BACCALAURÉAT STI2D SESSION 2018

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1 BACCALAURÉAT STI2D SESSION 2018 ÉPREUVE DE PROJET ENSEIGNEMENT SPÉCIFIQUE A LA SPÉCIALITÉ Académie de Versailles FICHE DESCRIPTIVE DE PROJET Établissement Classe concernée Nombre total d élèves Lycée Jules Ferry 29 rue de Maréchal Joffre Versailles Professeurs responsables Support du projet T ale STI2D4 Gr ITEC Nom : SCHONBACHLER Nom : Prénom : Michel Prénom : Spécialité : ITEC Spécialité : Tiroir compacteur de déchets 17 Nb d élèves dans le groupe projet (3 mini / 5 mai) : 3 Préciser éventuellement le nombre d élèves par spécialité : AC SIN EE ITEC 3 Problématique générale du projet Nature des productions À préciser pour chaque élève Partenariat éventuel Tâches sous-traitées Concevoir et réaliser un prototype de tiroir compacteur de déchets. P1: Document de formalisation des solutions proposées : Note d'analyse des besoins et contraintes Plan croquis Schémas diagrammes P2: Vérification d un comportement ou de performance mentionnée dans le cahier des charges Relevés de mesures effectuées sur la maquette ou le prototype de la solution retenues P3 : Maquette virtuelle qui permet d appréhender les fonctions et les performances de la solution retenue P4 : Maquette ou prototype de la solution retenue (validant le CdC) Néant Réalisation des pièces structurelles en matière réelle (BTS IPM) Budget Le coût de la réalisation du produit ne doit pas dépasser 250 euros Contraintes de réalisation du projet dans le cadre du baccalauréat STI2D Ressources particulières Contraintes clés du CdC Logiciel de CAO SolidWorks (Méca3D, SolidWorks Simulation) Logiciel de carte mentale (FreePlane) Logiciel de bureautique (Office 2010) Equipement de prototypage (Imprimante 3D, découpe laser, thermo formeuse, machines à CN ) Commande éventuelle de pièces La force de compactage sera au moins de 3000 N. Le volume utile du compacteur doit être de 25 litres minimum. Le chargement des déchets se fera par une section de hauteur minimum de 10cm et de largeur minimum de 35cm. Le système ne devra pas dépasser 20 kg. Le meuble d origine peut être modifié mais doit permettre l encastrement (dimensions et formes etérieures intactes de40cm 60cm 40cm). Le temps de compactage ne devra pas ecéder 45s. Le système de récupération des liquides aura une contenance minimum d un litre. L étanchéité du tiroir doit être assurée. Utilisation de SolidWorks et de Méca3d pour la modélisation mécanique

2 Élève 1 P1 : Dossier complet d avant-projet (éventuellement sous P2 : Calculs, simulations et mesures de comportement : o Calculs préliminaires (encombrements, détermination des sollicitations etérieures ) o Simulation des mouvements et des actions mécaniques P3 : Maquette numérique : o Choi de matériau o Rendu réaliste et mise en scène de la maquette 3D du produit P4 : Prototype Avantprojet de répartition des tâches Etudier, concevoir et epérimenter le système de verrouillage. Eclure tout risque de pincement. Effectuer l analyse des spécifications du CDCF associées au système de verrouillage Effectuer l analyse des spécifications du CDCF associées au système anti pincement Effectuer le choi pondéré de la solution retenue Simuler la résistance des pièces conçues face au efforts Simulation de la fabrication des pièces conçues Choi des matériau associés au simulations Réaliser la maquette numérique du système de détection, en lien avec les autres sousensembles du projet P1 : Dossier complet d avant-projet (éventuellement sous Élève 2 P2 : Calculs, simulations et mesures de comportement : o Calculs préliminaires (vitesses, couples, équations dynamiques ) o Simulation des mouvements et des actions mécaniques P3 : Maquette numérique : o Choi de matériau o Rendu réaliste et mise en scène de la maquette 3D du produit P4 : Prototype

