Licence professionnelle Métiers de l'industrie : mécatronique, robotique Automation et Robotique - UFR SFA
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Licence professionnelle
Métiers de l’industrie : mécatronique, robotique
Automation et Robotique
Contact
Responsable de la formation Localisation des enseignements
Pascal SEGUIN Bâtiment SP2MI
Tél. : 05 49 49 65 01 - Fax : 05 49 49 65 04 Université de Poitiers - UFR SFA
Pascal.seguin@univ-poitiers.fr Téléport 2,Boulevard Pierre et Marie Curie
Site internet : BP 30179
http://sfa.univ-poitiers.fr/automation 86962 Futuroscope Chasseneuil Cedex
Présentation générale
La licence professionnelle « Métiers de l’industrie : Mécatronique, Robotique » parcours « Automation et
Robotique » a pour objectif de former des techniciens spécialistes dans le domaine de l’automation, c’est-à-
dire dans la conception, la réalisation, l’amélioration et la maintenance des outils de production.
Cette formation peut être suivie en alternance (avec un contrat de professionnalisation), en formation initiale
standard ou en formation continue.
La formation est basée sur l’acquisition d’une double compétence en génie mécanique d’une part, et en génie
électrique et informatique industrielle d’autre part. Lors des activités de travaux pratiques et de projets, les
étudiants mettent en application leurs connaissances scientifiques et méthodologiques sur des plateformes
techniques, matérielles et logicielles, proches de machines industrielles en utilisant des technologies de
pointe dans le domaine de l’automation industrielle.
A l’issue de la formation, les diplômés auront également acquis les principaux outils de maintenance
industrielle et de gestion de production leur permettant d’animer une équipe d’opérateurs ou d’être
responsables du développement ou de la réalisation de la partie commande d’une machine au sein, par
exemple, d’un bureau d’études d’automatisme. Ils maîtriseront les techniques de communication et
d’expression écrite et orale leur permettant d’être les interlocuteurs finaux du client.
Les diplômés peuvent accomplir, par exemple, les tâches industrielles suivantes :
• l’industrialisation et le pilotage de lignes de production robotisées,
• la réalisation de logiciels de commande de systèmes de production,
• la conception de la partie commande de machines spéciales,
• le choix, le dimensionnement et l’installation d’automates industriels.
Les techniques et technologies de l’automatisme pour l’industrie sont de plus en plus complexes et
requièrent, pour les techniciens des bureaux d’études ou de maintenance, l’acquisition d’une méthodologie
de programmation rigoureuse et conforme à la norme internationale. De nombreuses PME vont devoir
intégrer ces nouvelles technologies et vont, en particulier, devoir faire face à la nécessité d’intégrer un robot
industriel dans leurs chaînes de production.
Cette formation est organisée par l’Université de Poitiers en partenariat avec la Maison de la Formation de
Poitiers qui assurera l’aide nécessaire au recrutement et à la gestion des contrats de professionnalisation des
étudiants qui suivront la formation par alternance.
1/10Connaissances et compétences apportées
La licence professionnelle permet aux étudiants ayant un cursus industriel de consolider leurs bases en génie
mécanique et en génie électrique, avec une mise à niveau différenciée en fonction de leur formation
d’origine.
Elle leur apporte des connaissances spécifiques et nouvelles en informatique industrielle et en commande
d’axe. L’enseignement de programmation des automates permet de maîtriser les langages de
programmation normalisés et apporte une méthodologie rigoureuse de développement. Le cours de
commande d’axe est transdisciplinaire : l’étudiant doit être capable de déterminer les performances
dynamiques d’un axe électro-mécanique, de dimensionner l’actionneur et le pré-actionneur, d’asservir l’axe
et de programmer son comportement avec des blocs fonctionnels de haut niveau dédiés au « motion
control ».
Pour développer l’aptitude des étudiants à s’intégrer efficacement en entreprise, les méthodologies de travail
des services maintenance et production leur sont présentées. Une attention particulière est accordée à
l’amélioration de leur aptitude à la communication technique ainsi qu’à la pratique de l’anglais.
