Objectifs & Équipements - IUT GMP Toulouse

Objectifs &
 Équipements

2021

La Maison de la formation du secteur aéronautique et
 spatial Jacqueline Auriol est une opération inscrite
 dans le Plan Campus de l’Université de Toulouse.
 Elle sera construite au sein du quartier Toulouse
 Aerospace, dans sa partie sud, sur l’Innovation Campus
 qui est un pôle d’activité et de recherche d’excellence, dédié
 aux filières Aéronautique, Espace et Systèmes embarqués. La
 livraison du bâtiment est prévue pour l’automne 2021.

 L’ambition est de valoriser l’ensemble des composantes de l’enseignement supérieur et de la
recherche, concentrer les efforts et augmenter la visibilité des partenaires afin de doter le secteur
économique soutenu par un Pôle de Compétitivité à dimension internationale d’un outil majeur de
développement. Ainsi, l’Espace Clément Ader (ECA), entré en fonction en 2014, abrite désormais la
recherche universitaire et le transfert de technologie du CRITT Mécanique et Composites. Le bâtiment
B612, entré en fonction en 2018, intègre l’Institut de Recherche Technologiques Antoine de Saint‐
Exupéry (IRT-SE) ainsi que le pôle de compétitivité Aéronautique Et Systèmes Embarqués (AESE)
résultant d’un volet des Investissements d’Avenir ainsi qu’une plateforme pour le développement de
l’innovation et de la technologie vers les PME locales. La Maison de la Formation Jacqueline Auriol
(MFJA) viendra compléter le triptyque Recherche – Transfert/Innovation – Formation, à l’horizon
2021. La MFJA déploiera les actions de formations en cohérence avec l’évolution de la recherche et
du transfert portés par l’ECA et l’IRT. En tant que partenaire actif du Campus des Métiers et des
Qualifications Aéronautique et Spatial (CMQ-AS) d’Occitanie, la MFJA permettra de promouvoir les
formations vers l’enseignement supérieur, auprès des collégiens et des lycéens.
La MFJA rassemblera des équipes de formations aujourd’hui disséminées dans plusieurs
établissements. Elle permettra de mutualiser tant les compétences des enseignants‐chercheurs,
enseignants, ingénieurs et techniciens (160 environ) que les équipements technologiques dans le
domaine mécanique et productique du secteur AESE, en lien avec les préoccupations de l’industrie
du futur. Mais au‐delà du rassemblement des équipes toulousaines, la MFJA a vocation à constituer
un lieu privilégié de la construction de la cohérence territoriale de la formation dans le domaine
en Midi‐Pyrénées. A travers les structures de pilotage dont elle sera dotée, notamment son Conseil
d’Orientation, la MFJA animera le réseau des établissements d’enseignement supérieur de la Région.
Les établissements des pôles Figeac‐Rodez, Albi et Tarbes (IUT, Lycées, IMT Mines Albi, ENIT…) y
seront représentés de façon à déployer sur tout le territoire les formations utiles aux entreprises et
à nos concitoyens. Les représentants des employeurs, les représentants des salariés, les opérateurs de
l’Etat comme Pôle Emploi et les collectivités, au premier plan desquelles la Région, y trouveront donc
un réseau consolidé et un lieu de dialogue unique efficace.
La MFJA ne limitera pas son ambition au seul territoire régional. Adossée au pôle AESE multirégional,
elle en deviendra également un outil structuré pour promouvoir des politiques de formation à l’échelle
nationale. C’est déjà le cas avec le pôle régional S-mart Occitanie qui sera localisé dans la MFJA et
qui est rattaché au réseau national Systems.Manufacturing.Academics.Resources.Technologies
(S.mart : www.s-mart.fr). La MFJA fédèrera et développera également le réseau international que
les établissements partenaires mutualiseront. Ce réseau lui donnera une visibilité sans précédent.
La MFJA constitue une structure totalement innovante et unique à l’échelle nationale. Elle rassemblera
dans un même espace toutes les formations universitaires toulousaines en génie mécanique et
productique du niveau III au niveau I (DUT, Licence professionnelle, Licence générale, Master, Mastère
spécialisé, Ingénieur). Entre 1200 et 1400 étudiants y feront la totalité de leurs études chaque année
tant par la voie classique que par la voie de l’alternance. La MFJA intègre pleinement la Formation
Tout Au Long de la Vie (FTLV). Ainsi, 1000 stagiaires y seront formés chaque année aussi bien sur des
logiques de qualifications que sur des logiques de diplômes. La MFJA travaillera en lien étroit avec la
Région, avec Pôle Emploi, avec la Plateforme de Mutation Economique AESE de façon à augmenter
l’accès des demandeurs d’emplois en formation et favoriser leur retour dans l’insertion professionnelle.

