Le Développement Durable

Le BTS Etude et Réalisation d’Outillages et le BTS Industrialisation des Produits Mécaniques sont quatre formations de productions complémentaires : mise en forme de produits, industrialisation de produits. C'est pour cette raison qu'elles se déroulent ensemble, sur le plateau technique de production du lycée La Fayette à Fontaineroux et qu'elles sont en liens très étroits. Il en est de même pour les formations de niveau IV, les Baccalauréats professionnels Techniciens Outilleurs et Techniciens Usineurs. Notre établissement est détenteur du Label Lycée des Métiers de l’Ingénierie des Systèmes de Production Industrielle.

 

Nous sommes confrontés, depuis quelques années, à une perte de sens de ces métiers auprès des jeunes. Nous leur parlons "mise en forme de plastiques", ils pensent "pénurie de pétrole" ; nous parlons "usinage", ils pensent "délocalisation, pollution".

 

Ce sont donc eux qui nous poussent à aller vers une réflexion sur l'éco-conception. Ils sont préoccupés par ces questions qui interrogent leurs propres valeurs en tant qu’individus. Nous ne pouvons pas leur répondre : “Ce n'est pas dans le référentiel, nous sommes désolés !” (Le référentiel du BTS IPM est récent et en tient relativement compte mais celui du BTS ERO date de 1992 ! Pour situer l'époque : c’était l’année de naissance du téléphone GSM et 1millions d’internautes dans le monde avaient accès à une bonne vingtaine de sites web !)

 

Les problématiques que la Science et les techniques ne savent pas résoudre aujourd’hui, sont identifiées à un horizon de 30 à 40 ans : l’enjeu d’un développement durable qui préserve les ressources naturelles, l’accès à la nourriture pour 9 à 10 milliards d’humains, le besoin de mobilité qui va être multiplié par un facteur 5. Dans un contexte de mondialisation, innover est aussi impératif, tant pour les entreprises afin de maintenir leur compétitivité, que sur les territoires pour faire face au risque de marasme économique, de pauvreté et donc de régression sociale. L’industrie productive de notre région Ile de France est concurrentielle quand la performance environnementale devient un véritable levier de la compétitivité économique et que l’éco-design devient le pilier de sa créativité. La formation en éco-design dans notre école sert à donner forme à des concepts, à rendre visible et compréhensible une représentation du futur.

 

Et pourtant, dans l’enseignement de la productique, rien ne se passe…

 

Quelle stratégie pédagogique adopter dans ce nouveau contexte, où cette notion d'éco-conception est émergente, et quand toutes les solutions sont à trouver, à construire ? Comment permettre aux étudiants d’aujourd’hui de poursuivre le défi de l’éco-conception à l’horizon 2021, lorsqu’ils pourront s’appuyer sur leurs 10 ans d’expérience citoyenne pour être des forces de propositions ?


Dans développement durable, il y a "durable" … Ce ne sont pas les solutions qui sont durables mais la recherche de solutions qui doit devenir permanente, en étant capable d'asservir ces solutions aux évolutions de l'environnement.

La stratégie pédagogique qui s’impose est donc de se focaliser sur "la construction" en elle même. En s’appuyant sur une démarche d’éco-conception des produits, en permettant aux étudiants de la mettre en œuvre sur des projets particuliers, il est nécessaire de dégager une démarche plus globale de questionnements et de recherches.

 

Au travers des projets à caractères industriels, les étudiants font émerger des problématiques prépondérantes et nous les aidons à construire des solutions à fortes valeurs ajoutées en adoptant une démarche empruntée au design et à l’architecture.

 

Le développement pédagogique durable

Dans les années 1990, est apparue une nouvelle activité pédagogique qui semblait indispensable au bon déroulement de la scolarité professionnelle : les modules. Les élèves ont adhérés immédiatement, surtout quand le contenu développé lors des horaires définis s'adaptait à une démarche de construction pédagogique nouvelle.


Dans les années 2000, les modules ont été mis de coté, voir supprimés et sont apparus les PPCP et les TPE (Projet pédagogique à Caractère Professionnel - Travaux personnels encadrés). Une révolution, pas tant dans la démarche de projet, procédure que nous avions mise en place depuis une dizaine d'année, mais une fois de plus, dans l'approche pédagogique qui s'est naturellement établie avec les élèves (le développement du design sur les produits mécaniques par exemple).