Compétences
Organisation du travail et communication
Présenter un travail personnel ou d'équipe
Communiquer en anglais avec un collaborateur, un fournisseur ou un client
Rédiger la partie commande d'un dossier machine
Former les opérateurs à la conduite de la machine
Rédiger le cahier des charges de la partie commande d'un système de production
S'intégrer au sein d'un bureau d'études, des services maintenance ou production
Compétences techniques
Concevoir et dimensionner une commande d'axe
Evaluer les performances dynamiques de la partie opérative d’une machine de production
Réaliser l'étude et mettre en œuvre une came électrique
Réaliser l'étude d'intégration d'un robot dans une ligne de production
Programmer un automate industriel conformément à la norme IEC 61131
Programmer un robot industriel pour effectuer des tâches simples
Intégrer un automate dans un réseau de communication industriel
Intervenir sur un SAP (Service Automatisé de Production) en toute sécurité
Secteurs professionnels et métiers visés
Les titulaires de ce diplôme sont des spécialistes de l’automatisme pour l’industrie et peuvent occuper, entre
autres, les emplois suivants :
• techniciens de maintenance de systèmes automatisés,
• techniciens de bureaux d’études automatismes,
• responsables de production,
• responsables service maintenance,
• responsables méthodes automatismes.
Les entreprises susceptibles de recruter ces diplômés sont :
• des entreprises du domaine de l’industrie mécanique ou électromécanique,
• des usines de production agroalimentaire,
• des bureaux d’études de machines de production, de machines spéciales, d’équipement agricole ou
de travaux publics.
2/10Organisation de la formation
La licence professionnelle se déroule en alternance ou en formation initiale. Les périodes de cours sont les
mêmes pour tous et sont organisées au rythme de l’alternance. Pendant la première partie de l’année,
lorsque les étudiants en alternance sont en entreprise, les étudiants en formation initiale travaillent sur leur
projet tutoré.
Le volet enseignement de la licence professionnelle représente 410 h de formation, réparties sur quatorze
semaines.
Les métiers visés par la formation requièrent des connaissances et des savoir-faire dans des domaines
industriels complémentaires mais basés sur des disciplines différentes.
Les compétences techniques développées dans la formation s’organisent autour de trois approches :
• la connaissance des parties opératives des machines de production (thème transversal : génie
mécanique et génie électrique),
• la maîtrise de la méthodologie de programmation des automates (thème transversal : génie
électrique et informatique industrielle),
• l’aptitude à mettre en œuvre une commande d’axe (« Motion Control ») (thème transversal : génie
mécanique, génie électrique et informatique industrielle).
Un quatrième pôle de la formation forme les étudiants à la communication technique et aux méthodes
industrielles. Cet aspect de la formation est essentiel pour former des automaticiens qui doivent
quotidiennement travailler avec des documents rédigés en anglais, communiquer en anglais avec des clients
ou de fournisseurs et qui sont souvent responsables de la livraison de l’équipement de production au client.
La formation privilégie des activités de type travaux pratiques, qui représentent environ 50% du temps en
présentiel pour les UE technologiques. La taille des groupes de TP est limitée à dix personnes en raison du
nombre de places disponibles sur les équipements, pour travailler en sécurité et assurer un bon niveau
d’encadrement.
Aspects professionnalisants de la formation
Les métiers auxquels prépare la licence professionnelle sont bien connus des enseignants de la Maison de la
Formation et de l’Université de Poitiers ; la formation est complémentaire des diplômes Bac+2 et Bac+5 en
« Maintenance Industrielle » et en « Systèmes Automatisés et Robotique Avancée » des deux établissements.
Les étudiants vont utiliser des plateformes technologiques en automatismes et en robotique présentant les
technologies récentes de ses partenaires (B&R Automation, Siemens, Kuka, Stäubli, Fanuc) lors d’activités de
travaux pratiques très proches d’applications industrielles.
L’Université de Poitiers est le seul établissement d’enseignement supérieur français agréé par l’association
internationale PLCopen qui vise à promouvoir l’utilisation de standards de programmation conformément à
la norme internationale. La formation aux langages de programmation normalisés est conforme aux
exigences de PLCopen.
Pour s’adapter aux exigences du métier de technicien automaticien, la formation prépare les étudiants à être
habilités électrique par leur entreprise d’accueil grâce aux ateliers de formation individualisés de la Maison
de la Formation.
