坐落于加州洛杉矶的 Hawthorne 制造与工程高中(Hawthorne High School of Manufacturing & Engineering)远不止一所普通的高中。在项目负责人 Lucas Pacheco 的带领下,这里成为年轻学子沉浸式学习先进制造与工程设计课程的殿堂。该学校开设多轴加工、增材制造和计量学等实践课程中,帮助学生掌握在航空航天与汽车等行业立足的核心技能。
项目负责人 Lucas Pacheco 表示:
该项目最大的特色是“项目制”教学,也就是让学生投身现实应用场景。学生参与的项目从无人机、模拟赛车、原型汽车制作、仿生机械装置到角色扮演 (Cosplay) 道具,在探索工程技术层面的同时,还挖掘他们的创意想法。我们的活动还包括文化遗产保护,比如为博物馆数字化文物、扫描汽车部件用于修复与分析。此外,我们的课后项目还组建了专注于不同领域的学生社团,主要涉及电动赛车设计、新型无人机技术、产品设计和电竞等。
挑战:突破现实工程技能培养的壁垒
项目负责人 Lucas Pacheco 表示:
我们的 3D 测量工具为学生打下了符合行业标准的基础,为他们将来从事产品开发和质量控制相关工作做好了准备。通过机内检测、逆向工程和项目文档编制等实践任务,学生能接触到航空航天与汽车行业采用的质量保证协议的应用知识,我们的项目让他们能够构建数字作品集,展示技术创新能力和项目管理知识,从而在未来的求职或求学机会中脱颖而出。
然而,达到这种培训水平和专业程度并非易事。在购入 Creaform 形创的先进 3D 测量解决方案之前,该项目一直面临着一些严峻挑战。教高中生处理 3D 扫描数据并非易事,尤其是学校能运行必要后处理软件的电脑寥寥可数。更重要的是,学校现有的三维扫描仪非常易损,Lucas 和他的团队一直担心其会损毁。
另一个问题是,进行三维扫描时,需要在物体上贴点或喷粉,这让操作变得更加复杂 —— 尤其是在处理贵重汽车或文物时。要让物主同意学生安全地对这些珍贵物品进行 3D 扫描,意味着他们需要一套无需复杂设置,也能扫描大型复杂部件的系统设备。
解决方案:三维扫描仪既能提升学生的培训质量又能提高参与度
最终证明 Creaform 形创适用于车间环境的便携式光学三坐标三维扫描仪 MetraSCAN BLACK+™|Elite完全契合 Hawthorne 制造与工程高中的特定需求。决定性因素是什么?该三维扫描仪与扫描到 CAD 软件集成,可优化网格并为 3D 打印预处理 3D 扫描数据。
MetraSCAN BLACK+™|Elite 集便携性与坚固性于一身,学生无需贴点或喷粉即可获取精细数据,能够在不改变物品原始状态的前提下扫描老爷车和文物。凭借处理多种纹理与表面粗糙度的能力,这款三维扫描仪在历史性的“长滩大奖赛印地赛车挑战赛”中大展身手,学生现场扫描了 20 世纪 70 至 80 年代的经典款赛车。
MetraSCAN BLACK+™|Elite 设备直观易用,上手零门槛。短短几小时内,学生们就熟练掌握了这项技术,在大奖赛现场自信地完成了 3D 扫描,并制作出高精度数字复刻,用于修复与分析工作。

项目负责人 Lucas Pacheco 表示:
MetraSCAN BLACK+™|Elite 改变了学生的学业成长轨迹。这让他们有机会亲手接触计量解决方案,让教育既有趣又实用。他们很可能会在职业生涯中再次遇到现在使用的先进三维扫描技术设备。

成果:探索三维扫描仪赋能学生直接上岗的行业技能
Creaform 形创的三维扫描技术为 Hawthorne 制造与工程高中项目引入了实用的计量技术,重塑了学生学习工程学的方式。如今,学生们能够进行机内检测、部件逆向工程,并创建项目数字档案,构建展示其技术专长的综合作品集。
“长滩大奖赛”等活动让学生有机会向公众展示三维扫描仪,从而凸显出该项目在为他们职业生涯做准备方面所发挥的作用。
项目负责人 Lucas Pacheco 表示:
在整个活动期间,学生们操作 3D 扫描工具采集这些经典赛车的详细数字模型,学习如何在快节奏环境中处理 3D 测量任务。他们制作的数字复刻对于修复、分析和长期保存而言颇具价值,为车主提供了重要的历史档案,”Lucas 提到,“我们其实只是想让车主和改装店能亲眼看到这项技术。对整辆汽车或车辆进行三维扫描的价值有限,而对单个部件进行三维扫描则更契合我们的能力,我们可以对部件进行逆向工程、制造,并与原件进行比对。我们的制造实验室配备了五轴加工设备和 SLS 3D 打印机,因此学生们能够完成整个工作流程。

Hawthorne 制造与工程高中引进 Creaform 形创的三维扫描解决方案,为学生开启了接触各种可能性的大门,为他们进入先进制造和工程领域的职业发展提供了专属通道。通过参与每一个项目,他们收获了洞见和技能,这在高中阶段既宝贵又罕见。除了提升专业知识外,这些经历还培养了他们的好奇心、自信心和职业心态 —— 无论未来投身何种领域,这些品质都将让他们受益终身。