1G09 CONSTRUCTION ET MAINTENANCE DES MACHINES - GED

Les finalités de l'UE

Concevoir et dimensionner une machine à partir d’un cahier de charge et appréhender la problématique de sa maintenance au sein d’un environnement industriel.

Les contenus de l'UE

Le cours de construction de machines :
 
Faire le lien entre la résistance des matériaux et le dimensionnement des éléments de machines.
Exposer les théories de limitations en statique et en fatigue et les appliquer à l’étude de la résistance de pièces mécaniques usuelles.
Vérifier, concevoir et dimensionner les principaux types d’éléments de machines : arbres, roulements, vis de transmission, boulons, engrenages, freins et courroies.
 
Le projet de construction de machines :
 
Dans le cadre d’un projet de groupe, concevoir et dimensionner une machine à partir d’un cahier de charge. En fournir les plans d’ensemble et de détails ainsi que les notes de calcul de ses divers composants. Réaliser, si possible, un prototype de la machine ou de certains de ses composants, à l’aide des techniques d’exécution classiques ou nouvelles (tours, imprimante 3D, etc…).
Développer dans le cadre de ce projet, des compétences d’organisation et de gestion de groupe. Stimuler les qualités entrepreneuriales nécessaires, telles que  la créativité, la confiance en soi, l’esprit d’initiative, l’esprit d’équipe, le sens des responsabilités, et de persévérance.
Analyser, synthétiser, évaluer et présenter le travail réalisé au travers de la rédaction d’un rapport et de sa défense orale par le groupe.
 
Le cours de maintenance :
 
Amener l'étudiant à bien saisir, ce que représente, et ce qu'implique une maintenance industrielle en démystifiant l'ensemble des nouvelles notions se rapportant à la maintenance.
Expliciter aux étudiants ce qu’il convient de faire ou de faire faire pour ne plus subir une défaillance (une panne) mais pour rester anticipatif dans toutes les actions techniques, organisationnelles ou managériales afin de garantir la disponibilité attendue des installations.
Ce cours est un survol rapide de toutes ces matières et doit donner aux étudiants une meilleure connaissance du métier de maintenancier.

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Cours de construction de machines :
 
Au terme du cours de construction de machines, l’étudiant.e pourra :

• AA1 : Décrire et expliquer les théories de limitation et de la fatigue, ainsi que les diverses méthodes de dimensionnement des composants usuels de machines. (2.3, 3.1)
• AA2 : Appliquer ces méthodes dans le cadre de la vérification du dimensionnement des éléments courants de machines. (3.1, 3.3, 3.4)
• AA3 : Analyser à l’aide de ses méthodes, les points critiques d’un assemblage mécanique. (1.1, 1.2, 3.1, 3.4)
• AA4 : Concevoir et dimensionner les éléments de machine usuels. (3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.5)

Projet de construction de machines :
 
Au terme du projet de construction de machines, réalisé en groupe, l’étudiant.e pourra :

• AA5 : Analyser un problème proposé par un client industriel et rédiger le cahier des charges (CDC) correspondant. (1.1, 1.2, 3.1, 4.2)
• AA6 : Réaliser une pré-étude du dispositif et présenter au client un avant-projet : recherche de solutions, comparaisons des solutions sur base de critères du CDC, choix de la meilleure solution, réalisation d'une maquette pilote (si le projet le justifie), premier dimensionnement, etc. (1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.5, 4.4, 4.5, 6.3)
• AA7 : Effectuer le design détaillé de la solution choisie et ce y compris : dimensionner les composants ; choisir les matériaux et les composants standards; réaliser les plans d'ensemble de la solution et des plans de fabrication en utilisant un logiciel de CAO. (4.1, 4.4, 4.5)
• AA8 : Constituer un dossier de synthèse présentant tous les détails techniques de la solution proposée (plans d'ensemble, nomenclature, notes de calcul, ...) à destination du client industriel.(1.1, 1.2, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5)
• AA9 : Développer l'esprit d'invention dans la recherche de solutions innovantes en réponse à une problématique industrielle (en utilisant la méthode TRIZ par exemple). (2.3, 4.4)
• AA10 : Conduire un projet en petit groupe et plus particulièrement :

Reformuler les objectifs.
Décomposer le problème de base en sous-tâches.
Évaluer les ressources nécessaires pour chaque tâche et rédiger un plan de travail (Gantt).
Répartir et planifier le travail dans le groupe.
Assurer une communication efficace au sein du groupe.
Assurer la communication avec le client.
Prendre des décisions en équipe.
Gérer les relations interpersonnelles au sein du groupe et résoudre les éventuels conflits de manière constructive. (1.2, 2.1, 2.4, 2.5, 2.6, 5.4)

• AA11 : Se documenter et rechercher des composants auprès des fournisseurs (description du besoin, choix du composant le plus adéquat). (1.2, 3.4, 3.5)
• AA12 : Estimer les coûts de fabrication d’un prototype. (5.1)
• AA13 : Appliquer les normes et les règles de bonnes pratiques dans un domaine particulier. (3.1, 3.2)
• AA14 : Faire une analyse critique du projet choisi, envisager les pannes et causes de mise hors d'usage possibles. Penser à la sécurité et aux utilisateurs. (3.4)
• AA15 : Réaliser une présentation publique convaincante et argumenter les choix. Défendre oralement le projet devant les clients que sont l’industriel et l’enseignant. Argumenter son auto-évaluation en fonction de la charge de travail demandée, du niveau de finalisation et de l’investissement personnel par rapport aux autres membres du groupe. (1.3, 2.2, 3.4, 3.5, 3.4)

Maintenance :