Aujourd'hui le PPCP est tombé aux oubliettes pour des raisons qui nous échappent et est apparu depuis septembre 2011, les heures d'accompagnements personnalisés.


Ces trois outils : modules, PPCP, et maintenant l'accompagnement personnalisé sont et ont été des facteurs de développement considérables dans notre manière de travailler et donc dans notre rapport avec nos élèves et étudiants.


Aujourd'hui, nous avons intégrés les modules, les PPCP et l'accompagnement personnalisé, non pas en les appliquant sur des "plages horaires", mais tout au long de l'année, en fonction des rythmes d'apprentissages de chaque élève, des projets techniques développés par chacun, des innovations exponentielles qui se présentent chaque jour dans notre environnement, dans nos sociétés.

La pédagogie durable est bien une science humaine perpétuellement en changement ce qui la distingue d'une pédagogie "classique" qui dans sa conception, est devenue une pédagogique "insoutenable" dans notre école et surtout sur le plateau technique de production.


Comment employer le temps dont disposent les étudiants pour apprendre ?

Cette idée de durabilité et de construction, nous a mis dans une posture globale, à plusieurs niveaux, où 75% de notre temps (enseignants + élèves) est tourné vers ce qui se fait aujourd'hui (le savoir faire existant du plateau technique). Mais 25% de notre temps de réflexion est dirigé vers l'innovation, vers le futur, vers les questions auxquelles nous n’avons pas de réponses formelles. Et cela sur plusieurs plans :

  • ·         Le plan technique :
    • o    75% de notre temps consacré à la découpe emboutissage, l’injection plastique, l’usinage des métaux sur MOCN, la palettisation EROWA …
    • o    25% de notre temps consacré à ce que l'on ne maîtrise pas aujourd’hui mais que l'on va travailler à notre niveau scolaire : mise en forme et usinage des matériaux composites.
    • o    L’intérêt est double :
      • §  L’apport de nouvelles connaissances techniques.
      • §  La démarche intellectuelle de s'attaquer à un problème que l'on ne connaît pas (ni nous, ni les élèves) qui nous oblige à adopter une démarche de recherche.
      • ·         Le plan pédagogique :
        • o    75% de notre activité d'enseignement s'adosse sur des manières de faire que nous avons déjà testées et éprouvées : s’appuyer sur le socio constructivisme amène les élèves à proposer et mener des projets pour prendre en charge leur environnement.
        • o    25% de notre activité d'enseignement est tournée vers d'autres moyens d'apprendre.

Un exemple de Projet Collaboratif durable - SAGEM, Ecole des Mines de Paris

Les étudiants de BTS IPM ont l’occasion d’aborder des types de projets qui ont la caractéristique d’être développés à plusieurs niveaux, ingénieurs, techniciens supérieurs et techniciens et dans des spécialités différentes : conception, production, mécatronique… Ils ne peuvent aujourd'hui travailler qu’en co-conception et en éco-conception. Il en va de l’avenir professionnel de nos élèves et étudiants, futurs citoyens de notre planète.

La Sagem développe un drone de surveillance du territoire et confie ce projet à l’Ecole des Mines de Paris afin qu’elle réalise un prototype fonctionnel. Ces drones, déployés en convois, sont constitués de modules largués à une distance donnée. Equipés de caméras diurnes et nocturnes, ils sont pilotés en Wifi.

L’Ecole de Mines de Paris est chef de projet et prend en charge le cahier des charges de la Sagem. Les ingénieurs réunissent une équipe composée :

  • ·          d’étudiants du lycée Louis Armand pour l’électronique et la programmation  
  • ·          d’étudiants du lycée Robert Doisneau pour la conception de la structure
  • ·          et d’étudiants du lycée La Fayette pour la pré-industrialisation

Pour assumer leur rôle de chef de projet, ils mettent en place un moyen de communication et de partage de données afin que puisse avancer la démarche de co-construction et d’ingénierie simultanée (PLM Windchill). Nous récupérons, au lycée La Fayette, les données numériques relatives à une partie de la conception de la structure : ici, les trains roulants. Nos élèves examinent en détail l’ensemble des solutions proposées et suggèrent des modifications en vue de réduire l’impact environnemental :

