4 Le BTS Conception des Processus de Ralisation
4. Le BTS Conception des Processus de Réalisation de Produits Séminaire de la Fédération des Industries Mécaniques Michel Rage & Dominique Taraud, le 8 octobre 2015 Titre de la présentation > date Page 1
BTS CPRP 2015 – Objectifs de la rénovation du BTS CPI Des objectifs spécifiques au BTS CPRP 1. Assumer les origines différentes des étudiants (baccalauréats technologiques et professionnels) 2. Acquérir une vraie culture de l’industrialisation des produits et des pièces mécaniques par un travail collaboratif 3. Élargir le champ d’application des compétences aux procédés additifs de réalisation 4. Centrer le cœur de métier sur l’optimisation de processus de réalisation en ouvrant vers des procédés « avancés » de réalisation 5. Couvrir les deux aspects de production série et unitaire de sous-ensembles 6. Utiliser, de façon assistée si nécessaire et en confrontation avec le réel chaque fois que cela est possible, les simulations numériques pour consolider les apprentissages et obtenir des résultats vérifiables 7. Maîtriser la communication y compris en langue anglaise Titre de la présentation > date Page 2
BTS CPRP 2015 – Compétences partagées Des compétences transversales partagées avec les autres BTS de la famille Compétences transversales C 1 S'intégrer dans un environnement professionnel, assurer une veille technologique et capitaliser l’expérience. C 2 Recher une information dans une documentation technique, dans un réseau local ou à distance. C 3 Formuler et transmettre des informations, communiquer sous forme écrite et orale y compris en anglais. C 4 S’impliquer dans un groupe projet et argumenter des choix techniques Titre de la présentation > date Page 3
BTS CPRP 2015 – Compétences métier 14 compétences métier (a : production unitaire ; b : série) C 5 Elaborer ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges fonctionnel. C 6 Interpréter un dossier de conception préliminaire. C 7 Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation d’un produit. C 8 Recenser et spécifier des technologies et des moyens de réalisation. C 14 C 15 Concevoir et définir, en collaboration ou en autonomie, tout ou partie d'un ensemble mécanique unitaire. Définir des processus de réalisation. Définir et mettre en œuvre des essais réels et simulés. Définir et organiser des environnements de travail. Proposer des améliorations technico-économiques et environnementales d’un processus de réalisation. Planifier une réalisation. Lancer et suivre une réalisation. C 16 Appliquer un plan qualité, un plan sécurité. C 9 C 10 C 11 C 12 C 13 Définir un protocole de contrôle Cb 17 en cours de production Réaliser, mettre au point et Ca 18 qualifier tout ou partie d’un Cb 18 ensemble mécanique unitaire Ca 17 Titre de la présentation > date Définir un plan de surveillance de la production d’une pièce Qualifier des moyens de réalisation en mode production Page 4
BTS CPRP série 2015 – Relations activités/tâches/compétences Activités Répondre à une affaire Tâches C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8 C 9 A 1 -T 1 1 1 3 2 2 1 2 3 3 2 2 2 2 3 3 2 1 2 3 3 2 3 2 3 3 3 2 2 2 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 3 2 3 1 1 1 1 1 1 3 1 3 3 3 1 2 1 3 1 A 1 -T 2 A 1 -T 3 A 1 -T 4 A 1 -T 5 A 2 -T 1 A 2 -T 2 Concevoir la production A 2 -T 3 A 2 -T 4 A 2 -T 5 A 2 -T 6 A 3 -T 1 Initialiser la production A 3 -T 2 A 3 -T 3 A 3 -T 4 A 3 -T 5 A 4 -T 1 A 4 -T 2 Gérer la réalisation A 4 -T 3 A 4 -T 4 A 4 -T 5 A 4 -T 6 A 4 -T 7 Titre de la présentation > date C 10 C 11 C 12 2 3 2 2 3 3 2 1 1 1 1 1 3 2 C 13 C 14 3 2 3 1 2 3 3 C 15 C 16 1 1 3 1 3 3 Ca 17 Ca 18 2 1 3 Page 5
