µT

La renovation du BTS µT
Le nouveau BTS
Conception - Industrialisation - Microtechniques

Comptes-rendu de réunions


µT

Compte rendu de la réunion ayant eu lieu à l'occasion de la validation des thèmes d'équipes pour le BTS Microtechniques session 2004.



Tours, le 24/01/2003    
Participants :

M Taraud IPR, préside la réunion de validation regroupant les établissements suivants :
Caen, Chatellerault, Chéraute, Morlaix, Nantes, Sarlat, Tours. Sont présents : un professeur de construction et un professeur de fabrication de chaque établissement (sauf pour Tours, uniquement deux profs B1), le Chef des travaux de Chatellerault.

SEMINAIRE NATIONAL

Il y aura un séminaire national de deux jours qui réunira à priori 3 professeurs par établissement. Le nombre n'est pas sûr, faute de moyens. Ce qui est sûr, c'est le lieu du séminaire : Dieppe. Il aura lieu au début de l'année scolaire prochaine, sans doute au mois d'octobre. Nous allons devoir entamer l'année scolaire simplement en se basant sur la lecture du nouveau référentiel.

NOUVEAU REFERENTIEL

Pas de changement, l'application se fera en septembre 2003. Seule restriction, le passage en CPC qui se tiendra le 27 ou 29 janvier 2003. S'il ne passait pas, pour une raison de fond, l'application serait repoussée d'un an. Un exemplaire du projet de référentiel est donné à chaque établissement ce jour. Le référentiel va être complété pour les vacances (on espère), par un document d'accompagnement, qui donnera un certain nombre d'indications pratiques pour mettre en œuvre la pédagogie.
Le référentiel sera désormais un document officiel qui ne traite pas des aspects pédagogiques, les moyens d'accéder au diplôme étant de plus en plus différents (formation initiale, apprentissage, formation continue). On ne peut plus privilégier les gens sous statut scolaire, les recommandations pédagogiques sont dissociées. Le référentiel comporte donc trois parties :

- Le référentiel de l'emploi avec les savoirs associés
- Le référentiel de qualification
- Le document d'accompagnement avec les recommandations pédagogiques
(Ce dernier nous parviendra avant les vacances).

GUIDE D' EQUIPEMENT

Ce guide d'équipement reprend le plus possible le guide d'équipement qui est paru il y a trois ou quatre ans. Il le complètera. La seule chose vraiment nouvelle qui apparaîtra, c'est tout ce qui est fabrication de pièces en vraie matière, par moulage en cire perdue à l'aide du prototypage rapide. A partir d'une pièce en résine ou en cire, on peut réaliser un petit moule et ainsi, couler une pièce dans un matériau métallique, de façon à aller le plus vite possible d'une maquette numérique à une pièce résistante. Il existe des petits équipements à cire perdue qui font 600x700x700 (un petit frigo) et cela coûte 150 000 francs. Ce qui, par rapport à une machine outil, n'est pas très cher et permet de maîtriser complètement la coulée de la pièce. C'est testé actuellement en BTS Microtechniques à GIVORS et ça marche.
Quelle priorité y a-t-il entre l'électroérosion à fil et la machine à cire en dehors des considérations budgétaires ?
Les deux sont aussi prioritaires l'une que l'autre. La petite machine à cire perdue permet de faire le prototype du produit. La machine à électroérosion va permettre de faire le prototype de l'outillage. Les deux sont aussi importants l'un que l'autre dans la formation.


PROPOS DE MONSIEUR TARAUD SUR LA RENOVATION DU BTS

Le BTS Microtechniques devient le BTS C.I.M. (Conception et Industrialisation Microtechniques).

Il va y avoir un certain nombre de modifications dont la plus visible sur le plan de l'organisation, sera le report du thème entièrement en deuxième année.
On va adopter "un régime de fonctionnement normal, équivalent à celui des autres BTS".

Le temps consacré au thème s'en trouve raccourci. On espère que le développement et l'utilisation des outils informatiques vont permettre de condenser un certain nombre d'activités dans un temps plus court.