Présentation

La MFJA intègrera dans ses murs un espace dédié à l’ingénierie de formation. collectif a permis d’élaborer un document qui a accompagné une demande
Les publics et les entreprises y trouveront l’écoute nécessaire à la construction et d’investissement en 2014 au Contrat Plan Etat Région (CPER) 2015-2020.
à la réalisation de leur projet.
 Depuis 2014, une réflexion des équipes de travail a conduit à intégrer
Il sera possible d’offrir un laboratoire « smart factory » pour les PME et les PMI des nouveaux équipements en cohérence avec les besoins de l’industrie
afin de les accompagner dans leur évolution vers l’industrie 4.0. Ce nouvel 4.0 (Fabrication additive, cobotique, objets connectés, Learning lab…).
espace pilote sera co-construit avec l’IRT-SE, le pôle AESE et des partenaires L’intégration de ces nouveaux équipements a nécessité de repenser les plateaux
industriels. Un des principaux objectifs est de répondre à un bassin d’emploi technologiques. Cette réflexion a été conduite avec des représentants de l’IRT-
en forte mutation et pour lesquels il faudra nécessairement répondre à de SE, du CMQ-AS, du pôle AESE, de l’UIMM et de la Mecanic Vallée, pour répondre
nouveaux métiers. Par ailleurs, aujourd’hui 75% des étudiants issus de nos à des besoins de formation en lien avec l’industrie. La MFJA sera partenaire
formations sont employés par les entreprises régionales et la pyramide des âges du pôle AESE pour accompagner les petites entreprises aux nouveaux outils
fait que ces 75% ne suffiront à couvrir le besoin en emploi. A titre d’exemple, en numériques (mise en place d’un centre d’innovation Factory 4.0).
2016 sur le grand Sud-Ouest, 1 900 entreprises comptaient 146 000 employés.
 Nous sommes convaincus que le dynamisme du projet ainsi que l’originalité de
La MFJA entraîne dès aujourd’hui une mutation profonde de la formation. En ce modèle qui concentre, sur un même site, différents niveaux de formation en
effet, la consolidation d’une équipe pédagogique élargie conduit à repenser fait un projet fédérateur unique et précurseur au niveau national. Pour que la
chacune des formations afin d’assurer la diversité et la complémentarité des formation de demain soit à la hauteur des ambitions de l’industrie 4.0, il est
dispositifs et des parcours. Cela induit également une évolution des pratiques nécessaire d’être accompagné par un soutien financier fort pour aider la MFJA
pédagogiques et change le paradigme de construction des formations en dans son projet d’équipement.
passant d’une logique « d’offre » de formation à une logique « de réponse » aux
 Le nouvel espace de travail est organisé en 6 plateformes qui sont présentées
besoins de formation.
 par une courte introduction. Les compétences opérationnelles par niveau
L’ambition des formations, qui seront regroupées sur la Maison de la Formation de certification sont présentées ainsi que les moyens technologiques qui
Jacqueline Auriol, est de proposer de nouvelles approches pédagogiques permettront de former et de valider l’acquisition de ces compétences.
centrées sur l’innovation. La qualité des équipements permettra d’être plus Délibérément, les équipes n’ont pas souhaité individualiser les diplômes sur
proche des préoccupations industrielles. En formant les étudiants, alternants et chaque plateforme de façon à se concentrer sur un projet commun dont on
stagiaires aux nouvelles évolutions technologiques, nous souhaitons répondre peut constater qu’il modifie déjà la vision de l’apprentissage dans chacun des
aux attentes des employeurs. diplômes. Ainsi, la volumétrie d’utilisation indiquée (heures de formation)
 consiste en la projection de l’offre actuelle, mais sera clairement accrue dans
Les équipements actuellement utilisés dans nos établissements sont souvent
 l’offre de formation à venir.
anciens et décalés par rapport aux technologies modernes. La MFJA ne peut
présenter des plateaux technologiques dépassés. Il est donc fondamental Ce document a vocation à être largement partagé avec les partenaires
d’actualiser le parc technologique de façon à ce que les ambitions majeures de la économiques de façon à garantir des plateformes technologiques assurant
MFJA pour la FTLV du secteur AESE ne restent pas lettre morte. l’adéquation formation-emploi et avec une lisibilité optimale pour l’usage des
 employeurs dans le cadre de leurs recrutements ou de leurs plans de formation.
Ces plateaux technologiques ont été imaginés dans une perspective de
construction de compétences du niveau III au niveau I pouvant s’intégrer
dans des diplômes, dans des parcours ou dans tout dispositif de formation
actualisante.
Dès 2013, des équipes se sont constituées pour élaborer un premier projet campus innovation
d’investissement de neuf plateformes technologiques, à la hauteur de
la puissance économique du secteur aéronautique et spatial. Ce travail

 Résidences étudiantes

 B612

 Objectifs & Equipements | P3

sommaire
Présentation du dossier 2

Sommaire 4

Introduction aux plateformes 7

1. Halle aéronautique & spatial 8
 Introduction 8
 I. Objectifs en termes de compétences 8
 II. Equipements nécessaires pour atteindre les objectifs 9

2. Plateforme numérique 10
 Introduction 10
 I. Objectifs en termes de compétences 11
 II. Equipements nécessaires pour atteindre les objectifs 11

3. Plateforme essais structuraux 12
 Introduction 12
 I. Objectifs en termes de compétences 13
 II. Laboratoire d’élasticité - Résistance des matériaux 14
 III. Laboratoire de structures 14
 IV. Laboratoire d’analyse vibratoire 15
 V. Laboratoire matériaux 15

4. Halle smart factory 4.0 16
 Introduction 16
 I. Objectifs en termes de compétences 17
 II. Espace usinage : initiation – perfectionnement 18
 III. Espace usinage : expertise 19
 IV. Espace usinage : machines spéciales 19
 V. Espace déformation et assemblage 19
 VI. Espace mesure et contrôle 20
 VII. Espace robotique 20

 Objectifs & Equipements | P4

5. Plateforme multimatériaux 22
 Introduction 22
 I. Objectifs en termes de compétences 22
 II. Espace composites 24
 III. Espace fabrication additive 24
 IV. Espace procédés obtention de pièces finies ou semi-finies 24
 V. Espace traitements thermiques 25
 VI. Espace contrôles non destructifs 25

6. Plateforme physique appliquée 26
 Introduction 26
 I. Objectifs en termes de compétences 26
 II. Laboratoire de mécanique 27
 III. Laboratoire d’hydraulique 28
 IV. Laboratoire d’aérothermodynamique 28
 V. Laboratoire de mécatronique : électricité-électronique-automatisme Niveau 3 29
 VI. Laboratoire de mécatronique : automatisme séquentiel Niveau 2 29
 VII. Laboratoire de mécatronique : automatique Niveau 1 29

Contacts 30

Filières de formation 31

 Objectifs & Equipements | P5

Introduction aux plateformes

Le nouvel espace de travail mutualisé entre les établissements et les partenaires industriels est maintenant
structuré en 6 plateaux technologiques représentés sur la figure ci-dessous.

