CENTRE D INTERÊT N 4

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1 CENTRE D INTERÊT N 4 Page de garde Problématique: Nous avons un espace de confort à aménager, notre budget est restreint; parallèlement nous savons que d ici quelques années, il n y aura plus de pétrole et d uranium. Quels sont les meubles que nous allons privilégier et fabriquer? Comment les fabriquer? Objectifs: Réaliser le prototype (processus de réalisation, contrôles des opérations, planning de réalisation,..) Étudier les consignes de sécurité Donner une autre vie à un emballage Suivre un planning Choisir le matériau Ce que je vais apprendre: LIENS Socle1 socle1 socle1 Socle4 Socle1 SOCLE 1 SOCLE 4 B2i CAPACITÉS DE TECHNOLOGIE Énoncer les contraintes liées à la mise en œuvre d un procédé de réalisation et notamment celle liées à la sécurité (2) Créer le planning de réalisation de l objet technique (3) Concevoir le processus de réalisation (3) Définir à l avance les contrôles à effectuer pour toute opération de fabrication ou d assemblage (3) Conduire la réalisation du prototype (3) Justifier le choix d un matériau au regard de contraintes de réalisation (3) Rédiger les consignes relatives à la sécurité dans une fiche de procédure d une opération (3) Rechercher l information utile dans le plan d actions, le suivi des modifications et la planification des travaux à livrer (3) Repérer les époques et identifier les mesures qui ont entrainé l homme à prendre conscience de la protection de l environnement (1) Organiser une veille technologique (1) Autres capacités prendre la parole en public en s adaptant à la situation de communication / Participer à un dialogue, à un débat / Rendre compte d un travail individuel ou collectif Je sais utiliser les fonctions principales d'un logiciel de navigation sur le web (paramétrage, gestion des favoris, gestion des affichages et de l'impression). Date 1 Date 2 Date 3 Date 4 A NA A NA A NA A NA

2 Après avoir fait les recherches nécessaires pour notre futur mobilier, nous allons essayer de le réaliser et vérifier s il correspond bien à nos attentes. Notre futur mobilier doit prendre en compte 2 facteurs importants: Les ressources provenant du sol s amenuisent. Les jeunes bougent, se lassent rapidement de leur mobilier. Pour cela : Il ne faut pas utiliser de matériaux provenant de pétrole. Il faut que l on puisse facilement changer de mobilier. Il faut que ce mobilier soit facilement recyclable. RAPPEL du Centre d intérêt 3 Le besoin Pour aménager ma chambre j ai besoin d un fauteuil confortable, d un système d éclairage, d un bureau pour entreposer du matériel pour écrire. Bête à cornes adolescent Sur le niveau de confort du coin mobilier Pour aménager un coin lecture

3 Les pieuvres Pieuvre du fauteuil adolescent confortable masse fc7 collège fc6 sécurité fc5 fp1 fauteuil fc4 fc1 fc3 fc2 esthétique résistant prix environnement Pieuvre table adolescent matériel masse fp1 fc1 esthétique fc7 collège sécurité fc6 fc5 table fc4 fc3 fc2 solide prix environnement

4 Pieuvre éclairage adolescent lumière ambiance Fc7 Fp1 Fc1 esthétique autonomie collège Fc6 Fc5 éclairage Fc4 fc3 Fc2 environnement sécurité prix

5 Les cahiers des charges Cahier des charges du fauteuil fonction énoncé de la fonction Critères d appréciation Niveau d exigence FP1 Être assis confortablement Dimension de l assise Dimension des accoudoirs Fc1 Être esthétique Couleurs décor L:50cm l:35cm L: 20 cm multicolores tags Fc2 Être résistant aux chocs Au fléchissement/masse À l agression extérieure Matériau Structure couverture Carton ondulé Emboitement, croisillon vitrification Fc3 Être réalisé avec des matériaux recyclables Carton ondulé Protection de l environnement transformable Cartons d emballage Autres cartons Fc4 Avoir un coût de revient faible prix 15 Fc5 Répondre aux normes de sécurité pas de blessure Masse admise sur le fauteuil 90kg 90 kg Fc6 Réalisable au collège matériel Outils de coupe Fc7 Ne pas être trop lourd afin d être déplacé masse structure 8kg croisillon

