Du concept au prototype : comment le Bureau d’Études façonne l’industrie de demain ?

Comme une recette précède un bon plat, ou une stratégie une victoire, tout produit industriel commence par une idée, un croquis, une modélisation. 

Avant même que les machines ne tournent, un autre monde s'active : celui où l’on dessine, teste et innove. Bienvenue dans les coulisses de l’industrie, là où tout prend forme : le Bureau d’Études !

Ce métier, bien que discret, est pourtant au cœur de l’innovation industrielle. C’est dans ce service que s’élaborent les solutions techniques de demain, à l’aide d’outils numériques avancés et d’une expertise en constante évolution. 

À la Fab’Academy, nos apprentis et apprenants sont immergés dans ce monde passionnant à travers des projets concrets et surtout utiles ! 

Le Bureau d’Études, c’est quoi Exactement ?

Le Bureau d’Études (ou BE dans le jargon industriel) est un pôle stratégique de l’entreprise industrielle. Il intervient en amont de la fabrication, à l’étape clé de la conception technique.

Son rôle ? Transformer une idée, un besoin ou un cahier des charges en une solution industrielle réalisable : une pièce, un système ou un produit concret, modélisé en 3D, répondant aux contraintes techniques, économiques et fonctionnelles. 

Autrement dit, ce métier consiste à concilier innovation, précision et faisabilité.

Un domaine à la croisée de la technique et de la créativité

La conception industrielle repose donc sur un savant équilibre entre créativité et rigueur technique. Pour ce faire, les professionnels utilisent les outils technique de pointe et une méthodologie précise. Les logiciels de CAO/DAO (Conception et Dessin Assistés par Ordinateur) comme SolidWorks ou AutoCAD permettent de modéliser en 3D des pièces mécaniques complexes, d’optimiser leurs volumes et de simuler leur comportement en conditions réelles.

À cela s’ajoutent des technologies de prototypage rapide telles que l’impression 3D (FDM, résine, poudre), la découpe laser ou encore les scanners 3D, qui permettent de tester, corriger et d’itérer rapidement des prototypes afin d’affiner la conception avant production.

D’autres outils viennent garantir la robustesse des choix techniques : tests de résistance des matériaux, simulations d’efforts mécaniques (traction, flexion, compression), analyses thermiques ou encore vérifications des tolérances.

Maîtriser l’ensemble de ces outils est indispensable, mais c’est l’expertise métier qui fait toute la différence. Comprendre les normes industrielles, connaître les propriétés des matériaux, anticiper les contraintes liées aux procédés de fabrication… Autant de compétences nécessaires pour faire le lien entre ce qui est théoriquement possible et ce qui est réellement fabricable.

Une autre particularité du Bureau d’Études est que les techniciens et ingénieurs ne travaillent jamais en vase clos, ils collaborent au quotidien avec la production, le Bureau des Méthodes, le service qualité ou encore les services clients. C’est cette transversalité qui donne une vision d’ensemble du cycle industriel et qui permet d’ajuster la conception selon les retours du terrain, et surtout, d’anticiper les problèmes avant qu’ils ne deviennent des obstacles. 

Zoom sur des projets ayant mobilisés nos apprentis et apprenants 

               La Roche-sur-Yon : Concevoir pour l’inclusion avec IN SPORT

Dans le cadre de leur formation en BTS Conception de Produits Industriels (CPI), les apprentis de la Fab’Academy ont relevé un défi à la fois technique et sociétal : imaginer une solution pour faciliter l’accès au sport des personnes en situation de handicap. Sollicités par l’association IN SPORT, qui œuvre activement pour le handisport et l’inclusion, ils ont été chargés de concevoir un fauteuil de running à la fois ergonomique, réglable, facilement transportable et accessible à un large public tout en respectant un cahier des charges précis : 

• Un système montable et démontable sans outils, 
• Un fauteuil transportable par une seule personne,
• Le châssis d’origine non modifié,
• Des réglages de hauteur, largeur et entraxe,
• Le maintien des repose-pieds et roulettes d’origine 
• Et une compatibilité avec des utilisateurs mesurant jusqu’à 195 cm/ 105kg côté passager et 210 cm côté accompagnant. 

Un projet mené comme dans un véritable bureau d’études, de la conception aux tests

Les apprentis ont mobilisé leurs compétences en CAO (Conception Assistée par Ordinateur), en analyse fonctionnelle, en ergonomie et en éco-conception pour concevoir un système à la fois robuste, pratique et adapté à l’usage terrain. 

Après avoir exploré plusieurs options, l’équipe projet a développé un système modulaire, composé de deux grandes parties :

• Partie 1 (en bleu) : Placée à l’arrière du fauteuil, elle permet à l’accompagnant de pousser, de façon ergonomique, le fauteuil pendant la course grâce à un système inclinable et réglable en longueur selon la morphologie du coureur.
• Partie 2 : Elle se divise en deux sous-ensembles complémentaires :
  • Partie rose : Sert à fixer la troisième roue au châssis tout en permettant un réglage de la longueur en fonction de la taille de l’utilisateur du fauteuil.
  • Partie grise : Assure la liaison mécanique entre la partie rose et la roue de 16 pouces sélectionnée pour le projet.

Ci-dessous, un schéma 3D qui illustre la structure du système développé.