Nous avons volontairement éliminé du référentiel un certain nombre d'attentes, qui étaient dans l'ancien référentiel. En particulier, si on prend le processus complet de réalisation d'un produit, avec la préconception, la conception, la préparation du travail et la production. Tout ce qui est production est enlevé du nouveau référentiel. Cela correspond à la réalité car je ne pense pas que dans beaucoup d'établissements, on arrivait à traiter les problèmes de production. Peut- être on pouvait le faire sous une forme théorique, mais en tous cas au niveau du thème, je n'ai jamais vu des établissements produire au vrai sens du terme; c'est-à-dire faire une série et mettre en place la gestion de suivis associés.

En ce qui concerne l'outillage, notre travail s'arrête maintenant à la validation d'un principe. Nous ne sommes pas obligés de faire un outillage de production. Les enseignants devront, en fonction de la complexité de la pièce et de l'outillage en question, fixer les limites de définition du principe d'outillage. Ce peut être quelque chose de très simple.
De la même façon qu'il faut laisser faire son travail au BTS ERO en étudiant des outillages de production, il faut laisser au BTS productique faire son travail de production.
Dans les entreprises de fabrications Microtechniques, pour la production, ils n'embauchent pas des BTS Microtechniques mais des BTS productique qui mettent en place des procédures normales, étudiées par des microtechniciens. Mais une fois que l'étude est faîte, il n'y a pas besoin d'avoir un savoir-faire de microtechnicien pour fabriquer de petites pièces. C'est simplement la machine qui est différente. Ce n'est pas l'opérateur qui édite les procédures. Cette rénovation correspond davantage à la réalité du terrain.

Ce qui est sûr, c'est qu'en première année, vous serez complètement dégagé du souci du projet avec les élèves. Il faut mettre en place une année de formation d'apprentissages de base. Cela rentre dans une logique, avec des élèves de terminale qui en savent un petit peu moins qu'avant. Il faut considérer la première année de BTS comme une année où l'on met en place des TP de formation et toute une série d'apprentissages fondamentaux. Ils vont permettrent aux élèves d'apprendre d'une manière peut-être un peu scolaire mais il faut revenir à ces apprentissages de base. Vous pouvez introduire de tous petits projets. C'est pour ça que nous nous sommes vraiment efforcé de décaler le projet sur la deuxième année et pour vous permettre de retrouver le temps de former les jeunes. Sans abandonner ce qui paraît être une chose de fondamental pour la filière Microtechniques c'est le concept de projet. Nous avons essayé de tenir les deux éléments.

Autre grande modification qui intervient dans votre BTS, c'est l'introduction de l'électronique à part entière, donc reconnue, avec un professeur de génie électrique qui interviendra comme vous en projet dans votre fonctionnement. C'est à- dire que ce ne sera plus un binôme fabricant constructeur, mais il y aura en plus un professeur de génie électrique dans l'équipe. Ce dernier aura la charge de la partie informatique et automatisation du projet.

Nous avons conservé le niveau d'exigence actuel :
- En construction,
- En fabrication mais dans l'optique validation des outillages. Il n'y a plus de compétences à acquérir dans l'optique fabrication en série. Le SPC, la gestion de production, tout cela disparaît. Vous pouvez en parler mais cela reste au niveau 1, pour la culture générale de l'élève. Par contre, on retrouve un des fondamentaux à maîtriser, c'est la fabrication unitaire. C'est-à-dire la fabrication d'une pièce, en mettant en place une procédure de fabrication complètement maîtrisée, logique et reproductible.
- En électronique, en cours, on ne donne que les bases. Vous le verrez dans le référentiel. Les exigences des étudiants s'arrêteront au niveau fonctionnel des systèmes électroniques. Nous avons décidé que l'on ne pouvait pas former un ingénieur et ce sera en fonction du projet. Si un groupe d'élèves a un projet intéressant, qui exige d'aller plus loin dans le domaine électronique, alors ils iront plus loin avec leur professeur. Il faut que, par exemple, l'élève sache qu'il existe une fonction qui permet de faire une conversion analogique numérique. Mais jamais, ne lui sera posée la question comment ça marche à l'intérieur du convertisseur analogique numérique ou sur la technologie du composant. Là encore, c'est un autre métier, c'est celui de l'électronicien.


