Étudiants Pièces de machines pour la Station spatiale internationale

Aug 26, 2023

Kyle Sisco a commencé sa carrière en tant que machiniste, un rôle qu'il a vraiment apprécié. Mais la partie de son travail qu'il aimait le plus consistait à enseigner à ses collègues comment résoudre des problèmes et choisir eux-mêmes des parcours d'outils. En 2007, l'ancien instructeur d'usinage de Sisco à l'école secondaire Ogemaw Heights à West Branch, Michigan, l'a choisi comme son successeur alors qu'il occupait un poste administratif.

L'aptitude de Sisco pour l'usinage et l'enseignement en faisait un candidat naturel pour le rôle.

Sisco pense que c'est en familiarisant les étudiants avec le logiciel et les machines CNC le plus tôt possible que cela les motive et les maintient engagés dans le programme. Son programme est centré sur l'utilisation et l'action. Ensuite, au fur et à mesure que les étudiants avancent dans le programme, Sisco leur trouve des emplois réels à accomplir. "Ils doivent connaître l'ensemble du processus", a déclaré Sisco. "Je veux qu'ils connaissent la réalité de la fabrication de pièces, de la planification à l'inspection."

Par exemple, sa classe a récemment fabriqué des panneaux de sortie pour les portes de leur école et des panneaux de numéro de chambre pour tous les bâtiments de leur district. Ces projets et d'autres permettent aux étudiants de produire des choses qu'ils peuvent voir tous les jours et dont ils sont fiers, mais le véritable objectif du programme est de s'assurer que chaque étudiant peut entrer dans n'importe quel atelier d'usinage prêt à démarrer une fois diplômé. Pour ce faire, Sisco jette un large filet, faisant tout, des recherches sur Google à la collaboration avec un conseil consultatif de propriétaires d'ateliers d'usinage locaux pour l'aider à trouver des projets de classe, des opportunités d'apprentissage coopératif et des emplois. Tout pour exciter l'imagination des étudiants et leur donner une expérience pratique.

Sisco a finalement découvert le programme HUNCH (High Schools United with NASA to Create Hardware) de la NASA, qui a été fondé il y a 17 ans pour offrir aux étudiants de nouvelles expériences éducatives en produisant des éléments de formation et de recherche pour la Station spatiale internationale (ISS). Bien que Sisco ait immédiatement commencé le processus de candidature, il a fallu quelques années de travail avec la NASA et l'administration de son école locale pour gagner un projet dans le programme. En 2019, avec l'aide des administrateurs de l'école et du district, la classe de Sisco a remporté un projet HUNCH pour créer une pièce similaire à un écrou de blocage pour des expériences sur l'ISS.

Une fois que l'école a conclu un accord Space Act avec la NASA, l'agence a envoyé aux étudiants une commande de 50 pièces ainsi que les impressions et le matériel dont ils auraient besoin pour les produire. Sisco a tout remis à ses étudiants, les laissant travailler sur les processus et les parcours d'outils dont ils auraient besoin pour terminer la pièce, offrant des conseils uniquement sur demande.

Sachant qu'ils auraient à fabriquer des pièces sur au moins deux machines différentes, les étudiants ont créé quelques processus qui permettraient d'accomplir ce qu'ils voulaient faire à l'aide du logiciel Mastercam de CNC Software LLC. Les étudiants ont réduit leurs choix à trois trajectoires d'outils et processus optimisés, puis ils ont essayé de courts lots des trois pour voir lequel fonctionnait le mieux. La seule stipulation faite par Sisco était que les pièces devaient être produites dans un cycle continu. Il voulait qu'ils fassent le travail comme s'ils étaient dans un vrai magasin.

"Ce sont eux (les étudiants) qui l'ont programmé, installé et inspecté", s'est enthousiasmé Sisco. "Ils ont tout fait. Mon rôle consistait essentiellement à assurer la liaison entre mes étudiants et les gens de la NASA."

Les élèves ont usiné leurs propres mâchoires souples et inspecté les pièces à chaque étape, y compris le travail sur la fraiseuse. Ils ont produit 62 pièces lors du premier cycle, en utilisant une seule des quatre barres de matériau qui leur ont été données. Sisco a contacté HUNCH pour voir s'il devait retourner les trois autres barres ou continuer à exécuter des pièces. Le responsable du programme, agréablement surpris, lui a dit d'exécuter des pièces supplémentaires avec le matériel restant.

