M1 - Conception et développement de Produits Industriels

Le but de ce cours est de présenter aux étudiants la méthode des éléments finis appliquée aux problèmes uni, bi et tri dimensionnels en génie et en science appliquée. Cette présentation est faite dans le cadre de l’élasticité linéaire et des petites perturbations en statique. Partant de pré requis en mathématiques et mécanique du solide, le principe de discrétisation est tout d’abord abordé au travers des approches de Ritz et Gallerkine pour des milieux unidimensionnels. Ensuite, la problématique de l’intégration numérique est approchée avec la méthode de Gauss. Du maillage et de la validation des modèles de calcul est ensuite abordée lors de l’étude des modélisations surfaciques avec des éléments 2D. Finalement ces notions seront utilisées pour mettre en place le formalisme complet de la méthode aux éléments finis dans le cadre des éléments barre et poutre, puis les éléments de type triangle. Une application pratique, de ces notions théoriques importantes, est menée sur un code de calcul industriel (ANSYS) lors de travaux pratiques et d’un projet.

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Cette UE a pour but de préparer les étudiants aux entretiens professionnels en leur donnant les clés pour valoriser leur expériences acquises dans le passé.

Cet enseignement se fait à partir de jeux de simulation d’entretien construits sur la base d’offres d’emploi existantes.

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Cet unité d'enseignement permet d'initier les étudiants :

- au management dans l'entreprise, en présentant d'une part l'entreprise en tant qu'entité économique et juridique et en abordant d'autre part la démarche stratégique dans sa globalité.

- au marketing dans l'entreprise, de l'étude de marché au marketing opérationnel. La démarche marketing sera directement mise en application dans le cadre du projet de création industrielle mené par les équipes d'étudiants.

Les séances de cours seront complétées par une visite d'entreprise, ainsi que par la démarche méthodologique d'étude de cas concrets.

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: Ce cours de 42h est décomposé en deux partie (1/3, 2/3) afin de donner les éléments de base en transfert thermique et en mécanique des fluides (3D). Les fluides seront considérés comme des milieux continus. On appellera particule, un élément de volume infiniment petit pour une description mathématique mais assez grand par rapport aux molécules pour être décrite par des fonctions continues. Ce cours prolonge le cours de modélisation des milieux élastiques de L3 ainsi que le cours de mécanique des fluides (1D).

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Ce cours de 42h est décomposé en deux parties identiques qui se déroulent en parallèle.  La première partie concerne l’étude des problèmes de vibrations dans les milieux discrets et dans les milieux continus 1D (Corde, poutres). La seconde concerne l’utilisation des formulations variationnelles afin de reformuler les problèmes étudiés en L3 en RDM et en élasticité 3D.  On peut ainsi proposer des solutions approchées optimisées. Cette partie du cours permet de faire un lien entre la RDM, l’élasticité 3D et le cours du second semestre d’éléments finis.

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Au démarrage de cet unité d'enseignement le groupe d'étudiants (4 maximum) dispose d'un ensemble de documents parmi lesquels on retrouve systématiquement le Cahier des Charges Fonctionnel Produit contenant une solution de principe validée. Le groupe d'étudiant doit alors proposer une analyse critique des documents remis et construire un plan d'organisation pour aboutir à la réalisation d'un dossier technique contenant l'ensemble des plans des pièces du produit.

Dans cette progression l'étudiant doit passer par une étape incontournable qui consiste à définir le produit (maquette CAO) et d'argumenter, à travers un ensemble de notes de calcul, les choix des composants retenus et le dimensionnement des pièces du produit.

Lors de la revue de projet finale, en présence du client, le groupe d'étudiants présentera ces résultats.

