La mécatronique

Le mot « mechatronics » a été inventé en 1969 par les ingénieurs Etsuro Mori et Er. Jiveshwar Sharma de la compagnie Japonaise Yaskawa.

On considère souvent la robotique comme l’ancêtre de la mécatronique qui serait le fruit de l’utilisation massive du transistor dans les années 60 et de la construction des premiers robots à partir de 1961. Mais ce fut d’abord l’électronique, puis l’informatique qui ont permis de faire sauter de nombreux verrous technologiques. C’est à partir de la généralisation de l’informatique dans les systèmes complexes que l’on a pu véritablement parler de mécatronique.

Aujourd’hui, au delà de la robotique, la mécatronique touche des applications dans tous les domaines allant du transport (avions, trains, voitures, motos) au médical (matériels d’analyse, matériel d’assistance, prothèses) en passant par la production (machines spéciales, robots industriels, composants intelligents) et les produits de grande consommation (machines à laver, appareils photo, chaudières…)

La mécatronique c’est quoi ?

La norme NF E01-010 définit la mécatronique comme étant « une démarche visant l’intégration en synergie de la mécanique, de l’électronique, de l’automatique et de l’informatique dans la conception et la fabrication d’un produit en vue d’augmenter et/ou d’optimiser sa fonctionnalité. »Plus qu’une science la mécatronique est, avant tout, une approche nouvelle de l’ingénierie de conception.

Si l’essor exponentiel de la mécatronique aujourd’hui est rendu possible grâce aux progrès scientifiques et technologiques dans des domaines très spécialisés (mécanique, électronique…), la mécatronique est une démarche de conception avec, dès l’établissement du cahier des charges, une approche multidisciplinaire nécessitant l’établissement d’un dialogue permanent entre les spécialistes.

La mécatronique permet d’intégrer des fonctions intelligentes dans les produits : optimisation de la consommation énergétique, meilleure intégration dans l’environnement, réactivité accrue par rapport aux phénomènes extérieurs.

Le·la mécatronicien·ne c’est qui ?

Le·la mécatronicien·ne est un·e concepteur·rice doué·e d’un sens d’innovation et intéressé·e par les évolutions scientifiques et technologiques. Il·elle maîtrise les outils de synthèse permettant de modéliser des interactions pluridisciplinaires au service de la conception de produits et de machines.C’est l’animateur·rice idéal·e du dialogue entre les spécialistes des différents domaines réuni·e·s sur un plateau projet.

Quels métiers – quelles fonctions ?

L’ingénieur·e spécialisé·e en mécatronique interviendra, dans tous les secteurs industriels, dans la phase de conception de nouveaux produits, de nouveaux composants ou de nouvelles machines de production.Il·elle intervient tout au long du cycle de vie des produits industriels, à travers les différentes phases : de recherche et développement, d’avant-projet, de conception, d’industrialisation et d’exploitation. Pour l’ensemble de ces activités, il·elle possède une solide formation en génie mécanique, en génie électrique et en informatique industrielle.Il·elle occupe les postes de :

• chargé·e d’affaires, chef·fe de projet en développement de produit et de machines• responsable bureau d’études mécatronique, responsable bureau d’études automatismes• ingénieur·e produit, ingénieur·e roboticien·ne, ingénieur·e automaticien·ne,• ingénieur·e en recherche et développement

Le·la mécatronicien·ne participe au développement du matériel et du logiciel, mais il·elle a également la charge de faire travailler en synergie d’autres ingénieur·e·s spécialistes. Il·elle a la responsabilité de l’intégration de l’ensemble des technologies présentes dans le produit et de la conformité du produit final aux exigences du cahier des charges.Main articulée – projet Robioss

Ingénieur·e mécatroniqueen convention avec l’Université de Poitiers

Apprentissage Durée : 3 ans Lieux : Angoulême et Poitiers (ING5800A)

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Programme

Libellé de l’enseignement Finalité de l’enseignement Durée

Anglais (1) Évoluer dans un contexte international 20h

Management de projets (1) Piloter un projet de conception ou de production 30h

Communication (1) Communiquer autour d’un projet, expliquer, convaincre défendre un projet 10h

Technologie des mécanismes Maîtrise de la lecture des documents techniques de communication : plans, schémas, maquettes 40h

Suivi des projets en entreprise (1) Projet de première année 20h

Outils mathématiques de l’ingénieur·e (I) Bases mathématiques - Acquérir les bases nécessaires à toute démarche scientifique 40h