 Halle aéronautique & spatial
 Vitrine du savoir-faire régional
 Avion des métiers
 Technologies spatiales

 Halle smart factory 4.0 Plateforme physique appliquée
 Espace usinage Laboratoire de mécanique
 OGIQUES
 NOL
 Espace mesure et contrôle Laboratoire d’hydraulique
 H PÉ
 Espace déformation et assemblage D Laboratoire d’aérothermodynamique
 Espace robotique
 EC AG
 Laboratoire de mécatronique
 XT

 OG
 PLATEAU

 IQUES

 Plateforme multimatériaux Plateforme essais structuraux
 Espace composites Laboratoire de sciences des matériaux
 Espace fabrication additive Laboratoire d’élasticité et résistance des
 Espace procédés obtention des matériaux
 matériaux Laboratoire de structures
 Espace contrôles non destructifs Laboratoire d’analyse vibratoire

 plateforme numérique
 Smart manufacturieng
 Learning Lab
 Réalité virtuelle
 Espace immersif et collaboratif

Deux grandes plateformes seront dédiées à la fabrication ainsi qu’aux Les plateformes essais structuraux et physique appliquée relèveront des
contrôles dimensionnel et de la santé matière. Il s’agit de la halle sciences de l’ingénieur où seront respectivement traitées des activités
smart factory 4.0 et de la plateforme multimatériaux où seront d’analyse du comportement physique des structures et des activités
respectivement traitées des activités de fabrication de produits d’appropriation scientifique.
industriels et des activités pour l’élaboration des matériaux et des
 Enfin, la halle aéronautique & spatial sera un showroom destiné à
procédés.
 valoriser le savoir-faire régional et les métiers associés. Conjointement
La plateforme numérique traitera des activités d’échanges collaboratifs avec le CMQ-AS d’Occitanie, elle sera un lieu partagé qui permettra de
et de représentation numérique permettant d’anticiper la réalité, promouvoir les formations vers l’enseignement supérieur, auprès des
depuis l’élaboration de modèles jusqu’à la simulation de l’implantation collégiens et des lycéens.
d’une chaîne de production industrielle.

 Objectifs & Equipements | P7

 1 Halle Aéronautique

Introduction
Cette halle doit en premier lieu montrer la spécificité aéronautique de la maison de la formation. Cela doit être sa
vitrine. Elle doit avoir un rôle majeur pour l’attrait de ce lieu (recrutement, affichage vers nos partenaires…).

Elle doit donc éveiller la curiosité des lycéens et Dans cet espace, on retrouvera plusieurs vitrines technologiques :
collégiens en présentant des technologies portées Espace « propulseurs » : Les propulseurs actuels et du futur;
vers l’avenir et en les mettant directement en
 Espace « cellule » : Les structures ainsi que les éléments mécaniques aéronautiques;
confrontation avec leurs modèles historiques.
 Espace « Systèmes » : Les systèmes liés à l’aéronef (Hydraulique, électrique, carburant, etc.);
D’un point de vue pédagogique, cette halle a
 Espace « Spatial » : Technologies propres à l’environnement spatial.
pour objectif, à partir de matériels didactiques
et de type industriel, d’assurer un enseignement A l’image de l’Avion des métiers du Salon Paris Air Show (Bourget), ces vitrines seront
pratique orienté : aéronautique, systèmes dynamiques et vivantes.
embarqués et spatial.

 espace “propulseurs” halle
 Étude des turboréacteurs
 et turbopropulseurs aéronautique
 & spatial
 espace “cellule”
 Structure aéronautique
 et éléments mécaniques

 espace “systèmes”
 Étude des différents systèmes
 (électrique, hydraulique, etc ...)

 espace “sPATIAL”
 Technologies propres
 à l’environnement spatial

I | Objectifs en termes de compétences
L’étudiant, l’alternant ou le stagiaire doit être capable en fin de :
Niveau 3 (bac + 2) :

 appréhender le fonctionnement d’un rotor d’hélicoptère i dentifier les différents problèmes rencontrés par le vol à haute
 (cinématique, lien position manche / position des pales et altitude ;
 comportement de la machine) ; r epérer l’emplacement des différents systèmes de pilotage et de
 identifier les différentes familles de propulseurs ; contrôle (EFIS, ECAM et FMS) dans un poste de pilotage.
 a ppréhender les fonctionnements d’un turboréacteur, du système
 hydraulique sur un avion, du système de conditionnement d’air et
 de pressurisation ;

 Objectifs & Equipements | P8

Niveau 2 (bac + 3) : Niveau 1 (bac + 5) :
 appréhender les spécificités du domaine aéronautique et spatial ; appréhender le fonctionnement de mécanismes sophistiqués ;
 maîtriser le cycle thermodynamique d’un turboréacteur ; i dentifier les spécificités de conception des grands domaines
 aéronautique et spatial ;
 i dentifier les principaux constituants et les fonctions associées,
 technologie aéronautique et spatiale, structure et motorisation ; proposer une modélisation cinématique et mécanique ;
 i dentifier et utiliser l’outillage de démontage et de remontage de a pprofondir les spécificités liées à l’aéronautique (matériaux,
 mécanismes réels ; procédés et dimensionnements).
 faire le lien entre une schématisation et un mécanisme réel
 (moteur, compresseur) ;
 i dentifier les possibilités et les limites des procédés de fabrication
 sur des mécanismes réels ;
 roposer une modélisation cinématiquement équivalente en
 p
 utilisant les liaisons normalisées.

Nombre d’heures d’utilisation de cette plateforme par niveau de formation :

 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1 Total
 Nb heures utilisation 600 h / an 150 h / an 100 h / an 850 h / an

Ii | Equipements nécessaires pour atteindre les objectifs

 Liste des équipements
 Turbomoteurs découpés pédagogiquement
 Certains de ces équipements ont été cédés aux
 Avion (Socata TB30), section de voilure établissements par les grands noms de l’industrie
 Hélicoptère aéronautique, leurs technologies ne sont plus
 Rotor d’hélicoptère d’actualité. Cet espace constituant une vitrine
 Systèmes mécaniques aéronautiques (RAT, APU, Porte d’A380….) majeure de la maison de la formation, il serait
 Tronçon ouvert pour présentation des systèmes très important que les partenaires industriels
 des établissements d’enseignement supérieur
 puissent les aider à la mettre au niveau des
 technologies d’aujourd’hui.

