Filière Génie mécanique de la HEIA-FR by heia-fr

GÉNIE MÉCANIQUE MASCHINENTECHNIK BACHELOR HES-SO GÉNIE MÉCANIQUE / MASCHINENTECHNIK

INGÉNIEUR-E HES | INGENIEUR/IN FH

UN PEU

D’HISTOIRE Quelle origine donner à la mécanique? Est-ce le premier silex? En général, c’est l’invention de la roue en Mésopotamie il y a 5’500 ans qui marque l’essor de la notion de mécanisme. La définition en tant que science ne sera posée que bien plus tard, par Galilée (1564-1642).

a mécanique est la science du mouvement à laquelle la notion d’énergie est très étroitement liée. Déjà les Grecs ont constaté des comportements «bizarres» liés à la vitesse. Des siècles durant, la matière était «impétueuse». Il faudra attendre Newton (16431727) pour définir les bases scientifiques liant la mécanique des corps solides à l’énergie. Einstein (1879-1955) y ajouta bien plus tard le lien entre énergie et masse par la théorie de la relativité. Le mouvement ne concerne pas que les corps solides mais également les fluides. Les travaux notamment des Suisses Euler (1707-1783) et Bernoulli (1700-1782) sont aujourd’hui la base

[02]

de la conception de voiles de bateaux, d’ailes d’avion et de pales d’éolienne, d’aubes de turbomachines hydrauliques ou thermiques. Ensuite, Carnot (1796-1832) trouva la clé permettant de relier l’énergie chaleur à l’énergie de mouvement, ce qui débouchera sur les centrales thermiques, les pompes à chaleur et l’énergétique en général. Remontant très loin dans le temps, la mécanique n’a cessé d’évoluer et progresse encore. Partant du silex, marquée par l’avènement de l’ère industrielle, le premier moteur ou encore la conquête de l’espace, elle est une discipline dynamique qui utilise et crée de la technologie de pointe.

DER URSPRUNG

DER MECHANIK Seit wann gibt es eigentlich die Mechanik? War es der erste Feuerstein, in der Steinzeit? Gewöhnlich gilt die Erfindung des Rads vor etwa 5’500 Jahren in Mesopotamien als Beginn der Mechanik. Erst viel später wird sie dank Galilei (1564-1642) zur Wissenschaft.

ie Mechanik ist die Wissenschaft der Bewegung und damit eng verbunden mit dem Begriff der Energie. Schon die Griechen stellten seltsames Verhalten von Körpern unter Einfluss der Geschwindigkeit fest. Während Jahrhunderten konnte dieses Phänomen nicht erklärt werden, bis Newton (1643-1727) die wissenschaftliche Basis dafür legte: Er brachte die Mechanik von Festkörpern in Verbindung mit Energie. Mehr als zwei Jahrhunderte später deckte Einstein (1879-1955) mit seiner Relativitätstheorie den Zusammenhang zwischen Energie und Masse auf. Die Phänomene der Bewegung treffen nicht nur auf Festkörper zu; auch Fluide, d.h. flüssige und gasförmige Stoffe, verhalten sich nach den gleichen Prinzipien. Die Studien der beiden

Schweizer Euler (1707-1783) und Bernoulli (1700-1782) bilden noch heute die Grundlage für die Konzeption von Segeln, Flugzeugflügeln, Rotorblättern für Windkraftanlagen und Turbinenschaufeln für hydraulische und thermische Kraftwerke. Im 19. Jahrhundert gelang es Carnot (1796-1832), Wärmeenergie in Bewegungsenergie umzuwandeln, was den Grundstein für die Entwicklung von Wärmekraftwerken, Wärmepumpen und der Energetik im Allgemeinen legte. Die Mechanik entwickelt sich seit ihren Anfängen ständig weiter. Vom ersten Feuerstein über die industrielle Revolution, vom ersten Motor bis hin zur Raumfahrt: die Mechanik ist eine dynamische Disziplin, die Spitzentechnologie anwendet und schafft. [03]

MÉTIER

UN PASSIONNANT

La formation en génie mécanique conduit à la profession de concepteur-trice d’un produit ou d’un procédé en associant formes, matériaux, énergies et informations. Elle demande, notamment, des compétences en réalité virtuelle, simulation, mécatronique, conception, etc.

