3 Le BTS Fonderie et le BTS Forge

3. Le BTS Fonderie et le BTS Forge Séminaire de la Fédération des Industries Mécaniques Michel Rage & Dominique Taraud, le 8 octobre 2015 Titre de la présentation > date Page 1

Le dispositif de formation Forge & Fonderie 11 BTS FORGE 1 Nogent S/Oise (60) BTS FONDERIE 1 Armentières (59) 2 Nogent S/Oise (60) 3 Charleville ( 08) 4 Nancy (54) 5 Vierzon (18) 6 Lyon ( 69) 7 Tarbes (65) Titre de la présentation > date 33 1 2 4 55 66 77 2 Page 2

A 1 PARTICIPER A LA REPONSE D’UN CLIENT A 2 CONCEVOIR LES MOYENS DE PRODUCTION A 3 INDUSTRIALISER LA PRODUCTION Titre de la présentation > date 3 Page 3

A 4 GERER LA PRODUCTION Titre de la présentation > date 4 Page 4

RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE Titre de la présentation > date 5 Page 5

RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE Titre de la présentation > date 6 Page 6

RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE Titre de la présentation > date 7 Page 7

RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE Titre de la présentation > date 8 Page 8

A 1 PARTICIPER A LA REPONSE D’UN CLIENT A 2 CONCEVOIR LES MOYENS DE PRODUCTION A 3 INDUSTRIALISER LA PRODUCTION Titre de la présentation > date 9 Page 9

A 4 GERER LA PRODUCTION Titre de la présentation > date 10 Page 10

Pour ces 2 BTS : BTS FONDERIE et BTS FORGE Un référentiel d’Activités Professionnelles RAP qui précise n la typologie d’entreprises différente ; n les contextes et environnements industriels spécifiques ; n les procédés, matériels, matière d’œuvre, des processus à distinguer, à caractériser ; n les données et un environnement de travail identifiés ; n les productions attendues , nombreuses variées en quantité et qualité ; n les résultats attendus différentiés. Titre de la présentation > date Page 15

BTS FONDERIE BTS FORGE Mise en œuvre : n alliages ferreux (fontes, aciers…) ; n alliages légers (base aluminium, magnésium) ; n alliages cuivreux (bronze, laiton, cuproaluminium) ; n alliages de zinc (kayem, zamak, …) ; n autres métaux non ferreux. n n n alliages ferreux ; alliages d’aluminium ; alliages de titane ; alliages cuivreux ; alliages de nickel ; alliages de magnésium. Procédés : n moulage main, n moulage mécanisé, n moulage en moule métallique, coulée gravitaire ou coulée sous pression n obtention de pièces mécaniques par moulage en cire perdue, n moulage d’art. Titre de la présentation > date n n n Forge libre, Estampage, Laminage d'ébauches, Forgeage sur presses horizontales, Extrusion, Frappe à froid, Page 16

BTS FORGE&FONDERIE 2015 – Objectifs de la rénovation du BTS Des objectifs communs au BTS FORGE et au BTS FONDERIE, réponse en écho à la demande de la profession , (cf. rapport d’opportunité présenté en CPC) 1. Acquérir une vraie culture de l’industrialisation, par un travail collaboratif (apport des règles métiers en phase de conception), par un renforcement des techniques et méthodes de définition des processus d’industrialisation, des techniques de gestion et suivi des réalisations. 2. Augmenter les compétences relatives à l’étude des pièces : définition, moulage (fonderie), mise en forme (forge) 3. Conforter l’utilisation des simulations numériques et des expérimentations pour consolider les acquis et obtenir des résultats permettant d’optimiser la conception et l’industrialisation des produits de forge ou de fonderie. 4. Développer une culture scientifique et technique des procédés et techniques de fonderie. Renforcer l’usage de l’anglais. 5. Donner du sens aux enseignements de sciences physique et de chimie (connaissances et méthodes expérimentales) vis à vis des essais et traitements des pièces et des matériaux de fonderie. 6. Elargir la conception des produits à la conception des outillages de forge ou de fonderie. Titre de la présentation > date Page 17

