Introduction
Les biens de consommation et les équipements industriels sont en grande partie obtenus par des suites d'opérations de transformation de matière appelées usinages. Les considérations portant sur l'optimisation des coûts, des consommations énergétiques, des matières premières ou encore celle relatives à l'empreinte environnementale représentent des contraintes importantes, devant être prises en compte par les entreprises, dans le but de proposer des produits compétitifs sur le marché.
Les principales fonctions directement concernées au sein de l' entreprise pour la réalisation effective d'une pièce ou d'un produit sont respectivement :
la conception, réalisée par le bureau d'études,
l'étude et la préparation de la fabrication, réalisée au bureau des méthodes,
la production (fabrication).
Le temps et les moyens consacrés pour réaliser chacune de ces fonctions dépendent de plusieurs facteurs, notamment le type de produit fabriqué, le type de production (fabrication en petite, moyenne et grande série) et la complexité des produits et des moyens techniques engagés pour leur réalisation.
L'analyse de fabrication est faite dans le but d'établir les documents relatifs à la production des pièces et des systèmes mécaniques. Les acteurs impliqués dans cette démarche disposent d'informations sur le large éventail de moyens techniques, sur les phénomènes physiques engendrés lors de l'usinage, sur les performances et les limites des techniques et des moyens employés.
Le savoir-faire permettant de bien mener cette analyse s'appuie respectivement sur :
l'étude des moyens disponibles et la recherche de solutions pratiques
l'observation et l'utilisation de moyens techniques : machine, porte-pièce, porte-outils, appareils de mesure et de contrôle
l'observation et la connaissance des phénomènes physiques liées à l'usinage (coupe, efforts, vibrations...).
On parle à ce stade d'analyse d'usinage et d'étude de fabrication. L'analyse d'usinage est donc une discipline permettant de matérialiser et de visualiser les propositions techniques issues du bureau d'études, elle est menée par le bureau des méthodes qui a pour mission, une fois l'analyse d'usinage réalisée, de procéder à l'élaboration de la documentation technique (avant projet d'études de fabrication, contrats de phase, etc.).
Organisation du module
Cette ressource pédagogique se positionne comme un terrain d'application des méthodes d'organisation de la production das un atelier de fabrication. Nous avons visé la réalisation d'un module centré principalement sur les techniques d'usinage par enlèvement de matière et sur leur mise en œuvre.
Le Module 3PM EFAU est donc organisé en quatre parties :
La fonction méthodes d'usinage
L'usinage traditionnel
L'analyse d'usinage
Le projet d'étude de fabrication
Dans la première partie nous introduisons brièvement le bureau des méthodes (BM), les fonctions qu'il assure. Sont également décrits les documents utilisés et réalisés par ce service.
On aborde ensuite, dans la deuxième partie, la problématique de la génération des surfaces à l'aide des outils de coupe par enlèvement de matière. On présente la plupart des techniques couramment utilisées en industrie et on illustre une partie d'entre elles grâce à une série des vidéos .
La troisième partie porte sur l'étude de fabrication, l'élaboration des gammes et l'analyse des phases.
Elle introduit le cadre de travail du dernier volet de la ressource, qui porte lui sur la présentation détaillée des phénomènes intervenant dans l'usinage et sur les critères à prendre en compte pour faire le choix adéquat des paramètres de coupe.
Quelques considérations relatives à l'étude des temps, utiles dans un cadre d'étude techno-économique de l'usinage, complètent ce dernier chapitre.
Public visé :
Le présent module d'enseignement s'adresse aux étudiants de l'enseignement supérieur et professionnel, en formation initiale (cycle licence notamment) et en formation continue (technicien supérieur ou cadre supérieur). Il concerne donc des étudiants suivant des études type Diplôme Universitaires de Technologie (DUT, bac +2) ou type Licence (généraliste ou professionnelle, bac +3). Toute autres formation professionnalisante est également concernée.
Enfin, les étudiants en formation initiale ou continue en Master ou cycle d'Ingénieur dans des spécialités en relation avec le génie mécanique (procédés, matériaux) peuvent l'utiliser pour des remises à niveau très rapides.
En termes de public enseignant ce module s'adresse aux enseignants, enseignants-chercheurs ou techniciens spécialisés dans la construction mécanique qui développent des activités connexes ou en lien avec les thématiques proposées. Le module peut bien évidemment être exploité partiellement ou dans sa totalité, puisqu'il est conçu sous la forme de grains pédagogiques.
Des activités de projet ou travail non encadré peuvent aussi être proposées aux étudiants sur la base de ce module, puisque l'autoévaluation est possible grâce soit aux études de cas soit aux diverses applications type exercice qui sont proposées à la fin de chaque chapitre.
Autres ressources UNIT en lien avec la problématique traitée dans le projet 3PM - EFAU
3PM-EFAU peut être exploité en lien avec trois modules déjà proposés par l'UNIT :