’ingénieur-e titulaire d’un Bachelor of Science HES-SO en génie mécanique est capable de concevoir et développer des produits, de planifier et mener des projets, ou encore d’optimiser des procédés de fabrication, que ce soit sous un aspect technique, économique ou de gestion de la qualité. Dès lors, cela lui permet de travailler: • dans un bureau d’études, avec l’appui d’outils de simulation pour la conception et le développement • à la mise au point de produits sur des bancs d’essai expérimentaux • à l’optimisation de procédés de fabrication dans une chaîne de montage • à l’automatisation de machines ou de procédés de fabrication.

[04]

EIN FASZINIERENDER

BERUF

Die Ausbildung in Maschinentechnik führt zum Beruf des Produkt- oder Verfahrensentwicklers. Die Herausforderung besteht darin, Form, Material, Energie und Informationen optimal zu kombinieren. Fachkompetenzen in Virtual Reality, Simulation, Mechatronik und Konzeption sind gefordert.

ngenieurinnen und Ingenieure mit einem Bachelor of Science HES-SO in Maschinentechnik können Produkte entwerfen und entwickeln, Projekte planen und durchführen sowie Herstellungsverfahren hinsichtlich technischer, wirtschaftlicher und qualitätssichernder Aspekte optimieren. Mit den erworbenen Fachkompetenzen können sie in folgenden Bereichen tätig sein: • in Ingenieurbüros, wo Sie mit Simulationstechnik Konzepte entwerfen und entwickeln • in der Verbesserung von Produkten und Werkstoffen auf Prüfständen • in der Optimierung von Montageabläufen in der Serienfertigung • in der Automatisierung von Maschinen oder Produktionsprozessen. [05]

PERSPECTIVES PROFESSIONNELLES

L’ingénieur-e titulaire d’un Bachelor of Science HES-SO en génie mécanique exerce son métier dans des secteurs très variés tels que l’industrie des machines, l’horlogerie, la biotechnologie, la nanotechnologie, l’énergie, l’industrie alimentaire et l’industrie chimique, aussi bien dans des firmes multinationales que dans de petites et moyennes entreprises nationales ou régionales. Des institutions publiques offrent également des postes pour les ingénieur-e-s en génie mécanique.

u début de leur carrière, ils ou elles assument principalement des responsabilités techniques et scientifiques. Dans une deuxième phase du développement professionnel, ils ou elles remplissent souvent des fonctions de management.

[06]

BERUFLICHE

PERSPEKTIVEN Als Ingenieurinnen und Ingenieure mit einem Bachelor of Science HES-SO in Maschinentechnik können Sie Ihren Beruf in den unterschiedlichsten Bereichen ausführen: Maschinenindustrie, Uhrenindustrie, Biotechnologie, Nanotechnologie, Energie, Nahrungsmittelindustrie, chemische Industrie u.a. Sowohl in internationalen Firmen als auch in KMU-Betrieben, öffentlichen Institutionen und Forschungsinstituten sind Sie gefragt.

m Anfang der beruflichen Laufbahn werden den FH-Maschineningenieurinnen und -ingenieuren meist Verantwortungen im technischen und wissenschaftlichen Bereich übertragen. Später können Sie auch Führungsaufgaben übernehmen. [07]

PARCOURS DE FORMATION AUSBILDUNGSMÖGLICHKEITEN

BACHELOR HES

Apprentissage à l’École des métiers ou en entreprise Lehre in Lehrwerkstätten oder Unternehmen

Passerelle Dubs

CFC + MATURITÉ PROFESSIONNELLE EFZ + BERUFSMATURITÄT

voie professionnelle Berufsbildung

MASTER UNIVERSITAIRE UNIVERSITÄRER MASTER

BACHELOR UNIVERSITAIRE UNIVERSITÄRER BACHELOR

Stage professionnel Berufspraktikum

MATURITÉ GYMNASIALE GYMNASIALE MATURITÄT

voie académique Akademische Ausbildung

Cycle d’orientation / Orientierungsstufe

[08]

