L’expérience pratique favorise la réussite d’un programme d’ingénierie de haut niveau
La California Polytechnic State University a pour objectif de faire de ses étudiants des ingénieurs solides et actifs dès l’obtention de leur diplôme.
En bref
- Product Used: Educational Suite, Dynamic Motion, Mill, Art
- Industrie : Éducation
Détails du projet
- The Challenge: Develop critical Design for Manufacturability (DFM) skills of students at the nation’s top university manufacturing engineering program.
- La solution : Mastercam, le premier logiciel de CAO/FAO au monde.
- Avantages :
- Les étudiants en industrie acquièrent une expérience pratique avec les logiciels de CAO/FAO les plus utilisés dans l’industrie et demandés par les employeurs potentiels.
- Un système FAO robuste offre aux étudiants de multiples parcours d’outils multiaxes pour répondre à un large éventail de besoins en matière d’usinage.
- La nature intuitive du produit et le contrôle accru améliorent l’instruction et permettent une plus grande personnalisation.
Few universities are better qualified to turn out successful engineers than California Polytechnic State University (Cal Poly) in San Luis Obispo, California. Cal Poly’s College of Engineering was ranked the country’s eighth-best undergraduate program in 2019 by U.S. News & World Report. The annual guide to America’s Best Colleges named the college’s Industrial & Manufacturing Engineering (IME) department number one in the nation. The program’s “learn by doing” philosophy aims to make students sound, practicing engineers from the moment they graduate.
« Cal Poly est vraiment axé sur l’apprentissage pratique », a déclaré Trian Georgeou, maître de conférences en ingénierie de fabrication. « Nous immergeons les étudiants dans des situations de laboratoire qui correspondent à ce qu’ils verront dans l’industrie. »
Georgeou heads up freshman-level introductory machining courses and teaches advanced IME courses including Computer-Aided Manufacturing, which features training in CAD/CAM software using Mastercam.
« Cal Poly estime que tout ingénieur devrait être exposé à la fabrication. Chaque étudiant de première année en ingénierie, qu’il s’agisse d’aérospatiale, d’ingénierie des matériaux, d’ingénierie de la fabrication, d’ingénierie industrielle, mécanique ou même d’ingénierie générale, doit suivre un cours d’usinage CNC », a déclaré M. Georgeou. Les étudiants de Cal Poly qui préparent un diplôme d’ingénieur en mécanique avec une concentration en fabrication doivent suivre six cours d’ingénierie de fabrication de niveau supérieur.
The IME program features 15 design-centered laboratories including the Gene Haas Advanced Manufacturing Lab, a material removal/machining lab, and two CAD/CAM labs with dozens of seats of Mastercam in each. The Gene Haas Lab contains a Haas toolroom lathe, ST 20 Y-axis lathe with live tooling, three VF-2 vertical machining centers, six simulators, and a rare ZM-1 laser machining center. The freshman Material Removal Lab includes several manual LeBlond lathes alongside seven Haas CNC Mini-Mills, a Haas ST-10 turning center, a Morgan Press injection molding machine, a Universal laser cutter, and an Omax ProtoMax water jet.
« Nous ne formons pas des machinistes, mais nous formons des ingénieurs qui comprennent les principes de la conception pour la fabrication (DFM) et les intègrent dans leur ensemble de compétences en ingénierie. Idéalement, cela les aidera à devenir de meilleurs Designers afin qu’ils ne prennent pas de mauvaises décisions en matière de conception lorsqu’ils travailleront pour de vrais clients », a déclaré M. Georgeou.
« Nous avons un taux de placement d’environ 100 % pour nos diplômés en ingénierie de fabrication, car tout le monde veut des ingénieurs ayant une expérience pratique, par opposition à ceux qui n’ont appris que la théorie dans leurs programmes universitaires », a déclaré M. Georgeou.
La praticité du « monde réel » s’étend au choix du logiciel de CAO/FAO de Georgeou.
“I selected Mastercam, because it’s the number one tech CAM software in the world, and we want our engineers to basically see what they’ll see out in the industry. We want them to have a robust CAM package that can tackle all their machining needs,” said Georgeou. “When we get into multiaxis machining, the other CAM systems don’t have as many different toolpaths to get the job done. When you look at the jobs that these manufacturing and mechanical engineering students are going after, they commonly list Mastercam experience as a job requirement.”
