La conception mécanique

Le génie mécanique désigne l'ensemble des connaissances liées à la mécanique, au sens physique (sciences des mouvements) et au sens technique (étude des mécanismes).

Ce champ de connaissances va de la conception d'un produit mécanique au recyclage de ce dernier en passant, bien sûr par la fabrication, la maintenance, etc.

Le dessin technique se pratique sur des tables munies d'un pantographe :

ce dispositif maintient deux règles (disposées à angle droit) dans une direction constante, ce qui aide à la construction des parallèles (correspondance des vues).

Sur certaines tables, on peut modifier l'orientation de cette équerre, pour l'exécution des hachures par exemple.

Les logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) ont ouvert une porte vers la conception intégrée :

Aussi orientés « métier », ils permettent la création d'objets par assemblage virtuel de 'fonctions' volumiques élémentaires (cylindre, parallélépipède…) ou technologiques (perçages, nervures, plis de tôle…).

Ils sont souvent associés à des logiciels annexes permettant la simulation de fonctionnement, les calculs par éléments finis (qui permettent de déterminer les endroits de « fatigue » des différentes pièces), les calculs de vérification de comportement ou l'édition d'une image de synthèse en rendu réaliste.

L'édition du plan est alors automatique, et les dernières versions permettent déjà, pour des pièces parfois complexes, un plan ne nécessitant aucune retouche.

• Conception de produit : analyse fonctionnelle, dessin industriel, conception assistée par ordinateur.

• Mécanique : statique, cinématique, dynamique, résistance des matériaux.

•  Mécanique appliquée au bâtiment : 

1. l'étude des besoins du client
2. l'étude des lieux et de l'environnement
3. l'étude de faisabilité
4. les calculs préliminaires
5. la préparation d'un budget préliminaire
6. la préparation des plans préliminaires
7. les calculs de la thermodynamique du bâtiment
8. les calculs la distribution d'air
9. les calculs des services spécifiques (Hopitaux, bureaux, usine, salle blanche etc. )
10. les calculs de la gestion des déchets liquides, le drainage des toitures
11. les calculs de la distribution d'eau
12. le choix des équipements
13. la préparation des plans et devis
14. l'estimation des coûts
15. la préparation des appels d'offres
16. les appels d'offres
17. l'études des soumissions
18. la surveillance des travaux
19. l'établissement d'une liste des déficiences
20. l'acceptation provisoire des travaux
21. l'acceptation finale des travaux

•  Service industrialisation : Fabrication  assistée par ordinateur (FAO). La conception de la pièce à fabriquer est réalisée à l'aide d'un progiciel de Conception assistée par ordinateur (CAO) : on nomme le fichier ainsi obtenu "modélisation 3D" ou encore "DFN" pour Définition de Formes Numérisée. Cette modélisation en trois dimensions de la pièce à réaliser est ensuite « exportée », c'est-à-dire sauvée depuis la CAO dans un fichier intermédiaire en utilisant un standard d'échange comme IGES, STEP, VDA, DXF ou autre. Dans d'autres cas, la CAO et la FAO sont complètement intégrées et ne nécessitent pas de transfert. Pour ces progiciels, on parle de CFAO.

• Gestion de la production : GPAO. L'industrie du logiciel a développé depuis les années 1970 un certain nombre d'outils informatiques permettant de mieux gérer la production sous ses divers aspects : Ordres de Fabrication (OF) - suivi des stocks - suivi des temps - gestion des coûts - ordonnancement-planning.La GPAO est notamment caractérisée par un système de réapprovisionnement en produits et composants appelé calcul des besoins nets ou CBN. Les fonctions de la GPAO sont communément incorporées, depuis les années 1990, aux Progiciels de gestion intégrés (ERP ou PGI) qui s'appliquent à toutes les fonctions de l'entreprise.

• Production : Procédé de production. Un procédé industriel est un procédé de nature mécanique ou chimique destiné à produire des objets ou à synthétiser des produits chimiques, en grande quantité et dans des conditions techniquement et économiquement acceptables. Ils sont notamment essentiels aux industries dites lourdes (par exemple, fabrication d'automobiles ou synthèse de l'essence).

• Construction mécanique : dimensionnement et calcul d'éléments standards (roulements à bille, vérins, moteurs, etc.). Envisager de rendre compte de l’ensemble des réalités de la construction mécanique du XXIe, c’est considérer d’emblée le caractère industriel d’une activité incluant les technologies les plus diverses, de l'électricité à l'informatique, et recouvrant les besoins de la construction de véhicules terrestres, aériens, spatiaux, ainsi que les machines permettant de construire ces machines.Cependant, la construction mécanique reste au cœur de l’industrie, tant d’un point de vue historique (jusqu’aux années 1950, la conception de produits industriels est essentiellement perçue au travers de la « mécanique ») que d’un point de vue structurel (si diverses soient les technologies, la conception d’un produit industriel restera toujours tributaire de considérations liées à la résistance mécanique).

• Automatisation: Ce terme désigne en particulier une machine qui reproduit le mouvement et les attitudes d'un être vivant. Dans le domaine de la mécanique, on nomme automate un appareil renfermant divers dispositifs mécaniques et/ou électriques, qui lui permettent d'exécuter une séquence déterminée d'opérations de manière synchronisée. L'automate est donc un objet programmé et doté d'une mémoire. Le support en est une came dont la lecture et la transmission des informations sont assurées par les mêmes systèmes mécaniques et physiques développés dans l'Antiquité : leviers, poulies, courroies, engrenages, compression/dilatation des gaz, mécanique des fluides. Ils se sont beaucoup développés avec les progrès de l'horlogerie.

•  Metrologie : La métrologie est la « science des mesures et ses applications ». Elle « comprend tous les aspects théoriques et pratiques des mesurages, quels que soient l'incertitude de mesure et le domaine d'application ».La mesure ou mesurage est un « processus consistant à obtenir expérimentalement une ou plusieurs valeurs que l'on peut raisonnablement attribuer à une grandeur ».

•  Qualité: Le contrôle qualité est un aspect de la gestion de la qualité.Le contrôle est une opération destinée à déterminer, avec des moyens appropriés, si le produit contrôlé est conforme ou non à ses spécifications ou exigences préétablies et incluant une décision d'acceptation, de rejet ou de retouche.

• Recyclage : Le recyclage est un procédé de traitement des déchets (déchet industriel ou ordures ménagères) qui permet de réintroduire, dans le cycle de production d’un produit, des matériaux qui composaient un produit similaire arrivé en fin de vie, ou des résidus de fabrication. L’un des exemples qui illustre ce procédé est celui de la fabrication de bouteilles neuves avec le verre de bouteilles usagées.
  

• Maintenance : GMAO. La gestion de maintenance assistée par ordinateur  est une méthode de gestion assistée d'un logiciel destiné aux services de maintenance d'une entreprise afin de l'aider dans ses activités.