Transcript Rénovation des BTS de la mécanique : Le BTS Fonderie et le BTS Forge

3. Le BTS Fonderie et le BTS Forge
Séminaire de la Fédération des Industries Mécaniques
Michel Rage & Dominique Taraud, le 8 octobre 2015
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Le dispositif de formation
Forge & Fonderie
11
33
BTS FORGE
1 Nogent S/Oise (60)
1 2
4
BTS FONDERIE
1 Armentières (59)
2 Nogent S/Oise (60)
3 Charleville ( 08)
4 Nancy (54)
5 Vierzon (18)
6 Lyon ( 69)
7 Tarbes (65)
55
66
77
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2
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A1 PARTICIPER
A LA REPONSE
D’UN CLIENT
A2 CONCEVOIR
LES MOYENS
DE PRODUCTION
A3 INDUSTRIALISER
LA PRODUCTION
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3
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A4 GERER LA
PRODUCTION
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4
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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RAP : Activités et tâches confiées au BTS FONDERIE
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A1 PARTICIPER
A LA REPONSE
D’UN CLIENT
A2 CONCEVOIR
LES MOYENS
DE PRODUCTION
A3 INDUSTRIALISER
LA PRODUCTION
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A4 GERER LA
PRODUCTION
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Pour ces 2 BTS : BTS FONDERIE et BTS FORGE
Un référentiel d’Activités Professionnelles RAP qui précise
 la typologie d’entreprises différente ;
 les contextes et environnements industriels spécifiques ;
 les procédés, matériels, matière d’œuvre, des processus à distinguer, à
caractériser ;
 les données et un environnement de travail identifiés ;
 les productions attendues , nombreuses variées en quantité et qualité ;
 les résultats attendus différentiés.
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BTS FONDERIE
BTS FORGE
Mise en œuvre :
Mise en œuvre :
 alliages ferreux (fontes, aciers…) ;
 alliages légers (base aluminium, magnésium) ;
 alliages cuivreux (bronze, laiton, cuproaluminium) ;
 alliages de zinc (kayem, zamak, …) ;
 autres métaux non ferreux.






alliages ferreux ;
alliages d’aluminium ;
alliages de titane ;
alliages cuivreux ;
alliages de nickel ;
alliages de magnésium.
Procédés
Procédés :
 moulage main,
 moulage mécanisé,
 moulage en moule métallique, coulée gravitaire ou
coulée sous pression
 obtention de pièces mécaniques par moulage en
cire perdue,
 moulage d’art.
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





Forge libre,
Estampage,
Laminage d'ébauches,
Forgeage sur presses horizontales,
Extrusion,
Frappe à froid,
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BTS FORGE&FONDERIE 2015 – Objectifs de la rénovation du BTS
Des objectifs communs au BTS FORGE
et au BTS FONDERIE, réponse en écho à la demande de la
profession , (cf. rapport d’opportunité présenté en CPC)
1. Acquérir une vraie culture de l’industrialisation, par un travail collaboratif
(apport des règles métiers en phase de conception), par un renforcement
des techniques et méthodes de définition des processus d’industrialisation,
des techniques de gestion et suivi des réalisations.
2. Augmenter les compétences relatives à l’étude des pièces : définition, moulage
(fonderie), mise en forme (forge)
3. Conforter l’utilisation des simulations numériques et des expérimentations
pour consolider les acquis et obtenir des résultats permettant d’optimiser la
conception et l’industrialisation des produits de forge ou de fonderie.
4. Développer une culture scientifique et technique des procédés et techniques de
fonderie. Renforcer l’usage de l’anglais.
5.
Donner du sens aux enseignements de sciences physique et de chimie
(connaissances et méthodes expérimentales) vis-à-vis des essais et traitements
des pièces et des matériaux de fonderie.
6. Elargir la conception des produits à la conception des outillages de forge ou
de fonderie.