Lorsque les étudiants ont terminé, ils ont lavé les pièces, les ont emballées et les ont renvoyées à la NASA. En fin de compte, les étudiants d'Ogemaw ont fabriqué 200 pièces, qui ont toutes passé l'inspection et ont été livrées à la Station spatiale internationale pour l'assemblage en vol des casiers de rangement.

La NASA a été tellement impressionnée qu'elle a envoyé un directeur de programme de Houston pour rencontrer les étudiants et voir de visu comment ils ont accompli la tâche. Naturellement, les élèves étaient ravis. Ils étaient habitués aux visites d'enseignants et de propriétaires d'ateliers d'usinage locaux, mais un ingénieur de la NASA était au-delà de leurs rêves.

"Les enfants ont adoré montrer ce qu'ils faisaient", a noté Sisco.

Des projets tels que NASA HUNCH donnent aux étudiants un aperçu passionnant de la manière dont ils pourront utiliser leurs compétences après l'obtention de leur diplôme. L'objectif de Sisco est de s'assurer que ses étudiants sont des « diplômés clés en main », capables de sortir de l'école et d'entrer dans la prochaine phase de leur vie, prêts à partir. Il adopte lui-même une approche non interventionniste, afin que ses élèves puissent être impliqués.

Du premier jour à l'obtention du diplôme, chaque étape est consacrée à l'apprentissage par la pratique. Les premiers cours sont destinés à l'apprentissage de base - lecture de plans, principes de base des machines et compréhension des différents métaux. En utilisant des tolérances libérales et des pièces simples, Sisco permet aux étudiants de se familiariser avec les machines.

Comme des initiatives similaires à travers le pays, le programme d'atelier d'usinage d'Ogemaw s'appuie sur des machines, des logiciels et du matériel donnés et à prix très réduits pour éduquer ses étudiants.

"Lorsque les entreprises prennent le temps de s'impliquer dans des écoles comme la nôtre, cela aide vraiment", a déclaré Sisco. "Je sais que Mastercam offre une remise considérable pour faire entrer ses produits dans les écoles, et Haas le fait aussi. L'équipement de l'école n'est pas là pour le spectacle", a noté l'instructeur. "Les coups et les bosses montrent clairement que les étudiants utilisent ces machines."

Sisco a expliqué qu'au fur et à mesure que les étudiants se familiarisent, ils commencent à visualiser les différentes manières de programmer et d'usiner une pièce. De plus, les participants aux cours proposent souvent de nouvelles pièces à fabriquer, ce qui, selon Sisco, renforce ce qu'ils apprennent et leur donne confiance en leurs capacités.

Cependant, il ne suffit pas toujours de configurer une machine CNC et de fabriquer des pièces de qualité. Sisco souhaite que ses étudiants observent la pièce en cours d'usinage, en tenant compte de facteurs tels que la vitesse de perçage et les changements de fonctionnement qui pourraient améliorer la qualité de la pièce et réduire les temps de cycle. Dans son style typique, Sisco offre un minimum d'instructions sur la programmation et la vérification des pièces ; une fois que les étudiants en sont arrivés au point où ils sont familiarisés avec la génération de trajectoires d'outils, il leur donne des pièces et des projets et le reste dépend d'eux.

"C'est vraiment chouette de voir ces étudiants et leur créativité dans la façon dont ils fabriquent les choses", a-t-il déclaré.

Produire le maximum de pièces avec un minimum de matériaux est l'objectif des ateliers de toutes tailles, et c'est essentiel pour un lycée aux fonds limités. Le programme de l'école secondaire Ogemaw Heights avait un autre incitatif, car les élèves ne fabriquaient pas seulement de vieilles pièces - leurs créations prenaient littéralement leur envol.

De nombreux étudiants avancés travaillent sur des projets coopératifs proposés par des propriétaires d'ateliers d'usinage membres du conseil consultatif d'Ogemaw. Pour leur donner une bonne idée de leur potentiel de gain, Sisco s'assure que les coopératives sont des postes rémunérés, d'une moyenne de 15 $ à 20 $ de l'heure, soit plus que le travail typique après l'école.

Coop ou non, tous les étudiants de Sisco obtiennent leur diplôme avec les compétences dont ils ont besoin pour être des employés clés en main : comment programmer des pièces à l'aide d'un logiciel de CAO/FAO, comment configurer et produire ces pièces et, peut-être le plus important, comment utiliser un logiciel pour expérimenter de nouvelles trajectoires d'outils et de nouveaux paramètres afin de trouver des processus plus efficaces, ce qui permet d'économiser du temps et de l'argent. Et, dans ce cas, la NASA leur a offert une expérience qu'ils n'oublieront pas de sitôt.

Connecte-toi avec nous