Ingénieur en mécatronique

La mécatronique allie l'utilisation simultanée et en étroite symbiose des techniques du génie mécanique, de l'électronique, de l'automatisme et de la micro-informatique pour envisager de nouvelles façons de concevoir et de produire, créer de nouveaux produits plus performants et de nouvelles machines.

Objectifs de la formation

L'objectif de cette formation d'ingénieurs en mécatronique est de former des hommes responsables, capables de trouver des solutions innovantes, d'animer une équipe pluridisciplinaire et d'intervenir à tous les niveaux d'un système de production intégré. Les produits ou processus résultants d'une démarche concourante, présentent des performances qu'ils n'auraient pu atteindre en considérant séparément ces différentes techniques. Les robots, les véhicules à guidage automatique, les suspensions actives, les caméscopes, les lecteurs interactifs de disque laser, etc., sont le résultat d'une démarche mécatronique.

 

Poster de présentation général de la mécatronique

Exemple de projets de fin d'études

Programme des études

 

La mécatronique est une discipline nouvelle assurant la synthèse des techniques du génie mécanique, de l'électronique, de l'automatisme et de l’informatique pour mettre en œuvre de nouvelles façons de concevoir et de produire de nouveaux produits plus performants en y intégrant de plus en plus de fonctions dites ‘intelligentes’.

 

Elle est désormais présente dans tous les grands secteurs de l’industrie : transports, biens de consommation, biens d’équipement…

 

L’ingénieur mécatronicien s’intègre dans tous ces domaines et intervient tout au long du cycle de vie des produits industriels à travers les différentes phases: recherche et développement, avant-projet, développement, industrialisation, exploitation.

 

Pour l’ensemble de ces activités il possède une solide formation de base en mécanique et en génie électrique (compétences scientifiques et technologiques), ainsi qu’en langues étrangères et en management.

 

Concrètement, l’ingénieur mécatronicien de l’INSA de Strasbourg doit savoir, en particulier :
  • effectuer la conception mécanique d’un système (méthodologie de développement de produit, conception assistée par ordinateur, dimensionnement des éléments),
  • choisir et implanter les capteurs et actionneurs,
  • faire une analyse du système en vue du choix de structures de contrôle automatique,
  • réaliser des programmations simples dans un microcontrôleur,
  • concevoir et réaliser des cartes électroniques simples comprenant des capteurs et/ou microcontrôleur et/ou électronique de puissance commandant des actionneurs,
  • mettre en place un banc d’essai,
mettre en œuvre une production sur machine outil à commande numérique, en utilisant la Fabrication assistée par ordinateur.

 


L’Insa de Strasbourg a été historiquement le premier établissement français à diplômer des étudiants dans le domaine de la mécatronique (1994). Depuis, de nombreux établissements ont ouverts des formations d’ingénieur dans ce domaine, avec différentes stratégies de formation :
  • formations généralistes avec option mécatronique en dernière année,
  • formations à dominante mécanique avec option mécatronique en dernière année,
  • formations offrant la spécialisation mécatronique sur les trois ans de cycle ingénieur.

 

A la lecture des programmes de formations, on peut voir qu’au sein de ces établissements, le parcours de formation en mécatronique peut passer d’un vernis superficiel à un sujet très approfondi. On peut également noter que le terme mécatronique englobe un grand nombre de disciplines et qu’il n’a pas la même signification suivant les établissements de formation (on retrouve la même confusion au niveau industriel).  Certaines formations « mécatroniques » affichent une forte orientation productique, d’autres microsystèmes, d’autres encore sont orientées vers l’automobile…

 

La formation mécatronique de l’Insa Strasbourg est clairement orientée vers la conception de produits mécaniques avec une intégration des différentes composantes de la partie commande. Elle se veut donc généraliste dans son domaine d’application.

 

 

Par rapport aux formations généralistes, la stratégie de l’Insa de Strasbourg est de faire le choix d’une immersion précoce dans le métier afin de permettre aux jeunes étudiants d’être directement opérationnels à la fin de leurs études, tout en ayant une formation de base suffisamment transversale pour pouvoir évoluer ultérieurement. 