  • ·          tantôt en concaténant les fonctions en vue de réduire le nombre de pièces,
  • ·          tantôt en proposant des formes plus ergonomiques
  • ·          tantôt en proposant des matériaux recyclables

En accord avec les concepteurs, les suggestions sont actées ou non jusqu’à obtenir une solution gagnante-gagnante. De la même manière, lorsqu’ils passent à la phase de production pure, c’est encore la préoccupation économique et environnementale qui les guide. Ils font de l’éco-conception liée au processus. Comment réduire les sources de pertes comme :

  • ·          les temps de réglage inutiles
  • ·          l’amortissement de la machine (le temps copeau)
  • ·          la consommation abusive de fluide de coupe
  • ·          la consommation d’énergie
  • ·          les multiples montages et démontages
  • ·          les déchets produits

Ce processus nous oblige à réfléchir sur la perte matière et donc la récupération, le retraitement ou la valorisation des déchets d’alliages légers ou de superalliages comme l’inconel.

Ces pièces sont l’occasion de tester l’usinage 5 axes d’un seul bloc de matière en un seul posage ; processus découvert et exposé par mes étudiants à leur retour de stage dans une entreprise travaillant pour l’aéronautique. Comment réaliser des pièces de structures extrêmement fines dans un bloc de métal conséquent ? Cette problématique engage des réflexions sur la résistance des matériaux appliqués à l’usinage, serrage, vibrations et le dégagement des copeaux à récupérer qui s’accumulent sur la pièce lors de l’usinage. Le geste dévoilé dans les opérations de montage et démontage de l’ensemble du drone nous donne un retour d’expérience sur la validité des choix faits et permet une validation des compétences et des résultats produits.

 

Le lean management

L’objectif principal recherché dans nos formations est de réduire drastiquement les temps d’occupation des machines outils. Le seul temps comptabilisé restant le temps copeaux qui correspond à l’occupation machine par chaque élève sur son projet.

Les deux formations jumelles, usinages et outillages, sur le même plateau technique de production, favorisent des réflexions de méthodes sur l’usinage des pièces et les techniques d’obtention des éléments ou ensembles produits :

  • ·          Usinage soustractif d’éléments à monter ?
  • ·          Usinage dans la masse ?
  • ·          Minimisation des reprises d’usinage (réduction de la gamme) ?
  • ·          Fabrication rapide, additive, de pièces complexes (formes) composées de matériaux exotiques non miscibles ?
  • ·          Minimisation des reprises d’usinage sur des pièces additives ?
  • ·          Pièces formées obtenues par moulage, découpage, emboutissage, soudage ?
  • ·          Minimisation des reprises d’usinage sur des pièces formées ?
  • ·          Pièces prototypées 3D ?
  • ·          Pièces prototypées réusinées ?

Le lean n’est pas un terme de plus traité en cours de gestion mais une problématique générale appliquée à toutes les productions durables réalisées sur le plateau. La palettisation et l’automatisation sont des outils pédagogiques autant que techniques qui donnent du sens aux économies d’énergies et à toute la réflexion sur l’éco-design.

Quel sont les objectifs pour les formations ?

Nous n’avons pas le profil d’une université. Nous sommes une petite structure, un laboratoire, un atelier. Nous choisissons de mettre en place, non pas une formation fournissant une main d'œuvre formatée techniquement mais une formation permettant de proposer une main d’œuvre agile (quand nous employons ce terme, nous pensons à la plasticité cérébrale), donc des techniciens et techniciens supérieurs flexibles intellectuellement, capables de s'adapter aux nouvelles problématiques et enjeux de l’industrie.

 

Nous ne formons plus, dans nos lycées professionnels et surtout sur le plateau technique de production, des tourneurs-fraiseurs-dessinateurs mais des techniciens et techniciens supérieurs en outillages et en industrialisations de produits.

 

Nous considérons que ce n’est pas parce que les élèves ont acquis une somme de savoir et savoir-faire qu’ils vont pouvoir construire une démarche intellectuelle. Mais bien au contraire, c’est parce qu’ils ont mis en place une démarche intellectuelle personnelle qu’il va leur falloir acquérir des savoirs et des savoir-faire pour alimenter leurs apprentissages.