 Objectifs & Equipements | P9

 2 Plateforme numérique

Introduction
Composée de 29 salles pouvant accueillir de 14 à 28 Cet espace devra faciliter le travail collaboratif pour l’ensemble des
 acteurs, aussi son fonctionnement repose sur une infrastructure réseau
étudiants, cette plateforme sera fortement sollicitée adaptée avec accès à des moyens de revue de projet, d’immersion dans
par l’ensemble des 3 niveaux de formation. une maquette numérique, donc de partage de données implémentés
Chacune des salles mettra à disposition des environnements notamment par des outils de type PLM tels 3DExperience de chez
numériques pourvus d’outils dédiés à l’ensemble des problématiques Dassault.
liés aux métiers du génie mécanique tels que CATIA de Dassault De fait, cet ensemble de dispositifs doit s’articuler autour de moyens de
Systèmes, Hyperworks de Altair, les solutions de boîte à outils de sauvegarde, de services « jetons » mais aussi de matériels spécifiques.
MSC Software ou encore la suite logicielle de Delcam distribuée par
Autodesk.

 Les Learning Labs faciliteront ce travail collaboratif en intégrant des Déjà présente chez nombreux de nos partenaires industriels (Airbus,
 outils multimédias innovants associés à l’enseignement. Leur rôle est Safran, Dassault Aviation, …) à titre expérimental ou en développement
 double : d’une part, il s’agit de faciliter l’expérimentation et les usages sur les chaines d’assemblage, la réalité augmentée est une des solutions
 possibles de ces technologies innovantes auprès d’un public d’étudiants et technologiques d’avenir de l’Usine 4.0 des plus prometteuses. Il parait
 d’enseignants dans un espace ouvert et accueillant (vitrine technologique). nécessaire de former dès à présent nos étudiants avec ce nouvel outil.
 D’autre part, il s’agit de faciliter la transformation pédagogique qui doit Les applications visées sont multiples et adaptables suivant le niveau de
 accompagner ces nouveaux outils ainsi que de favoriser le déploiement formation visé (niveau initiation à un niveau perfectionnement).
 et démocratiser ces nouvelles approches et pratiques au sein des équipes
 pédagogiques de la MFJA.

 Objectifs & Equipements | P10

Conception | Dimensionnement | Fabrication

I | Objectifs en termes de compétences
L’ étudiant, l’alternant ou le stagiaire doit être capable en fin de :
Niveau 3 (bac + 2) : Niveau 1 (bac + 5) :
 appréhender la démarche de conception assistée par ordinateur ;  tiliser des fonctions d’optimisations incluses dans les tableurs
 u
 é laborer les modèles numériques nécessaires à la définition et à la pour des applications en métrologie et en production ;
 réalisation d’un produit industriel ;  évelopper des applications autonomes ou intégrées pour accélérer
 d
 utiliser des outils métiers pour résoudre un problème technique ; les processus de développements : VBA, Python, JAVA, Perl, ...
 i dentifier l’organisation d’une base de données, rechercher et  aitriser les outils de calculs éléments finis sur des applications
 m
 exploiter des informations. aéronautiques en dynamique non linéaire et en fatigue sur des
 structures métalliques et composites ;
Niveau 2 (bac + 3) : maitriser les outils d’optimisation en design ;
 a ppréhender et appliquer une démarche d’ingénierie simultanée, maitriser les interfaces de programmation dédiées.
 dans un contexte de chaîne numérique ;
 g érer des données techniques au sein d’un réseau informatique
 d’entreprise ;
 créer et gérer une maquette numérique ;
 a utomatiser des opérations dans un logiciel de bureautique ou de
 CAO ;
 c réer et structurer des pièces et des ensembles dans différentes
 CAO ;
 extraire et échanger des données d’un modèle géométriques
 vers d’autres applications locales ou sur un site distant en
 environnement informatique homogène ou hétérogène ;
  aitriser l’utilisation de modèles de calcul par éléments finis dans
 m
 des applications de statique linéaire.

Nombre d’heures d’utilisation de cette plateforme par niveau de formation :

 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1 Total
 Nb heures utilisation 8500 h / an 3700 h / an 2800 h / an 15000 h / an

Ii | Equipements nécessaires pour atteindre les objectifs
 Liste des équipements (*) Au-delà du site toulousain, la maison de la formation affiche
 375 postes informatiques (soient 25 salles équipées de 15 postes) l’ambition de devenir un centre de ressources numériques pour
 Environnement de travail collaboratif (*) l’ensemble des sites hors Toulouse sur la région Occitanie. L’idée
 est de mettre à disposition les outils nécessaires au développe-
 Learning Labs (4 salles)
 ment de la collaboration entre les différents sites à la manière de
 Dispositifs de réalité augmentée « l’usine numérique » via une solution Product Life Management
 Machines serveurs et applications associées (PLM) telle que celle proposée par Dassault avec 3D Expérience.
 Dispositifs de stockage de données et son environnement d’administration

 Objectifs & Equipements | P11

 3 Plateforme Essais Structuraux

Introduction
Cette plateforme doit permettre à l’étudiant d’acquérir des connaissances et des compétences dans les domaines
des structures.
Cela passe par une connaissance approfondie des comportements des de la théorie des poutres (flexion, torsion, cisaillement) et enfin par
matériaux isotropes ou anisotropes (essais caractéristiques, traitements, l’étude de phénomènes mécaniques plus complexes (vibrations, chocs,
contrôles), par la mesure de déformations (instrumentation par jauges flambement et post flambement sur des structures raidies de type
de déformation ou mesure de champ cinématique), par la sollicitation aéronautiques).
de structures simples (treillis, structures minces), par l’illustration

