Du virtuel au réel :
l'informatique au service de la technologie

Stéphane Coiffier, professeur de technologie,
et M. Mahu, inspecteur

1. Le projet du virtuel au réel

2. Un modèle numérique

	"Notre projet combine la technologie traditionnelle et les nouvelles technologies."

Stéphane Coiffier, professeur de technologie dans l'Académie d'Amiens, présentait au salon de l'Education 2001 un projet combinant la technologie traditionnelle et les nouvelles technologies : il s'agit de concevoir un objet virtuellement sur une maquette numérique avant de le faire réaliser sur commande par la machine, sans intervenir sur la matière. L'élève peut rapidement prendre conscience de l'importance de son travail de conception que la machine ne fait qu'exploiter ; la machine n'est qu'un « périphérique de sortie » au même titre qu'une imprimante qui exploite des données issues d'un fichier de texte. La machine ne corrige pas les erreurs de conception, pas plus que l'imprimante ne corrige les fautes d'orthographe. L'élève est donc amené à prendre en compte des réalités de production (choix des matériaux, des outils, des paramètres d'usinages) très proches des pratiques industrielles de référence.

Typologie des activités autour des maquettes numériques


Objectifs pédagogiques - Introduction du projet

L'objectif est de concevoir un outillage rapide à partir d'un modeleur graphique volumique, de passer du virtuel, représenté sur l'écran, au réel, pris en charge par la machine sur commande de l'ordinateur.

Organisation matérielle - Contexte

Les outils sont les suivants :
Modeleur graphique volumique : SolidWorks version collège
Logiciel de FAO : CharlyGraal 3D
Fraiseuse numérique 3D : CRA4 Charlyrobot

Déroulement de l'expérimentation - Mise en ouvre du projet

L'idée retenue est de représenter sur l'écran trois porte-clefs à l'effigie des trois départements de l'Académie d'Amiens, qui seront réalisés en CFAO 2D sur un présentoir thermoformé.
Porte-clefs représentant les trois départements de l'Académie
La conception du modèle numérique : Présentoir thermoformé
Visualisation virtuelle du produit

La réalisation de l'outillage rapide : Moule de thermoformage
Réalisation en FAO 3D du moule

Le produit fini : vue en coupe
Réalisation par thermoformage du présentoir

Aspects innovants

Exploitation de la maquette numérique au collège.
- Production d'un objet, depuis sa représentation dans un espace virtuel 3D à sa réalisation matérielle par une machine.
- Investigations à des fins de compréhension : identification de composants, mise en relation de représentations selon différents points de vue, analyse de conditions de fonctionnement, simulation cinématique en imagerie virtuelle.
- Communication : interaction avec un objet virtuel.
- Simulation : formes, couleurs, solutions constructives.

Typologie des activités autour des maquettes numériques dans le cadre de la technologie au collège

L'utilisation des maquettes numériques a deux buts.

Présenter un produit avant même qu'il n'existe

A l'aide d'un modeleur volumique, l'élève peut concevoir tout ou partie d'une pièce sous la forme d'une maquette numérique. Il peut la faire pivoter pour la contrôler sous toutes ses faces (voir la vidéo pour la démonstration en direct du salon de l'Education). Cette pièce peut faire partie d'un ensemble ; dans ce cas, des contraintes d'assemblage entre les différents éléments sont nécessaires. Le professeur peut présenter une animation d'éclatement ou de rassemblement des différentes parties et réaliser un fichier vidéo afin de mettre en évidence des choix techniques ou d'ordre esthétique en vue tridimensionnelle.


Présenter ma chaîne numérique sans rupture d'information (du virtuel au réel)

En étant très proche de la réalité industrielle, le modeleur volumique crée un fichier utilisable pour le pilotage de la machine à commande numérique trois axes, présente dans beaucoup de collèges. Il n'est donc pas nécessaire d'imprimer le plan en deux dimensions.

L'élève voit la pièce s'usiner telle qu'il l'a dessinée. Ainsi l'élève peut rapidement prendre conscience de l'importance de son travail de conception que la machine ne fait qu'exploiter ; la machine n'est donc qu'un « périphérique de sortie » au même titre qu'une imprimante qui exploite des données issues d'un fichier de texte. La machine ne corrige pas les erreurs de conception, pas plus que l'imprimante ne corrige les fautes d'orthographe. L'élève est donc amené à prendre en compte des réalités de production (choix des matériaux, des outils, des paramètres d'usinages) très proches des pratiques industrielles de référence.

© CyberEcoles, Ariel Suhamy, novembre 2001

	Année du projet 2001-2002 Etablissement Collège de l'Académie d'Amiens Discipline Technologie Classe Collège Contact établissement Équipe d'Animation Technologie : François MAHU IA-IPR Patrice BEAUBE Professeur Certifié Stéphane COIFFIER, Professeur Certifié Patrick VALLÉE, Professeur Certifié Contact Jeanne Suhamy : jeanne.suhamy@aphania.com Tél. 06 85 15 15 83 Adresse du site Internet www.ac-amiens.fr