 

On nous reproche souvent de mettre la charrue avant les bœufs, de lancer les élèves sur un centre d’usinage 5 axes avant qu’ils ne maîtrisent le changement de repère par le cycle 19 et les angles de coupes d'outils ! Peut être, mais c’est le développement durable qui nous y pousse puisque tout reste à construire !!! Nous sommes bien obligés de cibler l'apprentissage de la démarche intellectuelle nécessaire à l'émergence des futures solutions !

 

Pour atteindre ce but, la pédagogie indispensable dans l'enseignement est le constructivisme : le temps de construire. Une méthode pédagogique qui n'est pas figée, qui se développe, qui nous permet de travailler, d’innover en ayant du temps, chaque individu a le temps de construire ses savoirs et compétences sur son projet, un BEAU Projet. L’innovation est un mot très à la mode mais ne doit pas cacher la réalité des faits. Il ne suffit pas de créer des modèles, d’appliquer de nouvelles stratégies ou d’adapter des techniques de production. Il faut avant tout que la pédagogie soit adaptée (à la société dans laquelle nous vivons) et réponde à une véritable aspiration et demande de la jeunesse et des entreprises, celle et ceux qui constitueront l’industrie de demain.

 

Où se situe le partenariat école/entreprise ?

Le temps, est un écueil pour le partenariat école/entreprise sur des projets : le temps de l'entreprise n'est pas le même que le temps scolaire. C'est pourquoi nous situons plutôt ce partenariat au niveau des stages et de l'apprentissage. En effet, dans ces deux cas, nous conjuguons, non seulement le temps de l’entreprise (le temps du stage, de l’alternance ou de la Validation des Acquis d’Expérience) mais aussi le temps scolaire (temps d’analyse réflexive sur l’expérience industrielle).

 

Les élèves en stages ou en apprentissages s'accaparent le savoir-faire existant de l'entreprise concordant avec des éléments vus en classe. Ils vont travailler en équipe avec un chef d'équipe et ils vivent un type de management proche des relations avec les enseignants. Cela fait partie des 75% dont nous parlions précédemment.

 

Nous dégageons des “bonnes pratiques” : les élèves vont en stages, ils construisent un rapport d’activité que nous nommons également rapport d’étonnement. Il est analysés collégialement, les thèmes abordés sont relevés et capitalisés. L’analyse réflexive permet de dégager les 25% d’innovation qui peut être introduit sur le plateau technique. Cela concerne autant l’aspect technique (par exemple dans notre travail avec l’entreprise Roctool au Bourget du Lac sur les matériaux composites ou l’entreprise Méca-Distribution à Vulaines sur la gestion du magasin) qu’en pédagogie, avec une réflexion sur le management nodal et l’intelligence collective.

 

Comment penser le complexe ?

La valeur ajoutée que produit le plateau technique réside dans notre capacité à croiser "veille technique" (fil de trame sur lequel on met en place la relation avec les élèves) et "veille pédagogique" (fil de chaîne qui représente la forme et la manière dont on se comporte). Nous tirons notre force de notre capacité à tisser ensemble ces deux éléments. Cette démarche nous permet d’augmenter, de faire évoluer sans cesse, le savoir-faire du plateau technique et ainsi de conserver tout son sens à nos formations. Cela ne sert à rien d’investir dans un robot pour charger les centres d’usinage si nous ne faisons pas évoluer notre pédagogie.

 

Pour innover dans nos Lycées, il faut expérimenter ! L’enseignement, et particulièrement l’enseignement technologique et professionnel doit préparer à l’émergence des possibles et non à la répétition.


L’éco-conception est un terme traduit de l’anglais “eco-design” pour parler d’un design respectueux de l’environnement. Cela fait partie du design durable traduit de l’anglais "sustainable-design" qui intègre l’aspect environnemental, social et culturel au processus de conception.