Au-delà de la conception, les 3 apprentis ont géré tout le processus : choix des procédés et des matériaux, modélisation détaillée sous SolidWorks... Des tests de résistance ont permis d’ajuster le prototype et d’aboutir à une solution conforme aux exigences techniques et à la philosophie d’éco-conception (utilisation de circuits courts, optimisation des matières…) 

Témoignage d’Alan B. ayant travaillé sur ce projet 

« Ce projet a été une très bonne expérience, nous avons travaillé comme un vrai bureau d’étude et traiter, pour la première fois, un projet dans son intégralité, Ce projet m’a particulièrement inspiré, étant moi-même sportif, je suis convaincu que tout le monde devrait pouvoir pratiquer un sport ou y contribuer, notamment grâce à des innovations comme ce fauteuil adapté pour les courses en extérieur. Le handisport progresse dans le monde avec des compétitions majeures, mais il reste encore beaucoup à faire. Participer à ce type de projet est une façon concrète d’apporter notre contribution. »

               Nantes : Quand un simple besoin devient une invention utile… et reprise par un grand groupe !

À Nantes, les apprenants de la Fab’Academy en formation Titre Pro TEM (Technicien d'Études en Mécanique) ont relevé un autre défi : celui de concevoir un outil sur-mesure pour améliorer l’expérience des visiteurs lors de salons étudiants et journées portes ouvertes.

L’idée de départ était simple : lors de ces événements, la Fab’Academy propose souvent aux visiteurs un atelier ludique de pliage et d’assemblage d’un petit avion en aluminium, permettant de découvrir les gestes techniques utilisés en industrie. Le principe ? Plier les ailes à la main sur le coin d’une table, puis assembler les pièces par rivetage. Une expérience engageante, qui donne un premier aperçu du travail de la matière.

Mais rapidement, les équipes commerciales ont remonté un besoin : pouvoir disposer d’un dispositif simple pour plier les ailes de l’avion avec plus de précision.

Une réponse 100% conçue en interne

Ce défi a directement été confié à nos ingénieux apprenants en Bureau d’Études. Organisés en petits groupes, ils ont suivi un processus complet de conception industrielle :

• Prise en compte du besoin utilisateur et définition d’un cahier des charges fonctionnel
• Esquisses et croquis techniques 
• Modélisation 3D sous SolidWorks 
• Présentation orale des projets devant les commanditaires 
• Sélection du concept retenu, suivi de la réalisation d’un prototype fonctionnel en impression 3D

Résultat : une petite machine de pliage d’aile d’avion, ergonomique et intuitive, conçue entièrement en interne. Et surtout, une innovation qui n’existait pas ailleurs !

Une solution maison… adoptée par Daher !

Le système a depuis peu été remis à Daher, qui l’utilise à son tour pour ses propres animations lors de grands événements comme le Salon du Bourget à Paris !

               Angers : Le Bureau d’Études réinvente l’avenir des vélos usagés 

À Angers, les apprentis et formateurs en Bureau d’Études s’illustrent par la diversité et l’originalité de leurs projets : support de pot de résine pour le Angers SCO Handball, remorque pour club d’aviron, carrousel adapté pour un jeune en situation de handicap, abri pour tondeuse ou encore système innovant pour un maréchal-ferrant... Autant de défis qui permettent aux apprentis de mettre en pratique leurs compétences techniques tout en répondant à des besoins concrets du territoire.

Partir d’un constat écologique : trop de vélos jetés, un potentiel sous-exploité

Chaque année en France, entre 1 et 1,5 million de vélos sont jetés, alors que près de 70 % pourraient être réparés et réutilisés. Inspirés par l’action d’associations comme La Recyclerie Sportive ou Bicyclo, nos formateurs ont proposé à leurs apprentis en BTS CPI de réfléchir à une solution pour offrir une seconde vie à ces vélos usagés. Un excellent moyen de les sensibiliser à la démarche d’économie circulaire et de réduction des déchets.

Concevoir et innover : un parc fitness recyclé imaginé par les apprentis

Encadrés par leur formateur en bureau d’études, les apprentis ont travaillé par équipes pour développer plusieurs idées originales : rosalie-bar, vélo cargo, structures sportives et ludiques… Ces concepts intégraient des critères clés : accessibilité, convivialité, gratuité, durabilité et diversité d’usages. Après un vote réunissant les équipes pédagogiques et les apprentis, le projet « Des pédales aux haltères » a été retenu : un parc de fitness extérieur réalisé à partir de vélos recyclés et installé juste devant notre CFA d’Angers.

Portés par leur créativité débordante, nos apprentis ont su donner à chaque composant de vélo usagé une fonction nouvelle, utile et durable : les roues deviennent ainsi une roulette abdominale, le cadre de vélo se transforme en pont de singe, tandis que le guidon et le pédalier se changent en équipements de renforcement musculaire et cardio.

Pour concevoir ce parc ils ont suivi une méthodologie rigoureuse propre aux bureaux d’études industriels : 

• Analyse fonctionnelle approfondie pour identifier et hiérarchiser les besoins des futurs utilisateurs,
• Étude de marché et benchmark concurrentiel afin de positionner le concept dans son environnement technique et commercial,
• Modélisation 3D sous SolidWorks pour valider les assemblages, garantir l’ergonomie et anticiper les contraintes mécaniques,
• Sélection raisonnée des matériaux et procédés alliant robustesse, durabilité et optimisation des coûts,
• Intégration des normes et réglementations en matière de sécurité et d’accessibilité

Intégrer un Bureau d’Études c’est concevoir l’industrie de demain

Au cœur de l’innovation industrielle, le Bureau d’Études ne se contente pas de modéliser des pièces : il analyse les besoins, conçoit des solutions robustes et durables, valide techniquement chaque choix et pilote le passage du concept au prototype.

À la Fab’Academy, nos formations dédiées au Bureau d’Études préparent les futurs concepteurs et techniciens à répondre à ces défis complexes, dans des secteurs exigeants comme l’aéronautique, le ferroviaire, l’énergie ou les machines spéciales et cela notamment grâce à une pédagogie fondée sur des projets concrets !

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