 Labo analyse vibratoire
 Eprouvette et structure
 Analyse modale
 Analyse fréquentielle
 Chocs

Labo matériaux
Eprouvettes
 Caractérisations mécaniques
 Traitements thermiques
 Microstructure

 Plateforme
 Essais
 Structuraux

 Labo élasticité
 résistance des matériaux
 Eprouvettes
 Traction
 Compression
 Flexion
 Cisaillement
 Sollicitations combinées

 Labo structures
 Structures aéronautiques
 Panneaux raidis
 Caissons
 Instabilités

 Objectifs & Equipements | P12

I | Objectifs en termes de compétences
L’ étudiant, l’alternant ou le stagiaire doit être capable en fin de :

Niveau 3 (bac + 2) : structures simples, par l’analyse temporelle et fréquentielle
  ettre en œuvre et effectuer des calculs de dimensionnement
 m d’oscillateurs à paramètres localisés, de poutres, et de plaques ;
 ou de contrôle en rigidité ou résistance, ainsi que des mesures de maîtriser le comportement vibratoire (analyse modale) de
 déformations (problèmes d’élasticité linéaire en statique) ; structures simples ;
 utiliser les méthodes numériques et expérimentales de maîtriser les hypothèses de l’élasticité tridimensionnelle et de la
 détermination des contraintes en ayant une approche critique de résistance des matériaux ;
 la modélisation et des résultats (sur une pièce, un assemblage ou mettre en œuvre des procédures de contrôle sur pièces
 une structure simple) ; endommagées, pour détecter différents types de défauts ;
 déterminer les principales propriétés et caractéristiques utiles pour mettre en œuvre et valider pour chaque méthode une technique
 la sélection et la mise en œuvre des matériaux ; de contrôle qui correspond aux caractéristiques du défaut défini,
 identifier les comportements des matériaux, distinguer les de l’étalonnage du processus à la vérification et à la validation des
 différentes classes et leur désignation ; performances de la mesure ou du contrôle ;
 identifier les relations microstructure/comportement des alliages interpréter et évaluer les résultats en fonction des normes, codes
 ferreux et des alliages légers, et adapter leur comportement par ou spécifications applicables, et rédiger les rapports d’essais.
 différents procédés de mise en œuvre modifiant la microstructure ;
 Niveau 1 (bac + 5) :
 i dentifier les propriétés et les procédés de mise en œuvre pour
 élargir le choix des matériaux (alliages métalliques, plastiques, maîtriser le comportement de structures aéronautiques
 composites…) pour la conception des produits, en s’appuyant sur complexes : enveloppes sous pression, panneaux raidis, caissons
 une vue large des matériaux, et faire un choix sur la base de leurs ouverts et fermés, structures minces ;
 propriétés technico-économiques et de leurs procédés de mise en maîtriser les phénomènes d’instabilité : flambement, non linéarités
 forme ; matériaux, contact ;
 définir un cahier des charges « matériaux » à partir duquel il comprendre et interpréter le comportement vibratoire de
 sélectionne des matériaux adaptés. structures complexes : réponse en fréquence, régime transitoire ;
 maîtriser le comportement vibratoire de structures complexes, par
Niveau 2 (bac + 3) :
 l’analyse modale de structures et de machines ;
 maîtriser les essais de caractérisations des matériaux homogènes
 appréhender un montage mécanique précontraint ;
 et composites ;
 maitriser le choix et la mise en œuvre d’une méthode de contrôle
  odéliser le comportement de structures simples en statique
 m
 pour un défaut défini, pour des pièces métalliques et composites.
 linéaire par application directe des théories « poutre » et
 « membrane » ;
 comprendre et interpréter le comportement vibratoire de

Nombre d’heures d’utilisation de cette plateforme par niveau de formation :

 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1 Total
 Nb heures utilisation 1200 h / an 500 h / an 400 h / an 2100 h / an

 Objectifs & Equipements | P13

 3 Plateforme Essais Structuraux (suite)

II | Laboratoire d’élasticité - résistance des matériaux

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
Cette espace doit permettre à l’étudiant d’associer
des connaissances et des compétences théoriques Liste des équipements
(contraintes, déformations, limites élastiques, théorie des Bancs d’essais instrumentés dédiés poutres
poutres, comportement en fatigue) à des comportements Bancs d’essais instrumentés dédiés enveloppes
physiques observés et mesurés sur des éprouvettes
 Machines d’essais de traction
simplifiées réalisées à partir de matériaux isotropes ou
anisotropes. Moyens de caractérisation et de mesure de champ cinématique
 Logiciels de calcul de structures type « poutre »

III | Laboratoire de structures

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
Cette espace doit permettre à l’étudiant d’illustrer et
 Liste des équipements
de mettre en application les connaissances abordées
sous forme théoriques en cours sur le comportement Bancs d’essais instrumentés dédiés structures
de structures aéronautiques complexes comme les Bancs d’essais et d’analyse de systèmes précontraints
enveloppes sous pression, les panneaux raidis, les caissons Moyens de caractérisation et de mesure de champ cinématique
ouverts et fermés, les structures minces, les phénomènes
 Logiciels de calcul de structures (Eléments Finis)
d’instabilité : flambement, non-linéarités matériaux,
contact ainsi que les montages mécaniques précontraints.
L’étudiant doit également être capable de proposer et
mettre en œuvre un protocole expérimental d’essai puis
le confronter à une approche théorique ou numérique
(logiciel éléments finis par exemple).

 Objectifs & Equipements | P14

IV | Laboratoire d’analyse vibratoire

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
Ce laboratoire doit permettre aux apprenants :
 Liste des équipements
  e consolider leurs connaissances et mettre en
 d
 Bancs d’essais et d’analyse dédiés au choc
 application les notions développées en cours sur les
 structures vibrantes, fixes ou en rotation, ou soumises Bancs d’essais et d’analyse dédiés à l’analyse modale
 à des chocs ; Bancs d’essais et d’analyse dédiés à l’analyse fréquentielle
  e mettre en œuvre certaines techniques et
 d
 équipements de mesure largement exploités dans
 l’industrie : analyse modale, analyse fréquentielle,
 accéléromètres, etc.

