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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.
UE4 – 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.
UE6 – 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.
UE8 – 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 tutoré
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.
UE11 – 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.