projet de dispositif collaboratif Collèges-Lycées pour la...

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

Mise en place d’un dispositif

collaboratif Collège/Lycée

Un double objectif visé dans

la collaboration

Objectif N°1

permettre à des élèves de 3ème de

réaliser des pièces 3D complexes

Mise en place d’un dispositif

collaboratif Collège/Lycée

Un double objectif visé dans

la collaboration

Objectif N°2

Permettre de rapprocher les

enseignants de collèges et du lycée

de secteur

Lycée

Collège

Technologie Inspection pédagogique régionale – 30 août 2011

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

Mise en place d’un dispositif

collaboratif Collège/Lycée

Résultat de l’investigation menée par le

CRTEC de Chelles.

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

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.

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.

2 1

3

4

Réalisation d’un support de

caméra orientable

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

Projet collège

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.

Quelles sont les modifications à apporter pour

adapter cette pièce au support de caméra ?

PROBLEMATIQUE

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

Exemple : en partenariat avec un lycée

Réalisation de la pièce en prototypage rapide

COUT DE REALISATION D’UNE

PIECE FAITE SUR PRODIGY

- Cout d’une cartouche de

MODELE : 350€

- 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€

Réalisation - Etude comparative

ENTREPRISE

- Coût des pièces plus élevé

- Difficulté d’amener des élèves pour observer la réalisation de la

pièce

LYCEE

- Coût des pièces limité au coût

matière

- Possibilité d’amener des élèves

pour observer la réalisation de la

pièce

- Développement d’un partenariat

Technologie Inspection pédagogique régionale – 30 août 2011

Mise en place d’un dispositif

collaboratif Collège/Lycée

Résultat de l’investigation menée par le

CRTEC de Choisy

Comment réaliser un boitier

permettant de recevoir ce

dispositif électronique?

La solution retenue par les élèves

La pièce réalisée

Achat d’une imprimante 3D

3Dindustrie :

16000 € 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.

CAD vision :

Imprimante à 18 500€ H.T.

Location de machine

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.

Sous-traitance

Lycée Mansart, 94420 La

Varenne, section BTS

Design de produits.

3d prod : prototypage rapide

Réalisation de petites séries

soit en frittage ou stéréo

lithographie

La 1e commande doit être réglée avant réalisation.

TOTAL TTC: 65 €

Mise en place d’un dispositif

collaboratif Collège/Lycée

Le choix du niveau au collège

Le programme de technologie précise:

• En 5ème et 4ème l’élève va acquérir des

compétences lui permettant de passer

progressivement de l’analyse à la

conception

• En 3ème le projet collectif conduit à la

réalisation d’un prototype

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.

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, thermo-

pieuse, cisaille) et de machine à commande

numérique principalement des fraiseuses.

Ces activités sont souvent chronophages au

vue des compétences visées

Un besoin de réaliser des pièces

Exemple de pièces difficilement

réalisable en collège

Faciliter le contact

Pour connaitre quel lycée contacter en fonction de la localisation du

collège.

BTS Conception de produits industriels

BTS Conception et industrialisation en microtechniques

BTS Développement et réalisation bois

BTS Conception de produits industriels

Lycée Louis Armand Nogent-sur-Marne 94130

Lycée Léonard de Vinci Melun 77000

Lycée Voillaume Aulnay-sous-Bois 93600

BTS Conception et industrialisation en microtechniques

Lycée Edouard Branly Créteil 94000

Lycée Jean Rostand Villepinte 93420

Lycée Frédéric Joliot-Curie Dammarie-les-Lys 77190

Lycée René Cassin Noisiel 77186

BTS Développement et réalisation bois

Lycée François Mansart Saint-Maur- 94100

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.

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…)

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

Organiser le suivi de la collaboration

Organiser le suivi de la collaboration

et également… Un site WEB consacré au dispositif

Organiser le suivi de la collaboration