Le contexte lié au projet structurant de l’établissement ELF (Evolutive Learning Factory – Usine École) et son déploiement sur le campus d’Aix-en-Provence représentent une réelle opportunité pour fédérer les activités d’enseignement et de recherche à travers un fil rouge partant de l’idéation à la conception puis à la réalisation (usinage, déformation plastique et fonderie) pour aboutir à l’analyse des propriétés mécaniques des composants et le contrôle des systèmes et de leur durabilité et d’analyse de cycle de vie.
« Réels et virtuels, connectés et évolutifs, ces espaces pédagogiques, équipés récemment de deux plateformes à la pointe de l’innovation, permettent de faire monter en compétence technologique, numérique, sociétale et environnementale les apprenants des différentes formations du campus (PGE, PIS, MR, MS, doctorants) » Pr. Féthi Ben Ouezdou, directeur du campus d’Aix-en-Provence.
Partenariat avec le CFAI Provence
Un partenariat stratégique a été conclu entre le CFAI Provence et Arts et Métiers afin de soutenir chaque année l’acquisition d’équipements technologiques.
En 2025, 2 machines ont été ainsi achetées : une machine à découpe plasma et une plateforme d’analyse mécanique augmentée.
Elles ont été mises à disposition et installées pour servir à des activités de formation, recherche et valorisation.
Sur le volet formation, elles serviront à compléter l'enseignement proposé notamment en Programme d’Ingénieur de Spécialité (PIS) Mécanique et Génie électrique par une formation pratique sur des équipements pédagogiques adaptés.
« Des plateaux techniques du campus d’Aix-en-Provence jusqu’à la compétition nationale des WorldSkills, le pôle formation de l’UIMM Sud, à travers son réseau d’apprentis ingénieurs ITII est fier de participer à la formation d’excellence des talents qui intègrent Arts et Métiers sous toutes ses facettes ! Ces nouvelles machines et la réussite de nos jeunes sont la traduction concrète d’un partenariat historique entre nos deux grandes maisons. Ensemble et au service du savoir-faire industriel, nous fabriquons bien plus qu’un avenir en commun, nous bâtissons une Nation ! » - Jean-Pierre DOS SANTOS, Directeur-général du Pôle formation UIMM SUD
Des technologies à la pointe de l’innovation
- La machine de découpe plasma vient en remplacement de quatre machines anciennes (découpe laser, grignoteuse, oxycoupeur, chalumeau).
Elle est à commande numérique et est capable de découper des épaisseurs de 0.5 à 40 mm avec la possibilité de générer des formes complexes 2D sur toute la plage d’épaisseur. Cette machine s’intègre dans la chaîne numérique de fabrication actuellement en place : la structure est conçue numériquement par 3D Expérience, la gamme de fabrication simulée par PamStamp (mise en forme) et Sysweld (assemblage, actuellement en cours d’installation pour l’enseignement).
Cette machine est complétée par un générateur électrique de gaz pour remplacer le chalumeau oxyacétylénique, outil indispensable en chaudronnerie et brasage.
Cet équipement à la technologie propre, décarbonée et innovante qui ne rejette que de la vapeur d’eau fonctionne par électrolyse pour décomposer la molécule en hydrogène et oxygène et les recombiner sous forme de flamme.
Les consommables sont sécuritaires et non explosifs (eau distillée).
Les élèves peuvent l’utiliser en toute sécurité et être conscients que les aspects écologiques et de développement durable peuvent s’intégrer dans des métiers souvent méconnus tels que ceux de chaudronnerie.
La plateforme d’analyse mécanique augmentée pour l’industrie du futur est composée d’une machine d’essai mécanique Zwick 250kN avec caméra pour corrélation d’images numériques permettant de mesurer et de visualiser les champs mécaniques en surface des pièces industrielles, et d’un logiciel pour le post-traitement des essais à distance.
Elle permet de réaliser des essais mécaniques standardisés sur des éprouvettes et structures représentatives avec une instrumentation mesurant les champs mécaniques et cinématiques pouvant piloter l’essai.
Des structures complexes type assemblage, plaque avec trou, ou issues de fabrication additive, structures auxétiques et des matériaux variés (polymère, composite, céramique, métaux) sont étudiées afin d’observer en direct l’hétérogénéité des champs mécaniques dans ces structures.
