En 3e, tu mènes un projet en équipe presque de bout en bout : vous planifiez vous-mêmes les tâches, imaginez et fabriquez des solutions, puis vous prouvez qu’elles respectent le cahier des charges. Et quand quelque chose ne fonctionne pas, vous formulez des hypothèses pour dépanner puis réparer.
Objectifs
- Calculer les marges libres et totales d’un planning
- Mener une phase de créativité et choisir une solution
- Proposer un protocole de test, avec mesure directe ou indirecte
- Utiliser une simulation pour valider la tenue mécanique d’une pièce
- Formuler des hypothèses de panne, dépanner puis réparer
1. Planifier : marges libres et marges totales
| Tâche | Durée | Après | Début au plus tôt | Début au plus tard |
|---|---|---|---|---|
| A. Cahier des charges | 2 | — | 0 | 0 |
| B. Programmer | 4 | A | 2 | 2 |
| C. Modéliser le boîtier | 1 | A | 2 | 3 |
| D. Imprimer le boîtier | 2 | C | 3 | 4 |
| E. Assembler et tester | 1 | B et D | 6 | 6 |
Marge totale : Retard possible d’une tâche sans retarder la fin du projet. Marge totale = début au plus tard − début au plus tôt. Ici : C et D ont chacune 1 séance de marge totale.
Marge libre : Retard possible d’une tâche sans retarder le début au plus tôt des tâches suivantes. C finit au plus tôt à 3 et D commence au plus tôt à 3 : marge libre de C = 0. D finit au plus tôt à 5, E commence à 6 : marge libre de D = 1.
2. Imaginer et fabriquer
- Créativité : proposer un maximum d’idées sans les juger (remue-méninges, croquis), puis les trier selon le cahier des charges ; une IA générative peut aider à explorer des pistes, mais ses propositions doivent être vérifiées.
- Choix : retenir collectivement les solutions qui répondent le mieux aux exigences et qui font consensus.
- Modélisation : concevoir la pièce dans un modeleur volumique, à partir des cotes.
- Fabrication : choisir le moyen (impression 3D, découpe laser, machine-outil à commande numérique), préparer le fichier, fabriquer en respectant les règles de sécurité, puis contrôler la pièce (pied à coulisse).
3. Valider les solutions
Pour valider une performance, on établit un protocole : grandeur à mesurer, appareil, conditions, nombre d’essais, comparaison à l’exigence. Une mesure est directe si l’appareil donne la grandeur cherchée ; elle est indirecte si on la calcule à partir d’autres mesures.
Mesure indirecte de la vitesse d’un robot
- On mesure la distance parcourue : 2 m (mètre ruban).
- On mesure la durée : 4 s (chronomètre).
- v = = 2 ÷ 4 = 0,5 m/s
Si l’exigence est « au moins 0,4 m/s », elle est respectée.
Pour la tenue mécanique, on paramètre une simulation (matériau, dimensions, charge) pour calculer la déformation d’une pièce, on explore les limites (charge maximale), puis on compare avec un essai réel.
4. Dépanner et réparer
- Constater l’effet : « le robot n’avance plus ».
- Formuler des hypothèses sous la forme « si… alors… » : si la batterie est vide, alors la tension mesurée est faible ; si le moteur est bloqué, alors il chauffe sans tourner.
- Vérifier chaque hypothèse par une mesure (multimètre) ou un essai (montage d’essai sur une plaque de prototypage).
- Dépanner : rétablir provisoirement la fonction (alimentation de secours).
- Réparer : remplacer le composant, modifier un paramétrage ou fabriquer une pièce sur mesure ; puis tester.
À retenir
- Marge totale : retard sans retarder la fin du projet ; marge libre : sans retarder les tâches suivantes.
- Créativité puis choix collectif selon le cahier des charges.
- Mesure directe (lue sur l’appareil) ou indirecte (calculée, par exemple v = d ÷ t).
- Simulation + essai réel pour valider la tenue mécanique.
- Panne : hypothèses « si… alors… », vérification, dépannage provisoire, réparation durable.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.