La réalisation du prototype reste ? La validation des fonctions etc.….

Vous parlez de quoi, du produit ? Oui mais cela peut prendre des formes complètement différentes que celles que vous aviez l'habitude de traiter. On peut très bien imaginer qu'un prototypage rapide suffit pour valider un principe de construction (au niveau des résistances par exemple).

Nous sommes en train de préparer et de réfléchir à des objets que nous présenterons au séminaire pour vous expliquer comment on imagine ce thème. Un des produits, est un petit dictaphone. C'est une partie électronique simple qui vient se mettre dans un boîtier. Il n'y a que de l'assemblage. On n'y trouve pas de mécanique au sens traditionnel du terme, pas de cinématique, ni de dynamique, aucun mouvement donc. Nous pouvons très bien valider un projet de ce type. Nous restons uniquement sur du prototypage rapide et sur un concept très très numérique. Dans d'autre cas, quand nous aurons des comportements de matériaux à valider, là, nous serons obligés de revenir sur ce que l'on faisait jusqu'ici. C'est-à-dire réaliser la pièce ou réaliser un petit ensemble avec des pièces en vraie matière. Nous n'utiliserons peut être pas le procédé final, mais avec la vraie matière, pour pouvoir valider le comportement en ce qui concerne les déformations ou la résistance.

Avec l'introduction de l'objet pluri techniques, l'introduction d'une compétence dans l'aspect automatisation, dans l'aspect pilotage des objets, je pense que le choix de vos projets va évoluer. Vous allez pouvoir vous orienter vers des projets qui seront peut être plus des objets grand public. Ils seront plus simples en terme mécanique. Aujourd'hui vous étiez condamnés à trouver un truc qui bouge, forcément sinon il n'y a plus de boulot pour personne.
Un produit composé de deux demi boîtiers qui se referment sur un circuit électronique, c'est pauvre pour le mécanicien. Mais à l'avenir, on pourra présenter ce genre de chose parce qu'en fait, la richesse sera traitée par le professeur de génie électrique. Il y a la donc une évolution, alors bien sûr vous pourrez continuer d'avoir des petits mécanismes qui continueront de bouger, mais on va élargir la palette des projets possibles.
Si un élève a en projet un produit purement mécanique, il ne fera pas de mise en œuvre électronique dans son projet, ce n'est pas très grave, il ne faudra pas lui en vouloir. Par contre si un autre groupe d'élèves a un projet conséquent avec un développement compliqué comme une programmation, ils prendront le temps de le faire avec le professeur de génie électrique. Un professeur d'électronique prendra part à l'évaluation du produit.

En terme d'emploi du temps des collègues, comment cela va se présenter ?

Voir la grille hebdomadaire de l'emploi du temps du référentiel. Il n'y a pas de miracle, nous travaillons à horaire constant donc l'horaire élève est le même. Nous devions faire des restrictions. Le professeur de construction a perdu un petit peu. Le professeur de fabrication un peu plus, tout cela pour laisser une plage de quatre heures au professeur de génie électrique. Globalement, nous avons essayé de dégager des blocs horaires pour que tout se passe en parallèle. C'est-à-dire que l'on a essayé de dégager des blocs tels, que l'horaire de projet construction soit équivalent en nombre d'heures à l'horaire de projet fabrication. On pourra avoir en même temps dans un même site la classe entière. C'est prévu dans le référentiel, pour que les Chefs des travaux en tiennent compte dans les emplois du temps.

Nous voulons une polyvalence des professeurs, peut être pas extrême, mais certaine. La caractéristique première de l'évolution de ce BTS, c'est l'intégration de la chaîne informatique. Il va falloir trouver des zones d'inter action entre ce qui relevait traditionnellement de la conception et ce qui relevait traditionnellement de la fabrication.
Ces matières s'interpénètrent. Nous souhaitons que concepteur et producteur soient dans la même salle (apparaît dans le document d'accompagnement du référentiel au niveau des recommandations pédagogiques). Il est souhaitable que ce contact permanent puisse se faire. L'esprit est là, même si chacun doit conserver des savoirs faire qui lui sont propres. Si il y a une simulation mécanique à faire, c'est évidemment le professeur de construction qui sera le mieux placé pour la faire, par contre, pour une simulation d'usinage ce sera le professeur de fabrication.
En terme de définition géométrique de pièce nous devrons être aussi compétents les uns que les autres pour pouvoir traiter le problème. Les écarts ne subsisteront qu'au niveau des périphériques qui seront associés à l'utilisation du modeleur (logiciel de simulation mécanique, logiciel de FAO). Par contre, lorsqu'il s'agit de tracer les formes d'une pièce avec un logiciel de CAO, que vous soyez constructeur ou que vous soyez fabricant vous êtes obligé d'avoir cette compétence.

