Étudier et créer les systèmes réels
Moteurs, robots, objets numériques, wifi… les sciences de l’ingénieur, c’est d’abord une démarche qui consiste à améliorer les systèmes existants et à en inventer de nouveaux pour répondre aux futurs besoins des utilisateurs. Résolution de problèmes et créativité sont donc au programme. Plusieurs étapes entrent en jeu :
- l’analyse de l’existant, car pour imaginer les systèmes à venir, il faut d’abord comprendre comment fonctionnent ceux que l’on rencontre dans l’industrie ou la vie de tous les jours ;
- l’analyse des besoins auxquels pourront répondre les innovations à venir, par exemple communiquer, se déplacer, réaliser des économies d’énergie, aider les personnes âgées à rester autonomes, etc. ;
- la modélisation, qui consiste à décrire un comportement par des équations ou à représenter avec un logiciel les différents composants d’un système et leur agencement ;
- la simulation, qui permet de vérifier les performances d’un système modélisé ou réel ;
- la fabrication de ces systèmes, après une phase de tests sur un prototype (premier exemplaire avant la fabrication en série).
Différentes disciplines impliquées
Les systèmes abordés appartiennent à des secteurs très variés : transports, télécommunications, santé, énergie, bâtiment, etc. Leur point commun : ce sont des réalisations complexes, qui utilisent différentes technologies.
Les sciences de l’ingénieur rassemblent toutes les disciplines nécessaires à l’étude de ces systèmes, notamment :
- la mécanique : étude des mouvements (cinématique) et des efforts (statique), agencement des pièces d’un mécanisme, etc.;
- l’électronique : composants, cartes électroniques, étude du signal, etc. ;
- l’automatique : partie commande du système ;
- l’électrotechnique : production, transport, distribution et utilisation de l’énergie électrique ;
- l’informatique industrielle : programmation de systèmes industriels ;
- le génie des procédés : maîtrise de la transformation industrielle des matières premières en des produits élaborés par une succession d'opérations.
Les sciences de l’ingénieur reposent par ailleurs sur les sciences plus fondamentales dont elles se servent, comme les grands principes des mathématiques et les lois de la physique.
Pour les ingénieurs et les techniciens
Loin d’être réservées aux ingénieurs, les sciences de l’ingénieur peuvent se pratiquer à différents niveaux de responsabilité et de qualification (2 à 5 ans d’études après le bac, voire plus). Ingénieurs et techniciens travaillent en effet ensemble pour développer des produits et services dans de nombreuses spécialités (construction automobile, bâtiment, informatique, aéronautique, etc).
Chacun a un rôle précis à jouer : l’ingénieur conçoit un projet, le dirige et réalise les calculs les plus importants ; le technicien effectue les études, les essais, de la maintenance, du suivi de fabrication ou de prévente.