Informatique - Algorithmique Utiliser différents logiciels de modélisation et de simulation. 40h

Électronique Identifier les quelques fonctions de bases de l’électronique analogique 30h

Automatique Modéliser et analyser un système asservi 40h

Mécanique des systèmes - statique, cinématique et Dynamique Modéliser et résoudre des problèmes mécaniques 50h

Anglais (2) Évoluer dans un contexte international 30h

Environnement juridique de l'entreprise Connaître l’environnement juridique et le cadre légal d’une activité économique et de production 20h

Électrotechnique Être capable de dimensionner, choisir et mettre en œuvre un couple moteur variateur 40h

Technologie des capteurs et acquisition 40h

Automatismes - Spécification des systèmes séquentiels Connaître la structure des systèmes automatisés 20h

Programmation des systèmes de contrôle commande (PLCopen) Maîtriser l’utilisation des langages de programmation des systèmes 40h

Étude fonctionnelle et technologique de systèmes mécatroniques La mécatronique, les bases et les enjeux 40h

Outils mathématiques de l’ingénieur ·e (II) Bases mathématiques - Acquérir les bases nécessaires à toute démarche scientifique 40h

Traitement du signal Identifier les différents signaux, maîtriser leurs caractéristiques 30h

Mécanique des fluides - thermique Analyser le comportement d’un système hydraulique, thermique 30h

TOTAL Année 1 650h

• Première année : une première année pour acquérir les fondamentaux scientifiques et les bases des techniques nécessaires à la fabrication d’un produit de mécatronique

La formation

• Durée : 3 ans en alternance• 1 800 h de formation dans le cadre académique • 3 000 h d’apprentissage dans le temps entreprise avec notamment : - 2 projets intermédiaires - des projets collectifs sous forme de participation à des concours - un séjour à l’international d’une durée de 3 semaines minimum - un projet de fin d’études en 3e année

• Un partenaire international : B&R Automation (Autriche)

Recrutement• L’entrée dans la formation est possible après un bac + 2, DUT ou BTS• DUT génie mécanique et productique• DUT génie électrique et informatique industrielle• DUT mesures physiques• DUT génie industriel et maintenance• DUT génie thermique et énergie• BTS à dominante scientifique en génie mécanique, en automatique, en électronique ou en informatique industrielle

ProjetsRéalisés en entreprise, sur un sujet confié par l’entreprise, les projets en cours de formation (1re et 2e année) et le projet d’ingénieur·e (3e année) constituent l’axe majeur d’évaluation des aptitudes de l’apprenti·e ingénieur·e.

Apprentissage et alternanceL’alternance entre formation académique et formation en entreprise concrétise un partenariat fort entre l’entreprise et l’école, tout en favorisant une bonne adéquation entre les compétences acquises en entreprises et les savoirs dispensés en formation. L’alternance est de 2 semaines en entreprise et 2 semaines en formation pour la 1re et la 2e année. En 3e année l’alternance privilégie un temps en entreprise plus long, 3 semaines en entreprise, 1 semaine en formation.

DiplômeLe diplôme est décerné par le Conservatoire national des arts et métiers, il est habilité par la CTI (Commission des titres d’ingénieurs).

Libellé de l’enseignement Finalité de l’enseignement Durée

Anglais (5) Évoluer dans un contexte international 30h

Management économique - marketing - gestion - coût - budget (2)

Produire dans de bonnes conditions économiques 20h

Management de la conception de systèmes mécatroniques

Organiser et piloter un projet mécatronique dans sa globalité 40h

International Mission à l’étranger – 3 semaines 100h

Systèmes communicants

Maîtriser les principes des systèmes de communication, savoir choisir une norme de transmission

40h

Systèmes embarqués

Connaître les méthodes de conception des systèmes sur puce (System on Chip - SOC) et des systèmes embarqués

20h

Programmation avancée - IHM, Supervision

Méthodologies de développement d’une interface homme machine ou d’une interface produit utilisateur.

40h

Suivi des projets en entreprise (3)

Projet de troisième année et mémoire d’ingénieur·e 40h

Robotique et systèmes dynamiques hautes performances

Conception et contrôle commande de systèmes mécaniques à dynamiques élevées

50h

Communication (3) Communiquer autour d’un projet, convaincre, argumenter 20h

Management de l'innovation

Innover – rechercher de nouveaux matériaux de nouveaux modes de production

20h

Management des hommes·femmes et des équipes (2)

Travailler en équipe autour d’un projet, diriger, prendre des décisions

40h

Management économique - marketing - gestion - coût - budget (3)

Produire dans de bonnes conditions économiques 40h

TOTAL Année 3 500h

• Troisième année : l’année de la construction d’un projet d’ingénieur·e et de responsabilités autour de missions conduites en autonomie.