Les professeurs d'électronique seront impliqués dans la formation, leurs enseignements seront validés dans la première épreuve écrite, analyse globale des systèmes. Pour l'électronique, les pratiques étaient très différentes selon les établissements. Aujourd'hui les pratiques seront clarifiées, il y aura une place officielle pour le collègue qui fera cet enseignement de génie électrique.

LES EPREUVES DE L'EXAMEN

Comment avez-vous résolu le problème de l'examen ?

Epreuve écrite de 4 heures (E4). Epreuve d'analyse globale de système.
" Compréhension d'un mécanisme ".
Avec une analyse globale mécanicienne qui correspondrait un peu à l'épreuve actuelle de mécanique; pour vérifier les fondamentaux d'analyse d'un système et de compréhension d'un mécanisme. Nous pouvons aller jusqu' à des propositions de solutions, mais elles resteraient toujours des propositions à main levée. C'est-à-dire que nous n'aurions pas besoin de table à dessin ni d'instruments pour répondre à ces questions.
C'est l'épreuve associée à toutes les connaissances liées à la préconception. Il pourrait y avoir de l'électronique, de l'analyse fonctionnelle. Nous pouvons poser la question, pourquoi la structure fonctionnelle du mécanisme qui pilote, est réalisée comme cela ? Que pourrait-on envisager d'autre ?
C'est pour cela qu'il y a un enseignement de quatre heures par semaine d'électronique plus de la physique appliquée. Ils peuvent ainsi voir les fondamentaux du génie électrique.

Epreuve écrite de 4 heures (E 5.1). Epreuve de pré industrialisation
On donne un résultat de conception préliminaire, on demande des connaissances pour optimiser la relation Produit/Matériau/Procédé.

Un TP informatique, épreuve de 6 heures (E5.2). Il est destiné à valider les compétences informatiques de chaque candidat.

C'est la grande nouveauté, on a introduit le concept de TP dans le nouveau BTS. On n'a pas pris encore de décision sur sa préparation et son organisation. On a trois scénarios possibles :

Première solution :
Comme en BTS ERO, nous proposons des sujets nationaux. Mais c'est très compliqué parce que, tous les établissements n'ont pas forcément des équipements identiques. Tout le monde n'est pas capable aujourd'hui, de proposer un micro par élève. Nous sommes donc obligés de multiplier les sessions et par conséquent les sujets nationaux. Les centres qui ne disposent que de 8 micros, passeront l'épreuve en trois fois. Il faut que les sujets soient " équivalents " ou " perçus équivalents " par les élèves. Donc, cette solution là ne me tente pas beaucoup.
Deuxième solution :
Nous travaillons avec une bourse de sujets nationaux. Ce sont les professeurs qui choisiront les TP qui seront tirés au sort par les élèves à partir de cette bourse. Ce qui nous permettra de vous solliciter et de demander à chaque lycée, de proposer par exemple un sujet. Nous validerons les sujets au niveau d'une commission nationale, nous les ferons éventuellement retravailler. Quand ils sont au point, nous livrerons dans chaque établissement, le lot de sujets. Les professeurs choisissent dans cette bourse les sujets qui seront tirés au sort par les élèves le jour de l'examen. L'élève passera ainsi l'épreuve sur un sujet sur lequel il a travaillé pendant six mois.
Troisième et dernière solution :
Chaque établissement se débrouille comme nous le faisons pour le bac, vous nous proposez des sujets et nous organisons une commission de validation.

Qu'est ce que les compétences informatiques ?