6 Cahier des charges de l éclairage fonction énoncé de la fonction Critères d appréciation Niveau d exigence FP1 Eclairer Distance d éclairage Intensité de l éclairage Nombre de LEDS Fc1 être esthétique Couleurs Décor Dimension 1mètre 300 lux ±20 lux 4 leds Multicolore Tag L:8cm, l: 8cm, H: 25cm Fc2 Être réalisé avec des matériaux recyclables Protection de l environnement Transformable Autres cartons Fc3 Avoir un coût de revient faible prix 10 Fc4 Répondre aux normes de sécurité Pas de blessure Fc5 Être réalisable au collège matériel outils de coupe Fc6 Être autonome Pile Indépendante de la table Fc7 Permettre un éclairage d ambiance Intensité de l éclairage Couleur des leds 9v maximum 50 lux Led multicolore, clignotante

7 Cahier des charges de la table fonction énoncé de la fonction Critères d appréciation Niveau d exigence FP1 Permettre de poser du matériel Dimension L: 120 l:120 h: 90 Fc1 être esthétique Couleurs décor Multicolore tag Fc2 Être solide Matériau Structure couverture Carton ondulé Emboitement du pied vitrification Fc3 Être réalisé avec des matériaux recyclables Protection de l environnement Transformable Autres cartons Fc4 Avoir un coût de revient faible prix 15 Fc5 Répondre aux normes de sécurité Pas de blessure Masse admise 20 kg Fc6 Être réalisable au collège matériel outils de coupe Fc7 Ne pas être trop lourd afin d être déplacée facilement masse structure 8kg Emboitement à 90 (croisillon)

8 Séquence 1 : Séances 1,2,3,4 Quels sont les dangers de ces réalisations? Comment avertir les autres élèves de ces dangers? Énoncer les contraintes liées à la mise en œuvre d un procédé de réalisation et notamment celles liées à la sécurité (2) Rédiger les consignes relatives à la sécurité dans une fiche de procédure d une opération(3) Pour la réalisation de notre mobilier, pour les opérations «couper les cartons» et «poncer les cartons» nous avons besoin d utiliser des outils ou machines de coupe et de ponçage Souvent, leur utilisation est dangereuse. Nous allons étudier les outils, les machines de coupe et de ponçage, ensuite réaliser des fiches de sécurité 1 Quels sont les outils ou les machines que l on peut utiliser pour la coupe? 2 Quels sont les dangers de ces machines et outils? 3 Quels sont les outils ou les machines que l on peut utiliser pour le ponçage des cartons? 4 Quels sont les dangers d une ponceuse? 5 Comment en avertir les autres élèves? Les élèves rechercheront à partir de catalogues et de sites internet, tous les outils et machines qui pourraient nous être utiles pour nos opérations ; définir avec eux ceux que nous pourrions utiliser. Laisser les élèves observer les machines de la salle (ils les ont déjà utilisées), par groupe de 2 ils doivent lister tous les dangers et noter les propositions qu ils vont faire. Chaque groupe fait part de ces idées et nous déterminons ensemble la stratégie à adopter: Conclusion: nous utiliserons des cutters, une ponceuse électrique, des limes, de la toile émeri et nous devrons réaliser des fiches sécurité Qu allons-nous mettre sur ces fiches et quel logiciel utilisé? Discussion, établissement d un modèle ACTIVITES A partir des outils et des machines que vous avez décidé d utiliser et qui sont présentes au collège, vous devez tester leur efficacité sur des échantillons de carton de 10 cmx10 cm ; vous noterez dans un tableau ceux retenus en justifiant Logiciel: publisher et un modèle est établi Réaliser la maquette des fiches sur papier 1. 2 élèves réaliseront les fiches «outils de coupe», 2 la fiche «ponceuse» Ressources: documents d accompagnement des machines et des outils et internet Modèle de fiche de sécurité (voir site) Ressource fiche de sécurité (voir site)

