Le club de plongée de Craon HyppoCraon’P sollicite la section BTS CPI pour étudier la conception d’un système de nettoyage des bouteilles de plongée du club afin de répondre aux exigences réglementaires de la fédération nationale.
Le projet industriel suit les différentes étapes de la conception d’un produit industriel :
1. Élaboration du cahier des charges fonctionnel
Cette étape consiste à définir et spécifier les fonctionnalités attendues par le produit à concevoir. Le cahier de charge fonctionnel obtenu définit lesattentes et limites de l’étude.
Exemple : Le système de nettoyage de bouteilles doit permettre d’assister les membres du club pour la réalisation d’opérations de contrôle et mise en conformité de l’état de surface interne des bouteilles. Un état de surface non conforme nécessite un cycle de grenaillage, les bouteilles étant mise en mouvement pendant 20 minutes à 30 tours par minute.
Un tableau de caractérisation des fonctions attendues est établi par les étudiants. Il répond autant aux exigences du demandeur que des contraintes normatives (législation, ergonomie, sécurité …)
Extrait du tableau :
2. Conception préliminaire
Cette étape consiste à rechercher les différentes solutions envisageables en réponse au cahier des charges fonctionnel. Les étudiants mettent en œuvre différentes méthodes de créativité. Tout le cycle de vie du produit est pris en compte dans une approche d’écoconception. Des croquis multiples sont établis et les solutions retenues selon différents critères de choix sont regroupés dans un schéma général.
Outil de travail en écoconception : la « roue d’écoconception »
Exemple de croquis et tableau de choix.
Exemple de schéma cinématique de principe final.
L’environnement du système est réalisé sous logiciel de Conception Assisté par Ordinateur (CAO). Les solutions retenues sont mises en place dans cet environnement. Parfois certaines pièces peuvent être amenées à être prototypées pour valider le principe de leur conception. Ainsi petit à petit, le système prend forme.
Dans leur travail de conception, les étudiants sont amenés à utiliser différents logiciels de calcul et simulation ainsi que de la documentation technique (normes, documents constructeurs).
Illustration de l’environnement du système de nettoyage à la piscine de Craon
Première conception du dispositif universel de maintien des bouteilles en réponse aux différentes fonctions techniques (FT) et prototypage d’une plaque de maintien en vue de la validation de la solution développée.
Illustration diverses : extraits d’un document constructeur de composant de guidage, résultat de calcul de résistance des matériaux, extrait de norme d’ergonomie, validation de la compatibilité des différents modèles de bouteilles.
3. Conception détaillée
Après validation de la conception préliminaire, le modèle numérique 3D est finalisé. Les plans d’ensemble des différentes parties du système sont établis avec les nomenclatures de chaque composant.
Chaque pièce non standard est reprise en détail pour optimiser sa fonctionnalité au sein du produit, le choix du matériau qui la constitue ainsi que le procédé retenu pour sa fabrication.
Ce travail est réalisé en collaboration avec des étudiants spécialistes de l’industrialisation des pièces mécaniques. Au final, des dessins de définition cotés selon la norme en vigueur sont établis.
Illustration de la conception 3D finale
Exemple de plan d’ensemble de la transmission de puissance pour la mise en rotation des bouteilles
Exemple de dessin de définition final pour la plaque de maintien précédemment prototypée.
4. Gestion de projet
Tout au long de l’étude, les étudiants sont amenés à archiver l’ensemble des documents numériques générés.
Ils doivent respecter les contraintes de planning d’étude et effectuer les demandes de prix des composants retenus afin de participer à l’élaboration du devis de l’étude.
5. Témoignage de deux étudiants ayant participé au projet de système de nettoyage de bouteilles:
Marie
Sortant de Bac pro EDPI, la formation CPI du Lycée Réaumur allie cours théoriques et pratique professionnelle. En plus d’utiliser deux logiciels de CAO (Solidworks et Catia) ce qui est un bon point pour le CV, cette formation m’a également permis d’élargir mes compétences dans l’électrotechnique et l’industrialisation des produits.
Concernant le projet de deuxième année, il permet vraiment de mettre en pratique le métier avec un travail collaboratif, ce qui est très enrichissant tant sur le point professionnel que personnel.
Grâce à cette formation, les poursuites d’études envisageables le sont dans des domaines variés de l’industrie. Pour ma part, je poursuit en licence professionnelle à Tarbes.
Thomas
Le projet industriel en seconde année de BTS CPI m’a permis de découvrir les contraintes d’un travail en groupe. De plus, cela permet de découvrir les différentes phases de la conception d’un produit : de l’analyse du cahier des charges, en passant par la recherche de solutions, pour finir sur la conception 3D sous logiciel de CAO.
Le BTS CPI est très intéressant car à son terme nous connaissons toutes les phases permettant d’aboutir à la phase de fabrication d’une pièce : que ce soit par la conception préliminaire, puis la conception 3D, les calculs de résistance, le choix des matériaux et pour finir la cotation de la pièce.
Suite à ce BTS je vais personnellement poursuivre mes études en Pays de la Loire, dans une licence professionnelle «Innovations Produits Process» en alternance afin d’acquérir de l’expérience et d’améliorer les compétences acquises en BTS.
Pour vous informer sur le BTS CPI du lycée Réaumur, consulter les différents articles publiés.