Systémique

Systémique par Marc PolizziS.I. Sciences de l'Ingénieur, Marc Polizzi

 
  Systémique par Marc Polizzi

 

NAVI-BDT

(Article paru dans la revue Technologie du CNDP n°101)


Comme Navi-Bdt est l'aboutissement de plusieurs années d'expérimentation pédagogique, nous allons, tout simplement, retracer ce chemin.

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1985-86: L'informatique comme outil de calcul

Tout commence avec l'informatisation du transfer de cotes dans le cadre du BTS Fabrication Mécanique. En effet, au cours de la mise au point de leur projet, les étudiants devaient recommencer de nombreuses fois ce calcul très lourd. Aucun logiciel standard n'existant sur le marché, nous en développons un "maison" en pascal et sur Apple II que nous nommons "TRANS" (figure 1). Cet outil de calcul, et de recalcul, reprenant la même démarche que celle vue en cours, est rapidement adopté par les étudiants et donne satisfaction

Logiciel TRANS
Figure 1: Ecran de saisie des cotes conditions sous TRANS

 

L'année suivante, le logiciel TRANS est de plus en plus utilisé par les nouveaux étudiants mais nous observons de nombreuses incohérences dans les résultats. Après analyse, il s'avère que les étudiants ont tendance à utiliser TRANS comme une "boîte noire", et, n'ayant pas assimilés la méthode, saisissent des données fantaisistes ce qui amène des résultats erronés.
De nombreuses autres expériences ont, jusqu'à ce jour, confirmées que l'emploi d'un logiciel de calcul en tant que "boîte noire" est totalement inefficace, et même dangereux si l'élève ne maîtrise pas les concepts sous-jacents sur des exemples simples.Vers le sommaire ...

1987-1991: Mise en place d'un îlot de production

Dans le cadre du projet de BTS, un îlot de production de Té et de Lardons est mis en place avec des machines traditionnelles. Quoi de plus simple en théorie ? Et bien, il fallu quatre années à raison de deux binômes de TS pour le stabiliser grossièrement !!! Preuve, s'il en fallait une de plus, que c'est lorsque l'on passe à la réalisation concrète que les problèmes surgissent
Le BTS Productique remplaçant le BTS Fabrication Mécanique, un triple système de pilotage de l'îlot est prévu: en MRP, en Kanban ou en OPT, le logiciel de GPAO étant un simple tableur.Vers le sommaire ...

1992: Notices multimédia en hyper-textes

La stabilisation de l'îlot étant toujours précaire du fait du renouvellement annuel des élèves, nous mettons en place 2 nouvelles actions :

  1. Utilisation de l'outil AMDEC processus sur l'ensemble de l'îlot.
  2. Intégration d'un PC sur l'îlot afin d'avoir des fiches d'instructions multimédia: textes et photos (figures 2 et 3).
Menu de l'Ilot
Figure 2: Menu général, en hyper-texte, de l'îlot.

 

Ceci a demandé des modifications dans nos pratiques pédagogiques et des investissements.
Coté pédagogique, dès le début de l'année (TS1) nous abordons, d'une part, le processus continuel d'amélioration de la Qualité Totale, et d'autre part, l'outil AMDEC qui devient le leitmotiv des TP sur l'îlot. Coté investissement, nous nous sommes dotés d'un camescope et d'une carte d'acquisition afin de pouvoir intégrer des photos du réel dans l'hyper-texte.
Les retombées pédagogiques furent très bonnes en terme de motivation et de maîtrise des concepts liés à l'îlot. De plus, les erreurs au niveau des réglages diminuèrent énormément grâce aux photos (figure 3).

Poste de taraudage
Figure 3: Photo commentée pour la poste de taraudage

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1993: L'entreprise fictive: Produc-Team

Les TP standards sur l'îlot (production + AMDEC) donnant satisfactions, il nous est apparu intéressant d'introduire l'aspect économique.
Faisant du conseil en GPAO dans les PME de notre secteur depuis 1989, j'ai crée, par analogie, une structure économique fictive que nous avons appelé l'entreprise "ProducTeam" (figure 4). Donc, en plus des données GPAO, nous avons regroupé dans un tableau multi-feuilles, les données comptables afin d'aboutir à des taux horaires.

Tableur Produc-Team
Figure 4: Tableur contenant les données économiques de "Produc-Team"

 

Cette approche économique nous a permis d'intégrer l'aspect coût dans les revues critiques de processus d'une façon assez réaliste. Ainsi un étudiant qui remet en cause le matériel peut, dans son compte-rendu AMDEC, mettre en corrélation le coût du nouvel outillage, et le gain escompté. Un foret étagé à 800 F doit, par exemple, faire gagner 3 minutes par pièces : pas évident …
Grâce à ProducTeam, on peut enfin discuter "gros sous" avec les étudiants et les sensibiliser ainsi aux problèmes d'investissement, d'embauche, de salaire, etc …Vers le sommaire ...

