に分かれて問題解決に挑みました。

 Hello, this is Yuri Makada from the Hakusanroku office. This time, I would like to write about the final Engineering Design IB 1st year presentations held on Friday, January 26^th, 2024.
 In Engineering Design IB, a required 1st year 2nd semester course, students work in teams to discover and solve problems by adopting design thinking, a method of creating new value from the user's point of view. For this project, students were given the task of designing a device that solves the problems and meets the demands of their target users through interviews, using LEGO EV3, a laser cutter, a 3D printer and other tools. 
 The students were divided into five teams to solve the problems, three teams with the target user of “Hime no Yu (Hot spring)" and two teams with the "Gymnasium".

【比咩の湯Aチーム（沖山、髙田、長濱、中村）】

　比咩の湯Aチームは、温泉スタッフへのインタビューや温泉施設の観察を通じて、館内に潜むカメムシに着目しました。カメムシは山間部に多く生息し、暖かい場所を好む習性があります。カメムシは独特の臭いを放つため、対処に気を遣うこととなります。
　そこで比咩の湯Aチームは、LEGO EV3を使い、カメムシを処理する際に臭いを放つことなく、自動で確実にカメムシを駆除できる装置を製作しました。この装置は超音波センサーで壁への激突を防ぎながら自動で移動します。そして、床にいるカメムシを装置に取り付けられたガムテープで拾い上げ、定期的にガムテームを巻くことで、カメムシをガムテームで閉じ込め、臭いを放つ前に駆除する仕組みです。ガムテープの梱包は、設定時間ごとに自動で梱包されます。

【Hime no Yu A Team (Rinse, Sena, Shinri, Eita)】

 The Hime no Yu A team focused on stink bugs lurking in the building following interviews with hot spring staff and observation at the hot spring facilities. Stink bugs are often found in mountainous areas and warm places. The stink bugs have a distinctive odor, which is unpleasant. 
 Therefore, students used the LEGO EV3 to create a device that can automatically and reliably eliminate stink bugs as well as preventing the stink bugs from releasing their unpleasant odor. The device uses ultrasonic sensors to move automatically while preventing it from crashing into walls. The stink bugs on the floor are then picked up with gummed tape attached to the device, and gummed tape is regularly wrapped around them to trap them in the gummed tape and exterminate them before they release their odor. Then the gummed tape is automatically reset for the next use.

【比咩の湯Bチーム（上見、太田、武田、村井）】

　比咩の湯には、木でできた浴槽と岩でできた浴槽があり、温泉スタッフは両方ともブラシで掃除しています。特に木でできた浴槽はデリケートな素材でできているため、傷をつけないように注意しながら掃除しなければならず時間がかかります。
　比咩の湯Bチームは、時間のかかる木でできた浴槽を効率よく掃除できることで、温泉スタッフが他の業務に時間を使うことができ仕事自体の効率をあげることができるのではないかと考え、夜中のうちに浴槽のぬめりを自動で掃除してくれる装置をLEGO EV3を用いて製作しました。浴槽内に人の垢が溜まるとヌメリが発生します。そのため日々、汚れや水分をとることが大切です。LEGO EV3で製作した装置は、ブラシやスポンジが取り付けられており、浴槽内を動き回り、回転スポンジとローリングスポンジの機能で汚れを除去し、超音波センサーで壁への激突も防ぎます。また、デザインはレーザーカッターと3Dプリンタで製作し、温泉にぴったりの落ち着きある柄で制作しました。

【Hime no Yu B team (Tasuki, Mitsuki, Hiroko, Yuuka)】Wooden bathtubs

 Hime no Yu has two baths, one made of wood and one made of rock, and the hot spring staff clean both with a brush. The wooden baths in particular are made of delicate materials and must be cleaned carefully so as not to damage them, which takes time.
 The Hime no Yu B team thought that if the wooden baths could be cleaned quickly, the staff could spend their time on other tasks and improve the efficiency of their work itself. When human grime builds up in the hot spring, it causes slime. The device, built with LEGO EV3, is fitted with brushes and sponges, which move around the bathtub, removing dirt with the rotating and rolling sponge functions, while ultrasonic sensors prevent it from crashing into the walls. The design was produced using a laser cutter and 3D printer, with a soothing pattern that is perfect for hot springs.