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Cette unité d'enseignement est la suite de l'UE « Définition de produits industriels ». En partant du dossier de définition du produit, le groupe d'étudiant (4 maximum) doit réaliser le prototype fonctionnel de la solution validée ultérieurement. Lors de la fabrication du prototype, le groupe d'étudiants doit :

gérer la sous-traitance des pièces à réaliser et l'achat des composants standards ;

contrôler les pièces fabriquées et les composants achetés;

monter le prototype à partir d'un graphe de montage établi par les étudiants.

A partir de la caractérisation des fonctions accessibles dans le CDCF, le groupe d'étudiant doit qualifier le prototype fonctionnel en mettant en oeuvre tous les moyens expérimentaux pour vérifier chacun des critères et en proposant des solutions correctives en cas de non respect.

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Cette UE permet d’appliquer les étapes clés d’une démarche de conception mécanique, du cahier des charges initial à la qualification du prototype, sur un ou plusieurs cas concrets traités les années passées dans les projets industriels. Elle vient ainsi en soutien aux projets industriels de l’année en mobilisant les mêmes compétences mais sur un ou plusieurs cas résolus, contrairement aux projets en cours. Elle requiert donc de mobiliser les différentes compétences acquises dans d’autres UEs, en particulier non technologiques, du Master ou de Licence (principe fondamental de la dynamique, résistance des matériaux, mécanique des milieux continus, vibrations, simulation par éléments finis) sur un ou plusieurs mécanismes réels que les étudiants peuvent manipuler et expérimenter.

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Le stage s'effectue en entreprise ou en laboratoire. Au cours du stage l'étudiant doit démontrer :

sa compréhension d’un large champ de sciences fondamentales et sa capacité d’analyse et de synthèse qui leur est associée ;

son aptitude à mobiliser les ressources d’un champ scientifique et technique spécifique ;

sa maitrise des méthodes et des outils de l’ingénieur : identification, modélisation et résolution de problèmes même non familiers et incomplètement définis, l’utilisation des outils informatiques, l’analyse et la conception de systèmes ;

sa capacité à concevoir, concrétiser, tester et valider des solutions, des méthodes, produits, systèmes et services innovants

sa capacité à effectuer des activités de recherche, fondamentale ou appliquée, à mettre en place des dispositifs expérimentaux, à s’ouvrir à la pratique du travail collaboratif ;

sa capacité à  trouver l’information pertinente, à l’évaluer et à l’exploiter;

son aptitude à prendre en compte les enjeux de l’entreprise : dimension économique, respect de la qualité, compétitivité et productivité, exigences commerciales, intelligence économique ;

son aptitude à prendre en compte les enjeux des relations au travail, d’éthique, de responsabilité, de sécurité et de santé au travail ;

sa capacité à s’insérer dans la vie professionnelle, à s’intégrer dans une organisation, à l’animer et à la faire évoluer : exercice de la responsabilité, esprit d’équipe, management de projets, maitrise d’ouvrage, communication avec des spécialistes comme avec des non-spécialistes ;

son aptitude à travailler en contexte international : maitrise d’une ou plusieurs langues étrangères et ouverture culturelle associée ;

sa capacité à se connaitre, à s’auto-évaluer, à gérer ses compétences (notamment dans une perspective de formation tout au long de la vie), à opérer ses choix professionnels.

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Cette UE est une initiation aux nouvelles méthodes de conception associées aux techniques de fabrication additive permettant de réaliser une pièce sur une imprimante 3D (polymère) en allant de sa réalisation sur ordinateur (CAO) en lien avec les capacités du procédé, l’optimisation de sa géométrie (optimisation topologique), la préparation et lancement de la fabrication, et les étapes de finition après impression (parachèvement).

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Design Produit : Étude des fondamentaux du design industriel. Recherches de solutions par esquisses et méthodes créatives autour d'un projet personnel choisi. Maquettage en plastiline du projet destiné à être réalisé en CAO.
Design Graphique : Initiation à l'esquisse pour le design industriel.
CAO : Modélisation 3D volumique et surfacique avec Onshape sur le projet choisi.

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