1994: Exercices Assisté par Ordinateur (EAO)

L'îlot conventionnel est progressivement abandonné au profit d'un îlot composé de machines à commande numérique (CN). Les produits évolus aussi et nous entammons la production d'un ensemble complet : le support de flash pour macro photo en partenariat avec le lycée de Puteaux.

Parallèlement, nous avons créé des exercices informatisés (EAO) afin de mieux ancrer les savoirs de base de nos étudiants. En effet, nous nous sommes aperçu que, dans le cadre du projet, les connaissances acquises d'un point de vue théorique en cours restaient déconnectés de la pratique. Après de nombreux essais pédagogiques et discussions avec les étudiants, il en est ressorti que seul les connaissances de base complètement maîtrisées pouvaient être transférées de façon assez spontanées à l'Atelier.
Un ensemble d'exercices de type QCM évolué (figure 5) a donc été mis en place. Les résultats, sans être miraculeux, furent globalement satisfaisant.

QCM Vs fz ap
Figure 5: QCM sur le choix des conditions de coupe

 

Voulant toujours aller plus loin dans l'EAO, et ayant suivi une formation sur les systèmes Expert, j'ai développé, en complément aux QCM sur le choix des conditions de coupe, un module expert. L'étudiant pouvait donc poser sa question au système Expert qui lui répondait en argumentant par liste des règles utilisées.
En dehors de l'aspect ludique, les retombées de l'utilisation de cette boîte noire furent nulles, seuls le QCM, sa note, son score, motivent réellement l'élève en lui donnant envie de s'approprier la connaissance.Vers le sommaire ...

1995: TP et production stabilisée

Le support de flash (SF) est produit sur l'îlot CN et sert de support à de nombreux TP. Parallèlement nos collègues de 1ère et de Terminale, s'inspirant de la démarche mis en place en TS, ont également développé des productions stabilisées avec des TP de prise en main basé sur ce produit.
Bien que le nombre de TP stabilisés soient impressionnant, nous étions à 80 % du "tout TP" prôné alors par l'inspection générale, nous pouvions noter, l'année avançant, une baisse progressive de la motivation des élèves et étudiants.
Après réflexion, nous avons décidé de modifier encore nos pratiques pédagogiques et de développer une pédagogie basée sur la mise en place de situation problème, sur la notion de projet. Ce projet se ferai dans le cadre de "ProducTeam" que nous avons donc remis à niveau en fonction du nouveau contexte de production (figure 4).Vers le sommaire ...

1996: TP en flux tiré.

Nous lançons directement les étudiants en "TP en flux tiré". C'est le nom que nous avons donné à cette nouvelle pratique pédagogique par analogie avec la gestion de production en flux tiré "Kanban". Le principe est simple, nous fournissons les dossiers de production des TS2 de l'année précédente et nous demandons aux étudiants de produire 21 Supports de Flash pour la foire de Bièvre du 3 juin. A partir de là, le projet s'organise, chaque binôme d'étudiant prenant en responsabilité une pièce qui l'intéresse. Supposons que, dans le cadre de son projet, un binôme doive mettre en œuvre une machine qu'il ne connaît pas. Le professeur lui propose alors le TP standard de prise en main de la machine.
Face aux problèmes de production, l'étudiant est autonome dans sa démarche, seul l'AMDEC processus est imposé comme outil de formalisation des problèmes rencontrés. La figure 6 retrace, sous forme de schéma, le déroulé d'une séquence de production complète (cette démarche s'applique aussi au TP).

Séquence de production
Figure 6: Déroulement d'une séquence de production

Notons ici un point clef de notre démarche: tant que l'étudiant n'a pas validé le modèle qu'on lui propose par l'expérimentation, il ré-expérimente et, si besoin, revoit le modèle. Une séquence peut donc s'étaler sur plusieurs semaine. Elle peut également être renouvelée de nombreuses fois, l'optimisation s'obtenant par itérations successives. Nous sommes donc très loin du TP "3h" en flux poussé ou le planning est figé par avance.Vers le sommaire ...

