Prépa Sciences + Aubenas, Privas, Bourg Saint-Andéol Présentation et Découverte des Sciences de l’Ingénieur en CPGE Par J. KUCHLER Prof de SII à la CPGE de St-Denis www.prepasaintdenis.com www.sii-en-cpge-annonay.e-monsite.com

Programme de la séance : Les Ingénieurs face aux défis du 21e Siècle Les 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'enseignement de sciences industrielles permet d'aborder avec méthode et rigueur l'analyse de réalisations industrielles. 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

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 PCSI Les systèmes du Labo L’évaluation aux concours

Les SII en CPGE… 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…La filière PCSI PSI L'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 Centrale Supelec TSI 2010 Mines DACN PCSI 2010 X ENS PSI 2004

Les SII à l’IS2D… Programme Méthode de travail Evaluation

Les SII à l’IS2D…Programme Démarche Ingénieur… Cahier des charges fonctionnel, diagramme des interacteurs, analyse fonctionnelle Etude des systèmes, Lecture documents techniques, Chaînes fonctionnelles, Constituants des chaînes fonctionnelles Cahier des Charges Cours-TD-TP Schématisation : Graphe des liaisons, schémas Modélisation Cours-TD-TP Analyse du modèle Mécanique : Statique, cinématique Cours-TD-TP Les performances du modèle sont-elles compatibles avec les performances du système? Mécanique : Cinétique, dynamique, énergétique, chaîne de solides, Hyperstatisme Elaboration de la commande Cours-TD-TP Automatique : Fonction de transfert, Schémas-blocs, identification de modèles simulation TP – Colles Info Les performances simulées sont-elles compatibles avec les performances définies par le CDCF? Combinatoire : Algèbre de Boole, opérateurs logiques, tableaux de Karnaugh Implantation Séquentiel : Grafcet, chronogrammes Séquentiel : Forçage, encapsulation, synchro FIN Automatique SLCI : Performances, correcteurs Source : S. Blanc-Serrier – Séminaire CPGE – Paris - 06 juillet 2011

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…

Elaboration de la commande Démarche ingénieur Cahier des Charges Modélisation Analyse du modèle Elaboration de la commande simulation Implantation FIN

Elaboration de la commande 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)….