Comme les automaticiens réalisent souvent la livraison de leur installation auprès des clients de l’entreprise,
un accent particulier est mis sur la maîtrise de l’anglais de communication.
Enfin, la mixité du public étudiant – contrats de professionnalisation et formation initiale standard – permet
d’échanger et de faire profiter à tout le groupe de retours d’expériences lors des réunions de suivi
d’alternance.
3/10Conditions d’accès
Les étudiants qui souhaitent s’inscrire en formation initiale remplissent l’une des conditions suivantes :
• ils ont acquis les crédits des deux premières années d’une licence sciences et technologies ;
• ils sont titulaires d’un DUT dans les domaines du génie mécanique ou du génie électrique, en
particulier GEII (Génie Electrique et Informatique Industrielle), GIM (Génie Industriel et
Maintenance), GMP (Génie Mécanique et Productique), MP (Mesures Physiques) ;
• ils sont titulaires d’un BTS dans les domaines du génie mécanique ou du génie électrique, en
particulier CRSA (Conception et Réalisation de Systèmes Automatiques), ATI (Assistance Technique
d’Ingénieurs), MS (Maintenance des Systèmes), Electrotechnique, CIRA (Contrôle Industriel et
Régulation Automatique), SN (Systèmes Numériques).
Cette formation de licence professionnelle est focalisée sur des objectifs métiers où les compétences
technologiques sont pointues, les prérequis en génie mécanique et en génie électrique sont importants. Les
candidatures des étudiants seront examinées par un jury composé de membres de l’équipe pédagogique, en
fonction du projet personnel et professionnel de l’étudiant.
Pour les contrats de professionnalisation, la recherche des entreprises, celle des étudiants et leur sélection
sont effectuées conjointement par l’UFR SFA et la Maison de la Formation.
La formation peut également accueillir des salariés en formation continue. Les salariés susceptibles d’être
intéressés sont des techniciens électriciens, des techniciens de bureaux d’études ou de services maintenance
souhaitant se former sur les méthodes les plus actuelles de la programmation des automates ou souhaitant
acquérir une compétence d’intégration d’un robot ou d’une cellule robotisée dans une chaîne de production.
La licence professionnelle peut également faire l’objet d’une VAE conformément aux modalités
d’organisation de la procédure de validation des acquis de l’expérience de l’Université de Poitiers. Cette
démarche est accompagnée par UP&Pro (service commun dédié aux relations avec les entreprises et les
partenaires extérieurs). Des informations complémentaires sont disponibles sur le site : http://uppro.univ-
poitiers.fr/.
Partenariats professionnels
Cette formation s’inscrit dans le cadre d’une convention entre l’UFR SFA et l’Union des Industries et Métiers
de la Métallurgie (UIMM). L’UIMM Vienne soutient ce projet et a inscrit cette formation sur la liste II (liste
des formations pouvant être financées par l’Organisme Paritaire Collecteur Agréé des Industries de la
Métallurgie (OPCAIM).
La formation bénéficie de partenariats privilégiés avec les entreprises et associations suivantes :
• B&R Automation, entreprise qui développe et distribue du matériel et des solutions intégrées pour
l’automatisation industrielle, a mis en place depuis de nombreuses années un partenariat avec l’Université
de Poitiers portant sur la mise à disposition de matériel, l’assistance technique et l’accueil de stagiaires.
• KUKA Automatisme Robotique est une entreprise internationale qui développe, réalise et
commercialise des robots industriels et est partenaire de la Maison de la Formation et du département Génie
Mécanique, Structures et Systèmes Complexes de l’institut de recherche PPRIME.
• L’association PLCopen vise à promouvoir l’utilisation des normes de programmation dans le domaine
de l’automatisme industriel. L’UFR SFA est membre de PLCopen et est un centre de formation certifié. Pour
plus d’informations, le site http://www.plcopen.org peut être consulté.
La formation bénéficie d’un laboratoire d’appui : le département Génie Mécanique, Structures et Systèmes
Complexes de l’institut PPRIME (UPR 3346).
Elle bénéfice ainsi des compétences d’enseignants-chercheurs qui interviennent dans la formation. Des
chercheurs de l’équipe RoBioSS (Robotique, Biomécanique, Sport & Santé) interviennent pour présenter
l’évolution de la robotique industrielle. Une sensibilisation aux actions de transfert technologique est
également apportée dans le cadre de l’action du CRITT Informatique et des plateformes technologiques de
l’Université de Poitiers.