 

La spécialité mécatronique s’inscrit totalement dans cette logique, avec des projets fédérant fortement les étudiants dès la première année de cycle ingénieur, tout en gardant de fortes synergies avec les autres spécialités :
  • 76% des crédits sont effectués avec une autre spécialité lors de la première année de spécialité mécatronique,
  • 65% des crédits sont effectués avec une autre spécialité lors de la seconde année,
  • 34% des crédits sont effectués avec une autre spécialité lors de la troisième et dernière année.
(chiffres issus de la grille de formations de l’année 2009-2010)

 

 

Cette immersion ‘précoce’ présente l’avantage de motiver les étudiants de l’Insa qui ont besoin de pouvoir décliner leurs apprentissages sur un domaine d’application,  et de leur permettre d’acquérir une ‘identité’ professionnelle et de les insérer dans un groupe cohérent. La petite taille des cohortes permet de construire cet ‘esprit de promotion’ que certains recherchent dans les écoles d’ingénieurs.

 

 

 Moyens :

 

 

 Compétences attendues

 

Le cursus vise à ancrer les savoir-faire sur les métiers de la mécanique et du génie électrique précédemment cités. Pour cela, il doit être capable de :

 

1. Mobiliser les ressources d'un large champ de sciences fondamentales.

 

2. Connaître et d’avoir la compréhension d'un champ scientifique et technique de spécialité.

 

3. Maîtriser les méthodes et les outils de l'ingénieur : identification et résolution de problèmes, même non familiers et non complètement définis, collecte et interprétation de données, utilisation des outils informatiques, analyse et conception de systèmes complexes, expérimentation.

 

4. S'intégrer dans une organisation, à l'animer et à la faire évoluer : engagement et leadership, management de projets, maîtrise d'ouvrage, communication avec des spécialistes comme avec des non-spécialistes.

 

5. Prendre en compte des enjeux industriels, économiques et professionnels : compétitivité et productivité, innovation, propriété intellectuelle et industrielle, respect des procédures qualité, sécurité.

 

 

CONTENU DE LA FORMATION

 

 La formation des étudiants de mécatronique est en partie commune avec celle des étudiants en génie  mécanique, en partie commune avec les étudiants en génie électrique, le reste étant spécifique (robotique, modélisation et commande de systèmes mécatroniques)

 

L’ingénieur mécatronicien a la même formation qu’un ingénieur mécanicien pour la conception de machines et la fabrication. Il n’approfondit pas  en revanche les aspects matériaux, mécanique des fluides et thermiques. Il partage la formation des ingénieurs électriciens en automatique, traitement du signal, et les premiers modules d’électroniques.  Il bénéficie d’une formation spécifique sur la mécanique appliquée à la robotique, l’intégration de systèmes robotiques, la commande de systèmes mécaniques articulés, ainsi que la modélisation de systèmes mécatroniques, la réalisation de bancs d’essais, le développement et l’implémentation de systèmes de capteurs et d’actionneurs appliqués à des systèmes mécaniques.

 

 

Les projets permettent aux étudiants de mettre en œuvre leurs connaissances. Du fait de l’étendue du spectre couvert par le développement d’un produit mécatronique, il n’est pas possible pour un étudiant ou un petit groupe de traiter un projet dans sa globalité. Le projet mobilise donc, autour de la conception et la réalisation d’un produit mécatronique, une promotion ou une demi-promotion pendant 4 semestres. Ce mode d’organisation permet de découvrir concrètement la composante organisation et gestion de projet, et de permettre en outre aux étudiants d’aborder des aspects différents du projet (mécanique, électronique…) chaque semestre. Chaque semestre est schématiquement associé à une des étapes suivantes du développement du produit : avant projet d’étude et recherche de solutions, conception détaillée, réalisation d’un prototype, industrialisation et fiabilisation.

 

Le projet pédagogique de cinquième année est réalisé entièrement en Langue vivante étrangère LV1, ce qui permet aux étudiants de s’initier à la conduite de réunions en langue étrangère.

 

De plus, un projet de recherche technologique (PRT) a lieu au semestre 9. Le PRT est souvent réalisé en relation avec une entreprise et constitue souvent un préambule au projet de fin d’études.

 

 

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