Au terme du cours de maintenance, l’étudiant.e pourra : 

• AA16 : Récapituler les différentes principales politiques de maintenance en insistant sur les points essentiels qui gouvernent le choix de la politique de maintenance à mettre en œuvre et justifier la politique définie (1.3, 2.3, 3.1, 3.5)
• AA17 : Comparer entre-elles les différentes politiques de maintenance (1.1, 1.3, 2.3, 3.4, 3.5)
• AA18 : Expliquer les termes maintenance comme TRS, GMAO, OEE, TRG, MTTR, MTBF, coûts de maintenance, maintenance curative, préventive, prédictive, maintenance améliorative, PDCA, 5S, TPM (2.2, 2.3).
• AA19 : Analyser une défaillance technique et proposer les solutions techniques et/ou organisationnelles (1.1, 1.2, 3.1, 4.2).
• AA20 : Conduire un projet de résolution d’un problème de maintenance en petit groupe et plus particulièrement en effectuant une analyse AMDEC d’un équipement critique. Concrètement, cette analyse AMDEC demande de délimiter le périmètre de l’étude, de constituer l’équipe et en équipe, de déterminer la criticité du mode de défaillance de la fonction analysée, de déterminer l’occurrence des causes et la détectabilité des contrôles pour sélectionner les principales actions à mettre en place pour améliorer la disponibilité de l’équipement. Pour cette analyse, il faut envisager les pannes réelles ou potentielles ainsi que les causes de mise hors service. Penser à la sécurité et aux utilisateurs et aux respects des règles environnementales. (2.1, 2.3, 3.4, 3.5, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4).
• AA21 : Expliquer l’utilité du MOC dans la maintenance et dans les projets (1.3, 2.3, 3.1, 3.5).
• AA22 : Pouvoir expliquer et justifier le montage des roulements à billes ou à rouleaux. Être capâble d’expliquer les différentes méthodes de montage (1.3, 2.3, 3.1, 3.5).

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Cours de construction de machines :
 
Le cours s’articule autour d’une succession d’exposés réalisés en grand groupe et de travaux en autonomie (visionnage de vidéos, exercices proposés ou tests) disponibles sur la plateforme elearning moodle, au cours desquels les différentes méthodes de dimensionnement des éléments de machines sont illustrées, et de séances d’exercice au cours desquelles les étudiants sont invités à résoudre des exercices représentatifs de problèmes courants posés dans l’industrie.

 
Projet de construction de machines :
 
Ce projet a comme fil conducteur un projet proposé par un client. Il est réalisé en groupe, en classe et en non-présentiel.

Lors des séances de présentiel, des délivrables seront régulièrement demandé et un coaching par les enseignants aura lieu dans un but formatif.

Les étudiants devront être attentifs à la fois aux désidératas du client et des enseignants.

La finalité verra la production d’un rapport complet ainsi qu’une présentation de celui-ci

Maintenance :
 
Le cours de maintenance va amener l'étudiant à bien saisir, ce que représente, et ce qu'implique une maintenance industrielle en démystifiant l'ensemble des nouvelles notions se rapportant à la maintenance.
Pour ce faire, des séances en grand groupes et éventuellement une visite d’entreprise sont prévues.

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

Dans le cadre du cours de construction de machines, il vous faudra effectuer un travail régulier. Les concepts abordés sont complexes : il est donc conseillé de réaliser des synthèses personnelles au fur et à mesure des séances de cours. Leur mémorisation sera nécessaire, y travailler régulièrement semble donc une stratégie utile à la réussite.

Les tests en ligne sur moodle ont pour but l’acquisition suffisante des différents concepts afin d’aborder sereinement les séances d’exercices. Le dernier test vérifie l’acquisition finale des compétences.

La participation active de l’étudiant lors des séances de questions-réponses, des forums et des séances d’exercices est nécessaire à l’acquisition des compétences et donc à la réussite.

Dans le cadre du projet de construction de machines, la présence obligatoire lors des séances de coaching est requise. Une absence justifiée est permise pour par exemple rencontrer le porteur de projet en entreprise. Une répartition équitable du travail entre les membres du groupe doit être réalisée. Lors de l’évaluation orale, chaque membre est susceptible de répondre aux questions posées, y compris sur les sujets dont il n’a pas expressément assuré le développement. Un tirage au sort détermine au début de la présentation orale, quel(s) membre(s) présentent le travail.

Dans le cadre du cours de maintenance, la présence obligatoire lors des séances de cours et des visites d’usines si elles ont lieu est requise. Le lien avec le projet doit être fait dans le rapport de projet, en y dédiant un chapitre « maintenance ».

examen de construction de machines de première session (Noël, note NE_CM)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Examen de construction de machines de deuxième session (note NE_CM)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule avec des documents autorisés. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Evaluation continue du projet (note NA_P)

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée de manière continue. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle et en équipe. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite, une formulation orale. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Rapport final de construction de machines (note NP_RAP)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est en équipe de travail. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Défense orale du projet (note NP_DO)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'une présentation. Cette épreuve est individuelle et en équipe. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation orale. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. Elle se déroule avec un support (à projeter). La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Rapport final du projet en maintenance (note NM_R)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est en équipe de travail. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Défense orale du projet de maintenance (note NM_O)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'une présentation. Cette épreuve est individuelle et en équipe. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation orale. L'épreuve repose sur des formulations personnelles. Elle se déroule avec un support (à projeter). La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Examen écrit de maintenance en première session (à Noël, note NM_E)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Examen écrit de maintenance en deuxième session (note NM_E)

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions, formulations personnelles. Elle se déroule à cours fermé. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.