9 Structuration: Pour réaliser la coupe, plusieurs outils peuvent être utilisés ( ciseau, cutter..), ainsi que des machines ( scie à chantourner ). Pour réaliser le ponçage, les outils sont la lime, la toile émeri et la machine : la ponceuse. Les normes de sécurité sont définies par des lois. Les entreprises doivent suivre et appliquer ces lois sous peine d amendes et les salariés doivent aussi les respecter. Cela permet d éviter les accidents du travail. Même au collège il existe un comité d hygiène et de sécurité qui veille à ce que la loi soit respectée. Sécurité de l outillage: Chaque machine possède des consignes d utilisation et de sécurité à respecter. Avant tout emploi, son fonctionnement doit être vérifié. Au moindre problème, elle doit être interdite d accès et réparée. Accessoires de sécurité: bouton coup de poing,... Sécurité de l utilisateur: Certains accessoires protègent l utilisateur: gants, lunettes; D autres occasionnent des risques: blouse flottante. Évaluation: (à faire à la maison) Réaliser une fiche de sécurité sur la thermoplieuse ou sur charlyrobot

10 Séquence 2 séances 5 à 11 Comment réaliser ces meubles? Quels sont les documents nécessaires? Combien de temps faut-il pour réaliser tout le projet? Comment organiser la réalisation du prototype? Comment vérifier que le prototype correspond bien aux critères de CDC? Concevoir le processus de réalisation (3) Créer le planning de réalisation de l objet technique (3) Concevoir le processus de réalisation (3) Définir à l avance les contrôles à effectuer pour toute opération de fabrication ou d assemblage (3) Conduire la réalisation du prototype (3) Justifier le choix d un matériau au regard de contraintes de réalisation (3) Rechercher l information utile dans le plan d actions, le suivi des modifications et la planification des travaux à livrer (3) Recherche d antériorité Recherche de tous les contrôles à effectuer pour la réalisation (mesure, gabarit, ) Elaboration d un protocole de test afin de vérifier la conformité Ressources edrawing (voir site) Structuration: Pour réaliser un prototype, on a besoin d un certain nombre d informations et de documents techniques. 1. Dessin d ensemble: il donne une représentation générale de l objet fini. La nomenclature énumère la liste des pièces à la réalisation 2. Le dessin en éclaté: il représente les différentes pièces de l objet, séparées les unes des autres mais en position d assemblage 3. Le dessin de définition: il représente une seule pièce de l objet en précisant les opérations de fabrication et les dimensions nécessaires à son exécution.

11 Comment assemblerions-nous ces morceaux et dans quel ordre? Donner un ordre d assemblage Donner l ordre de fabrication; observez en même temps le modèle vérifier s il n y a pas de piège et répartir les tâches ; il s agit de la première étape avant de passer à la réalisation du prototype Activité 1: par groupe de 2 Sur les plaques de carton mises à votre disposition tracer les différents éléments à l échelle 1/4, les couper et essayer de trouver la ou les solutions d assemblage, les noter sur une feuille. Vérifier les endroits qu il faudra renforcer et tous les contrôles obligatoires. Structuration: La gamme de montage renseigne sur l organisation du travail, il faut respecter un ordre chronologique des opérations de montage Le plan ou gamme de montage: c est un document sur lequel figure pour chaque partie d un objet les opérations chronologiques d assemblage afin d obtenir un objet fini. Dans la matrice d antériorité, on retrouve l ordre des phases ou étapes. La gamme de fabrication est un document sur lequel figure pour chaque partie d un objet les dimensions, les matériaux et les outils qui permettent d obtenir les différents éléments en suivant aussi un ordre chronologique. Ressource fichier edrawing Activité 2: Par groupe de 8 élèves il va falloir réaliser les prototypes du fauteuil, de la table et de l éclairage; Tracer les différents éléments, les contrôler, les couper, les poncer, les assembler, faire le circuit électrique, faire les finitions. Contrôler à l aide d outils de mesure tous les éléments Utiliser le pied à coulisse pour mesurer l épaisseur du carton Le contrôle: Le contrôle sert à vérifier que tous les éléments ont les bonnes dimensions, que les angles sont respectés il évite de commettre des erreurs et de gaspiller inutilement de la matière première Combien de temps faut-il pour réaliser tout le projet? Comment organiser la réalisation du prototype? Recherche d antériorité. Recherche de tous les contrôles à effectuer pour la réalisation (mesure, gabarit )