VI| Laboratoire matériaux

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
Afin de répondre aux objectifs principaux liés à la
 Liste des équipements
connaissance des propriétés matériaux (métalliques,
composites et polymériques) et aux choix qui en Poste microstructures : machines de traction, de choc, de macro et micro-dureté
découlent, les apprenants devront pouvoir : Poste traitements thermiques : fours, banc Jominy, analyseur de refroidissement
 r éaliser des essais de caractérisation mécanique Poste caractérisations mécaniques : polisseuses, rectifieuse, tronçonneuse,
 (traction, choc, dureté, etc.) et analyser les résultats attaque chimique, microscopes
 obtenus ;
 réaliser des traitements thermiques (trempes, revenus
 et recuits) et en mesurer les effets ;
 préparer des échantillons pour réaliser des analyses
 microstructurales.

 Objectifs & Equipements | P15

 4 Halle smart factory 4.0

Introduction
Présentée comme la 4e révolution industrielle, après la L’enjeu des unités de production actuelles est de passer
mécanisation, la production de masse au 19e siècle et de la « production de masse » à la « personnalisation de
l’automatisation de la production au 20e siècle, l’usine masse ». Pour ce faire, les innovations technologiques
4.0 se caractérise par l’intégration des technologies les plus abouties sont au service de la productivité et
numériques dans les processus de fabrication. de la flexibilité de ces unités de production.

C’est dans cet esprit que notre atelier 4.0 a été conçu. Cet atelier permet mise à disposition des étudiants, des alternants, des stagiaires
de mettre en œuvre et d’illustrer différents concepts liés à des process et des enseignants des moyens de mesure 3D modernes et leurs
d’industrialisation utilisés dans l’industrie aéronautique : outils de reconstruction associés, à des fins de rétro conception et
 d’études avancées des méthodes et moyens de contrôle ;
 fabrication en « ilots de production » de pièces mécaniques dans un
 contexte de productions stabilisées ; mise en évidence les problématiques d’adéquation entre Produit,
 Procédé, Matériau, adapté aux spécificités industrielles propres à
 gestion de production, amélioration continue, lean manufacturing,
 l’aéronautique (couple outil matière, optimisation de trajectoires
 préparation et support technique, supply chain ;
 outil pour l’usinage de pièces complexes et Usinage Grande
 mise en forme et assemblage de pièces de « tôlerie fine Vitesse) ;
 Aéronautique » dans un contexte de chaîne numérique ;
 mise en œuvre des moyens de production innovants et nouveaux
 r éalisation de pièces mécaniques en utilisant des technologies (robots usineurs, prototypage métallique) ;
 spéciales de production ou d’usinage de finition ;
 exploitation des outillages et des équipements monitorés (smart
  assage de la maquette numérique à des pièces réelles par
 p tools) connectés, dans le cadre d’une démarche de traçabilité et de
 des moyens classiques (FAO, fabrication et contrôle des pièces qualité.
 réalisées) ;

 marketing à distance

 réalité virtuelle efficacité énergétique
 Réalité augmentée

 organisation traçabilité internet
 apprenante des objets

 planification machines intelligentes
 Maintenance préventive

 robotique
 véhicules autonomes

 Objectifs & Equipements | P16

I | Objectifs en termes de compétences
L’étudiant, l’alternant ou le stagiaire doit être capable en fin de :

Niveau 3 (bac + 2) : Niveau 2 (bac + 3) :
 identifier et analyser les procédés et processus de fabrication choisir, mettre en œuvre et adapter les moyens de production
 mécanique ; correspondant aux opérations de fabrication de pièces mécaniques
 de type aéronautique ;
 choisir des moyens de production dans un contexte de réalisation
 de pièces élémentaires ; établir, mettre en œuvre et valider une gamme de fabrication et de
 contrôle de pièces mécaniques complexes de type aéronautiques :
 mettre en œuvre des moyens de production et leurs paramètres de
 de l’élaboration du brut au contrôle final ;
 réglages (production sérielle ou unitaire) ;
 analyser et optimiser les coûts de production ;
 c ontrôler la conformité de fabrication des pièces, sous-ensembles
 ou ensembles fabriqués ; mettre en œuvre une démarche d’amélioration continue ;
 analyser les postes de travail, l’ergonomie, les implantations ou les mettre en place les outils de gestion de production ;
 modalités de manutention des fabrications ;
 appréhender les machines de production spéciales et de finition
 l ire les différents appareils de mesure usuels et connaitre leurs des pièces ;
 limites ;
 appliquer une démarche d’ingénierie simultanée, dans un contexte
 i dentifier les stades de la production où les contrôles s’imposent et chaîne numérique ;
 mettre en place un poste de contrôle adapté ;
 générer un programme d’usinage ou de contrôle à l’aide d’un
  tiliser des appareils de mesure évolués (colonne de mesure, bras
 u logiciel de FAO ;
 de mesure, MMT) ;
 valider la conformité et assurer la traçabilité des pièces fabriquées ;
 r édiger un programme en langage ISO et mettre en œuvre les
 concevoir, valider le processus ;
 machines à commande numérique ;
 concevoir les outillages (fabrication, assemblage et contrôle) ;
 utiliser un logiciel de FAO ;
 élaborer, valider et mettre en œuvre les processus de contrôle ;
  ettre en œuvre des machines diverses en prenant en compte les
 m
 contraintes liées au contexte industriel (par exemple : production mettre en œuvre une MOCN de manière autonome avec assistance
 série, usinage d’une surface complexe, utilisation de machines à de programmation (conversationnel) ;
 cinématique complexe,...) ;
 mettre en œuvre de machines multiaxes ;
 appréhender les moyens de numérisation ;
 intégrer la mesure dans les processus de fabrication (palpage outil,
 mettre en œuvre le balançage des pièces ; palpage pièce sur MOCN) ;

 assimiler les principes de la programmation de robots industriels appréhender les problématiques de Guidage-Navigation-Contrôle
 et de leur intégration dans un environnement industriel ; de robots autonomes ;