4/10Contenu de la formation
Durée totale Crédits
UE Intitulé du module
(en heures) (en ECTS)
Génie mécanique
1 28 3
(UE de mise à niveau)
Génie électrique
2 28 3
(UE de mise à niveau)
3 Robotique 54 6
4 Systèmes automatisés 54 6
5 Commande d’axes 54 6
6 Capteurs 28 3
7 Industrie 4.0 52 6
8 Electricité industrielle 28 3
9 Maintenance industrielle 24 3
10 Projet 20 (+140)* 6
11 Anglais 40 3
12 Stage industriel 12
* 140 heures de projet tutoré en plus des 410h de formation
5/10ANNEXE : programme des enseignements de la licence professionnelle
UE1 - Génie mécanique
Description
UE de mise à niveau en génie mécanique.
Objectifs
Savoir analyser le fonctionnement de la partie opérative d’une machine de production, savoir décrire et
quantifier les caractéristiques cinématiques d’un effecteur.
Contenu
- Rappels mathématiques : fonctions usuelles, dérivation et intégration algébriques et numériques.
- Cinématique des solides.
- Lois de commande de mouvement (lois à phases d’accélération constante, lois à accélération continue).
- Description et caractérisation d’une chaîne de transmission de mouvement.
Compétences visées
- Comprendre le fonctionnement d’une machine.
- Déterminer la loi de commande de l’effecteur puis celle de l’actionneur.
UE2 - Génie électrique
Description
UE de mise à niveau en génie électrique.
Objectifs
Pouvoir dimensionner et choisir un ensemble moteur-variateur en choisissant la technologie la mieux
adaptée.
Contenu
- Les différents actionneurs électriques dans le domaine de la commande d’axes.
- Analyse de cahier des charges et détermination des profils d’accélération de vitesse et de position.
- Application du théorème de l’énergie cinétique pour la détermination du profil de couple.
- Couple thermique et couple nominal. Vitesse moyenne et vitesse nominale.
- Choix de l’actionneur et de son variateur associé.
Compétences visées
Etre capable dans des cas simples : d’analyser un cahier des charges pour en déterminer les profils de
position, vitesse et accélération, d’appliquer le théorème de l’énergie cinétique, de calculer le couple
thermique et choisir l’actionneur électrique.
UE3 - Robotique
Description
Outils d’analyse et de modélisation des parties opératives des machines de production.
Objectifs
Cette UE apporte aux étudiants des connaissances et des compétences leur permettant de modéliser, de
programmer et d'intégrer des systèmes polyarticulés tels que les robots, les manipulateurs et plus
généralement des systèmes robotisés dans un système automatisé de production.
Contenu
- Modélisation mécanique en robotique : présentation des outils de modélisations géométrique et
cinématique des systèmes mécaniques articulés.
- CAO et simulation dynamique de ces systèmes.
- Conception de cellules robotiques sous environnement de CAO-Robotique.
- Programmation de robots industriels sur les plateformes mises à disposition de la formation (Kuka,
Fanuc, Stäubli).
Compétences visées
- Choisir une architecture de robot pour réaliser des tâches identifiées.
- Réaliser l'étude d'intégration d'un robot dans une ligne de production.
- Programmer un robot industriel pour effectuer des tâches simples.
6/10UE4 - Systèmes automatisés
Description
Spécification du comportement de systèmes automatisés et programmation selon le standard IEC
61131-3.
Objectifs
Ce module apporte aux étudiants des connaissances et des compétences méthodologiques,
technologiques et fondamentales sur la spécification, la synthèse et la mise en œuvre de la partie
commande d’un automate programmable industriel. Il fait l’objet de la certification « PLCopen Training
Center » délivrée par l’association internationale de standardisation PLCopen.
Contenu
- La première partie de ce cours présente une démarche rigoureuse de spécification du comportement
séquentiel des systèmes automatisés de production, conformément à la norme GRAFCET.
- La seconde partie porte sur la connaissance des langages de programmation normalisés (norme IEC
61131-3) et des systèmes de contrôle-commande industriels.