Libellé de l’enseignement

Finalité de l’enseignement Durée

Anglais (3) Évoluer dans un contexte international 30h

Gestion de projets (2) Piloter un projet de conception ou de production 30h

Communication (2) Communiquer autour d’un projet, expliquer, convaincre défendre un projet 10h

Démarche de conception et éco-conception de systèmes mécatroniques

Concevoir un produit de mécatronique dans une démarche de production durable et respectueuse de l’environnement

40h

Commande électrique (1)

Étude et dimensionnement des principaux servo-moteurs 40h

Bases de transmission de l'information

Initiation aux techniques analogiques et numériques de communication 20h

Réseaux locaux industriels (1)

Connaître les réseaux locaux industriels et leurs mises en œuvre 20h

Programmation des systèmes temps réel

Connaître et savoir mettre en œuvre des systèmes de contrôle/commande temps réel multitâches

20h

Robotique Introduction à l’étude des robots 40h

Suivi des projets en entreprise (2) Projet de deuxième année 30h

Outils informatiques pour l'ingénieur·e Utilisation de l’outil informatique 30h

Automatique numérique

Choisir et dimensionner une structure de commande 40h

Dynamique des sys-tèmes

Étudier et modéliser des systèmes mécaniques avec une cinématique complexe ou avec plusieurs axesDimensionner les actionneurs électriques d’un axe électro-mécanique

40h

Anglais (4) Évoluer dans un contexte international 30h

Management économique - marketing - gestion - coût - budget (1)

Produire dans de bonnes conditions économiques 20h

Qualité - Hygiène - Sécurité - Prévention des risques

Produire des produits fiables et de qualité dans des conditions de production sécurisées

20h

Management des hommes et des équipes (1)

Travailler en équipe autour d’un projet, diriger, prendre des décisions 20h

Démarche et outils de modélisation multi-physique

Savoir modéliser un système mécatronique 40h

Commande électrique (2)

Étude et dimensionnement des principaux servo-moteurs 20h

Réseaux locaux industriels (2)

Connaître les réseaux locaux industriels et leurs mises en œuvre 20h

Conception pluri-technologique de systèmes mécatroniques

Appliquer les outils informatiques et la démarche de modélisation multi physique 50h

Traitement numérique du signal Les bases du traitement numérique 20h

Modélisation des systèmes déformables

Intégrer la déformation des structures dans la réalisation du contrôle des axes mécaniques ayant une forte dynamique

20h

TOTAL Année 2 650h

• Deuxième année : une année d’approfondissement des différentes connaissances et d’acquisition des compétences nécessaires à une activité d’ingénieur·e en mécatronique

PostulerL’entrée à l’École d’ingénieur·e·s du Cnam se fait à l’issue d’une journée de test d’entrée et entretiens de motivation : • test de français et de culture générale • test d’anglais • test de mathématiques• test de spécialité

Liens utileswww.artema-france.orgwww.abmecatronique.comwww.thesame-innovation.com

La pré-inscription à une journée de tests et d’entretien est obligatoire, dès réception du dossier de préinscription le·la candidat·e est convoqué·e à l’une des journées de recrutement qui ont lieu à partir de mars dans les centres Cnam de Bordeaux, Limoges et Poitiers-Futuroscope.

L’Université de Poitiers et le Cnam Nouvelle-Aquitaine proposent conjointement cette formation d’ingénieur·e.

IUT d’Angoulême

Cnam Nouvelle-Aquitaine

Université de Poitiers

Les moyens

Main articulée – projet Robioss

Conception - réalisation : Service marketing de l’offre et relations clients du Cnam Nouvelle-Aquitaine - 05/04/2018 Crédits photo : jim/fotolia.com / Dircom Cnam©Y.Chamond / Robot Artiste de l’équipe RoBioSS (RObotique BIOmécanique Sport et Santé) de l’Institut P’ de l’Université de Poitiers

www.cnam-nouvelle-aquitaine.fr

Candidature - Renseignements - Inscriptions

0,09 € TTC / MIN.

Robot Artiste