1997 Formalisation et archivage en réseau.

Fort d'une année d'expérience de TP en flux tiré et de la mise en place de nouveaux moyens informatiques : machines plus nombreuses, plus puissantes et reliées en réseau, nous avons lancé la formalisation informatique des données techniques. En effet, si la démarche AMDEC permettait bien de mettre en évidence les défaillances qu'elles soient documentaires, techniques ou organisationnelles, les actions correctrices se perdaient au fil du temps. Une des solutions étant d'avoir une banque de données unique et toujours à jour (au dernier indice) nous l'avons adopté au vu des moyens disponibles.

Comme les étudiants reprennent des dossiers existants, ils sont obligés, en cas de problème d'usinage, de se replonger dans le code source du programme CN. C'est pour cette raison que le premier utilitaire développé et mis au point fut le module d'édition des programmes : CN-RS232 (figure 7). Comme on peut le remarquer, les TP en flux tiré entraînent également une structuration des outils informatiques en flux tiré. A chaque besoin sa réponse, c'est l'ensemble du chemin parcouru qui est le projet (une fois le but fixé). De même au niveau des cours théoriques et TD nous étions à l'écoute des besoins de l'atelier. Les cours arrivent en fonction du vécu à l'atelier. Cela demande une grande flexibilité mais reste faisable si l'on a quelques années d'expériences dans la matière et le niveau.

Logiciel CN
Figure7: Ecran du module CN-RS232

Parallèlement de nombreux exercices informatiques (EAO, QCM) ont été créés afin de permettre à chacun, à son rythme, d'acquérir les connaissances de base qui lui manque pour avancer dans son projet, dans son processus d'industrialisation de pièce. Ainsi tous les aspects du codage CN sont-ils couvert par des EAO.Vers le sommaire ...

1998-99: Stabilisation des démarches et standardisation

La promotion 97 ayant formalisé, avec des outils informatiques, l'ensemble des dossiers de production du SF, nous relançons donc la nouvelle promotion avec l'objectif : "Produire 23 SF pour juin". Cette fois ci, la BDT est en ligne sur le réseau et nous nous gardons toujours une démarche AMDEC. Parallèlement, nous lançons également de nouveaux produits.

Au cours de cette année 98, nous avons pu affiné notre méthodologie que ce soit au niveau technique, pédagogique ou informatique. Par exemple, toutes les trames types ont été revues sous l'angle "juste nécessaire" de l'analyse de la valeur puis informatisée. Où encore, pour mieux suivre les acquis des étudiants, nous avons élaboré une check liste des savoirs faire consultables et renseignables sur le réseau par chaque étudiant à tout moment. Enfin nous avons stabilisé nos TP standards de la première à la TS afin qu'ils soient disponibles à tout moment (démarche SMED).

En 1999, afin d'encore mieux intéger la réalité industrielle, nous avons intégrer les données GPAO au Navigateur BDT (figure 8). Ainsi les notions de coût, de temps, et de quantité sont toujours visibles lorsque l'élève ou l'étudiant navigue dans les dossiers techniques d'industrialisation. Toujours pour mieux cadrer avec l'industrie, HTML devenant le standard en terme de format multimédia, les étudiants ont rédigés leur notice d'assemblage (textes + photos) dans ce format.

Navi-BDT
Figure 8: Le navigateur de BDT

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Conclusion

Voilà, comme on peut le constater, Navi-BDT est le fruit d'une accumulation d'expériences. L'intégration de l'outil informatique n'a jamais été un but mais plutôt une conséquence des démarches d'apprentissage que nous voulions mettre en place.

Dans notre organisation actuelle, basée sur une situation problème, l'informatique apporte, en plus du coté fonctionnel, une reconnaissance du travail fait par les étudiants : en navigant sur la BDT il voit leur travail, celui des copains ; ils savent que c'est leur fichier qui servira de base à la promotion suivante.

Coté pédagogique, cette organisation oblige à une grande flexibilité dont l'homme, le professeur, est le centre. Il faut être prêt à toutes éventualités : avoir tous les TP de base disponibles à tout moment est le minimum à l'atelier. En cours, il faut sans cesse recadrer, élaborer des synthèses collant avec le vécu des étudiants. Et en dehors des cours ou de l'atelier, il faut que l'équipe pédagogique se concerte pour les suivis des remédiations.

Pour finir, je dirais que tout ce projet n'aurait pas été possible sans une politique informatique efficace du chef des travaux (un homme) et bien sûr, et surtout, sans une volonté commune de tous les acteurs de l'équipe pédagogique productique présente et passée (des hommes encore) à savoir messieurs JL Brissard, T. Decourtil, Y. Denis, D. Gavet, C. Guérin, P. Gardes, G. Ignatio et JM. Rocton.

Pour l'équipe pédagogique
Marc Polizzi

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©  Marc Polizzi