- Plusieurs méthodes de synthèse logicielle sont présentées, avec des applications à la programmation de
contrôleurs temps-réels basées sur des cas d’études industriels. Cette approche est indépendante du
matériel utilisé.
Compétences visées
- Spécifier le comportement et réaliser un programme de contrôle commande d'une machine.
- Programmer un automate industriel conformément à la norme IEC 61131.
UE5 - Commande d’axes
Description
Dimensionnement, programmation et réglage d’axes de mouvements numériques avec le standard
PLCopen Motion.
Objectifs
- Mettre en œuvre des techniques de réglages des différents correcteurs présents dans les variateurs
industriels utilisés en commande d’axes.
- Appliquer les méthodes d'analyse, de synthèse et de programmation de logiciels de systèmes de
contrôle-commande au pilotage de machines à axes numériques, conformément au standard PLCopen
Motion.
- Développer un bloc fonctionnel de gestion d'un axe.
- Mettre en place des stratégies de coordination multi-axes.
Contenu
- Structures des différentes boucles de régulation cascade d’une commande d’axes industriels.
- Partie modélisation et simulation (Matlab) : Identification puis réglages des correcteurs de vitesse, de
position ainsi que des boucles d’anticipation en vitesse et en accélération.
- Partie application : identification et implémentation des différents correcteurs sur 2 types de
plateformes mobiles pilotées par LABVIEW RT.
- Présentation du standard PLCopen Motion.
- Développement d’un bloc fonctionnel générique.
- Connaissance des outils de développement d'applications dans le domaine du "motion control"
(PLCopen Motion).
- Synchronisation d'axes machine. Synchronisation d’axes robotiques.
Compétences visées
- Dans des cas simples, identifier les systèmes à asservir et dimensionner les différentes boucles de
régulations cascades (couple, vitesse, position et anticipation).
- Réaliser le programme de commande d’un axe numérique ou d’un groupe d’axes numériques
conformément au standard PLCopen Motion.
7/10UE6 - Capteurs
Description
Méthodologies de choix et de mise en œuvre des principaux capteurs industriels.
Objectifs
Ce module a pour objectif de présenter les critères de choix des capteurs utilisés en détection dans le
monde industriel, la façon de les mettre en œuvre ainsi que leur évolution vers le capteur intelligent dans
le cadre de l’usine du futur.
Contenu
- Les capteurs de détections utilisés dans le monde industriel sont avant tout des capteurs de mesure avec
leur sensibilité, leur justesse… à seuil réglable qui leur confère un comportement en tout ou rien. Ce cours
passe en revue les principes de fonctionnement, les conditions d’utilisation, les principes et capacités de
détection, les branchements et la mise en œuvre des capteurs capacitifs, inductifs, optiques et
mécaniques.
- L’aspect mesure est traité avec les capteurs de position et de vitesse par l’étude des codeurs
incrémentaux et absolus ainsi que les codeurs potentiométriques linéaires et rotatifs. L’illustration de
cette partie se fait par la mise en œuvre de différents systèmes de détection à partir de capteurs et de
conditionneurs.
- Les capteurs intelligents sont abordés à travers la présentation des protocoles WirelessHart et ISA 100
et des offres proposées par Emerson, Siemens et Yokogawa. L’illustration de cette partie de cours est faite
pas la mise en œuvre d’un pont sans fil configurable (portée, débit, latence) entre des actionneurs et un
automate programmable.
Compétences visées
Choisir le meilleur détecteur en fonction d’un cahier des charges.
UE7 - Industrie 4.0
Description
Préparation des techniciens aux évolutions technologiques et organisationnelles des strandards
d’automatismes industriels.
Objectifs
- Comprendre les principes des transformations d’organisation industrielle « Industry 4.0 » et « Usine du
Futur ».
- Mettre en œuvre les principaux outils de ces concepts dans le cadre de l’automation industrielle.
Contenu
- Découverte et application des nouveaux standards « Industry 4.0 » : communication OPC-UA (protocole
de communication), PackML (structuration logiciel de commande machine).
- Mise en œuvre de robots destinés à des applications de cobotique (collaboration opérateur-robot) sur
la plateforme technologique DextRobUP (Université de Poitiers, réseau CNRS Robotex).
- Intégration de la vision industrielle dans la commande de robots manipulateurs.