BTS FORGE FONDERIE – Compétences partagées Des compétences partagées avec les autres BTS de la filière mécanique Compétences transversales C 1 S'intégrer dans un environnement professionnel, assurer une veille technologique et capitaliser l’expérience. C 2 S’informe, se documenter, recher une information, en local ou à distance. C 3 Communiquer sous forme écrite et orale y compris en anglais. C 4 S’impliquer ou coordonner un groupe projet et argumenter des choix techniques Titre de la présentation > date Page 18

BTS FONDERIE 2015 – Compétences métier BTS FONDERIE : 15 compétences métier C 5 C 6 C 7 C 8 C 9 C 10 C 11 C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 C 17 C 18 C 19 Interpréter un dossier de conception préliminaire Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation de pièces de fonderie Recenser et spécifier des technologies et les moyens de réalisation Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges fonctionnel Concevoir, définir numériquement et prototyper tout ou partie des outillages de fonderie Définir des processus de réalisation Définir et mettre en œuvre des essais réels et/ou simulés permettant de qualifier un processus, un outillage de fonderie Définir et organiser les environnements d’un secteur de production Définir des procédures de surveillance du secteur de production Proposer des améliorations technico économiques et environnementales au processus de réalisation Planifier une réalisation (besoins humains et matériels) Lancer et suivre une réalisation Qualifier des moyens de réalisation en mode production Participer à la mise au point, qualifier un produit de fonderie Appliquer un plan qualité, un plan sécurité et de respect de l’environnement Titre de la présentation > date Page 19

BTS FORGE 2015 – Compétences métier C 5 C 6 C 7 C 8 C 9 C 10 C 11 C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 C 17 C 18 C 19 C 20 BTS FORGE: 16 compétences métier Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges Interpréter un cahier des charges Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation de composants forgés Recenser et spécifier les technologies et les moyens de réalisation Concevoir et définir, à l'aide d'un logiciel de CAO, le composant forgé Définir des processus de réalisation à l’aide d’un logiciel de CAO Définir et mettre en œuvre des simulations permettant de valider un processus Définir tout ou partie de l'outillage à l'aide d'un logiciel de CAO Définir et mettre en œuvre des essais réels permettant de valider un processus Définir, organiser et planifier une réalisation Définir un plan de surveillance de la réalisation d’un produit forgé Proposer des améliorations (techniques, économiques, environnementales) du processus de réalisation Qualifier les moyens de réalisation lors d'une production Industrialiser et suivre une production Animer une équipe Appliquer un plan qualité, sécurité et de respect de l’environnement Titre de la présentation > date Page 20

BTS FONDERIE 2015 – Savoirs associés professionnels Des savoirs partagés avec les autres BTS , amendés, complétés Pour LE BTS FONDERIE : S 1 INGENIERIE SYSTEME ET ANALYSE FONCTIONNELLE S 1. 1 Ingénierie système, analyse fonc tionnelle S 1. 2 Organisation de l’entreprise indus trielle S 1. 3 Compétitivité des produits indus triels S 1. 4 Développement durable, éco conception S 2 CHAINE NUMERIQUE S 2. 1 Concept de « chaîne numérique » S 2. 2 Outils de simulation pour la conception de produits de fonderie S 2. 3 Outils de conception et repré sentation numériques S 2. 4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériques S 2. 5 Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie S 3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUES S 3. 1 Modélisation des mécanismes, grandeurs, unités S 3. 2 Comportement mécanique des pièces et systèmes S 3. 3 Résistance des matériaux S 3. 4 Mécanique des fluides Titre de la présentation > date Page 22