3 Etudier, concevoir et implanter le système de déchargement des déchets et de récupération des liquides Effectuer l analyse des spécifications du CDCF associées au déchargement des déchets, de récupération des liquides et de l étanchéité (encombrement, rapports de réduction, ) Proposer plusieurs solutions Effectuer le choi pondéré de la solution retenue Réaliser la maquette numérique du système de transmission, en lien avec les autres sous-ensembles du projet Élève 3 P1 : Dossier complet d avant-projet (éventuellement sous P2 : Calculs, simulations et mesures de comportement : o Calculs préliminaires (masses, autonomie ) o Simulation de résistance P3 : Maquette numérique : o Choi de matériau o Simulation de fabrication o Rendu réaliste et mise en scène de la maquette 3D du produit P4 : Prototype Analyse, conception et epérimentation du système compacteur Effectuer l analyse des spécifications du CDCF associées au système compacteur Etude du système de compactage des déchets Lister et étudier les technologies associées à la mise en mouvement (transmission, motorisation ) Définir le moteur, de support moteur et le système de transmission Proposer plusieurs solutions Effectuer le choi pondéré de la solution retenue Proposer et epérimenter (ou simuler) un procédé d obtention pour tout ou partie du sous-ensemble Élève 4 P1/P2/P4

4 Élève 5 P1/P2/P4 Planning prévisionnel de projet Étapes du projet Date Butée Durée (h) Analyse du besoin 20 janvier Conception préliminaire (Eval.1) 3 février Réalisation de la maquette ou du prototype (Eval.2) 30 avril Préparation et soutenance orale 5 juin Durée totale en heures 70 Projet utilisable pour les O.S.I. NON

5 MPETENCES MOBILISEES O7 - IMAGINER UNE SOLUTION, REPONDRE A UN BESOIN Identifier et justifier un problème technique à partir de l analyse globale d un système (approche Matière - Énergie - Information) Proposer des solutions à un problème technique identifié en participant à des démarches de créativité, choisir et justifier la solution retenue Définir, à l aide d un modeleur numérique, les formes et dimensions d'une pièce d'un mécanisme à partir des contraintes fonctionnelles, de son principe de réalisation et de son matériau Définir, à l aide d un modeleur numérique, les modifications d'un mécanisme à partir des contraintes fonctionnelles O8 VALIDER DES SOLUTIONS TECHNIQUES Paramétrer un logiciel de simulation mécanique pour obtenir les caractéristiques d'une loi d'entrée/sortie d'un mécanisme simple Interpréter les résultats d'une simulation mécanique pour valider une solution ou modifier une pièce ou un mécanisme Mettre en œuvre un protocole d essais et de mesures, interpréter les résultats Comparer et interpréter le résultat d'une simulation d'un comportement mécanique avec un comportement réel O9 GERER LA VIE DU PRODUIT Epérimenter des procédés pour caractériser les paramètres de transformation de la matière et leurs conséquences sur la définition et l obtention de pièces Réaliser et valider un prototype obtenu par rapport à tout ou partie du cahier des charges initial Intégrer les pièces prototypes dans le système à modifier pour valider son comportement et ses performances INDICATEURS DE PERFORMANCE RETENUS POUR CHAQUE CANDIDAT Le besoin relatif au projet et les fonctions sont identifiés et justifiés Les critères du cahier des charges sont décodés et les principau points de vigilance relatifs au projet sont identifiés La démarche d'analyse du problème est pertinente Les grandes étapes d'une démarche de créativité sont franchies de manière cohérente Les moyens conventionnels de représentation des solutions sont correctement utilisés (croquis, schémas, ) Les contraintes de normes, propriété industrielle, brevets sont identifiées Les choi sont eplicités et la solution justifiée en regard des paramètres choisis La démarche de création est rationnelle Les contraintes fonctionnelles sont traduites de manière complète Les formes et dimensions sont compatibles avec le principe de réalisation, le matériau choisi et les contraintes subies Les modifications respectent les contraintes fonctionnelles La procédure de modification est rationnelle Les variables et les paramètres du modèle sont identifiés Leurs influences respectives sont identifiées Les scénarios de simulation sont identifiés Les paramètres influents sont identifiés L'interprétation des résultats de la simulation est pertinente Les modifications proposées sont cohérentes le protocole d'essai est justifié et adapté à l'objectif Les observations et mesures sont méthodiquement menés et les incertitudes de mesures estimées L'interprétation des résultats est cohérente et pertinente Les résultats de la simulation et les mesures sont corrélés L'analyse des écarts est méthodique L'interprétation des résultats est cohérente Les paramètres significatifs à observer sont identifiés Des conséquences pertinentes sont identifiées Le moyen de prototypage retenu d'une pièce est adapté à la partie du CDC à respecter Les caractéristiques à valider sont identifiées La corrélation des caractéristiques permet de valider le prototype par rapport au cahier des charges Les pièces prototypes s'insèrent dans le mécanisme Une procédure d'essai pertinente est définie L'essai est méthodiquement réalisé et le comportement du mécanisme relevé L'interprétation des résultats est cohérente