De la conception CAO/FAO à l’outillage CNC : comment la deuxième année de la nouvelle filière « Productions mécaniques pour le Made in Italy » transforme le baccalauréat en un véritable tremplin vers les entreprises locales.

Imaginez une épreuve d’examen où l’on ne vous demande pas seulement de réciter une formule par cœur, mais de vous comporter comme un ingénieur de production dans une entreprise mécanique.

Calculer les contraintes d’un arbre en acier C43, choisir les roulements dans le manuel, concevoir le carter d’un réducteur en CAO, définir la stratégie FAO et, enfin, se rendre en atelier pour mettre la pièce à zéro et régler une machine CNC.

Il ne s’agit pas là de la description d’un parcours d’insertion en entreprise, mais bien du sujet réel de la deuxième épreuve de l’examen d’État pour la filière IP13 – Industrie et artisanat pour le « Made in Italy » (productions mécaniques).

Un pont parfait entre les bancs de l’école et l’atelier 4.0, que les élèves ont franchi en utilisant une suite logicielle complète telle que TopSolid.

Nous avons interviewé le professeur Gabriele Gerini, enseignant de laboratoire à l’I.I.S. Leonardo da Vinci de Florence (Italie), qui a guidé les élèves dans un parcours expérimental qui s’est avéré fructueux.

Monsieur le professeur, cette année, les élèves ont passé un examen particulièrement lié au « Made in Italy » et au territoire. Quel était l’objectif de la commission ?

G.G : Pour notre établissement, cette année scolaire marque la deuxième et dernière année de la nouvelle filière « Productions mécaniques pour le Made in Italy ». Par rapport à l’année dernière, nous avons cherché à donner un caractère plus spécialisé et technique à l’épreuve qui, comme le prévoit l’arrêté ministériel , est élaborée par le jury dans un cadre général afin de mettre en valeur les spécificités de l’établissement et les expériences de formation réellement menées par les élèves.

Quelles compétences sont réellement évaluées à travers un examen de ce type ?

G.G : Un examen ainsi structuré mêle diverses compétences. Les élèves doivent démontrer qu’ils ont acquis des compétences dans les domaines de la conception, du dessin technique en trois dimensions et de la programmation FAO, ainsi que dans l’équipement et la mise en service des machines à commande numérique. Je pense qu’un profil aussi complet, capable de gérer toutes les phases du cycle de vie du produit, est très recherché par les entreprises, qui recherchent aujourd’hui précisément la polyvalence et la compétence.

Selon vous, dans le domaine de la mécanique, quelle est l’importance de combiner l’intégration entre la conception CAO/FAO et le dimensionnement mécanique par rapport à la seule théorie ?

G.G. : Réussir à donner forme à ce que les étudiants étudient, conçoivent et dessinent est fondamental dans l’optique d’une formation plus critique et véritablement éclairée. D’ailleurs, je trouve que les paroles de Confucius sont plus que jamais d’actualité : « Si j’écoute, j’oublie ; si je regarde, je me souviens ; si je fais, j’apprends ». La théorie est fondamentale, mais elle n’acquiert de valeur que lorsqu’elle devient l’outil permettant de résoudre un véritable problème de production.

Quelle a été la réaction des élèves lorsqu’ils ont découvert un sujet d’examen aussi proche d’un cas industriel réel ?

G.G. : Plutôt que de la surprise, je parlerais d’une prise de conscience positive de la part des élèves. S’agissant d’une épreuve élaborée par le jury sur la base des directives ministérielles, les élèves savaient qu’ils seraient confrontés à un cas réel et exigeant, mais ils n’en connaissaient absolument pas le contenu spécifique. Leur sérénité était le fruit du parcours des deux dernières années, et en particulier de cette dernière année scolaire, au cours de laquelle nous avons beaucoup travaillé sur le développement de projets concrets. En les habituant quotidiennement à passer de l’étude théorique et technique à la mise en œuvre pratique, ils sont arrivés le jour de l’examen avec les outils intellectuels et opérationnels nécessaires pour aborder le sujet avec une grande maturité.

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Quelles ont été les difficultés les plus fréquentes rencontrées par les élèves au cours de leur formation ?

G.G. : Les élèves ont été confrontés à un grand nombre de cas pratiques et à une multitude de technologies. Cette épreuve d’examen portait spécifiquement sur le fraisage, mais au cours de l’année, des projets liés au tournage, à la découpe laser et à l’impression 3D ont été réalisés, visant à intégrer, dans des cas complexes, toutes les technologies disponibles dans notre établissement, sans négliger la mesure et les contrôles géométriques et dimensionnels à l’aide d’une machine à mesurer tridimensionnelle (CMM). Au cours de leur formation, ils ont expérimenté différentes stratégies de programmation, le choix des paramètres de coupe et les réglages d’usinage, en mettant l’accent sur les approches spécifiques aux différents matériaux, tout en gardant un œil sur les délais de production et la durée d’affûtage des outils. Les usinages réalisés ont été principalement en 2,5 axes, dans certains cas en 4-5 axes positionnés, avec un exemple remarquable d’usinage en 5 axes en continu.

Combien de temps faut-il en moyenne pour qu’un étudiant devienne autonome dans l’utilisation de TOPSOLID ?

G.G. : Avec une méthode d’apprentissage adaptée et une motivation constante à concevoir et réaliser des pièces mécaniques variées, je pense qu’une année scolaire peut suffire pour amener les élèves à un niveau d’autonomie plus que suffisant. D’ailleurs, cela s’est vérifié au cours de cette première année expérimentale où nous avons choisi d’utiliser TopSolid lors de l’examen du baccalauréat. Bien sûr, lorsqu’il s’agit d’usinages et de formes plus complexes ou de matériaux particuliers, les délais s’allongent ; je pense toutefois que le plus grand obstacle réside dans la compréhension des logiques sous-jacentes du logiciel qui, d’après mon expérience et les retours des élèves, s’avèrent très intuitives.

