Les projets de conception

Contexte:

Trois projets de conception sont proposés durant l'année. Couvrant chacun un trimestre, ils permettent d'employer trois stratégies différentes adaptées à un contexte industriel spécifique.

Le premier projet: Grande série et faible valeur ajoutée
Le cahier des charges imposés consistait en la réalisation d'un joint tournant hydraulique à produire en grande série (100k pièces/an). Les problématiques abordées ici sont:

  • La conception de pièces adaptées à la très grande série (Procédé, matériaux, dimensions, plans de joints etc...)

  • Le besoin de minimiser au maximum les opérations de fabrication et d'assemblage

  • Eviter autant que faire se peut les opérations manuelles

Le deuxième projet: Faible série et forte valeur ajoutée
Ici, l'objectif était de réaliser un hydrogénérateur d'électricité pour bateau de course (Imoca...). Les exigences du cahier des charges concernaient:

  • Minimiser la masse et la surface frontale (compacité, pièces optimisées)

  • Concevoir un système de pas variable de l'hélice pour obtenir une rotation constante de l'alternateur malgré la variation de vitesse

  • Employer les techniques de fabrications adaptées aux faibles cadences (sauf impression 3D)

  • Démontrer par des gammes d'assemblages que le système est maintenable en mer (assemblages simples, conception modulaire, pas de "verrouillage" à la presse)

  • Toute solution innovante doit être justifiée. (Emploi d'alliages de titane/magnésium, usinage 5 axes, architecture de train d'engrenages, pièce forgée malgré les faibles volumes etc...)

Le dernier projet: La machine spéciale
Ce projet nous mets dans la situation d'une production unitaire pour répondre à un besoin précis. Il fallait dans notre cas concevoir une machine de soudure par friction pour assembler deux demies sphères en plastique:

  • Privilégier des solutions sur étagère afin de garder la maîtrise des coûts de fabrication

  • Démarche de recherche de fournisseurs pour comparer les offres disponibles

  • Seuls procédés autorisés lorsqu'ils sont justifiés: L'usinage dans la masse, découpe jet d'eau/laser, soudage (Un malus est appliqué s'il existait une solution standard)

La chaîne numérique

Ce projet qui s'étale sur la deuxième moitié de l'année a pour but d'aborder toutes les étapes de réalisation d'un produit, le tout dans une dynamique de travail en équipe (2 à 4)

  1. A partir de la description du besoin, établir le cahier des charges fonctionnel (moteur pneumatique ou pince de préhension robotique)

  2. Proposer un schéma cinématique permettant de satisfaire au cahier des charges

  3. Choix des matériaux par une démarche systémique basée sur les critères de performances

  4. Réaliser une conception générative à partir de la cinématique et des contraintes mécaniques

  5. Valider la conception par une simulation éléments finis ainsi qu'une analyse du mouvement pour vérifier la tenue mécanique, les paramètres dynamiques internes (vitesses, accélérations, frottements) ainsi que les interférences cinématiques

  6. Définir les spécifications géométriques des pièces pour satisfaire aux jeux de fonctionnement

  7. Export du dossier de CAO vers un logiciel de FAO en vue du prototypage

  8. Choix des différents paramètres d'usinages pour obtenir les pièces (ordonnancement, machine, outils, paramètres de coupes)

  9. Réalisation du prototype à l'aide des différentes machines disponibles à l'atelier (Tournage, fraisage, découpe jet d'eau, poinçonnage, pliage)

  10. Essai de fonctionnement (fournir des axes de corrections si le système ne fonctionne pas)

  11. Assurer la chaîne numérique tout au long du projet (traçabilité, facilité de modification de design etc...)

Ce travail permet de se confronter à des problématiques non envisagées au préalable. On apprend par l'expérience. Des tolérances trop justes/importantes impossibles à satisfaires? On s'en apercevra au moment du montage et il faudra savoir comment résoudre ce désagrément. Cette démarche a pour avantage de se faire une expérience quand à la différence modèle/réel, impossible à acquérir sans fabriquer le produit.

Le projet associatif

Répartie sur l'ensemble de l'année, cette activité nous permet de prendre part à un projet de grande envergure planifié sur plusieurs années (nano-satellite, gyropode, avion léger...)

Dans mon cas, j'ai pris part au projet de réalisation d'un avion léger. Il fallait cette année là réaliser le système de carburant de l'appareil et numériser des équipements de vol (altimètre, horizon artificiel...). A partir d'une reconception de réservoir, il a fallu mettre en place un outillage permettant de le fabriquer par soudage. Les différents gabarits servaient en effet à préparer au mieux le travail du soudeur. Une fois le réservoir fabriqués, nous avons mis en place une procédure de test pour valider l'étanchéité parfaite des soudures.

Les stages en entreprise

Élaboration de supports de formation pour opérateurs de maintenance

L'objectif était de réaliser un diaporama permettant de former les opérateurs de maintenance sur les nouveaux produits introduits sur l'A350XWB. Le sujet du stage portait sur le cœur électrique de l'appareil. J'ai ensuite réalisé les documents sur les autres équipements à la suite du stage. (contrat d'intérim)

Pour mener à bien ce projet, il a fallu rapidement se former sur le fonctionnement de cet équipement complexe, qui plus est principalement électrique. Ceci représentait un challenge en soi car il n'employait pas directement les compétences principales enseignées à l'IUT. La liberté d'action que l'on m'a accordé m'a permis de me rendre sur différents sites du groupe à travers la France afin de rencontrer les différentes équipes impliquées. J'ai donc pu échanger à de multiples reprises avec des ouvriers, des techniciens et ingénieurs, jusqu'au directeur industriel du site de production.

Nous avons reçu les félicitations de la part d'Airbus pour la qualité du travail effectué ainsi que des livrables fournis. 

Odoo • Texte et Image
Coeur électrique Airbus A350XWB (Zodiac Aerospace)

Amélioration de produits en services

Lors de cette expérience, j'ai participé à la recherche de l'origine d'une usure prématurée observée sur un ressort de rappel dans un système d'essuie glace. Ce ressort étant utilisé sur plusieurs modèles, il a d'abord fallu effectuer une analyse cinématique pour déterminer l'équipement le plus contraignant (angle de chargement du ressort variable suivant l'avion). Une fois l'analyse effectuée, je me suis intéressé à la tenue en fatigue du ressort. L'objectif était de concevoir un banc de test efficace, le moins cher possible, tout en reproduisant à l'identique les conditions réelles de fonctionnement.

Bien que n'ayant pas eu la chance de suivre la réalisation des tests, les résultats apportés ont pleinement satisfait les "clients" du projet.

 

Odoo • Texte et Image

Stages effectués au sein du groupe Zodiac Aerospace (Fusionné depuis avec Safran)