 être capable de mettre en œuvre une application simple appréhender les techniques d’acquisition et de filtrage d’images ;
 d’automatisation de production conçue autour d’automates
 concevoir et implémenter des applications robotiques référencées
 programmables industriels ou de calculateurs généralistes ;
 vision ;
 être capable d’analyser le besoin en Interface Homme-Machine
 comprendre les problématiques de logistique interne et externe
 d’un automatisme de production ;
 d’une entreprise ;
 savoir installer et configurer un système de supervision industrielle ;
 appréhender l’optimisation de processus de production et leur
 ê tre capable de repérer les grandes fonctions de l’entreprise et de se simulation ;
 situer dans son organisation ;
 améliorer et mettre en place de nouveaux processus de gestion de
 être capable d’implémenter des procédures de contrôle de qualité flux.
 et de maîtrise des processus.

 Objectifs & Equipements | P17

 4 Halle smart factory 4.0 (suite)

Niveau 1 (bac + 5) :

 déterminer les différents types de dispersion (fabrication, reprise, …) appréhender les limites de mesure avec : une MMT (modes de
 intervenant dans un processus d’usinage à partir de l’analyse d’un calculs des logiciels, choix de gamme), un scanner continu, un bras
 échantillon de pièces usinées, interpréter ces données et en déduire de mesure et un scanner 3D ;
 la capabilité d’une machine-outil ;
 intégrer des moyens innovants de production : robots usineurs,
  éfinir une procédure de contrôle statistique (MSP, SPC,
 d prototypage 3D métallique ;
 échantillonnage) ;
 concevoir des modèles et méthodes pour le développement
  aîtriser la mise en œuvre de machines spéciales : affûteuses,
 m de systèmes complexes de commande robotique : commande,
 rectifieuses, machines d’électroérosion ; observation, raisonnement, planification, optimisation de
 trajectoires ;
 maîtriser la mise en œuvre des machines à commandes numériques
 UGV et les stratégies d’usinage associées ; maîtriser les techniques d’acquisition et de filtrage d’images pour la
 vision industrielle ;
 piloter des machines à architectures complexes (tours 4 axes, CU
 5 axes) afin de réaliser des pièces sans opérations de reprises, de comprendre et maîtriser les techniques d’optimisation pour les
 formes gauches ou de grandes dimensions ; systèmes de production ;
 prendre en compte les déformations des pièces et des outils en maîtriser des outils et des méthodes utilisés en management
 cours d’usinage. Cas statiques (outillage de mise en position) et industriel et logistique (gestion de production et des stocks,
 dynamiques (vibrations) ; ordonnancement, logistique et transport, ERP et systèmes d’infor-
 mation…) ;
 vérifier des modèles de coupe sur différents matériaux (titane,
 aciers, aluminium, bois, plastiques, composites) ; maitriser les outils de simulation distribués et multi-échelles pour la
 création de modèles d’usines numériques.
 comparer les performances des différents fournisseurs de FAO et
 simulation de process ;
 optimiser les processus par mise en œuvre de méthodologies
 de plans d’expériences (plans de criblage, surfaces de réponse,
 simplexes) ;

Nombre d’heures d’utilisation de cette plateforme par niveau de formation :

 Niveau 3 Niveau 2 Niveau 1 Total
 Nb heures utilisation 8500 h / an 2150 h / an 950 h / an 11600 h / an

II | Espace usinage : initiation – perfectionnement

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
Dans un contexte de production stabilisée, il s’agit de
 Liste des équipements
mettre les apprenants, ne disposant pas de prérequis en
fabrication mécanique, en situation réelle de production 8 Centres d’usinage 3 axes
industrielle de pièces mécaniques simples. 8 Tours 2 axes et 3 axes

 Objectifs & Equipements | P18

III | Espace usinage : expertise

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
Cet espace est dédié à la réalisation de pièces mécaniques
 Liste des équipements
complexes obtenues à l’aide de moyens avancés de
production en particulier l’usinage. Les surfaces usinées 4 Centres d’usinage 5 axes dont 1 UGV (Usinage Grande Vitesse)
sont de forme gauche et l’approche globale pour les 3 Centres d’usinage 3 axes
obtenir considère tous les aspects de leur qualité : 1 Robot usineur et de contrôle
dimensions, forme, état de surface, propriétés mécaniques
 2 Tour 2 axe2, 1 Tour 4 axes, 1 Tours 3 axes et 1 Tour bi-broche
de la surface (contraintes résiduelles).
 Centre d’usinage de grande capacité pour l’usinage des composites

IV | Espace usinage : machines spéciales

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
L’apprenant découvrira les différentes technologies
 Liste des équipements
spéciales de réalisation ou d’usinage de finition de
pièces aéronautiques. Il connaitra ainsi les paramètres 1 Tailleuse d’engrenages
fondamentaux des nouvelles technologies considérées, 1 Affûteuse 6-axes
et pourra donc envisager les avantages et inconvénients 1 Rectifieuse cylindrique CN
de leurs utilisations dans un contexte de conception et de
 1 Rectifieuse plane
production.
 1 Electro érosion à fil et/ou par enfonçage

V | Espace déformation et assemblage

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
L’apprenant devra acquérir, dans un contexte de chaîne
 Liste des équipements
numérique, la mise en forme et l’assemblage des pièces
de « tôlerie fine Aéronautique », modes de production qui Poste de CFAO tôlerie 3D
sont très présent dans l’industrie aéronautique 1 Cisaille à guillotine hydraulique
 1 Découpeuse laser CN 2 axes
 1 Plieuse CN 3D et outillages
 1 Machine de mesure 3D vidéo/palpeurs
 Postes à souder TIG MIG électrodes enrobées
 Postes à souder oxyacétylénique
 Marbres de soudure et équipements de protection