Upper-level IME students learn manual programming before tackling Mastercam and SOLIDWORKS®. They move into simple lathe programming followed by more multiaxis work. Instruction culminates with students designing a small impeller wheel with five sand blades, a difficult part to machine, using various 5-axis toolpaths to cut different blade shapes.
Une classe d’EMI couvre davantage de travaux Multiaxes. » Nous avons une petite pièce de positionnement 3+1. Les étudiants doivent localiser leur système de coordonnées sur le centre de rotation et trouver comment indexer la pièce en pointant le Z vers le haut pour l’orientation de l’outil en se basant sur la règle de la main droite « , a partagé Georgeou.
« Nous pensons que les étudiants doivent connaître tous les différents types de parcours d’outils et qu’ils doivent être capables d’imaginer comment réaliser une pièce de manière efficace à l’aide de ces outils ou parcours d’outils », a déclaré M. Georgeou.
Some students also use Mastercam Art to design their own patterns for casting. Mastercam Art’s visualization tools and editing features let students create sculpted parts from 2D sketches, clip art, photos, and CAD files by crafting them onscreen and cutting them with specialized toolpaths. No surface modeling expertise is required.
Une bourse de travail de 40 000 dollars de la Gene Haas Foundation finance une incitation à « gagner en faisant » qui complète l’approche « apprendre en faisant » de Cal Poly. La bourse soutient les étudiants techniciens de laboratoire comme Emad Haddad, étudiant en cinquième année d’ingénierie de fabrication, qui travaille dans le Haas Advanced Manufacturing Lab pour aider les étudiants débutants à utiliser les machines CNC et à concevoir des projets pour le cours de programmation CNC avancée.
M. Haddad a utilisé Mastercam pour créer une tête de cheval en 3D représentant la mascotte de l’école, la Cal Poly Mustang, sur une machine Haas à 5 axes, ce qui a attiré l’attention d’un employeur potentiel, SpaceX.
« Il s’agissait d’un projet beaucoup plus avancé que tous ceux que j’avais déjà réalisés. J’ai regardé les vidéos de programmation 5 axes que Mastercam met à disposition, et cela m’a appris à contrôler les parcours d’outils », explique M. Haddad. « J’ai beaucoup plus de contrôle avec Mastercam et je peux personnaliser la coupe, ce qui est plus difficile à faire avec les autres programmes.
« Le programme d’ingénierie de Cal Poly est phénoménal. À ma connaissance, aucune autre école ne dispose d’un tel niveau de technologie et d’un tel accès aux machines 5 axes », a déclaré M. Haddad. « À Cal Poly, on vous apprend à la fois le métier et l’ingénierie. Dès le premier ou le deuxième jour, vous êtes déjà sur une machine ».
Les diplômés en ingénierie de Cal Poly sont régulièrement recrutés par des entreprises de premier plan telles que Lockheed Martin, Boeing, Apple et Tesla Motors, qui affirment rechercher spécifiquement des diplômés de Cal Poly parce qu’ils peuvent « être opérationnels ». L’approche « apprendre en faisant » de Cal Poly en matière d’éducation porte ses fruits pour de nombreux étudiants talentueux et pour les employeurs qui leur ouvrent leurs portes.
Devis client
« Je dirais que Mastercam est plus robuste que n’importe quel autre système de FAO. Lorsque nous entrons dans l’usinage multiaxes, les autres systèmes ne disposent pas d’autant de parcours d’outils différents pour réaliser le travail. Lorsque vous regardez les emplois que ces étudiants en fabrication et en ingénierie mécanique recherchent, ils mentionnent souvent l’expérience de Mastercam comme une exigence de l’emploi ».
-Trian Georgeou, maître de conférences en ingénierie de fabrication, Cal Poly, San Luis Obispo, Californie
Devis revendeur
« J’ai regardé les vidéos de programmation 5 axes que Mastercam met à disposition, et cela m’a appris à contrôler les parcours d’outils. J’ai beaucoup plus de contrôle avec Mastercam et je peux personnaliser la coupe, ce qui est plus difficile à faire avec les autres programmes.
-Emad Haddad, étudiant technicien de laboratoire – spécialisation en ingénierie de fabrication, Cal Poly, San Luis Obispo, Californie