12 Voir planning temps Élève A Élève B Élève C Élève D Élève E Élève F Élève G Élève H 2h Traçage des 2 pièces B et des 2 pièces C fauteuil Traçage des 2 pièces A fauteuil Traçage des 2 pièces A fauteuil Traçage des 2 pièces F et de la pièce D fauteuil Traçage des 2 pièces E fauteuil Traçage des 2 pièces E fauteuil Contrôle de toutes les pièces du fauteuil 2 h Coupe 2 B et 2 C Coupe 2 A Coupe 2 A Coupe 2 F et 1 D Coupe 2 E Coupe 2 E Ponçage de toutes les pièces 2 h Traçage, Assemblage fauteuil et collage papier kraft Montage et vérification circuit électrique coupe, pliage éclairage Couverture carton: accoudoir et assise éclairage Traçage, coupe, ponçage, assemblage du plateau et des 2 pieds de la table 1 h Couverture décorative Mise en place circuit électrique dans la structure en carton Couverture décorative 1 h V I T R I F I C A T I O N ACTIVITE Chaque élève devra reproduire dans un tableau les activités qui lui reviennent et dire le temps qui lui sera nécessaire en nombre de semaines

13 Correction : Élève A Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8 code de couleur Fauteuil Table Éclairage Élève B Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8

14 Élève C Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8 Élève D Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8

15 Élève E Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8 Élève F Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8

16 Élève G Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8 Élève H Semaine 1 Semaine 2 Semaine 3 Semaine 4 Semaine 5 Semaine 6 Semaine 7 Semaine 8

17 Comment vérifier que le prototype correspond bien aux critères du CDC? Elaboration d un protocole de test afin de vérifier la conformité fonction énoncé de la fonction Critères d appréciation Niveau d exigence validé Non validé FP1 Être assis confortablement Dimension de l assise Dimension des accoudoirs Fc1 Être esthétique Couleurs décor L:50cm l:35cm L: 20 cm multicolores tags Fc2 Être résistant aux chocs Au fléchissement/masse À l agression extérieure Matériau Structure couverture Carton ondulé Emboitement, croisillon vitrification Fc3 Être réalisé avec des matériaux recyclables Protection de l environnement transformable Autres cartons Fc4 Avoir un coût de revient faible prix 15 Fc5 Répondre aux normes de sécurité pas de blessure Masse admise sur le fauteuil 90kg 90 kg Fc6 Réalisable au collège matériel Outils de coupe Fc7 Ne pas être trop lourd afin d être déplacé masse structure 8kg croisillon Cahier des charges du fauteuil

18 fonction énoncé de la fonction Critères d appréciation Niveau d exigence validé Non validé FP1 Permettre de poser du matériel Dimension L: 120 l: 120 h: 90 Fc1 être esthétique Couleurs décor Multicolore tag Fc2 Être solide Matériau Structure couverture Carton ondulé Emboitement du pied vitrification FS6 Fc3 Être réalisé avec des matériaux recyclables Protection de l environnement Transformable Autres cartons Autres cartons Fc4 Avoir un coût de revient faible prix 10 Fc5 Répondre aux normes de sécurité Pas de blessure Masse admise 20 kg Fc6 Être réalisable au collège matériel outils de coupe Fc7 Ne pas être trop lourd afin d être déplacée facilement masse structure 6kg Emboitement à 90 Cahier des charges de la table