【比咩の湯Cチーム（石田、江口、角、高野、中澤）】

　学生たちが「比咩の湯」温泉を利用する際、温泉スタッフに学生証を提示し入館することになっています。これは、一般の利用客に混じって温泉を利用するにあたり、学生であることをスタッフだけではなく周囲にも示していると同時に、学生の利用把握をするものです。学生たちは温泉スタッフの労力を軽減させるために、効率的かつ簡単に入館学生の把握ができないかと考えました。
　学生たちは顔認証や指紋を利用するなど、様々なアイデアを考えましたが、最終的には学生証に貼り付けることができる学生個別の認識用QRコードを作成し、QRコード読み取り装置に通し、温泉の入退場を管理するシステムを構築しました。QRコードを使うことでスムーズに入館でき、システム画面には温泉に入館している学生の名前リストが表示され、誰が温泉を利用しているか一目瞭然となるシステムです。

【Hime no Yu C Team (Yura, Taichi, Hayato, Kentaro, Ruuna)】

 Students are required to present their student ID cards to the hot spring staff when using the hot spring baths at Hime no Yu. This indicates that students are using the hot springs amongst the general public. At the same time, this allows the staff to understand the students' usage of the hot springs. The students wanted an efficient and easy way to identify students entering the hot spring in order to reduce the workload of hot spring staff.
 The students came up with a number of ideas, including using facial recognition and fingerprints. In the end, they created a QR code for individual student recognition that could be attached to student ID cards and passed through a QR code-reading device to create a system to control the entrance and exit of the hot spring. The QR codes allow quick entry to the hot spring, and the system screen displays a list of names of students who have entered the hot spring, making it easy to see who is using the hot spring.

【体育館Aチーム（青山、鴨下、須賀田、安田）】

　保健体育科目担当のフィリップ・ケザウ先生に体育館の利用状況や管理状況についてインタビューしたところ、体育館の用具室にあるネットやボールなど、道具置き場にまとまりがなく、綺麗に片付いていないという問題を発見しました。
　学生たちは、特に道具が多いバドミントンに着目し、LEGO EV3やアルミフレーム、木材などを用いて、バドミントンネットを自動で巻きとる装置と、ネットと道具一式をまとめて運べるカートを製作しました。これにより片付けや準備も、一人で手軽に行うことができるようになりました。

【Gymnasium A team (Kieto, Rintaro, Nagi, Kaya)】

 The Gymnasium A team interviewed Health and Physical Education teacher Philip Cadzow sensei about the use and management of the gymnasium and students discovered that the equipment storage area, including nets and balls in the gym equipment room, was messy.
 The students focused on badminton, which has a particularly large amount of equipment. They used LEGO EV3, aluminum frames and wood to create a device that automatically winds up the badminton net and a cart that can carry the net and all the equipment together. This made it possible for one person to clean up and prepare the equipment easily.

【体育館Bチーム（中山、贄田、湊谷、山本）】

　保健体育科目担当のフィリップ先生へのインタビューを通し、体育館のモップを洗濯機まで運び、洗濯完了後にモップを乾燥させ、体育館まで再度運ぶことに時間や手間がかかっていることが問題であることを発見しました。
　そこで体育館Bチームは、コンパクトで使いやすく、一度に複数のモップを手軽に運ぶことができ、そのまま乾燥できる装置を製作しました。この装置は、遠隔操作できるようにプログラムを組み、リモコン操縦によって体育館から洗濯機までモップを運び、モップを洗った後は直接装置の上で乾かすことができる機構で製作しました。

【Gymnasium B team (Sho, Yoh, Akihiro, Kanamu)】

 Through an interview with Philip sensei, the Gymnasium B team found the cleaning of gym mops was a problem. The amount of time and effort required to carry the gym mops to the washing machine, dry the mops after washing was completed and then carry them back to the gymnasium was too much. 
 This team therefore produced a compact, easy-to-use device that can easily carry several mops at once and dry them as they are. The device was programmed to be operated remotely. It allows the mops to be transported from the gymnasium to the washing machine by remote control, and then dried directly on the device after the mops have been washed.

 

　前学期に開講された「エンジニアリングデザインⅠA」では、身の回りの問題を自分自身で発見し解決策を考え、自分の手でアイデアをカタチにしました。（詳細はこちら）後学期では、ターゲットユーザーに対して、チームでの問題解決に挑んだため、チーム内での話し合いやスケジュール管理、役割分担など様々な課題に直面したようです。
　学生たちはターゲットユーザーへのインタビューや観察、アイデアの検証や評価を実施しながら、ターゲットユーザーの問題解決のためにデザインや製作をすすめていきました。限られた時間の中で、アイデアをより良いものとし、プロトタイプの改善を図るためには、まだまだ検証が必要な部分がありましたが、その必要性や重要性を実感することができたのはないでしょうか。

 In Engineering DesignⅠA, offered in the 1st semester, the students discovered problems around their life, came up with solutions and gave shape to their ideas with their own hands (see here for details) In the 2nd semester, the students took on the challenge of solving problems for target users in teams. They faced various issues such as discussions, schedule management and division of roles within the team.
 The students conducted interviews and observations with target users, verified and evaluated their ideas, and proceeded to design and produce a solution to the target user's problem. In the limited time available, there were still some things that needed to be verified in order to improve the ideas and prototypes, but I think the students were able to realise the necessity and importance of this process. 

間加田 侑里
Yuri Makada