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BTS FORGE FONDERIE – Compétences partagées
Des compétences partagées avec
les autres BTS de la filière mécanique
Compétences transversales
C1
S'intégrer dans un environnement professionnel, assurer une veille
technologique et capitaliser l’expérience.
C2
S’informe, se documenter, rechercher une information, en local ou à
distance.
C3
Communiquer sous forme écrite et orale y compris en anglais.
C4
S’impliquer ou coordonner un groupe projet et argumenter des choix
techniques
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BTS FONDERIE 2015 – Compétences métier
BTS FONDERIE : 15 compétences métier
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C14
C15
C16
C17
C18
C19
Interpréter un dossier de conception préliminaire
Participer à un processus collaboratif de conception et de réalisation de
pièces de fonderie
Recenser et spécifier des technologies et les moyens de réalisation
Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges fonctionnel
Concevoir, définir numériquement et prototyper tout ou partie des
outillages de fonderie
Définir des processus de réalisation
Définir et mettre en œuvre des essais réels et/ou simulés permettant de
qualifier un processus, un outillage de fonderie
Définir et organiser les environnements d’un secteur de production
Définir des procédures de surveillance du secteur de production
Proposer des améliorations technico-économiques et environnementales
au processus de réalisation
Planifier une réalisation (besoins humains et matériels)
Lancer et suivre une réalisation
Qualifier des moyens de réalisation en mode production
Participer à la mise au point, qualifier un produit de fonderie
Appliquer un plan qualité, un plan sécurité et de respect de l’environnement
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BTS FORGE 2015 – Compétences métier
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
C13
C14
C15
C16
C17
C18
C19
C20
BTS FORGE: 16 compétences métier
Élaborer et/ou participer à l’élaboration d’un cahier des charges
Interpréter un cahier des charges
Participer à un processus collaboratif de conception et de
réalisation de composants forgés
Recenser et spécifier les technologies et les moyens de réalisation
Concevoir et définir, à l'aide d'un logiciel de CAO, le composant
forgé
Définir des processus de réalisation à l’aide d’un logiciel de CAO
Définir et mettre en œuvre des simulations permettant de valider un
processus
Définir tout ou partie de l'outillage à l'aide d'un logiciel de CAO
Définir et mettre en œuvre des essais réels permettant de valider
un processus
Définir, organiser et planifier une réalisation
Définir un plan de surveillance de la réalisation d’un produit forgé
Proposer des améliorations (techniques, économiques,
environnementales) du processus de réalisation
Qualifier les moyens de réalisation lors d'une production
Industrialiser et suivre une production
Animer une équipe
Appliquer un plan qualité, sécurité et de respect de l’environnement
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BTS FONDERIE 2015 – Savoirs associés professionnels
Des savoirs partagés avec les autres BTS , amendés, complétés
Pour LE BTS FONDERIE :
S1 INGENIERIE SYSTEME ET ANALYSE FONCTIONNELLE
S1.1
Ingénierie système, analyse fonctionnelle
S1.2
Organisation de l’entreprise industrielle
S1.3
Compétitivité des produits industriels
S1.4
Développement durable, éco conception
S2 CHAINE NUMERIQUE
S2.1
Concept de « chaîne numérique »
S2.2
Outils de simulation pour la conception de produits de fonderie
S2.3
Outils de conception et représentation numériques
S2.4
Représentations graphiques dérivées des maquettes numériques