C'est vérifier qu'un élève a acquis cette espèce d'autonomie qui nous parait maintenant indispensable quand on dit que l'on a un BTS C. I. M. Nous devons maîtriser l'outil logiciel. Nous avons repéré trois situations professionnelles où on demande à l'élève d'utiliser un outil logiciel : (une de ces trois situations est tirée au sort le jour de l'examen)

La première situation c'est en pré conception, à partir d'un croquis, d'une analyse fonctionnelle, d'éléments du cahier des charges, nous demandons à l'élève de sortir la pré- maquette. De sortir ainsi le " premier jet ", qui permet de répondre à une solution attendue. Imaginez l'épreuve, nous donnons à l'élève un certain nombre de documents, sur ces documents il y a des schémas de principe, des éléments du cahier des charges, des dimensions. Un certain nombre de contraintes apparaissent. Le résultat attendu au bout des six heures, c'est la sortie d'un premier sous-ensemble. Mais il n'y a aucune exigence au niveau des contraintes de fabrication. L'élève réalise une première pré-version du produit qui est susceptible de répondre au cahier des charges. Nous pouvons aussi envisager de demander à l'élève, de faire une petite phase expérimentale (il faut alors que le dispositif expérimental soit prêt). Il devra réaliser cette expérience avant de passer sur informatique. (Les sujets sont très ouverts).
La deuxième situation c'est l'étape suivante, c'est-à-dire que l'on ne donne pas de document au candidat. Nous lui fournissons une maquette de pré conception. Nous lui disons alors que dans cette maquette de préconception nous avons décidé de faire par exemple la pièce repère 3, le corps, en injection plastique. Nous lui donnons tous les renseignements par rapport à l'injection. Il doit dessiner la pièce avec les contraintes d'injection. Nous sommes dans la phase de définition du produit. Nous connaissons les contraintes de définition et de fabrication; et là, il doit montrer qu'il est capable d'aller extraire la pièce du sous-ensemble que nous lui proposons. Il devra par exemple mettre au bon endroit, le plan de joint, les dépouilles en utilisant l'outil informatique.
La Troisième situation c'est la pré conception d'un outillage. Nous lui donnons le dessin de définition de la pièce (le corps repère 3). Nous lui demandons de définir la partie active de l'outillage capable de réaliser cette pièce. Là encore seulement la partie active de l'outillage. Il n'est pas question de lui demander de faire tout l'outillage. Nous nous sommes pas limité, nous pouvons même envisager dans cette troisième situation une partie réalisation sur par exemple une imprimante 3D.

Dans ces 6 heures, nous avons imposé dans le règlement d'examen de les décomposer en deux parties de manière obligatoire. Il n'y a pas de temps prédéterminé, c'est chaque auteur de sujet qui donnera la répartition horaire de ces deux parties. Mais il y aura toujours, une partie de préparation du travail informatique, validée par l'examinateur. Quand l'examinateur aura donné le feu vert à cette partie de travail préparatoire, l'élève pourra passer sur un micro. Nous ne voulons pas que les élèves aillent directement sur un micro. Peut -être que certains, au bout d'un quart d'heure, auront terminé leur travail de préparation. Mais d'autres auront besoin de deux heures. Au bout de ces deux heures, il faudra peut-être même encore intervenir et remettre tout cela en forme avant de les lâcher sur un poste. Il s'agit de donner les éléments qui lui permettront de passer sur la phase micro. Il en sera tenu compte dans l'évaluation. Cette première base d'évaluation sera assez courte et permettra de remettre l'élève sur " les rails " et de passer sur le poste informatique en sachant ce qu'il doit faire. Quand on a recadré éventuellement le problème, à un niveau BTS, nous pouvons attendre un certain niveau d'autonomie. Donc une intervention minimum de l'examinateur sera nécessaire dans cette partie informatique. A priori si l'élève sait ce qu'il a à faire, si tout est bien défini et qu'il n'y arrive pas, c'est qu'il y a une carence.

