mini pro jet 2005

I N I T I A T I O N A U X S C I E N C E S D E L' I N G E N I E U R

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C16_Mini-projet2005.sxd Académie de REIMS d'après Alain Sciallano & Frédéric Ballester du Lycée Denis DIDEROT , Académie de MARSEILLE

La problématique

Les problématiques caractérisant les mini-projets peuvent être les suivantes :

Démarche de projetM ini-projet Activités possibles Compétences et connaissances

AÉtudes comparatives de solutions,

évolution et modification

Comparer deux produits réalisant la même fonction globale.Conduire une étude comparative entre un équipement présent dans le laboratoire et la solution industrielle.Étudier l'évolution d'un produit en réponse à une modification du cahier des charges.

Synthèse et mise en oeuvre des connaissances acquises dans des démarches d'analyse et d'étude de modification ou d'évolution de produits.

BÉtude de conception d'un

mécanisme

Concevoir à l'aide d'un logiciel de CAO et réaliser par assemblage une chaîne fonctionnelle.Étudier un petit mécanisme.Étudier la relation produit- matériau- procédé pour une ou deux pièces d'un mécanisme.

Synthèse et mise en oeuvre des connaissances acquises dans un problème de conception d'un mécanisme et de définition d'une pièce à l'aide d'un logiciel de CAO.

CÉtude des composants des

commande

Étudier des composants programmables de la partie commande et leur installation.Étudier une modification de cycle ou de programme.

Synthèse et mise en oeuvre des connaissances acquises dans des démarches d'analyse et d'étude d'une partie commande.

DAnalyse et conception des

systèmes mini-projet

Communiquer, au sein d'un groupe de travail.Organiser son travail, en groupe et individuellementRendre compte de son travail, par écrit et oralement.Répondre à une problématique.Valider une réalisation simple après assemblage.

Synthèse et mise en oeuvre des connaissances acquises dans une démarche de projet.Trame d'une « démarche de projet »Expression du besoin:Objectifs (quantitatifs, qualitatifs).Contraintes.Plan d'action, organisation:Calendrier.Répartition des rôles et des tâches.Revues de projet, communication.Recherche individuelle et groupée.Bilan.Rapport, démonstration.Synthèse, écarts par rapport à l'objectif

Le cahier des charges du Mini-Projet

Les différents cahiers des charges définissant l’activité en Mini-Projet se trouvent en dernière page.Chaque groupe choisira en collaboration avec le professeur le Mini-Projet qui lui convient le mieux.

F 1/3Mini-projet (Activités)


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Échéancier

Un échéancier sera défini par le groupe afin de réaliser le mini-projet pendant la durée défini par le professeur.

Le carnet de bord

Utilité : C’est un document de dialogue

Utilisation :

Il est individuel.Il est hebdomadaire.Il est rempli ¼ d’heure avant la fin de la séance, dernier délai , par son propriétaire et laissé en classe.Il peut être lu, annoté, corrigé et évalué par le professeur après chaque séance.

Structure :

Il est composé de quatre parties qui sont renseignées en fonction de l’échéancier de chaque groupe (Voir document ci-après)

Pour chaque séance, les élèves pourront :

Récapituler les résultats de leurs études dans un dossier technique.Elaborer les documents techniques de base relatifs à l’activité de synthèse :

Schémas de principe, cinématique et pneumatiquesGrafcetDessins de définitionPhotos de la réalisation

Mini-projet (Synthèse des Activités)

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Le jury est composé du professeur et des élèves des autres groupes.

Un orateur aura été choisi dans le groupe.

L’orateur exposera son sujet pendant 5 minutes, puis des questions seront posées durant 5 minutes au groupe.

L’évaluation se fera en 3 points :

1. Présentation du carnet de bord :

Appropriation du sujet.Tenue à jour régulière.Richesse de la documentation , ses sources, la pertinence de la sélection, la diversité des supports.La clarté de la rédaction.Le comportement dans le groupe : partage équitable et complémentaire.Le travail collectif.L’autonomie.La prise d’initiative.La capacité d’innover.La prise de responsabilité.L’efficacité.

2. Production concrète du mini-projet :

Choix judicieux des composants.Assemblage, montage.Automatisation.Etude des coûts.Rangement du matériel.

3. Communication orale :

La clarté et la rigueur du plan de l’exposé.La qualité d’expression (aisance de l’orateur, distance par rapport aux notes, voix … ).La pertinence des documents support.La bonne gestion du temps imparti.La capacité à écouter et répondre à des questions.Savoir s’adapter, prendre en compte des critiques pour pouvoir débattre.

Grille d'évaluation:

Mini-projet (Évaluation)

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Communication oraleClarté et rigueur du plan de l'exposéQualité d'expression ( voix, aisance, distance par rapport aux notes..)Pertinence des documents supportsBonne gestion du temps impartiCapacité à écouter et répondre aux questionsSavoir s'adapter, prendre en compte les critiques ou suggestions pour pouvoir débattreConclusions


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Mini-projet (le Carnet de Bord) 1 / 2

1 ère PARTIE : Echéancier e t Objectifs du groupe pour la séance

Date :

Lieu de travail :

Objectif du groupe :

2 ème PARTIE : Travail personne l e ffe ctué

Travail personnel effectué :

Moyens ? ( fiches guides, logiciel, documents de références, cours, ouvrages … )

Aide de l’extérieur ? ( professeur, groupe… .)