BTS FORGE 2015 – Savoirs associés professionnels Des savoirs partagés avec les autres BTS , amendés, complétés S 3 MÉCANIQUE APPLIQUÉE À LA MATIÈRE, À LA PIÈCE FORGÉE, À L’OUTILLAGE ET A LA MACHINE Grandeurs, unités, FONCTIONNELLE erreurs de mesure ou de calcul S 1 INGENIERIE ET ANALYSE S 3. 1 SYSTEME Sollicitations et comportement mécaniques de la matière S 1. 1 S 3. 2 Ingénierie système, analyse fonc tionnelle S 3 2 1 Sollicitations simples S 1. 2 Organisation de l’entreprise indus trielle S 3 2 2 Déformation vitesse de déformation S 1. 3 Compétitivité des produits et indus triels Adaptation sur S 3 2 3 Comportement la matière (Rhéologie) S 1. 4 Développement durable, écode conception S 3 en forge S 2 CHAINES 3. 3 NUMERIQUE Actions de contact S 3 4 1 Pressions de contact S 2. 1 Concept de « chaîne numérique » Modélisation du frottement au coursdedefonderie la déformation S 2. 2 Outils. S 3 4 2 de simulation pour la conception de produits (Tribologie) S 2. 3 Outilsplastique de conception et repré sentation numériques Cinématique S 3. 4 S 2. 4 Représentations graphiques déri vées des maquettes numériques Dynamique des solides S 3. 5 S 2. 5 Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie S 3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUES S 2 CHAINE Modélisation NUMERIQUEdes mécanismes, grandeurs, unités S 3. 1 Concept de « chaîne numérique S 3. 2 S 2. 1 Comportement mécanique des pièces » et systèmes Adaptation sur Simulation numérique du forgeage S 3. 3 S 2. 2 Résistance des matériaux S 2 en forge Outils de S 3. 4 S 2. 3 Mécanique desconception fluides et de représentation numérique Représentations graphiques déri vées des maquettes numériques S 2. 4 Règles et incidences du tracé des pièces de forge S 2. 5 Titre de la présentation > date Page 23

BTS FONDERIE 2015 – Savoirs associés professionnels Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent dans le champ professionnel de la FONDERIE S 4 MATERIAUX ET TRAITEMENTS S 4. 1 Caractéristiques des matériaux S 4. 2 Elaboration des matériaux de fonderie S 4. 3 Structure des métaux et alliages S 4. 4 Essais et traitement des matériaux et outillages S 5 ETUDE DES OUTILLAGES S 5. 1 Conception des outillages S 6 SPECIFICATIONS ET PROCESSUS DE CONTROLE S 6. 1 Spécification des produits S 6. 2 Instruments, outillages et proto coles de contrôle S 6. 3 Typologie des contrôles S 7 TECHNOLOGIE DES PROCEDES S 7. 1 Prototypage rapide (outillages et pièces) S 7. 2 Procédés de fonderie S 7. 3 Machines et environnement de production S 8 CONCEPTION DE PROCESSUS DE FONDERIE S 8. 1 Choix et stratégies S 8. 2 Paramètres de production S 8. 3 Simulation de fonderie S 8. 4 Qualification des processus S 8. 5 Méthodes d’expérimentation Titre de la présentation >des date coûts des proces sus S 8. 6 Estimation Page 24

BTS FORGE 2015 – Savoirs associés professionnels Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent dans le champ professionnel de la FORGE S 5. 1 S 5. 2 S 5. 3 S 5. 4 S 5. 5 S 6. 1 S 6. 2 S 6. 3 S 7. 1 S 7. 2 S 7. 3 S 7. 4 S 7. 5 S 7. 6 CHOIX DES MACHINES, ET ETUDE DES OUTILLAGES Energétique Mécanique des chocs Calcul d’engin Conception des outillages Hyperstaticité et mobilité des mécanismes appliqués aux outillages SPÉCIFICATION ET PROCESSUS DE CONTRÔLE Spécifications des produits Instruments, outillages et protocoles de contrôle Typologie des contrôles TECHNOLOGIE DES PROCÉDÉS DE FORGE Forge libre S 8 CONCEPTION DES PROCESSUS DE FORGE Estampage S 8. 1 Déformation plastique dans l'étude des processus Laminage d'ébauches Chauffage Forgeage sur presses horizontales S 8. 2 S 8. 3 Débit des lopins Extrusion S 8. 4 Adaptation des pièces aux procédés Frappe à froid S 8. 5 Opérations de forge libre S 8. 6 Opérations d'estampage S 8. 7 Ebauches laminées S 8. 8 Opérations sur presses horizontales S 8. 9 Opération d'extrusion S 8. 10 Parachèvement Titre de la présentation > date Page 25