S2.5
Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie
S3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUES
S3.1
Modélisation des mécanismes, grandeurs, unités
S3.2
Comportement mécanique des pièces et systèmes
S3.3
Résistance des matériaux
S3.4
Mécanique des fluides
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BTS FORGE 2015 – Savoirs associés professionnels
Des savoirs partagés avec les autres BTS ,
amendés, complétés
S3 MÉCANIQUE APPLIQUÉE À LA MATIÈRE, À LA PIÈCE FORGÉE, À
L’OUTILLAGE ET A LA MACHINE
S1 INGENIERIE
ET ANALYSE
S3.1 SYSTEME
Grandeurs,
unités,FONCTIONNELLE
erreurs de mesure ou de calcul
S1.1 S3.2 Ingénierie
système, analyse
fonctionnelle
Sollicitations
et comportement
mécaniques de la matière
S3-2-1 Sollicitations
simples
S1.2
Organisation
de l’entreprise
industrielle
S3-2-2 Déformation
vitesse de déformation
S1.3
Compétitivité
des produits et
industriels
Adaptation sur
S3-2-3 Comportement
la matière (Rhéologie)
S1.4
Développement
durable, écode
conception
S3 en forge
S2 CHAINES3.3
NUMERIQUE
Actions de contact
S2.1
Concept
de « chaîne
numérique
»
S3-4-1
Pressions
de contact
Modélisation
du frottement
au coursdedefonderie
la déformation
S2.2
OutilsS3-4-2
de simulation
pour la conception
de produits
(Tribologie)
S2.3
Outilsplastique
de conception
et représentation numériques
S3.4
Cinématique
S2.4
Représentations graphiques dérivées des maquettes numériques
S3.5
Dynamique des solides
S2.5
Règles et incidences du tracé des pièces de fonderie
S3 ETUDE DES COMPORTEMENTS MECANIQUES
S2
CHAINE Modélisation
NUMERIQUEdes mécanismes, grandeurs, unités
S3.1
Concept de
« chaîne numérique
S3.2 S2.1 Comportement
mécanique
des pièces »et systèmes
Adaptation sur
Simulation
numérique du forgeage
S3.3 S2.2 Résistance
des matériaux
S2 en forge
Outils de
S3.4S2.3 Mécanique
desconception
fluides et de représentation numérique
S2.4
Représentations graphiques dérivées des maquettes numériques
S2.5
Règles et incidences du tracé des pièces de forge
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BTS FONDERIE 2015 – Savoirs associés professionnels
Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent dans le
champ professionnel de la FONDERIE
S4 MATERIAUX ET TRAITEMENTS
S4.1
Caractéristiques des matériaux
S4.2
Elaboration des matériaux de fonderie
S4.3
Structure des métaux et alliages
S4.4
Essais et traitement des matériaux et outillages
S5 ETUDE DES OUTILLAGES
S5.1
Conception des outillages
S6 SPECIFICATIONS ET PROCESSUS DE CONTROLE
S6.1
Spécification des produits
S6.2
Instruments, outillages et protocoles de contrôle
S6.3
Typologie des contrôles
S7 TECHNOLOGIE DES PROCEDES
S7.1
Prototypage rapide (outillages et pièces)
S7.2
Procédés de fonderie
S7.3
Machines et environnement de production
S8 CONCEPTION DE PROCESSUS DE FONDERIE
S8.1
Choix et stratégies
S8.2
Paramètres de production
S8.3
Simulation de fonderie
S8.4
Qualification des processus
S8.5
Méthodes d’expérimentation
S8.6
Estimation
Titre de
la présentation >des
date coûts des processus
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BTS FORGE 2015 – Savoirs associés professionnels
Des savoirs caractéristiques et qui se spécialisent
dans le champ professionnel de la FORGE
S5
S5.1
S5.2
S5.3
S5.4
S5.5
S6
S6.1
S6.2
S6.3
S7
S7.1
S7.2
S7.3
S7.4
S7.5
S7.6
CHOIX DES MACHINES, ET ETUDE DES OUTILLAGES
Energétique
Mécanique des chocs
Calcul d’engin
Conception des outillages
Hyperstaticité et mobilité des mécanismes appliqués aux outillages
SPÉCIFICATION ET PROCESSUS DE CONTRÔLE
Spécifications des produits
Instruments, outillages et protocoles de contrôle
Typologie des contrôles
TECHNOLOGIE DES PROCÉDÉS DE FORGE
Forge libre
S8