BTS CPRP 2015 – Savoirs associés professionnels S 1 – DEMARCHE DE CONCEPTION ET GESTION DE PROJET S 1. 1 – Ingénierie système et analyse fonctionnelle Au niveau du BTS CPRP, l’approche de l’Ingénierie Système passe par la compréhension et l’exploitation de diagrammes Sys. ML qui servent à décrire les systèmes complexes. Les savoirs sont principalement liés au travail collaboratif. S 1. 2 – Organisation de l’entreprise industrielle L’acquisition de ces connaissances peut avantageusement se faire à l’occasion des stages industriels pour permettre à l’étudiant de situer son action au sein de l’entreprise et de visualiser l’organisation collaborative des différents services dans le déroulement des projets. S 1. 3 – Compétitivité des produits industriels L’acquisition des connaissances et compétences associées à la compétitivité des produits industriels s’inscrit dans la continuité de ces enseignements tels qu’ils sont proposés en STI 2 D. Ils se font essentiellement lors d’études de cas concrètes, de mini projets et des projets. S 2 – CHAINE NUMERIQUE S 2. 1 – Concept de « chaîne L’utilisation de cette chaîne numérique s’intègre naturellement dans un contexte numérique global permettant de créer, d’échanger, de stocker et de protéger toutes numérique » les informations numériques relatives à un projet, tel que les systèmes PDM ou PLM. En dehors de cas de simulation simples et/ou guidés, l’assistance d’un spécialiste est proposée pour la modélisation et l’exploitation de systèmes plus élaborés. Les simulations de modèles surfaciques sont exclues. Pour les simulations qui ne font pas partie du cœur de métier, les savoirs se limitent à l’identification des principaux types de données influentes et des paramètres de simulation. S 2. 2 – Simulation S 2. 3 – Outils de conception La maîtrise des fonctionnalités des outils de CAO 3 D est une compétence indispensable du métier de technicien BM. et représentation num. S 2. 4 – Représentations graphiques dérivées des maquettes numériques Les savoir-faire associés à ces représentations ne font pas l’objet d’enseignements spécifiques mais sont toujours contextualisés et mobilisés à l’occasion des rapports, compte-rendu et production de dossiers techniques. Titre de la présentation > date Page 6
BTS CPRP 2015 – Savoirs associés professionnels S 3 – COMPORTEMENT DES SYSTEMES MECANIQUES S 3. 1 – Modélisation des mécanismes Ces savoirs sont abordés sans l'usage de torseurs. S 3. 2 – Mouvements relatifs La cinématique du point s’applique à un solide en mouvement de rotation autour d’un axe fixe ou en mouvement de translation par rapport à un repère fixe donné. Les entre solides représentations graphique et analytique des positions, vitesses et accélérations se limitent aux cas de mouvements uniformes ou uniformément variés. S 3. 3 – Mouvements plans La notion de composition de mouvement s’applique à la génération des surfaces (machines à commande numérique multiaxes). S 3. 4 – Modélisation des actions mécaniques La représentation des actions mécaniques sous forme tensorielle est abordée en vue d’alimenter une simulation numérique. Seule l’écriture des composantes de forces et/ou de moments est demandée. S 3. 5 – Comportement mécanique des pièces et systèmes La résolution graphique se limite à l’étude des systèmes de solides soumis à 2 ou 3 actions modélisées par des glisseurs de supports non parallèles. La résolution analytique est exclusivement réalisée avec assistance informatique ou par exploitation de résultats (tableaux, graphes). S 3. 6 – Résistance des matériaux La détermination analytique des efforts de cohésion se fait dans les cas plans. Pour les cas simples (modèle poutre), la validation des résultats s'effectue par utilisation de formulaires ou à l'aide de logiciels de simulation. Pour les pièces ne relevant pas du modèle poutre, la validation des résultats exploite la simulation et/ou la mise en œuvre d'un logiciel volumique intégrant un module d’éléments finis. La discrétisation (en termes de taille et de type de maillage) du problème est donnée. S 3. 7 – Mécanique des fluides Ces savoirs sont liés au travail collaboratif (niveau taxonomique 1) Titre de la présentation > date Page 7