Nous adoptons une démarche de design durable qui regroupe :

  1. Une éco-conception : qui est une réflexion sur les matériaux et leur process : process d'obtention des pièces en elles-mêmes mais aussi de leurs outillages.
  2. Une éco-organisation : qui lutte contre l’exclusion et les discriminations, qui permettent aux filles et aux handicapés de démontrer toutes les facettes de leurs caractéristiques. L’éco-organisation nous facilite la construction des situations scolaires complexes qui donnent à tous ces jeunes la possibilité de développer pleinement leurs compétences. Un des avantages que nous avons encore sur la Chine et d’autres nations en voie de développement est que leur main-d’œuvre est bon marché et les éloigne donc, pour le moment, des questions de robotisation, d’optimisation des process ou de suivi des flux matériels et immatériels des productions. C’est là le cœur de notre projet H@ndiméca, l’intégration de tout le cycle produit, de la conception aux flux d’informations et de matières, en passant par la qualité, la traçabilité et surtout l’interopérabilité entre les systèmes (Chaîne numérique) et, la caractérisation des produits.
  3. Une éco-production : qui guide les choix des supports logistiques matériels et la conception des process d’utilisation de ces matériels. Nous n’utilisons pas le terme process pour être "in" mais dans notre réflexion, il synthétise le procédé et le processus. La première norme sur laquelle nous nous appuyons est issue d’une méthodologie développée par le CETIM « Produit mécaniques – Méthodologie d’éco conception », et elle nous permet, ainsi qu’aux industriels de la mécanique, d’intégrer l’environnement dans la conception de nos projets. Grâce à cet outil pragmatique, les producticiens peuvent s’interroger sur leurs produits, leur composition, la consommation d’énergie que nous générons, les taux de recyclage. Cette norme (NFE 01-005) apporte des gains non négligeables en matière d’impact sur l’environnement, tout en respectant les contraintes technico économiques.
  4. Une éco-évaluation : qui permet une gestion durable de l’information. Elle doit être construite, partagée, évaluée et utilisée pour privilégier chez nos élèves et étudiants la construction d’une capacité DURABLE d’apprentissage (PLM, web 2.0, cartes mentales, knowlege management). Le point clé est leur capacité à traiter cette information pour s’auto-évaluer : c’est à dire définir sa position par rapport à l’objectif à atteindre et être capable de construire une stratégie pour combler le GAP.

Cette manière de classifier en quatre pôles accroît la lisibilité de la notion de développement durable auprès des élèves.

 

Aux questions que nous posions en introduction :

  • ·         Quelle stratégie pédagogique adopter dans ce contexte ?
  • ·         Comment permettre aux étudiants de poursuivre le défi de l’éco-conception à l’horizon 2021 ?

Nous pouvons répondre que l'objectif est qu’ils acquièrent des outils intellectuels personnels mais aussi collectifs, des outils techniques, la capacité à les analyser, à les transposer. Par exemple : "je connais l'usinage classique, je connais le détourage de pièces thermoformées : comment je passe à l'usinage des pièces en matériaux composites mis en formes ? Quelles sont les différences, les points communs, les pierres d'achoppement ?"

 

C’est cet assemblage, technique et managérial ou technique et pédagogique qui va faire que nos élèves et étudiants seront capables de voir, de formaliser et de se confronter aux problématiques extrêmement complexes liées à l'éco-conception.

 

Nous espérons que cette démarche a retenu votre attention et qu'elle suscitera l'envie de poursuivre cette réflexion sur le plateau de production de Fontaineroux. Nos élèves vous accueilleront avec plaisir et pourront vous présenter des travaux plus complets sur les thèmes illustrés sur les feuillets annexes. Nous restons à votre disposition pour vous fournir les renseignements complémentaires que vous désirez.

 

 

L'équipe pédagogique "les @rts outillés"

http://lesartsoutilles.jimdo.com/

 

 

M Billaut - M Chekroune - Mme Marty - M Morin - M Paillot - M Pilaud - M Pouzet - M Pucciarelli -

M Scherg

M.Douillet et M. Moinard, Professeurs de Lettres/Histoires et de Sciences/ Mathématiques

Lycée La Fayette

Route de Fontaineroux - 77850 Héricy - 01 60 39 50 00 - 06 09 01 32 25 - lesartsoutilles@gmail.com

 

 

 

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Les @rts outillés s'adresse à tous les métiers de tradition technique tournés vers l'innovation,

l'innovation technique n'étant possible que par une remise en cause continuelle de la pédagogie par des expérimentations

mises en place dans l'enseignement professionnel et technique.

 

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