CONCEPTION DES PROCESSUS DE FORGE
Estampage
S8.1
Déformation plastique dans l'étude des processus
Laminage d'ébauches
Chauffage
Forgeage sur presses horizontales S8.2
S8.3
Débit des lopins
Extrusion
S8.4
Adaptation des pièces aux procédés
Frappe à froid
S8.5
Opérations de forge libre
S8.6
Opérations d'estampage
S8.7
Ebauches laminées
S8.8
Opérations sur presses horizontales
S8.9
Opération d'extrusion
S8.10 Parachèvement
Titre de la présentation > date
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BTS FORGE & FONDERIE – Savoirs associés professionnels
Des savoirs communs aux BTS et qui se
spécialisent dans le contexte des entreprise et
industries de la fonderie
S9 GESTION DE PRODUCTION ET QUALITE
S9.1
Planification – Ordonnancement
S9.2
Suivi
S9.3
Organisation de la production
S9.4
Qualité
S10 SECURITE ERGONOMIE ET ENVIRONNEMENT
S10.1
Sécurité au travail
S10.2
Ergonomie des postes de travail
S10.3
Environnement
Titre de la présentation > date
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BTS FORGE & FONDERIE 2015 – Epreuve U61 – Projet collaboratif
OBJECTIF
Collaborer avec un spécialiste de la conception, de la réalisation
unitaire ou de série pour optimiser la conception d’une pièce de
fonderie ou de forge
ORGANISATION
Projet industriel réel ou adapté
Mécanisme, pièce
Coef: 3
Durée: 20 heures
Evaluation:
• CCF (20min)
• Epreuve orale
• Présentation
collective
• Soutenance
individuelle
Pièce à
optimiser
Groupe BTS
FONDERIE et/ou
FORGE
(ou industriel
ou enseignant)
Groupe BTS CPI
et/ou BTS CRPR
Pièce
optimisée
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BTS FONDERIE – Epreuve U61 – Projet collaboratif
RECONCEPTION D’UNE PIÈCE MÉCANO SOUDÉE
Pièce mécano soudée
extraite d’un projet
industriel
Pièce à
optimiser
Analyse fonctionnelle et
topologique de la pièce
Conception des formes et
dimensions de la pièce
obtenue en fonderie
Simulation et vérification
de ses performances
Travail
collaboratif
de
conception
Pièce
optimisée
Titre de la présentation > date
Magazine Fonderie de Mai 2015
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BTS FONDERIE 2015 – Epreuve U5 – Projet Industriel
EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et
D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE
Définition et simulation d’une pièce de fonderie d’un
projet industriel de conception détaillée
Impression 3D du moule sur
machine PROMETAL
Pièce à
valider
Moule sable et pièce
proto
Prototypage
d’une pièce
vraie matière
vrai procédé
Pièce et
procédé
validée
Titre de la présentation > date
Magazine Fonderie de Mai 2015
Page 32
BTS FORGE – Epreuve U61 – Projet collaboratif
RECONCEPTION D’UNE PIÈCE USINÉE
Pièce usinée extraite
Pièce à
optimiser
Analyse fonctionnelle et
topologique de la pièce
Etude des causes de
rupture
Travail
collaboratif
de
conception
Pièce
optimisée
Titre de la présentation > date
Magazine Fonderie de Mai 2015
Page 33
EXEMPLE D’UN PROJET DE CONCEPTION DETAILLEE et
D’INDUSTRIALISATION D’UNE PIÈCE DE FONDERIE
BTS FORGE 2015 – Epreuve U5 – Projet Industriel
Définition et simulation d’une pièce de forge d’un
projet industriel de conception détaillée
Pièce à
valider
Conception des formes et
dimensions de la pièce
obtenue en forge
Conception de l’outillage en
lien avec le BTS CPRP
Simulation du procédé
Etude et
réalisation
de
l’outillage
Pièce et
procédé
validée
Titre de la présentation > date
Magazine Fonderie de Mai 2015
Page 34
Merci de votre attention.
Merci aux professionnels qui nous
accompagnent dans cette rénovation
Merci aux équipes d’enseignants des lycées
concernés qui collaborent à l’écriture de ces
référentiels de BTS FORGE et de BTS FONDERIE
Titre de la présentation > date
36
Page 36