BTS CPRP 2015 – Savoirs associés professionnels S 4 – MATERIAUX ET TRAITEMENTS Il ne s’agit pas de proposer un apprentissage systématique des désignations et des caractéristiques de tous les matériaux mais d’amener les étudiants à identifier les éléments importants et les caractéristiques principales des familles de matériaux les plus employées (les aciers et fontes, les alliages d’aluminium et de cuivre, certains plastiques) et de recher le matériau adapté dans une base de données. L’accent sera mis sur les ordres de grandeur, les unités ainsi que les comparaisons entre matériaux. S 4. 1 – Structure et caractéristiques des matériaux S 4. 2 – Domaine d'utilisation Les transformations physiques et chimiques divers traitements de transformation et d’amélioration des caractéristiques des matériaux ne sont pas traitées dans ce et traitements des chapitre mais sont abordées dans le cours de Physique et Chimie. matériaux S 4. 3 – Interaction fonction matériau-géométrieprocédé-coût Il ne s'agit pas ici d'exiger un haut niveau d'optimisation mais de sensibiliser les étudiants au choix de matériau en prenant en compte l'ensemble des contraintes fonctionnelles d’une pièce. Ces savoirs sont liés au travail collaboratif. S 5 – TECHNOLOGIE DES MECANISMES S 5. 1 – Construction mécanique Ce savoir est relatif aux éléments de transmission de puissance avec transformation de mouvement et aux capteurs, pour une éventuelle utilisation dans la conception de porte-pièces spécifiques ou d’outillages d’assemblage comportant de tels éléments. S 5. 2 – Conception des PP et outillages d’assemblage La connaissance des solutions standard permet de préconiser leur utilisation autant que possible (en apportant les modifications strictes nécessaires à l’adaptation au poste de travail). Ces savoirs permettent l’optimisation de l’utilisation des moyens à partir d’une association de solutions constructives. S 5. 3 – Conception des outils et porte-outils Titre de la présentation > date Page 8
BTS CPRP 2015 – Savoirs associés professionnels S 6 – SPECIFICATION ET PROCESSUS DE CONTROLE S 6. 1 – Spécifications des produits L'identification des zones d'écart tolérées et plus généralement la lecture des spécifications doit être complètement maîtrisée. L’écriture est limitée aux spécifications d'aptitude à l'emploi des outils, porte-outils et porte-pièces, ainsi qu'à la détermination des spécifications de fabrication. S 6. 2 – Instruments, outillages et protocoles de contrôle En lien avec le chapitre S 8. 1 -3 Définition des processus de contrôle. En lien avec le chapitre S 4 -1 Structure et caractéristiques des matériaux. S 6. 3 – Typologie des contrôles S 6. 4 – Qualification des processus de contrôle Niveau d’information seulement pour l’option unitaire S 7 – TECHNOLOGIE DES PROCEDES S 7. 1 – Procédés de génération de volumes Elaboration des pièces métalliques ou en polymères, particularités des procédés additifs. S 7. 2 – Procédés de génération de surfaces (2ème transformation) Enlèvement de matière par cisaillement , abrasion, découpage, électroérosion, électrochimie. S 7. 3 – Procédés de génération de volumes (2ème transformation) Procédés concernés par ce savoir : déformation plastique des tôles, procédés d’obtention de pièces composites et polymères autre que celles obtenues par le procédé d’injection plastique. S 7. 4 – Machines Ces savoirs s’appliquent aux machines associées aux procédés du chapitre S 7. 2 et S 7. 3 S 7. 5 – Assemblage et parachèvement Procédés d’assemblage et de finition courants Titre de la présentation > date Page 9
BTS CPRP 2015 – Savoirs associés professionnels S 8 – CONCEPTION DES PROCESSUS DE REALISATION S 8. 1 – Stratégies Processus d’usinage et de contrôle S 8. 2 – Paramètres de génération des entités Outils logiciels pour le choix et la détermination des grandeurs techniques : effort de coupe, déformations, conditions de coupe, régimes d’usinage par étincelage, temps de fabrication … en utilisant des bases de données des constructeurs ou fournisseurs ou des logiciels spécifiques. S 8. 3 – CFAO En lien avec le chapitre S 2. 1 relatif au concept de chaîne numérique S 8. 4 – Qualification des processus En lien avec les chapitres S 6. 1 et S 6. 2 relatifs à la spécification des produits. S 8. 5 – Méthodes d’expérimentation Pour les essais par les plans d’expérience, on se limite aux cas simples mettant en œuvre des méthodes permettant de sélectionner et d’ordonner les essais afin d'identifier, à moindres coûts, les effets des paramètres sur la réponse du produit. S 8. 6 – Estimation des coûts des processus Titre de la présentation > date Page 10
