LA CONSTRUCTION La construction mécanique nécessite, pour aboutir au réel ou pour l’explorer, la mobilisation de quatre types principaux de modèles.

Présentation au sujet: "LA CONSTRUCTION La construction mécanique nécessite, pour aboutir au réel ou pour l’explorer, la mobilisation de quatre types principaux de modèles."— Transcription de la présentation:

1 LA CONSTRUCTION La construction mécanique nécessite, pour aboutir au réel ou pour l’explorer, la mobilisation de quatre types principaux de modèles. Cette mobilisation se traduit par quatre types d’activités qui, associées, permettent la conception ou l’amélioration de produit. MA 99

2 LA CONSTRUCTION Le réel technologique
Activité type: la définition de produit Les modèles fonctionnels et de fonctionnement Référents : les fonctions, les actions Les modèles de représentation du réel Référents : l ’espace, l’imagerie, les codes Activité type: l’analyse Le réel technologique Les éléments physiques les matériaux et les procédés Activité type: la conception Activité type: les calculs des lois E/S et du dimensionnement Les modèles de comportement mécanique Référents : les grandeurs physiques, les lois de la mécanique Référents : le marché, la compétitivité, l ’économie, Les modèles technico-économiques MA 99

3 Modèles de représentation
LA CONSTRUCTION Les modèles de représentation du réel permettent d ’associer à une réalité constructive, une représentation. Deux logiques principales peuvent être identifiées Les modèles de représentation du réel Activité type: la définition de produit 1 - Logique de création/modification : elle vise à l ’élaboration d ’une maquette virtuelle. Eléments Méthodologies Contraintes Maquette virtuelle Architecture + = Schémas Géométries Composants Constituants Arbres de construction Arbres d ’assemblage Paramétrage Topologiques Fonctionnelles Spécificateur Mainteneur Commercial Fabricant Utilisateur …. 2 - Logique d’exploitation : elle vise à exploiter et décliner une maquette virtuelle. Maquette virtuelle Procédures Modèles de représentation Point de vue + = Optimisation Habillage Edition Ensemble 2D : cotation fonctionnelle Pièce en 2D : spécification Eclatés Perspectives Ecorchés …. MA 99

4 Activité type: l’analyse
LA CONSTRUCTION Les modèles fonctionnels et de fonctionnement Activité type: l’analyse L’activité d ’analyse comporte deux axes principaux : L’analyse fonctionnelle qui permet d’identifier l ’ensemble des fonctions techniques qui concourent à une ou plusieurs fonctions de service. Elle se traduit par des graphes de divers types (APTE, FAST, ...) L’analyse structurelle qui s’attache à décrire les solutions constructives retenues en réponse aux fonctions techniques. Elle se traduit par des images et une verbalisation écrite ou orale L’association de ces deux analyses Permet de comprendre et de décrire une solution technique Permet de justifier une solution technique Permet de comparer des solutions techniques MA 99

5 Activité type: les calculs des lois E/S et du dimensionnement
LA CONSTRUCTION Les modèles de comportement mécanique Activité type: les calculs des lois E/S et du dimensionnement L ’activité peut être décomposée en trois phases principales : Associer un modèle d ’étude à une situation réelle ou virtuelle (plan ou maquette virtuelle) Associer une loi de comportement à un phénomène (champs de la mécanique, de la RdM et de l ’élasticité) Associer des décisions constructives à des résultats obtenus MA 99

6 Activité type: la conception
LA CONSTRUCTION Les modèles technico-économiques Activité type: la conception Ces modèles visent à associer, en optimisant les coûts, des solutions constructives à des fonctions techniques. Ils mobilisent : des outils de description (Cdcf, FAST, matrices de coûts,…) des bases de connaissances (expérience industrielle, bases de données techniques locales ou en réseau, …) des bases de règles ( de l’art ou du métier, relation produit-procédé-matériau, …) L ’activité utilisatrice des différents modèles permet : D ’imaginer De choisir Une solution Sous contraintes : - techniques - économiques - de réalisation Elle produit: des croquis et des schémas une verbalisation écrite et orale dans une logique d'ingénierie simultanée MA 99