Documents consultés ?

Difficultés rencontrées :

Solutions apportées :

Pour la prochaine fois de quoi ai-je besoin ?

Matériel : lequel ?

Aide : quel domaine ? qui ?


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3 ème PARTIE : Elaboration des documents de synthèse

Moyen utilisé : (logiciel)

Le document de synthèse :Nature du document ( Dessin industriel, schéma de câblage, schéma cinématique, nomenclature, programme de l’API, notices technologiques… )

Structure du document

Mise en relief des points importants

Ci joint le document

4 ème PARTIE : Préparation de l’oral

Exposé de la présentation du mini projet, sa problématique, sa justification… .

Moyen utilisé : (logiciel)

Le document d’exposé :

Structure du document

Mise en relief des points importants

Conclusions:

Mini-projet (le Carnet de Bord) 2/2


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Mini-projet (les Cahiers des Charges)

N° Type Support Problématique

1 A-C-D ZELIO Polyfonction 4

2 B-D PARALLAX Robotique 3

3 B-D SOLIDWORKS Fusée à eau 4

4 C-D Majoricc 2

5 A-C-D AUTOMGEN Palettiseur 2

6 C-D STAROFFICE 7 G.P.S. 3

7 C-D STAROFFICE 7 4

8 A-C-D AUTOMGEN Feux Tricolore 2

9 A-C-D STAROFFICE 7 2

10 A-C-D Robotique 3

Sujet / Sous-système

Nb d'élèves

Mise en oeuvre de la chaîne d'énergie de la Polyfonction et de son cahier des charges fonctionnel.

Réaliser l'assemblage et la programmation d'un robot BOE-BOT en vue de suivre une ligne.Réaliser la maquette numérique en 3D de la rampe de lancement à partir d'un pré-projet issu des travaux d'un « club espace »

AUTOMATIONSTUDIO

Réaliser les schémas de la chaîne d'énergie du majoricc et réaliser une modification

Réaliser la modification du programme en vue du changement de la configuration de couche de sacs

Réaliser une documentation technique complète du fonctionnement d'un G.P.S. de navigation au sol (mode d'emploi, notice technique, ....)

3 Ordinateurs en réseau

Réaliser une documentation technique complète et l'installation en réseaux de 3 ordinateurs, par RJ45, WIFI et CPL. Comparer les différentes technologie de mise en oeuvre.Réaliser la modification du programme en vue du changement d'un cycle d'un carrefour de jour et de nuit

Developpement durable

Réaliser une documentation technique complète du developpement durable à travers un objet technique

LEGOMINSTORMS

Réaliser une documentation technique et comparative sur 3 langages de programmation de la brique programmable RCX


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Mini-projet (le Cahier des Charges N°1)

Problématique :

Mise en oeuvre de la chaîne d'énergie de la Polyfonction et de son cahier des charges fonctionnel.

Méthode :

1. S’approprier le fonctionnement du logiciel qui gère le ZELIO.2. Câbler la chaîne d'énergie avec la chaîne d'information.3. Réaliser un programme par rapport au cdcf.4. Saisir le programme.5. Faire fonctionner

Matériels à utiliser :

Ordinateur équipé du logiciel ZELIO avec câble de transfert.

Documents fournis (voir ci-joint) :

1. Documentation technique constructeur sur le POLYFONCTION.2. Documentation sur le logiciel ZELIO.

Activités supplémentaires :

Modifier un cycle.


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Problématique :

Réaliser l'assemblage et la programmation d'un robot BOE-BOT en vue de suivre une ligne.

Méthode :

1. Assembler le Kit Robot BOE-BOT.2. S'approprier le langage de programmation.3. Programmer le BOE-BOT en vue de suivre une ligne.4. Vérifier le fonctionnement.


1. Kit BOE-BOT.2. Ordinateur .3. Tout matériel ou outillage nécessaire à demander au professeur.


Documentation fourni dans le Kit.Documentation sur Internet.


1. Analyse Fonctionnelle du ROBOT BOE-BOT. (expression du besoin, diagramme pieuvre, FAST)2. Maquette numérique sous solidworks.


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Problématique :

Réaliser la maquette numérique en 3D de la rampe de lancement d'une Fusée à eau à partir d'un pré-projet issu des travaux d'un « club espace »

Méthode :

1. Préparer une esquisse du projet.2. Décider de l’échelle de travail.3. Modéliser le support fusée à eau..


1. Ordinateur équipé de SolidWorks..2. Tout matériel ou outillage nécessaire à demander au professeur.3.


1. Documentation sur SolidWorks..2. Documentation sur Internet.


Analyse Fonctionnelle de la rampe de lancement. (expression du besoin, diagramme pieuvre, FAST) Faire réaliser la rampe par un ouvrier d'entretien du lycée. Faire des essais de lancement.