En effet, les techniques de mesure sans contact 2D par corrélation d’images numériques permettent de visualiser les champs cinématiques de déplacement sur une éprouvette. La mesure des champs hétérogènes permet une confrontation aux simulations numériques afin de calibrer des lois de comportement. Le dialogue essai-calcul à différentes échelles (du micromètre jusqu’au centimètre) sera ainsi grandement favorisé.
Pédagogie mise en œuvre
L’intégration dans les formations d’ingénieur du programme d’ingénieur de spécialité (PIS) et programme grande école (PGE) jusqu’au niveau master M2, s’effectue à travers des séquences de Travaux Dirigés, de Travaux Pratiques ou lors de projets de R&D étudiants liées aux sciences et technologies des matériaux.
Les enseignements mis en place favorisent l’utilisation des équipements par les étudiant.es au sein de séquences pédagogiques spécifiques dans l’une ou plusieurs des disciplines telles que la mécanique, la technologie des matériaux ou les procédés.
Machine de découpe plasma
Les étudiants de 1re année PGE bénéficieront de démonstrations, tandis que ceux de 2e année manipuleront directement la machine lors des TP et des projets PJT2A. Les étudiants du parcours PIS profiteront d’un enseignement plus approfondi sur cette technologie dans le cadre du cours Technologie des matériaux ou dans le cadre de leurs projets.
Plateforme d’analyse mécanique augmentée pour l’industrie du futur
La formation PIS spécialité « Génie Mécanique » :
- Des projets spécifiquement orientés recherche dans le domaine de la mécanique expérimentale ou des matériaux. Ces projets de 4 à 5 étudiants permettront également de mettre à profit la gestion de projet scientifique.
- Un TP démonstration de 4 h sur les moyens de caractérisation mécanique dans le cadre des cours de mécanique ou de matériaux.
La formation PGE :
- L’unité d’enseignement fondamental (UEF) « Mécanique des Solides » de 1re année sous la forme d’un TP de 4 h sur « les méthodes de mesure des déformations par corrélation d’image et autres » ;
- L’UEF « Matériaux avancés » de 2e année sous la forme d’un TP de 4 h sur « les lois de comportements élasto-plastiques et identification ».
Le programme national de master AM²S et expertise de 3e année PGE et étudiants des campus de Lille et Châlons-en-Champagne :
- L’UE « Experimental methods for material and mechanical characterization », sous la forme d’un TP de 4 h.
La formation continue :
- L’ouverture à la formation continue demandée par les entreprises concernées par ces problématiques est envisagée.
Promotion de la technologie auprès du grand public
Ces nouvelles machines servent également à être présentées au jeune public, offrant une occasion unique de lui faire découvrir concrètement les sciences et les technologies.
En ouvrant les portes du campus aux collégiens, lycéens et curieux, lors d’évènements tels que la Fête de la science, la Journée Portes Ouvertes, l’équipe enseignante souhaite éveiller l’intérêt pour les métiers scientifiques et susciter des vocations auprès des plus jeunes.
Ces démonstrations interactives permettent également de montrer comment l’innovation et la recherche s’ancrent dans des enjeux concrets de l’industrie du futur.
Une médaille de bronze décrochée aux Worldskills par 2 apprentis du campus en 2025
Anaïs Benoît-Ramos et Romain Cheynet, tous deux apprentis PIS en spécialité Mécanique et Génie électrique ont remporté la médaille de bronze lors de la 38e compétition nationale de WorldSkills France, dans la catégorie « Développement des produits industriels ».
Pour relever ce défi, ils ont pu utiliser la nouvelle machine de découpe de plasma et bénéficier de l’accompagnement de Nicolas Coniglio, enseignant-chercheur et responsable de la machine de découpe plasma et de Jacques Borra, technicien en chaudronnerie.
« Ce qui nous a motivés ? Aller au bout de nous-mêmes, nous dépasser, apprendre pour nous perfectionner, construire ensemble » confie Anaïs.
Leur défi fut de concevoir en 6 mois un robot suiveur porteur de charges, autonome, pilotable à distance et capable de transporter une charge minimale de 10 kg, de suivre un utilisateur sur un parcours prédéfini grâce à algorithme.
Vidéo à ne pas manquer pour mieux comprendre l’esprit WorldSkills
Contact
Porteur du projet Machine de découpe plasma
nicolas.coniglio@ensam.eu
Porteurs de la plateforme d’analyse mécanique augmentée pour l’industrie du futur
regis.kubler@ensam.eu
jean-patrick.goulmy@ensam.eu
dorian.depriester@ensam.eu