Exemple des modalités de déroulement de cette épreuve :

Si nous avons 24 candidats à faire passer, en fonction du nombre de micro, nous déterminons le nombre de sessions. Exemple, si nous décidons de faire passer l'épreuve en deux jours (2 sessions de 12) il faut 12 sujets (c'est possible avec l'option bourse nationale). Dans ces 12 sujets, nous allons préparer :
- 4 sujets de préconception,
- 4 sujets de préindustrialisation, définition de pièce.
- 4 de préconception d'outillage.
Après tirage au sort, les élèves se répartissent en 3 groupes de 4. Si il y a moins de sujets, on peut envisager que deux candidats travaillent indépendamment sur le même.

Il y aura au minimum deux examinateurs dans la salle. Un professeur de construction et un professeur de fabrication se partageront naturellement les taches. Le constructeur s'intéressera plus aux sujets de pré conception et de définition de pièce, le fabriquant, à la définition de pièce et à la préconception d'outillage. L'idéal serait qu'au bout de quelques années, à force de travailler ainsi, les deux professeurs puissent faire ensemble l'évaluation de tous les sujets.

Eléments d'évaluation de l'épreuve professionnelle de synthèse

La modalité d'évaluation change complètement. Nouveauté, la date de la soutenance du rapport de stage est avancée (la durée du stage industriel est de six semaines). Nous réunissons un jury qui va faire cette soutenance. De plus, nous profitons de la présence dans l'établissement de ces professeurs de l'extérieur pour valider la première partie du projet qui est toute la phase de pré conception et de conception. Le travail de conception reste le travail d'une équipe d'élèves comme aujourd'hui

Nous trouvons une étape intermédiaire où nous évaluons le projet. Cette dernière permettra de repartir pour une deuxième partie où là, les élèves se verraient confier une tache de fabrication avec des usinages. La validation de la deuxième partie du projet va être la réalisation d'un outillage de validation. Par contre là, volontairement nous ouvrons les possibilités, et nous estimons que pour certains outillages il est tout à fait possible que l'on répartisse les taches sur deux ou trois candidats. Nous nous affranchissons de ce principe, une pièce, un élève. Un outillage peut très bien être découpé en trois (reprise de l'exemple d'un outil à suivre avec 3 postes), chacun des postes étant confié à un candidat. Nous sommes dans une logique de validation de partie active d'outillage où nous demandons à l'élève, de valider la faisabilité de sa pièce par rapport à un procédé qu'il a retenu.

Dans le cas d'un outillage d'injection simple, il faudra maintenant le partager en deux (faute de temps). La partie active male sera confié à un élève, la partie active femelle à un autre. On ne valide plus une qualification d'outilleur, l'objectif est de valider que l'élève maîtrise les usinages de base. Pour le vérifier, qu'il fasse une pièce ou dix cela revient au même. Par contre, il faut que les deux formes complémentaires s'emboîtent. Il faut que la conclusion de l'activité des deux élèves soit de dire que la forme de pièce imaginée peut être obtenue avec l'outillage que l'on a imaginé. Il ne serait pas choquant de dire que cela ne marche pas. Mais il faut qu'il y ait une réflexion d'analyse, et que les élèves soient capables, le jour de l'évaluation, d'expliquer pourquoi ça ne marche pas.

Etablissements

Notre regroupement d'évaluation : Chatellerault, Chéraute, Sarlat, Tours.
Notre regroupement de validation : Caen, Chatellerault, Chéraute, Morlaix, Nantes, Sarlat, Tours.


Propos sur les logiciels

La partie utilisation d'un logiciel FAO sera évaluée dans le thème. Le logiciel de FAO doit être compatible avec le modeleur. Il n'est pas question de devoir à nouveau dessiner la pièce. La mise en plan du logiciel de CAO remplace le travail à la planche à dessin. Il faudra faire l'apprentissage de cette mise en plan. Il y a trois méthodes pour faire de la conception avec un logiciel :
- à partir des surfaces fonctionnelles,
- à partir de schémas cinématiques,
- on construit directement dans l'assemblage (autour de la pièce maîtresse).


Ouvrages recommandés, devant figurer dans la bibliothèque technique :
- livre : Choix des matériaux en construction mécanique chez Dunod. Auteur M. F. ASHBY
- revue : Articles sur Technologie et formations.


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La rénovation du BTS µT : Comptes-rendus des réunions