Prépa Sciences +Aubenas, Privas,

Bourg Saint-Andéol Présentation et Découverte des

Sciences de l’Ingénieur en CPGEPar J. KUCHLER

Prof de SII à la CPGE de St-Denis

www.prepasaintdenis.comwww.sii-en-cpge-annonay.e-monsite.com

Programme de la séance :

Les Ingénieurs face aux défis du 21e SiècleLes S.I.I. en CPGE

Programme – Méthode de travail et Evaluation

Travail sur l’évolution d’un système

Les Ingénieurs face aux défis du 21e Siècle…

•L’accès à l’eau•L’accès à l’énergie•La valorisation des déchets•L’accès au transport•L’accès à l’information•L’accès à la santé

L'enseignement de sciences industrielles permet d'aborder avec méthode et rigueur l'analyse de réalisations industrielles.

Les Ingénieurs face aux défis du 21e siècle…En 2050, plus de 9 Milliards de personnes sur

terre…

Source : Population Division of the Economic and Social Affairs of the United Nations Secretariat(2007), World population Prospects: the 2006 Revision, Highlights New York United Nations

Les Ingénieurs face aux défis du 21e siècle…Majoritairement concentrées en zones urbaines

(70%)…

Source : Population Division of the Economic and Social Affairs of the United Nations Secretariat(2007), World population Prospects: the 2006 Revision, Highlights New York United Nations - Urban and Rural Areas 2007

Les Ingénieurs face aux défis du 21e siècle… Vidéo….

Les S.I.I. en CPGE…La filière PCSILes systèmes du LaboL’évaluation aux concours

Pour passer les concours d’entrée aux grandes écoles, il existe trois parcours distincts. Il est très important de savoir que les différentes filières conduisent pour l’essentiel aux

mêmes écoles…

Le choix d'une filière se fait en deux étapes.

La première année : l'enseignement de première année propose trois filières au choix :

MPSI : mathématiques physique et Sciences de l'Ingénieur, PCSI : physique, chimie et Sciences de l'Ingénieur, PTSI : physique technologie et Sciences de l'Ingénieur. 

À l'issue du premier trimestre, les élèves font des choix d'options qui déterminent leur orientation en deuxième année :

 Les classes PC  (physique, chimie). Elles se caractérisent par une formation d'excellence en physique et en chimie, mais avec une approche expérimentale.

Les classes PSI (physique et sciences de l'ingénieur). Elles donnent la priorité à l'approche expérimentale du réel, avec au programme : physique, maths, sciences industrielles, mécanique et automatique, chimie... Les grandes écoles, par les concours communs polytechniques, Mines-Ponts, Centrale-Supélec, leur réservent de plus en plus de places.

Les SII en CPGE…

Les SII en CPGE…La filière PCSI PSIL'enseignement des sciences industrielles pour l'ingénieur permet d'aborder avec méthode et rigueur l'analyse et la critique de réalisations industrielles.Les finalités de cet enseignement sont de développer les capacités et les connaissances pour : analyser des réalisations industrielles en conduisant l'analyse

fonctionnelle, décrivant le fonctionnement avec les outils de la communication technique et en conduisant l'analyse structurelle des blocs fonctionnels principaux (architecture et composants) ;

modéliser des mécanismes ou des automatismes, en choisissant un modèle adapté aux objectifs, en formulant les hypothèses nécessaires ;

vérifier ou valider les performances globales d'un système industriel et le comportement de certains constituants en proposant une modélisation adaptée et en formulant les hypothèses nécessaires ;

revenir, si nécessaire, sur la modélisation retenue en comparant les comportements de différentes solutions par simulation de modèles de mécanismes et d’automatismes.

d'imaginer des solutions par l'association de blocs fonctionnels répondant à un besoin exprimé.

communiquer des résultats en s’appuyant sur la maîtrise d'outils fondamentaux de la mécanique, de l’automatique, ainsi que sur les connaissances de base des technologies associées.

Les SII en CPGE…La filière PCSI PSI

Les deux années d'enseignement des Sciences Industrielles pour l'Ingénieur en CPGE sont donc les deux premières d'un cycle de formation d'ingénieurs d'une durée de cinq ans.

Les SII en CPGE…Les systèmes du Labo

Les SII en CPGE…L’évaluation aux concours

CCP PSI 2005 X MP 1999

X ENS PSI 2004

Mines DACN PCSI 2010

Centrale Supelec TSI

2010

Les SII à l’IS2D…ProgrammeMéthode de travailEvaluation

Les SII à l’IS2D…ProgrammeDémarche Ingénieur…

Source : S. Blanc-Serrier – Séminaire CPGE – Paris - 06 juillet 2011

Cahier des Charges

Modélisation

Analyse du modèle

Elaboration de la commande

simulation

Implantation

Les performances du modèle sont-elles compatibles avec les performances du système?

Les performances simulées sont-elles compatibles avec les performances définies par le CDCF?

FIN

Cahier des charges fonctionnel, diagramme des interacteurs, analyse fonctionnelle

Schématisation : Graphe des liaisons, schémas

Mécanique : Statique, cinématique

Mécanique : Cinétique, dynamique, énergétique, chaîne de solides, Hyperstatisme

Automatique : Fonction de transfert, Schémas-blocs, identification de modèles

Combinatoire : Algèbre de Boole, opérateurslogiques, tableaux de KarnaughSéquentiel : Grafcet, chronogrammes

Automatique SLCI : Performances, correcteurs

Séquentiel : Forçage, encapsulation, synchro

Etu

de d

es

syst

èm

es,

Lect

ure

docu

men

ts t

ech

niq

ues,

C

haîn

es

fon

ctio

nn

elles,

Con

stit

uan

ts d

es

chaîn

es

fon

ctio

nn

ell

es

Cours-TD-TP

Cours-TD-TP

Cours-TD-TP

Cours-TD-TP

TP – Colles Info

Les SII à l’IS2D…Méthode de travail

• Le cours magistral• La lecture du cours• Les TD• La littérature…• Les colles• Les TP• Les DM• Les RDV

Les SII à l’IS2D…Evaluation

• Le DS Eclair• Le DS• Le DM

• Les colles• Les TPs

d’évaluations

Conclusion…•Les sciences industrielles pour l‘ingénieur permettent d'aborder la complexité des systèmes grâce à l'approche fonctionnelle.•Les sciences industrielles pour l‘ingénieur développent chez les étudiants les compétences pour s'inscrire dans la démarche ingénieur.•Les compétences en sciences industrielles pour l‘ingénieur, traduisent un savoir-mobiliser ses connaissances et capacités disciplinaires pour les mettre en œuvre (comportement) dans un contexte inédit.

Travail sur l’évolution d’un système…•Présentation du tribot

•Recherche d’une évolution possible du robot augmentant son pouvoir de séduction…

Pistes d’études pour réaliser un robot en version 2 roues…

1ère piste….

2ème piste…

Démarche ingénieurCahier des Charges

Modélisation

Analyse du modèle

Elaboration de la commande

simulation

Implantation

FIN

Votre mission…Cahier des Charges

Modélisation

Analyse du modèle

Elaboration de la commande

simulation

Implantation

FIN

2 élèves par PC…Effectuer le travail sur SolidWorks (écran de

gauche) à partir du document pdf (écran de droite)….