Future Makers AI × Digital Manufacturing Challenge

Future Makers AI × Digital Manufacturing Challenge

课程主题

AI 智造挑战——利用人工智能与 3D 打印解决真实制造问题。

建议对象

以高中阶段学生为主，约 14–18 岁；如招收本科生，应按照比赛组别单独组队和评选。

团队形式

每队 3–4 人，建议采用跨学科分工。

主要工具

Fusion 360、Bambu Studio、Bambu Lab 3D 打印机，以及适合项目的 AI、数据分析或计算机视觉工具。

课程目标

完成真实问题调研、AI 工作流程、CAD 设计、原型打印、测试优化、技术报告和项目展示。

选拔目标

通过 Future Makers 内部决赛选出优秀团队，参加 2027 SME Digital Manufacturing Challenge。

SME 比赛截止

2027 年 2 月 8 日 11:59 PM EST；约为墨尔本时间 2027 年 2 月 9 日 3:59 PM AEDT。

课程目标

1. 识别一个真实的制造、生产、检测、维修或可持续发展问题。
2. 建立产品功能要求、性能指标和可量化的评价方法。
3. 使用 Fusion 360 等软件完成数字设计、工程图和可制造性分析。
4. 使 AI 实质参与设计、参数优化、缺陷检测或制造决策。
5. 使用 Bambu Lab 3D 打印机制作并迭代实体原型。
6. 通过 Baseline 与 AI 优化方案的对比，证明 AI 带来的实际改进。
7. 完成技术报告、AI 使用记录、工程文件、项目视频和内部答辩。

建议项目方向

每次课程基本结构

• 技术知识与案例讲解20 分钟
• 软件、AI 工具或 3D 打印演示20 分钟
• 团队项目开发65 分钟
• 项目汇报、导师反馈和 AI 记录整理15 分钟

12 周课程安排

1. 第 1 周 · 11 月 2–8 日

   比赛介绍与组队

   介绍 SME 主题、规则、评分方式和案例；体验 CAD、AI 与 3D 打印；组建 3–4 人团队并分工。

   阶段成果: 团队名单、初步方向、AI 记录模板

2. 第 2 周 · 11 月 9–15 日

   发现真实制造问题

   调研制造、生产、维修、检测或可持续发展中的实际问题；分析现有解决方案及不足。

   阶段成果: Problem Statement、调研记录

3. 第 3 周 · 11 月 16–22 日

   功能与性能指标

   明确产品必须实现的功能；设置重量、强度、材料、成本、精度或打印时间等量化指标。

   阶段成果: Design Brief、性能指标表

4. 第 4 周 · 11 月 23–29 日

   CAD 与数字制造基础

   学习 Fusion 360 建模、尺寸、公差、三视图、DfAM 和 Bambu Studio 基础。

   阶段成果: 初步 CAD 模型、三视图

5. 第 5 周 · 11 月 30 日–12 月 6 日

   建立 AI 工作流程

   选择 AI 工具；确定 AI 输入、输出和验证方法；设计普通方案与 AI 方案的对照实验。

   阶段成果: AI Workflow、Baseline 方案

6. 第 6 周 · 12 月 7–13 日

   AI 辅助设计与优化

   使用 AI、拓扑优化、参数分析或计算机视觉改进设计；检查 AI 建议是否合理。

   阶段成果: AI 优化方案、AI 决策记录

7. 第 7 周 · 12 月 14–20 日

   第一版原型打印

   确定材料、打印方向、支撑、层高和填充率；使用 Bambu Lab 打印第一版原型。

   阶段成果: Prototype 1、打印参数表

8. 第 8 周 · 12 月 21–27 日

   测试与问题分析

   测试尺寸、重量、强度、打印时间和功能；识别失败原因。圣诞期间可采用线上项目指导。

   阶段成果: Prototype 1 测试数据

9. 调整周 · 12 月 28 日–1 月 3 日

   假期与自主完善

   不安排正式课堂；团队整理 AI 记录、修改 CAD 并准备第二版打印。

   阶段成果: 修改方案

10. 第 9 周 · 1 月 4–10 日

    第二轮 AI 优化

    将测试数据反馈给 AI 或优化工具；比较人工判断与 AI 建议；确定最终修改方案。

    阶段成果: Prototype 2 设计、对比表

11. 第 10 周 · 1 月 11–17 日

    最终打印与验证

    打印最终原型并进行重复测试；计算 AI 带来的重量、成本、质量或效率提升。

    阶段成果: Final Prototype、验证数据

12. 第 11 周 · 1 月 18–24 日

    报告与视频制作

    完成 Case Study、Role of AI 章节、成本与风险分析、工程图和最长 5 分钟视频。

    阶段成果: 报告初稿、视频初稿、文件包

13. 第 12 周 · 1 月 25–31 日

    Future Makers 内部决赛

    进行 5 分钟 Pitch 和产品演示；导师依据 SME 标准评审并选出代表队。

    阶段成果: 最终展示、参赛团队确定

团队角色

如团队只有 3 名学生，可由 Project Lead 兼任报告、视频和展示工作。

最终提交材料

• 项目 Case Study 技术报告，包括 Executive Summary、Industry Overview、设计与耐久性、数字制造流程、成本效益、结论和参考文献；其中设置独立的 Role of AI 章节。
• 可搜索的 AI 使用记录，包括 Prompt history、AI 输出、学生判断、采用情况和验证结果。
• CAD 源文件、STL 文件、工程图、三视图、打印参数和必要的装配说明。
• 实体原型、测试数据、Baseline 与 AI 优化方案对比、仿真结果、截图和原型照片。
• 团队成员信息及一页式 Student Résumé、最长 5 分钟的项目视频，以及完整的最终参赛 ZIP 文件。

Future Makers 内部决赛评分标准

• 真实制造问题与应用价值10%
• AI 是否发挥实质作用20%
• 产品设计、功能与耐久性20%
• 3D 打印材料与制造工艺15%
• 测试数据与量化改进15%
• 成本、可持续性与实施可行性10%
• 报告、视频和 Pitch 质量10%

实施注意事项

• 每支团队必须具有实体原型或可信的制造验证、Baseline 与 AI 方案的量化比较，以及完整的 AI 使用记录。
• AI 不能只用于头脑风暴、翻译或撰写报告，必须影响设计、优化、分析、检测或制造决策。
• 从第 1 周开始保存 CAD 版本、Prompt、AI 输出、照片、测试结果、失败原型和学生验证记录。
• 课程结束后预留 2027 年 2 月 1–5 日作为导师审核和材料完善期；涉及承重、安全或高风险用途的设计应由导师审查，并在报告中如实说明限制和风险。

参加本课后可以去的比赛

这门课按 SME 截止时间排课。Make:able 截止更晚，适合作为同一批学生的第二条参赛路径。

澳洲资格、导师要求、团队人数、会员和报名费以主办方页面为准。本页只提供跳转，不代替报名。