S 9 – GESTION DE PRODUCTION, QUALITE BTS CPRP 2015 – Savoirs associés professionnels S 9. 1 – Planification - ordonnancement S 9. 2 – Suivi S 9. 3 – Organisation de la production Savoir limité aux connaissances nécessaires à l’utilisation ou à l’exploitation de données issues de : • logiciel de gestion intégré ( « ERP » ) ; • calcul de temps (logiciel) ; • logiciel de planning. L’utilisation d’un tableur est suffisante. Outils d’analyse limités à : remue-méninges, acquisition de données (QQOQCP), diagramme causes-effet (approche 5 M), cartes de maîtrise du processus, indicateurs de maîtrise du processus (capabilité court terme et long terme). S 9. 4 – Qualité S 10 – SECURITE, ERGONOMIE, ENVIRONNEMENT S 10. 1 – Sécurité au travail S 10. 2 – Ergonomie des postes de travail Ces savoirs correspondent à ceux de la préparation au PRAP (Prévention des Risques liés à l’Activité Physique). Niveau taxonomique 2 S 10. 3 – Environnement 11 – DEMARCHES DE MISE EN ŒUVRE DE PROCESSUS S 11. 1 – Cinématiques et procédés particuliers Multiaxes, UGV en lien avec les chapitres 7 et 8 S 11. 2 – Démarches particulières de contrôle de processus Analyse vibratoire, contrôle de géométrie (niveau 2) Titre de la présentation > date Page 11
BTS de la mécanique: les activités professionnelles Un horaire d’enseignement professionnel globalisé, réparti au niveau de l’établissement… 1ère année 5. Enseignement professionnel STI 2ème année Semaine a + b + c (2) Année (3) 20 6 (6) + 3 + 11 600 20 6 (6) + 3 + 11 720 4, 5 + 3 + 11 EP en langue vivante étrangère en co intervention 1 + 0 + 0 EP en mathématiques en co intervention 0, 5 + 0 + 0 (6) : Dont une demi-heure de co-enseignement Mathématiques et STI et une heure de co-enseignement STI et Anglais Titre de la présentation > date Page 12
BTS CPRP série 2015 – Relations tâches/compétences/épreuves Activités Répondre à une affaire Concevoir la production Initialiser la production Gérer la réalisation Tâches C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8 C 9 C 10 C 11 C 12 C 13 C 14 C 15 C 16 A 1 -T 1 1 3 3 1 Ca 17 Ca 18 A 1 -T 2 1 2 2 3 1 1 3 A 1 -T 3 3 1 3 A 1 -T 4 2 2 3 A 1 -T 5 3 3 1 1 3 2 1 A 2 -T 1 2 3 1 3 1 A 2 -T 2 2 3 3 1 2 3 2 A 2 -T 3 A 2 -T 4 1 2 3 1 3 2 A 2 -T 5 2 2 3 A 2 -T 6 3 2 1 1 2 1 1 A 3 -T 1 3 1 A 3 -T 2 2 3 2 A 3 -T 3 3 2 1 2 3 A 3 -T 4 1 3 A 3 -T 5 1 3 A 4 -T 1 2 1 3 1 A 4 -T 2 2 1 2 2 3 1 A 4 -T 3 2 2 3 3 A 4 -T 4 2 2 2 2 1 3 1 A 4 -T 5 3 2 3 A 4 -T 6 3 A 4 -T 7 3 U 4 conception préliminaire U 5 projet industriel U 61 projet collaboratif U 62 gestion et suivi de réalisation en entreprise Titre de la présentation > date Page 13
BTS CPRP 2015 – Organisation des épreuves E 1: Culture générale expression U 1: Culture générale expression Écrit 4 h 3 E 2: LV étrangère anglais U 2: LV étrangère anglais CCF (x 2) 2 U 31: Mathématiques CCF (x 2) 2 U 32: Physique Chimie CCF (x 2) 2 U 41: Conception préliminaire Écrit 6 h 6 U 51: Projet … Pratique et orale 8 45 min. E 3: Mathématiques et Physique Chimie E 4: Conception préliminaire E 5: Projet industriel de conception et d’initialisation de processus E 6: Réponse à une affaire – gestion de réalisation Titre de la présentation > date U 61: Projet collaboratif d’optimisation CCF 3 U 62: gestion et suivi de réalisation en entreprise CCF 3 Page 14
BTS CPRP 2015 – Epreuve U 62 – Projet collaboratif OBJECTIF Collaborer avec un spécialiste de la conception pour optimiser la conception d’une pièce mécanique. ORGANISATION Projet industriel réel ou adapté Mécanisme Coefficient : 3 Durée: 20 heures Evaluation : • CCF (20 min) • Epreuve orale • Présentation collective • Soutenance individuelle Pièce ou ensemble à optimiser Groupe BTS CPRP Groupe BTS conception, procédé (ou industriel ou enseignant) Pièce ou ensemble optimisée Titre de la présentation > date Page 15
BTS CPRP 2015 – Organisation des épreuves 1ère année 2ème année U 4 Conception préliminaire EP U 5 Projet industriel Projet Collaboratif U 61 : Projet collaboratif U 62 : Gestion et suivi de réalisation en entreprise Stage industriel Titre de la présentation > date ECA EP CCF Page 16
Merci de votre attention. Titre de la présentation > date 17 Page 17
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