BTS FORGE & FONDERIE – Savoirs associés professionnels Des savoirs communs aux BTS et qui se spécialisent dans le contexte des entreprise et industries de la fonderie S 9 GESTION DE PRODUCTION ET QUALITE S 9. 1 Planification – Ordonnancement S 9. 2 Suivi S 9. 3 Organisation de la production S 9. 4 Qualité S 10 SECURITE ERGONOMIE ET ENVIRONNEMENT S 10. 1 Sécurité au travail S 10. 2 Ergonomie des postes de travail S 10. 3 Environnement Titre de la présentation > date Page 26

BTS FORGE & FONDERIE 2015 – Epreuve U 61 – Projet collaboratif OBJECTIF Collaborer avec un spécialiste de la conception, de la réalisation unitaire ou de série pour optimiser la conception d’une pièce de fonderie ou de forge ORGANISATION Projet industriel réel ou adapté Mécanisme, pièce Coef: 3 Durée: 20 heures Evaluation: • CCF (20 min) • Epreuve orale • Présentation collective • Soutenance individuelle Pièce à optimiser Groupe BTS FONDERIE et/ou FORGE (ou industriel ou enseignant) Groupe BTS CPI et/ou BTS CRPR Pièce optimisée Titre de la présentation > date Page 30

BTS FONDERIE – Epreuve U 61 – Projet collaboratif RECONCEPTION D’UNE PIÈCE MÉCANO SOUDÉE Pièce mécano soudée extraite d’un projet industriel Pièce à optimiser Analyse fonctionnelle et topologique de la pièce Conception des formes et dimensions de la pièce obtenue en fonderie Simulation et vérification de ses performances Travail collaboratif de conception Pièce optimisée Titre de la présentation > date Magazine Fonderie de Mai 2015 Page 31

BTS FONDERIE 2015 – Epreuve U 5 – Projet Industriel EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE Définition et simulation d’une pièce de fonderie d’un projet industriel de conception détaillée Impression 3 D du moule sur machine PROMETAL Pièce à valider Moule sable et pièce proto Prototypage d’une pièce vraie matière vrai procédé Pièce et procédé validée Titre de la présentation > date Magazine Fonderie de Mai 2015 Page 32

BTS FORGE – Epreuve U 61 – Projet collaboratif RECONCEPTION D’UNE PIÈCE USINÉE Pièce usinée extraite Pièce à optimiser Analyse fonctionnelle et topologique de la pièce Etude des causes de rupture Travail collaboratif de conception Pièce optimisée Titre de la présentation > date Magazine Fonderie de Mai 2015 Page 33

EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE BTS FORGE 2015 – Epreuve U 5 – Projet Industriel Définition et simulation d’une pièce de forge d’un projet industriel de conception détaillée Pièce à valider Conception des formes et dimensions de la pièce obtenue en forge Conception de l’outillage en lien avec le BTS CPRP Simulation du procédé Etude et réalisation de l’outillage Pièce et procédé validée Titre de la présentation > date Magazine Fonderie de Mai 2015 Page 34

Merci de votre attention. Merci aux professionnels qui nous accompagnent dans cette rénovation Merci aux équipes d’enseignants des lycées concernés qui collaborent à l’écriture de ces référentiels de BTS FORGE et de BTS FONDERIE Titre de la présentation > date 36 Page 36