Compétences visées
- S’adapter aux nouveaux outils et aux nouveaux standards industriels.
- Promouvoir l’utilisation de ces outils et faciliter leur adoption dans le cadre des missions industrielles.
8/10UE8 - Electricité industrielle
Description
Mise en pratique des compétences de conception et de réalisation d’une armoire électrique industrielle.
Objectifs
- Connaître les principes de réalisation d’une armoire électrique de commande machine.
- Mettre en œuvre des composants de protection, de pilotage moteur et les composants d’automatismes
permettant le contrôle de l’installation.
Cette UE est intégralement réalisée sous forme de travaux pratiques sur des équipements industriels.
Contenu
- Principes et technologies de protection électrique dans les armoires machines.
- Principales techniques de contrôle moteur.
- Lecture de schémas électriques.
- Développement d’applications d’automatismes sous environnement Siemens et Schneider Electric.
Compétences visées
- Mettre en œuvre les dispositifs de protection électrique et d’adaptation d’alimentation.
- Réaliser le câblage d’une armoire électrique industrielle simple.
- Mettre en œuvre un variateur de vitesse.
- Découvrir plusieurs environnements de développement d’automatismes et mettre en œuvre une
démarche de programmation indépendante du matériel.
UE9 - Maintenance industrielle
Description
Connaissance des méthodes et outils de maintenance industrielle et prise en compte des contraintes de
maintenance des équipements lors de la conception logicielle.
Objectifs
- Apporter des éléments de culture de la fonction maintenance pour permettre à tout étudiant d’occuper
un poste de technicien dans un service maintenance.
- Développer l’aptitude à analyser et à résoudre un problème technique sur une installation.
- Dans le cadre d’activité de bureau d’études, savoir prendre en compte, dès la conception logicielle, les
contraintes de garantie de bon fonctionnement de la machine pendant sa phase de production.
Contenu
- Fonction maintenance, indicateurs de performance et outils d’analyse.
- Mise en situation de diagnostic et d’analyse de panne.
- Stratégies d’aide à la maintenance.
Compétences visées
- Pouvoir s’intégrer dans un service maintenance.
- Mettre en œuvre une stratégie de diagnostic en cas de défaillance électrique ou logicielle.
- Identifier les fonctions logicielles à intégrer pour permettre la maintenance de l’installation pendant la
phase de production.
UE10 - Projet
Description
Mise en œuvre des outils et méthodes d’automation industrielle.
Objectifs
- Réalisation d’un projet tutoré sous deux formes : en entreprise pour les étudiants sous contrat de
professionnalisation et à l’Université pour les étudiants en formation initiale et formation continue.
- Appliquer les outils de communication pour présenter le projet réalisé.
Contenu
- Projet en automatismes, robotique ou maintenance suivant les entreprises (contrat de
professionnalisation).
- Mise en œuvre de matériel industriel et préparation aux Olympiades Fanuc, concours annuel de
robotique industrielle (formation initiale et formation continue).
- Présentation d’outils de communication et mises en situation.
Compétences visées
- Mettre en œuvre les compétences acquises lors d’un projet tutoré.
- Savoir communiquer pour présenter le projet réalisé.
9/10UE11 - Anglais
Description
Formation à la communication en langue anglaise pour des techniciens en relation courante avec des
collègues, des fournisseurs ou des clients étrangers.
Objectifs
Amener les étudiants à comprendre une conversation ou un document et à s’exprimer en anglais en
fonction de leurs besoins professionnels.
Contenu
- Présentation orale en anglais de leur entreprise et de leur mission avec la préparation de supports visuels
et autres documents.
- Savoir s’exprimer et comprendre la communication d’autrui sous forme d’une interaction orale dans les
contextes divers, notamment images, jeux de rôles et participation orale.
- Continuité du travail sur les compétences linguistiques sous forme de travail sur documents en anglais,
y compris des textes et de la compréhension orale liés à l’électrotechnique, aux systèmes de contrôle, à
l’ingénierie et à la sécurité sur le lieu de travail.
Compétences visées
- Savoir se présenter et présenter la mission et l’entreprise en anglais.
- Savoir s’exprimer et comprendre la communication d’autrui.
- Maîtriser les fonctions linguistiques et les structures grammaticales.
- Savoir lire et écrire des documents techniques en anglais scientifique.
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