TP - Technicien supérieur en conception industrielle de systèmes mécaniques

Objectifs et contexte de la certification :

Le technicien supérieur en conception industrielle conçoit des systèmes et des pièces mécaniques pour différents secteurs de l'industrie, à partir d'un besoin client formulé dans un cahier des charges définissant les fonctionnalités du produit et validé par le donneur d'ordre.

Activités visées :

Pour concevoir des systèmes et des composants mécaniques, il met en œuvre la méthode et les outils de la qualité en conception industrielle. Lorsqu'il aborde les études préliminaires, il s'organise le plus en amont possible du processus de conception pour éviter les erreurs et les surcoûts susceptibles d'engendrer des incidents qualité qui s'avéreraient dommageables pour l'entreprise. Cette méthode de travail lui permet d'organiser la recherche de solutions théoriques et technologiques afin d'obtenir :

• le service que le client ou l'utilisateur attend lors de l'utilisation du produit ;
• la meilleure performance au moindre coût, en tenant compte des contraintes et des normes techniques et environnementales.

Dans ce cas, il met en œuvre la démarche d'éco-conception et exploite les outils associés, ce qui lui permet, à performances égales, de minimiser les impacts environnementaux des produits, tout au long du cycle de vie et ceci dans un processus d'amélioration continue et à coût maîtrisé. Pour garantir la qualité du produit à concevoir, il définit des axes stratégiques à partir desquels il élabore :

• le « produit juste nécessaire », en se mettant à la place de celui qui l'utilisera. En effet, un produit facile d'utilisation, simple et donc probablement peu onéreux, satisfera son utilisateur, car il rendra le service qu'il en attend à un prix acceptable ;
• un produit dont la « maintenabilité » est aisée et la moins onéreuse possible ;
• un produit dit « évolutif ». A un instant donné, l'utilisateur a certaines exigences et donc attend un certain service rendu par le produit ; plus tard, et parfois rapidement, ces exigences évoluent. Le produit doit pouvoir évoluer lui aussi ;
• un produit « sécurisé », de qualité et conforme aux spécifications. En effet, la sécurité des produits est une préoccupation focalisée sur l'utilisateur final ;
• un produit facilement « démontable » ce qui favorise son recyclage.

Il exploite des outils techniques pour d'une part, optimiser les performances du produit et/ou du système mécanique et d'autre part définir les conditions de mise en service pour obtenir des produits conformes au cahier des charges. La maîtrise de ces solutions technologiques lui permet d'assurer la fiabilité et la capabilité du produit tout en diminuant le nombre d'essais.
Il a fréquemment recours à la simulation numérique au niveau industriel afin de garantir la rapidité et la fiabilité de la conception et d'ouvrir le champ de l'innovation. De manière corollaire, les coûts de la simulation ont baissé, du fait de l'automatisation des calculs et de la généralisation de ces logiciels (maillage automatique en aval de la CAO par exemple) ce qui entraîne une plus grande utilisation de la simulation numérique.
La simulation numérique se situe à trois étapes dans le processus de conception des systèmes mécaniques :

• en amont pour choisir une « architecture » (choix parmi plusieurs solutions) 
• au niveau intermédiaire pour optimiser l'architecture choisie 
• en phase finale pour valider le prototype.

A l'issue de la phase d'étude, il réalise les dossiers de définition qui permettront aux unités de fabrication, la production d'exemplaires conformes au dossier de définition de référence. Ces dossiers comprennent les instructions nécessaires à la définition du produit à savoir : des plans, des nomenclatures et des notices techniques. Ces documents précisent les spécifications des pièces et des systèmes mécaniques en vue de leur fabrication, de leur montage et de leur utilisation. Ceux-ci sont réalisés à l'aide de logiciels de CAO, de calculs et de bureautiques.
Il assure la veille technologique par la consultation permanente et régulière des banques de ressources technologiques, des normes, des catalogues, des tarifs des fournisseurs de composants mécaniques, des banques de matériaux et des revues professionnelles et il s'informe régulièrement sur les évolutions technologiques et les coûts des composants disponibles sur le marché.
La complexité des études dont il a la charge, le degré d'innovation et les risques technologiques du produit à étudier sont fonction de son expérience dans le métier et dans le secteur industriel concerné.
Pour favoriser la compétitivité de l'entreprise, les industriels collaborent et s'associent pour lancer de nouveaux produits sur le marché. Par voie de conséquence, le technicien supérieur est intégré dans une organisation décloisonnée et pratique l'ingénierie simultanée en équipe projet. En effet, les équipes de conception et développement collaborent pour concevoir (parfois avec l'aide d'entreprises sous-traitantes), des systèmes mécaniques en utilisant des logiciels pour gérer et centraliser à distance l'échange d'informations concourant à la conception du produit.
Ainsi, la conception collaborative lui permet d'étudier différentes solutions en amont pour :

• optimiser la conception 
• réduire les délais de développement du produit (en accélérant les décisions, en limitant les erreurs et les itérations)
• renforcer la phase de simulation 
• anticiper les risques sur le montage du produit 
• réagir plus directement sur les modifications à apporter 
• intensifier et simplifier la communication des équipes, en intégrant tous les métiers techniques et économiques au projet et en s'affranchissant des contraintes de localisation.