Quelles sont les compétences qui font la différence entre un élève moyen et un élève particulièrement bien préparé ?

G.G. : Je suis heureux de constater que l’ensemble des élèves formés au logiciel a démontré une compétence suffisante pour programmer à partir de zéro une pièce mécanique même relativement complexe, comme celle prévue par l’épreuve. Pour quelqu’un qui exerce mon métier, c’est là la plus grande satisfaction : parvenir à impliquer tout le monde sans laisser personne de côté.

Bien sûr, je suis également fier des performances exceptionnelles dont nos jeunes ont su faire preuve et qui, j’en suis convaincu, les mèneront vers une carrière riche en satisfactions. La différence réside dans le choix éclairé des bonnes étapes d’usinage et dans la détermination optimale des paramètres de coupe, en tenant compte des délais d’usinage et de la disponibilité réelle des outils dans l’atelier. Un jeune qui sait intégrer toutes ces informations et les traduire en une programmation fluide et efficace est sans aucun doute prêt à relever les défis d’une industrie en quête constante de compétences de ce niveau.

En analysant le sujet, on passe du calcul des contraintes (flexion et cisaillement) à la stratégie d’usinage FAO et à l’outillage. À quelle étape les étudiants ont-ils fait preuve de la plus grande maturité technique ?

G.G. : Dans l’ensemble, les élèves ont su faire leurs preuves à toutes les étapes. La programmation CAM constituait certes l’obstacle le plus important, mais tous l’ont surmonté haut la main, certains élèves particulièrement brillants ayant même accompli cette tâche de manière remarquable.  La partie la plus complexe reste celle du calcul et du dimensionnement : n’oublions pas qu’il s’agit d’un établissement professionnel, qui accueille des élèves ayant une vocation pratique et opérationnelle ; leur faire passer une épreuve aussi complète était un défi que nous avons voulu leur lancer et qu’ils ont relevé avec brio. L’étape qui m’a le plus agréablement surpris a été celle de l’équipement de la machine. Tous les élèves ont réalisé la partie pratique en totale autonomie pour les opérations fondamentales de préréglage des outils, de remise à zéro de la pièce et de gestion du programme. Certains ont même su faire des choix judicieux lors de la correction du rayon de compensation afin de respecter les tolérances de conception. Réaliser une telle activité dans le cadre d’un examen a un impact significatif sur la gestion de l’anxiété et de la performance : un aspect que, en tant que jury et équipe enseignante, nous ne pouvons que saluer et valoriser.

Préparer une classe à une épreuve aussi complète nécessite un important travail d’équipe entre les enseignants et un programme bien structuré. Quel conseil donneriez-vous à vos collègues d’autres établissements qui souhaiteraient mettre en place des parcours CAO/FAO aussi intégrés ?

G.G. : La conception de cette année scolaire a été intense, réfléchie et captivante. L’intégration totale entre les travaux pratiques et la matière principale (Conception et Production) a permis de développer une synergie grâce à laquelle chaque activité était structurée de A à Z, de la conception à la réalisation. L’effort nécessaire à la mise en place du matériel et à la préparation des cours, afin de respecter les délais imposés par des emplois du temps de plus en plus serrés, est loin d’être simple. Mais lorsqu’il est abordé avec enthousiasme, il permet d’atteindre n’importe quel objectif avec les élèves, en redécouvrant en eux cette passion qui nous fait encore croire que l’école est le lieu où se forge le caractère d’une personne et où se construisent les rêves et les ambitions.

Tout cela a été possible grâce à toute l’équipe de TOPSOLID, des responsables administratifs et commerciaux jusqu’aux techniciens, qui ne nous ont jamais fait défaut dans leur soutien. La voie tracée est passionnante et, en tant qu’établissement et département de mécanique, nous sommes impatients de la parcourir et de la mettre en œuvre de plus en plus aux côtés des futures générations d’étudiants.

Avant de conclure, nous tenons à remercier l’I.I.S. Leonardo da Vinci de Florence et le professeur Gabriele Gerini d’avoir partagé cette expérience pédagogique innovante, offrant ainsi un aperçu concret de la manière dont l’école peut répondre aux besoins de l’industrie moderne et préparer les jeunes aux défis de l’avenir.

Un remerciement tout particulier va également à Benso Tuscany Srl, revendeur TopSolid, en la personne de Gianpiero Sigismondi, dont l’engagement personnel et le grand dévouement ont permis de concevoir, de soutenir et de donner vie à cet important projet de formation. Une synergie précieuse, capable de tracer une voie vertueuse pour l’école et le territoire.

L’expérience de l’établissement démontre que la CAO/FAO n’est plus seulement un outil utilisé en entreprise, mais qu’elle peut devenir un élément central de la formation, voire du baccalauréat. Introduire TopSolid dans les salles de classe a signifié demander aux élèves de raisonner comme des techniciens, des concepteurs et des opérateurs de production, en mettant en œuvre des compétences réelles et immédiatement exploitables dans le monde du travail.

Il a été confirmé que, lorsque l’école, la technologie et la pédagogie travaillent dans le même sens, la frontière entre formation et profession s’estompe jusqu’à presque disparaître. Grâce au parcours suivi avec TopSolid, ces jeunes n’arrivent pas dans le monde de l’industrie en tant que débutants : ils ont déjà acquis la méthode, l’autonomie de base et le langage technique nécessaires pour s’intégrer rapidement dans une entreprise et entamer leur véritable parcours de développement professionnel.

Et, dans un secteur en quête constante de compétences qualifiées, c’est peut-être là le résultat le plus important de tous.