19 fonction énoncé de la fonction Critères d appréciation FP1 Permettre un éclairage Distance d éclairage Intensité de l éclairage Nombre de LEDS Fc1 être esthétique Couleurs Décor dimension Niveau d exigence validé Non validé 1mètre...lumen 4 leds Multicolore Tag L:15cm, l: 5cm, H: 25cm Fc2 Être réalisé avec des matériaux recyclables Protection de l environnement Transformable Autres cartons Fc3 Avoir un coût de revient faible prix 10 Fc4 Répondre aux normes de sécurité Pas de blessure Fc5 Être réalisable au collège matériel outils de coupe Fc6 Être autonome Pile Indépendante de la table 9v Fc7 Permettre un éclairage d ambiance Intensité de l éclairage Couleur des leds 50 lux Led multicolore, clignotante cahier des charges de l éclairage Expériences pour valider les cahiers des charges : Essai sur le prototype Appliquer une masse de 90kg si résiste v sinon nv Solidité: lâcher d une hauteur de 1m60 Calculer le coût V ou nv L enquête permet de valider les autres fonctions: Confort: 25 élèves utilisent les prototypes et donnent leur avis si 13 v sinon nv Esthétique: visuel

20 Structuration: La gestion d un projet nécessite la définition de différentes opérations qui doivent être coordonnées dans le temps et réparties entre plusieurs acteurs (équipes).il faut déterminer une chronologie des opérations (antériorité) et une planification selon la durée. Une fois que chaque membre de l équipe connait l organisation de réalisation du prototype, celui-ci est fabriqué, par la suite toute une série de tests permettra de valider ou non le prototype : s il est validé il pourra être réalisé pour être commercialisé, sinon il faut remédier aux solutions non validées en faisant d autres recherches Evaluation 1 : 4 ouvriers travaillant en binôme doivent réaliser un prototype d étagère murale Créez le planning de la réalisation du prototype sur 6 semaines pour que chaque binôme soit toujours en activité (façonnage, assemblage) Temps de fabrication : Pour 2 montants il faut 1 semaine de façonnage Pour 2 traverses 1 semaine de façonnage Pour 2 équerres 1 semaine de façonnage L assemblage des traverses, montants, équerres 1 semaine Pour 4 tablettes 2 semaines de façonnage (2 tablettes 1 semaine) La pose des tablettes 2 semaines (1 semaine pour 2 tablettes) Pour 6 balustres 2 semaines L assemblage tourillons et balustres 1 semaine Binôme 1 Binôme 2

21 Evaluation 2 compléter le tableau dans publisher en collant les photos à leur place et donner le nombre de pièces nécessaires Mettre vos noms dans le cadre réservé à cela, Imprimer le document, Enregistrer le document à votre nom Nom de la pièce Nombre de pièces dessin intermédiaires Devant et dos Liaison accoudoir (renfort) Liaison dossier (renfort) Traverses intermédiaires Traverses droite et gauche Couverture accoudoir (côté, dessus, intérieur assise) Couverture assise dos Couverture assise face

22 Séquence 3 : séances 12, 13, 14 Repérer les époques et identifier les mesures qui ont entraîné l homme à prendre conscience de l environnement. (1) Veille technologique (1) Depuis quand réfléchit-on à l environnement? Quelles mesures ont été prises pour que l homme se responsabilise à la protection de son environnement? Comment seront les meubles de demain et quelles nouvelles fonctions auront-ils? Activité 1 A partir de recherches faites au CDI et sur internet, réaliser un diaporama dans lequel on trouvera les dates importantes de mesures prises pour la protection de l environnement, les éléments déclencheurs; ce diaporama comportera des photos, des textes, des animations. Si nous avons utilisé du carton pour la réalisation de nos meubles, c est bien parce qu on se sent concerner. Est-ce que le carton ondulé est recyclable à 100%? Comment peut-on le recycler? Activité 2 A la suite du diaporama, vous devrez insérer 5 diapositives où vous expliquerez le recyclage du carton ondulé (avec des photos, des animations.) Ressources : À l aide de sites tel que: Wikipédia..;