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Problématique :

Réaliser les schémas de la chaîne du MAJORICC et produire une modification

Méthode :

1. S’approprier le fonctionnement du logiciel AUTOMATION STUDIO.2. Etablir un avant-projet définissant l’implantation des différents folios.3. Etablir un avant-projet définissant l’implantation des différents composants.4. Saisir les différents schémas.5. Simuler le fonctionnement


Ordinateur équipé du logiciel AUTOMATION STUDIO.


1. Documentation technique constructeur sur le MAJORICC..2. Documentation sur AUTOMATION STUDIO.


Réaliser d’autres schémas.


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Problématique :

Réaliser la modification du programme en vue du changement de la configuration des couches des sacs.

Méthode :

1. Caractéristiques de l’automate.2. Identifier la correspondance des Entrées et les Sorties de l’automate avec la maquette.3. Programmation du changement de la configuration des couches des sacs.4. Tester le fonctionnement.


1. Maquette du PALETTISEUR.2. Ordinateur équipé d’AUTOMGEN.


1. Documentation sur AUTOMGEN.2. Documentation sur l’adressage des entrées et des sorties du PALETTISEUR.3. Programme AUTOMGEN existant.(cycle en épi, cycle en cheminée).


Etablir une comparaison de temps entre les trois cycles automatisés.


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Problématique :

Réaliser une documentation technique complète du fonctionnement d’un GPS de navigation au sol (mode d’emploi, notice technique, … ).

Méthode :

1. S’approprier le fonctionnement et le principe d’un GPS.2. S’approprier le fonctionnement du logiciel de présentation sous STAROFFICE 7.3. Etablir un avant-projet définissant les besoins (photos, textes, etc.)4. Réaliser le diaporama.


1. Ordinateur équipé de STAROFFICE 7. 2. Un GPS pour la navigation au sol..


1. Documentation sur le GPS.2. Documentation sur STAROFFICE 7.


Analyse Fonctionnelle d’un GPS pour la navigation au sol. (expression du besoin, diagramme pieuvre, FAST)


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Problématique :

Réaliser une documentation technique complète et l’installation d’un mini-réseau de 3 ordinateurs, par RJ45, WIFI et CPL. Comparer les différentes technologie de mise en oeuvre.

Méthode :

1. S’approprier le fonctionnement et le principe d’un réseau local.2. S’approprier le fonctionnement du logiciel de présentation sous STAROFFICE 7.3. Etablir un avant-projet définissant les besoins (photos, textes, etc.)4. Réaliser le diaporama.5. Réaliser le mini-réseau.


1. Ordinateur équipé de STAROFFICE 7.2. Trois ordinateurs.3. Cartes réseaux.4. Un switch + câbles.5. Une borne WIFI.6. Des bornes CPL


1. Documentation sur les réseaux locaux.2. Documentation sur STAROFFICE 7.


1. Configuration d’une connexion INTERNET.


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Problématique :

Réaliser la modification du programme en vue du changement d'un cycle d'un carrefour de jour et de nuit.

Méthode :

1. Caractéristiques de l’automate.2. Identifier la correspondance des Entrées et les Sorties de l’automate avec la maquette.3. Programmation du changement de la configuration des feux tricolores..4. Tester le fonctionnement.


1. Maquette des FEUX TRICOLORES2. Automate programmable et sa connectique.2. Ordinateur équipé d’AUTOMGEN.


1. Documentation sur AUTOMGEN.2. Documentation sur l’adressage des entrées et des sorties des FEUX TRICOLORES.3. Programme AUTOMGEN existant.


Etablir une comparaison de temps entre les trois cycles automatisés.


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Problématique :

Réaliser une documentation technique complète du developpement durable à travers un objet technique

Méthode :

1. S’approprier le thème du développement durable.2. S’approprier le fonctionnement du logiciel de présentation sous STAROFFICE 7.3. Établir un avant-projet définissant les besoins (photos, textes, etc.)4. Réaliser le diaporama.


1. Ordinateur équipé de STAROFFICE 7. 2. Un objet technique de votre choix pour illustrer votre argumentation.


1. Documentation sur le développement durable.2. Documentation sur STAROFFICE 7.


Exposition Universelle de AICHI au Japon


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Problématique :

Réaliser une documentation technique et comparative sur 3 langages de programmation de la brique programmable RCX

Méthode :

1. Assembler un robot MINDSTORMS.2. S'approprier les 3 langages de programmation.(RCX, ROBOLAB, NCQ)3. Programmer le Robot MINDSTORMS à l'aide des 3 technologies ci-dessus, en vue de suivre une

ligne.4. Vérifier les fonctionnements.5. Comparer les résultats.


1. Boîte LEGOMINSTORMS.2. Ordinateur .3. Tout matériel ou outillage nécessaire à demander au professeur.


Documentation fourni dans la boîte.Documentation sur Internet.


1. Analyse Fonctionnelle du ROBOT MINSTORMS. (expression du besoin, diagramme pieuvre, FAST)

2. Maquette numérique sous solidworks ou MLCAD.