projet de dispositif collaboratif Collèges-Lycées pour la réalisation de pièces en prototypage rapide dans le cadre de l enseignement de la

Transcription

1 projet de dispositif collaboratif Collèges-Lycées pour la réalisation de pièces en prototypage rapide dans le cadre de l enseignement de la technologie au collège Technologie Inspection pédagogique régionale Octobre 2011

2 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée Un double objectif visé dans la collaboration Objectif N 1 permettre à des élèves de 3 ème de réaliser des pièces 3D complexes

3 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée Collège Un double objectif visé dans la collaboration Lycée Objectif N 2 Permettre de rapprocher les enseignants de collèges et du lycée de secteur

4 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée Quatre possibilités ont été étudiés pour permettre à des collégiens de réaliser des pièces en prototypage rapide Acquérir des machines Louer des machines Faire sous traiter les prototypes par des entreprises spécialisées. Faire sous traiter les prototypes par des lycées équipés de ces machines. Technologie Inspection pédagogique régionale 30 août 2011

5 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée Résultat de l investigation menée par le CRTEC de Chelles. Technologie Inspection pédagogique régionale 30 août 2011

6 Qu est-ce que le prototypage rapide? La notion de PROTOTYPAGE RAPIDE signifie : fabrication rapide de modèles et prototypes Il s agit de restituer physiquement des objets à partir de modèles C.A.O 3D le plus rapidement possible

7 Le prototypage rapide permet de gagner du temps et de l argent dans le temps de développement d un produit Il permet de valider les formes d une pièce, sa solidité, son ergonomie, avant même d avoir réalisé les outillages de mise en série.

8 Technologie : dépôt de fil d ABS fondu Le fils d A.B.S. est chauffé, puis déposé par couche successives en fonction de la pièce modélisée.

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10 Projet collège Dans le cadre d un projet «cinéma», une scène doit être filmée en travelling. Il s agit donc de créer un support s adaptant sur un véhicule radiocommandé et capable d accueillir une caméra. Celui-ci devra également être orientable à distance suivant 2 axes. Réalisation d un support de caméra orientable

11 Réalisation d un support de caméra orientable Projet collège

12 Situation de départ Une première pièce a été conçue et réalisée en prototypage rapide mais s est avérée insatisfaisante au moment de l assemblage avec le support de caméra. PROBLEMATIQUE Quelles sont les modifications à apporter pour adapter cette pièce au support de caméra?

13 Conception numérique au collège: Les élèves disposent du fichier 3D de la pièce actuellement insatisfaisante. A l aide d un logiciel de conception, ils doivent apporter les modifications nécessaires (dimensions, forme, ) Ils doivent élaborer un protocole de test afin de vérifier la faisabilité et la compatibilité avec le support de caméra

14 Exemple : en partenariat avec un lycée

15 Réalisation de la pièce en prototypage rapide

16 COUT DE REALISATION D UNE PIECE FAITE SUR PRODIGY - Cout d une cartouche de MODELE : Cout d une cartouche de SUPPORT : 350 Réalisation du prototype dessiné par les élèves - 6% de la cartouche MODELE soit : 21-3% de la cartouche SUPPORT soit : 10,5 Coût matière : 31,5

17 Réalisation - Etude comparative ENTREPRISE LYCEE - Coût des pièces plus élevé - Coût des pièces limité au coût matière - Difficulté d amener des élèves pour observer la réalisation de la pièce - Possibilité d amener des élèves pour observer la réalisation de la pièce - Développement d un partenariat

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19 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée Résultat de l investigation menée par le CRTEC de Choisy Technologie Inspection pédagogique régionale 30 août 2011

20 Comment réaliser un boitier permettant de recevoir ce dispositif électronique?

21 La solution retenue par les élèves

22 La pièce réalisée

23 Achat d une imprimante 3D CAD vision : Imprimante à H.T. 3Dindustrie : TTC une imprimante 3D avec formation. 3D solution : L'imprimante 3D Solido coute entre 8 et environ 12K en fonction du pack matériau choisi. Pour les fraiseuses Roland le cout va de 3 à environ 30K en fonction du modèle.

24 Infralease et CADVISION associent leurs compétences afin de proposer une offre d imprimantes 3D prototypage en location à partir de 410 HT par mois sur 36 mois. Location de machine

25 Sous-traitance 3d prod : prototypage rapide Réalisation de petites séries soit en frittage ou stéréo lithographie Lycée Mansart, La Varenne, section BTS Design de produits. TOTAL TTC: 65 La 1 e commande doit être réglée avant réalisation.

26 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée Le choix du niveau au collège Le programme de technologie précise: En 5 ème et 4 ème l élève va acquérir des compétences lui permettant de passer progressivement de l analyse à la conception En 3 ème le projet collectif conduit à la réalisation d un prototype

27 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée La conception au collège La conception permet d obtenir une modélisation 3D des pièces à réaliser Quelque collèges utilisent le logiciel SolidWorks, le logiciel principalement utilisé est Google SketchUp.

28 Mise en place d un dispositif collaboratif Collège/Lycée La réalisation au collège La réalisation est principalement faite à partir du façonnage de matériaux plastiques en feuilles. Les procèdes de façonnages combinent l utilisation d outils artisanaux (perceuse, scie circulaire, thermopieuse, cisaille) et de machine à commande numérique principalement des fraiseuses. Ces activités sont souvent chronophages au vue des compétences visées

29 Un besoin de réaliser des pièces

30 Exemple de pièces difficilement réalisable en collège

31 BTS Conception de produits industriels BTS Conception et industrialisation en microtechniques BTS Développement et réalisation bois Faciliter le contact Pour connaitre quel lycée contacter en fonction de la localisation du collège. BTS Conception de produits industriels Lycée Louis Armand Nogent-sur-Marne Lycée Léonard de Vinci Melun Lycée Voillaume Aulnay-sous-Bois BTS Conception et industrialisation en microtechniques Lycée Edouard Branly Créteil Lycée Jean Rostand Villepinte Lycée Frédéric Joliot-Curie Dammarie-les-Lys Lycée René Cassin Noisiel BTS Développement et réalisation bois Lycée François Mansart Saint-Maur

32 Préparer une première rencontre Contacter les professeurs de lycées et de collèges. Organiser une rencontre. Animer la rencontre (présentation des contenus de l enseignement au collège et au lycée). Montrer les supports et les démarches pédagogiques utilisés au collège et au lycée.

33 Fournir un cadre de travail En définissant les capacités de réalisation, dans le cadre des enseignements "ordinaires" des élèves et étudiants concernés, en terme de dimension, de masse des pièces à réaliser, de quantité et de calendrier. En définissant les livrables, par les collégiens d'une part et par les étudiants d'autre part (type de fichiers, finitions )

34 Organiser le suivi de la collaboration En proposant des organisations permettant de faire bénéficier à un maximum d élève de cette collaboration. L ensemble des points évoqués seront précisés dans une convention qu un groupe de pilotage est en train de rédiger

35 Organiser le suivi de la collaboration

36 Organiser le suivi de la collaboration et également Un site WEB consacré au dispositif

37 Organiser le suivi de la collaboration