 Objectifs & Equipements | P19

 4 Halle smart factory 4.0 (suite)

Vi | Espace mesure et contrôle

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
L’apprenant découvrira les principes et les méthodes de
 Liste des équipements
mesure. Il connaitra les nouvelles technologies et pourra
construire des gammes de contrôle associées à des Appareils de palpage, appareils de vision et appareils acquisition d’état de
équipements. surface
Les objectifs des enseignements sont : MMT (Machine à Mesurer Tridimensionnelle) avec scanner et palpeur
 maîtriser la métrologie des pièces mécaniques ; Bras de mesure avec scanner et palpeur
  aîtriser la mesure des outillages (outils et portes
 m Scanner 3D (avec logiciel et plateau tournant 2D)
 pièces) ; Scanner 3D portatif
 gérer informatiquement les stocks d’outillages. Machine de mesure d’écart de forme
 Cet espace est transversal aux plateformes Projecteurs de profil
 multimatériaux et factory 4.0.
 Cobots équipés de moyens de mesure
 Colonnes de mesure, bras de mesure
 Profilomètre 3D, rugosimètre
 Outillages pour machines-outils
 Moyens de mesure d’efforts de coupe
 Armoires intelligentes pour gestion d’outillages Factory 4.0

ViI | Espace robotique

Introduction Équipements nécessaires pour atteindre les objectifs
Cette espace permet de mettre en pratique et d’illustrer les
 Liste des équipements
concepts liés à la robotisation et l’automatisation des systèmes de
production, ainsi que l’optimisation de leurs processus. Systèmes de vision
Les formations utilisant cette plateforme s’intéressent à : Robots industriels
 l’intégration sûre et rapide de robots dans un système de Robots mobiles
 production et leur interaction avec l’environnement ; Automatismes industriels
 l ’utilisation de la vision industrielle pour le contrôle qualité et Ligne transitique industrielle
 la surveillance ;
 Équipements informatiques
 l a commande et la surpervision de systèmes de production
 Équipements logiciels
 automatisés ;
 Systèmes cobotiques industriels
 l ’utilisation du paradigme de la simulation à diverses échelles
 pour l’évaluation de performances et la mise au point ; Systèmes robotiques mobiles interactifs industriels
 la modélisation des processus de production et leur
 optimisation.

 Objectifs & Equipements | P20

5 Plateforme multimatériaux

Introduction
Les procédés de mise en forme, par ajout de matière, des
pièces mécaniques adaptés aux matériaux aéronautiques et
le contrôle de la santé matière seront la raison d’être de cette aluminium
plateforme. fibres
Elle permettra de mettre en pratique les concepts liés à la mise en œuvre de thermiques composites
polymères, de matériaux composites, de matériaux métalliques et d’assemblages contrôles impression
multimatériaux. Cette plateforme doit aussi permettre à l’apprenant d’acquérir des
connaissances et des compétences dans le domaine des contrôles non destructifs matériaux
 traitements
des pièces et des structures aéronautiques.
 destructifs
 polymères
Les activités réalisées sur cet espace concernent :
 l a réalisation de pièces stratifiées ou moulées en matériaux composites (ex
 fonderie
 carbone/époxy), de poutres et panneaux sandwichs ;
 l’assemblage et la réparation de structures en composites ;
 la mise en œuvre de chaines numériques pour la fabrication additive ;
 la réalisation d’outillages et de pièces par fabrication additive métalliques,
 polymères, résines ;
 la mise en œuvre de procédés de fonderie métalliques et plastiques;
 l’intégration des traitements thermiques lors de l’élaboration de pièces brutes ;
 les contrôles non destructifs associés aux multimatériaux.

I | Objectifs en termes de compétences
L’étudiant, l’alternant ou le stagiaire doit être capable en fin de :
Niveau 3 (bac + 2) :
 appréhender différents procédés d’élaboration de pièces brutes comprendre le bien fondé du cycle de réticulation appliqué ;
 métalliques et non métalliques ; comprendre le type de sollicitation mécanique que peut supporter
 a ppréhender la nécessité d’utiliser un matériau composite un panneau sandwich ;
 préimprégné en aéronautique ; choisir une technologie de mise en œuvre du panneau sandwich en
 s avoir pourquoi il est obligatoire d’effectuer un contrôle qualité fonction de sa classification ;
 (réception) sur un tel matériau ; effectuer la séquence complète de réalisation du panneau ;
 c omprendre et respecter un protocole imposé par le donneur comprendre le type de sollicitation mécanique que peut supporter
 d’ordre ; une structure rigidifiée ainsi qu’une structure caisson et de faire
 comprendre le bien fondé des essais physiques effectués sur le une similitude avec un panneau sandwich ;
 matériau. En effet le bureau de calculs et le bureau d’études ont choisir une technologie de mise en œuvre des deux structures
 besoin de l’ensemble des valeurs des contraintes et coefficients particulières ;
 élastiques du produit de base (pli élémentaire) ;
 effectuer la séquence complète de réalisation de la structure ;
 e ffectuer l’ensemble des essais physico-chimiques et mécaniques
 appréhender les moyens de prototypage rapide et de numérisation ;
 en respectant le ou les protocoles imposés par l’avionneur ;
 identifier le principe des différentes méthodes de contrôles non
 comprendre le type de sollicitation que peut supporter un stratifié ;
 destructifs ;
 appréhender les règles de drapage appliquées à la réalisation d’un
 réaliser les contrôles non destructifs conformément à des
 stratifié constitué d’une séquence d’empilement imposée ;
 procédures établies ;
 réaliser un stratifié ;
 mettre en œuvre des moyens de fonderie sable ;
 c hoisir et mettre en place l’ensemble des produits d’environnement
 découvrir la fabrication additive polymères et résines ;
 utilisés pour la phase de marouflage ;
 mise en œuvre d’un traitement thermique sur pièce métallique.

 Objectifs & Equipements | P22