23 Structuration: L'homme a un impact fort sur l'environnement via ses déchets. Pour éliminer les déchets, il faut tout d'abord les collecter. Il existe différentes techniques pour les éliminer, une étant le recyclage qui a pour avantage de réduire la consommation en matières premières pour la fabrication de nouveaux biens, et qui permet de minimiser l'impact environnemental des déchets. Pour minimiser l'impact environnemental des déchets, on parle souvent de la technique des trois R: Réduire la quantité de produits qui arrivent en fin de vie ; Réutiliser des produits ou certaines de leurs parties qui deviendraient autrement des déchets ; Recycler les matières premières Les mesures prises en France pour la protection de l environnement: Création des parcs nationaux (loi de 1960), protection de l eau (loi de 1964: fondés sur le principe pollueur-payeur) Développement d une véritable politique de l environnement depuis un quart de siècle Création, le 27 janvier 1971, d un ministère de la Protection de la nature et de l Environnement, chargé de coordonner les efforts des autres ministères. De 1970 à 1998, mise en place d une réglementation et d institutions spécialisées concernant la récupération et l élimination des déchets (1976), la qualité de l air (1981) et la maîtrise de l énergie (1982), En 1990 création de l Agence de l environnement et de la maîtrise de l énergie (ADEME) qui regroupe les institutions. Aboutissement d un Plan national pour l environnement (1990), Création, en 1991, de vingt-six directions régionales de l environnement (DIREN) : une étape clé, où la place de l environnement dans les politiques publiques s est considérablement renforcée Loi d orientation sur l aménagement et le développement durable du territoire (1999) et adoption du code de l environnement (2000). Depuis 2002, l accent a été mis sur le développement durable avec l élaboration d une stratégie nationale (projet de la charte constitutionnelle sur l environnement) ; création en 2003 d un Comité interministériel de développement durable (CIDD),qui se substitue à trois instances qui existaient précédemment : le Comité interministériel de l environnement (CIEN), la Commission interministérielle de lutte contre l effet de serre (CIES) et le Comité interministériel de prévention des risques naturels majeurs (CIPRNM). Evaluation : Réalisation d un exposé sur le recyclage de notre mobilier 1. Recherche de solutions pour obtenir un petit volume à se débarrasser (réduction maximale). 2. Où jeter ces cartons? 3. Comment se passe le recyclage? 4. Que se passe-t-il ensuite?

24 Comment seront les meubles de demain et quelles nouvelles fonctions auront-ils? Organiser une veille technologique (1) Le mobilier évolue sans cesse, au niveau design, matériaux, fonctions. Activité 3 Par groupe de 2, à l aide d internet lister toutes les évolutions qui vous semblent possibles : voici quelques sites à consulter A805123CFFAF/0/DesignEtAmenagement.pdf Vous réaliserez un tableau sur Excel que vous compléterez Mise en commun Activité 4 Recherche sur l inpi (à partir des dossiers inpi) Répondre aux questions : Fiche1: la propriété industrielle, à quoi ça sert? Fiche 2: découvrez des lignées technologiques en cherchant sur internet Structuration : Le progrès technique vient d inventions et d innovations. Les inventions font apparaître de nouveaux principes techniques (matériaux, énergies, structures, design, procédés)que les innovations améliorent. La veille technologique permet d anticiper l évolution des objets techniques. Sa mise en œuvre consiste à collecter, organiser, stocker puis analyser les informations concernant l environnement scientifique, technique, industriel et économique d un objet. Les informations collectées peuvent provenir de publications (scientifiques ou techniques) ou de brevets déposés. Travail noté : A faire sur feuille à la maison Exercice page 76 n 5 (livre Delagrave 3 ème )