Il exploite le retour d'expérience comme un moyen de progrès pour améliorer la qualité, la sûreté, la disponibilité, la sécurité, la maintenance, les coûts, la communication, l'environnement d'un produit, d'un processus ou d'une méthode de travail. L'expérience acquise peut être positive ou négative ; elle témoigne des situations réellement survenues, des pratiques et des dysfonctionnements, techniques ou organisationnels.
Il évolue dans des domaines industriels très variés qui s'étendent des biens de consommation aux biens d'équipements industriels et concernent des produits fabriqués en petites, moyennes et grandes séries. Le respect des délais de réalisation du projet dont il a la charge est impératif et conditionne le rythme et sa charge de travail. Ceci implique qu'il informe régulièrement sa hiérarchie de l'avancement des travaux.
Il travaille généralement au sein d'une équipe pluridisciplinaire, sous la responsabilité d'un chef de projet ou d'un responsable de bureau d'études, qui a en charge la répartition des tâches en fonction des compétences techniques et de la disponibilité de chacun. Ce responsable hiérarchique est à la fois, l'interlocuteur principal et « le support technique » du technicien. Il est le garant de la cohérence du projet.
L'emploi s'exerce en bureau d'études, dans un cabinet d'ingénierie sous-traitant ou sur site chez le client (ex. : site de production) et nécessite un travail de collaboration avec l'ensemble de l'équipe projet. Le salarié peut être amené à être mobile géographiquement ou à pratiquer des horaires variables. Selon l'organisation de l'entreprise ou le secteur d'activité, il peut se trouver dans l'obligation de résider à proximité du lieu de travail pendant la durée du projet. Dans ce cas, la fonction s'exerce avec une autonomie renforcée.

Compétences attestées :

1. Concevoir des pièces mécaniques en assurance qualité

• Analyser le besoin client dans le cadre de la conception ou de la modification d'une pièce mécanique
• Réaliser une étude de faisabilité et proposer une solution
• Concrétiser et optimiser une solution à l'aide d'un logiciel de conception 3D
• Réaliser le dessin de définition d'une pièce mécanique
• Elaborer le dossier de définition d'une pièce mécanique

2. Concevoir des systèmes mécaniques en assurance qualité

• Modifier un système mécanique à partir d'un nouveau cahier des charges
• Concevoir un mécanisme à partir d'un schéma cinématique annoté et d'un cahier des charges client
• Gérer la sous-traitance d'un produit ou d'un service
• Elaborer le dossier de définition d'un système mécanique
• Estimer et maîtriser les coûts d'une étude
• Elaborer le cahier des charges de l'automatisation d'un système mécanique

Modalités d'évaluation :

Mise en situation professionnelle : 06 h 30 min

Cette partie est constituée de deux phases.

Phase 1 : durée 6 h 00 min – En présence d’un surveillant 

Cette mise en situation écrite met le candidat en situation d'étude, d'analyse et d'argumentation d'une solution technique en adéquation avec le contenu d'un cahier des charges ou d'une commande client.

Le candidat élabore un dossier comprenant :

• l'analyse des besoins réels auxquels le porteur de projet veut répondre, les fonctions attendues du produit, les contraintes, les coûts, les critères sur lesquels le client évaluera si la fonction est remplie ou non
• l'étude et l'évaluation des solutions envisagées
• une note de synthèse dans laquelle figurent des propositions ainsi que des comparaisons argumentées des solutions qu'il a retenues
• une proposition de solution cohérente et industrialisable
• un modèle numérique en 3D ou un croquis suffisamment explicite de la solution retenue accompagné des spécifications techniques exploitables par une tierce personne.

Phase 2 : durée 0 h 30 min – En présence du jury.

A l’issue de la mise en situation écrite réalisée lors de la phase 1, le candidat expose un compte rendu synthétique devant le jury.

 Questionnement à partir de production(s) : 00 h 30 min

En présence du jury, le candidat présente un projet professionnel qu’il a réalisé en amont de la session et qui reflète la réalité industrielle. Il répond aux questions du jury sur la base des éléments de ce projet. L'étude devra comporter des problématiques à dominante mécanique que le technicien supérieur a eu à résoudre.

Entretien final : 00 h 20 min

Y compris le temps d’échange avec le candidat sur le dossier professionnel. Le candidat s’exprime sur sa compréhension des attendus du métier au regard de son parcours et des différentes situations rencontrées.

Durée totale de l’épreuve pour le candidat : 07 h 20 min