Une spécificité de la filière : le pôle Sciences de l’Ingénieur

En prépa vous ferez beaucoup de maths et de physique mais lorsque vous serez ingénieur, vous ferez... des sciences de l’ingénieur. Autant les découvrir tout de suite !

Logo site   Samedi 15 février 2014, par Claude DUBOIS

L’immense majorité des étudiants entrant en prépa se destinent à la profession d’INGENIEUR. Quelques-uns choisiront l’ENSEIGNEMENT, très peu seront CHERCHEURS (c’est l’université qui est la filière privilégiée pour accéder à cette profession).

Parmi les sciences de l’ingénieur vous pourrez découvrir, en prépa, la chimie et les sciences industrielles. Beaucoup de chimie en PC, moins dans les autres spé. Beaucoup de SI en PT, moins en PSI, encore moins en MP, et pas du tout en PC.

Mais que sont donc les Sciences Industrielles ?

En sciences industrielles, on s’intéresse à des objets réels (un véhicule automobile, un satellite, un avion...) ou, plus précisément à un élément de ceux-ci (la suspension ou le système de suivi de trajectoire (ESP) d’une automobile, la gouverne de profondeur d’un avion, le mécanisme de stabilisation d’un satellite...) :

"S’intéresser" à des objets techniques sous entend plusieurs activités.

Comprendre le fonctionnement

Cela se pratique en activités de Travaux Pratiques (2,5h / semaine), activités au cours desquelles l’étudiant est amené à :

- Démonter des mécanismes afin de voir comment les pièces sont agencées, quelles sont les liaisons réalisées, comment "tout cela" fonctionne...

Dans notre laboratoire vous êtes invités, par exemple, à démonter la toute dernière boîte de vitesses à variation continue équipant les Golf de dernière génération.



- Certains mécanismes sont mis en fonctionnement comme par exemple un robot, ou encore une cordeuse de raquettes de tennis.

Au cours de leur fonctionnement, un certains nombres de grandeurs physiques (des positions, vitesses, pressions, efforts) sont mesurées, transmises à un PC en vue de leur exploitation (validation de performances, vérification de l’adéquation à un modèle mathématique...).

Mais comprendre le fonctionnement ne peut pas toujours se faire sur des systèmes réels, surtout lorsque l’on se situe en phase de conception, et que l’objet n’existe pas encore !. La communication des idées entre les divers acteurs d’un projet se fait alors à l’aide de maquettes numériques (en "3D" : 3dimensions) et de plans (en "2D" : 2 dimensions).

Vous allez donc également apprendre :

- A utiliser un logiciel de Conception Assistée par Ordinateur

- A lire des plans 2D (au départ, on ne voit que "des traits dans tous les sens", mais dès que l’on a appris les quelques règles de codage de base nécessaires, "tout devient plus clair") ; cela nécessite quelques semaines pour un étudiant n’ayant jamais fait de SI.

Modéliser

"Autrefois", lorsque l’on concevait un objet technique, les études étaient très succinctes. On passait rapidement à la fabrication d’un prototype... qui donnait plus ou moins satisfaction. On améliorait alors celui-ci, on reconstruisait un prototype... jusqu’à obtenir satisfaction !

Cela prenait beaucoup de temps et coûtait fort cher. Une telle méthode de travail est inenvisageable aujourd’hui. Il serait impensable, en termes de délai et de coût, de fabriquer une voiture de lui faire subir un crash-test, de constater qu’elle ne répond pas aux normes européennes, de l’améliorer, de fabriquer un nouvel exemplaire, de refaire un crash-test...

Il est impératif, pour tout objet technique, que l’on ait l’assurance, avant même d’avoir commencé à le fabriquer, qu’il aura les caractéristiques exigées. Pour cela, on va lui faire subir une batterie de tests... avant même qu’il n’existe. Comment ? En effectuant cette batterie de tests sur son modèle informatique.

Il faut donc, pour cela, remplacer l’objet technique par quelque chose qui soit compréhensible par un ordinateur, c’est à dire des équations. Mettre un objet réel en équation, cela s’appelle modéliser.

Apprendre à modéliser se pratique en cours (2h / semaine) lors d’activités de modélisation, cinématique, statique, dynamique, résistance des matériaux (autant de termes barbares qui cachent le quotidien de l’Ingénieur) et une partie des activités de travaux dirigés (4h / semaine).

Concevoir

L’une des tâches exigées d’un ingénieur est de concevoir des produits industriels (ou, plus exactement, d’encadrer une équipe d’ingénieurs et de techniciens chargés de la conception).

Il faut donc être capable d’encadrer une équipe (compétence qui sera développée en école d’ingénieurs ; en prépa, nous nous contenterons d’apprendre les outils de l’analyse fonctionnelle) et, bien entendu, de concevoir.

On conçoit rarement un produit réellement nouveau. Il s’agit généralement de l’amélioration d’un produit existant (on n’invente jamais une nouvelle voiture !) ou de la conception d’un produit "innovant", c’est à dire, bien que globalement identique à des produits existants, présentant une avancée majeure sur l’une de ses caractéristiques ("l’invention" de l’ABS sur les système de freinage des voitures en est un exemple).

Fabriquer

Il ne suffit pas de concevoir un produit, il faut également l’industrialiser, c’est à dire prévoir les moyens humains et matériels permettant d’assurer sa réalisation et sa commercialisation. Pour cela est prévu un cours d’industrialisation.

Automatiser

Beaucoup de système fonctionnent, au moins partiellement, sans intervention de l’homme (un pilote n’a pas toujours en mains les gouvernes de son avion : celui-ci est en pilotage automatique ; en cas de freinage d’urgence, le conducteur "écrase" la pédale de frein, c’est l’électronique de commande de l’Aide au Freinage d’Urgence qui optimise le freinage afin de réduire la distance d’arrêt au maximum sans pour autant bloquer les roues, allume les feux de détresse...).

Ces mécanismes sont dits automatisés ; c’est à dire que le savoir faire de l’homme y est remplacé par un ordinateur, un automate, un microcontrôleur...

L’automatique est également une partie importante du cours et des TD de Sciences Industrielles.

Si vous avez suivi l’option SI en première et terminale, ces notions vous sont sans doute déjà familières. Si vous n’avez pas suivi cette option, vous bénéficierez, durant votre année de sup, de 2h de soutien.

Celles-ci s’avèrent amplement suffisantes pour rattraper votre "retard" : en France, il y a, en PTSI-PT, une majorité d’étudiants n’ayant pas suivi cette option... et ils ont la même réussite que ceux ayant suivi l’option.

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