7 Au niveau 5 l’enseignement de la construction mécanique doit associer :
Une culture des solutions constructive : “les choses”, réelles A une culture des modèles qui peuvent les représenter.  L1 L2 L3 L4 L5 Le terme “modèle” a une vaste portée méthodologique, il désigne toutes les figurations ou reproductions qui servent les buts de la connaissance. ME 99

8 Les travaux pratiques sont les situations de formation qui s’appuient sur l’exploitation du réel pour développer la maîtrise des modèles. Préscolaire Élémentaire Niv 5 Niv 4 Niv 3 .... Modèles Réels. NB Réels TP de construction. ME 99

9 Avec des postes de travail adaptés :
LA CONSTRUCTION Ce point de vue sur le contenu de l’enseignement nous impose des démarches didactiques qui, en BEP, doivent fortement s’appuyer sur la mise en relation... Réel Modèle  Avec des postes de travail adaptés :   ME 99

10 LA CONSTRUCTION TRAVAUX PRATIQUES.
Les situations d’apprentissage mises en œuvre sur ces postes sont des TRAVAUX PRATIQUES. situations d’apprentissage au cours desquelles l’apprenant est amené à agir et à exercer sa réflexion sur des systèmes réels et sur des modélisations associées. ME 99

11 LA CONSTRUCTION Travaux pratiques, travaux dirigés, cours, synthèses... Quelle intention pédagogique? Quelle articulation? L’intention pédagogique est d’amener progressivement l’élève à abstraire, à conduire une réflexion sans disposer du réel. Les cours et les TD accompagnent les TP, ils concourent, pour un centre d’intérêt donné, au développement de compétences du même champ. L’étape de l’action “matérialisée”, le TP, est suivie : - d'une étape de formalisation et synthèse "verbale et écrite", le cours - d’une étape “verbale et écrite” où les compétences sont transférées et appliquées à d’autres supports et validées, le TD. ME 99

12 LA CONSTRUCTION à partir Démarches d'apprentissage
de la CONSTRUCTION en BEP pour : Découvrir et Comprendre le Fonctionnement d'un système et reconnaître les solutions constructives associées, c'est à dire : " A QUOI C’A SERT / COMMENT C'A MARCHE / COMMENT C'EST FAIT" à partir - d'un plan 2D (très généralement) - de l'objet réel (quelquefois) - de la maquette virtuelle (rarement)

13 Les étapes "séquentielles" des démarches d'apprentissage
LA CONSTRUCTION Les étapes "séquentielles" des démarches d'apprentissage - Reconnaître la géométrie des "formes élémentaires" constitutives des pièces, - Connaître le principe du système projectif (gérer l'espace, capacité à inférer), - Connaître le code de la représentation 2D (coupe, traits, …), - Associer une image mentale 3D à une représentation 2D, - Identifier la loi E / S d'un système, - Identifier les mouvements relatifs des s/systèmes (classe Equiv. Ciné, liaisons cinématiques) - Identifier les fonctions techniques associées aux s/systèmes (étanchéité, liaison, …) - Étudier les solutions constructives retenues associées aux FT. Phases d'apprentissage + ou - longues, suivant les capacités de chaque élève

14 LA CONSTRUCTION Modèle numérique Maquette virtuelle

15 LA CONSTRUCTION Modèle numérique Maquette virtuelle

16 LA CONSTRUCTION Démarches d'apprentissage
de la CONSTRUCTION en BEP pour : Comprendre le Fonctionnement d'un système et reconnaître les solutions constructives associées, c'est à dire : " A QUOI C’A SERT / COMMENT C'A MARCHE / COMMENT C'EST FAIT" à partir - de l'objet réel (systématiquement) - de la maquette virtuelle (très généralement) - d'un plan 2D (généralement)

17 LA CONSTRUCTION Logique séquentielle : Logique simultanée :
Démarche peut attrayante Logique séquentielle : - apprendre à dessiner une pièce sans fonction - découvrir les pièces fonctionnelles - associer fonctions - formes - représentation Démarche motivante Logique simultanée : - découvrir les fonctions d'un mécanisme (réel et virtuel), y associer des formes (contraintes géométriques) et si nécessaire, générer des représentations particulières (2D, éclatés, perspective ISO, …)