École Polytechnique / Université Eidg. Techn. Hochschule / Universität

MASTER HES

Gymnase / Gymnasium

Haute École Spécialisée HES Fachhochschule FHn

DOCTORAT / DOKTORAT

CONDITIONS D’ADMISSION ZULASSUNGSBEDINGUNGEN

[09]

FORMATION DE BASE Etendue sur trois années, la formation s’articule autour de quatre types d’enseignement: les bases scientifiques (mathématiques, physique et algèbre linéaire), les connaissances générales (langues et communication), les bases professionnelles de la mécanique et les activités pratiques (laboratoire et projets).

’étudiant-e a la possibilité de suivre un tiers des cours de la formation en allemand, et ainsi d’obtenir un diplôme bilingue. Ce choix ouvre très largement les perspectives de développement professionnel car les compétences linguistiques intéressent vivement l’industrie. La première année, les bases scientifiques et les connaissances générales représentent une part importante du cursus.

[10]

La deuxième année, l’accent est mis sur les bases professionnelles de la mécanique et les activités pratiques ; les bases scientifiques sont allégées. La troisième année se concentre sur les bases professionnelles de la mécanique et sur les activités pratiques. La formation se subdivise en trois options permettant une spécialisation dans le domaine de l’énergie, dans le domaine de la plasturgie et des structures légères ou dans le domaine de la motorisation et des techniques d’entraînement.

DIE

AUSBILDUNG Das dreijährige Studium beinhaltet vier Hauptgruppen von Lehrinhalten: Naturwissenschaftliche Grundlagen (Mathematik, Physik und Lineare Algebra), Kommunikationskompetenzen (Sprachen und Kommunikation), berufliche Grundlagen der Mechanik und Praktika (Laborund Projektarbeiten).

tudierende, welche sich für das zweisprachige Studium einschreiben, absolvieren mindestens ein Drittel des Ausbildungsprogramms in deutscher Sprache. Damit wird den deutschsprachigen Studierenden der Einstieg ins Studium erleichtert. Ausserdem besteht so die Möglichkeit, ein zweisprachiges Diplom zu erwerben. Im ersten Studienjahr stehen die wissenschaftlichen Grundlagen und die allgemeinen Kenntnissen im Vordergrund.

Im zweiten Jahr wird das Schwergewicht auf die berufliche Grundlagen der Mechanik und praktische Aktivitäten gelegt. Das dritte Studienjahr konzentriert sich auf die beruflichen Grundlagen der Maschinentechnik und auf die Praxis. Die Ausbildung unterteilt sich in drei Vertiefungsrichtungen: Die Studierenden wählen eine der folgenden Vertiefungen: Energietechnik, Kunststofftechnologie und Leichtbau, Antriebstechnik. [11]

OPTION 1 INTÉGRATION ÉNERGÉTIQUE Durant quatre semestres, les cours sont communs à l’ensemble des étudiantes et des étudiants du génie mécanique. Ce n’est qu’au cinquième semestre qu’un choix entre trois différentes options est offert.

’option Intégration énergétique traite des énergies renouvelables, des ressources actuelles et futures, tout comme de l’aspect d’économie d’énergie, que ce soit dans les bâtiments ou dans les processus industriels. Elle est complétée par une formation plus spécifique sur les fluides, formation qui comprend autant des activités de simulation que d’expérimentation.

[12]

VERTIEFUNGSRICHTUNG 1 ENERGIETECHNIK Während vier Semestern ist das Ausbildungsprogramm für alle Studierenden der Maschinentechnik identisch. Erst im fünften Semester stehen drei verschiedene Vertiefungsrichtungen zur Wahl.

ie Vertiefungsrichtung Energietechnik behandelt die Integration von Energieund Umweltfragen in Themen wie erneuerbare Energien, heutige und künftige Ressourcen und nachhaltiger Einsatz von Energie im Gebäudesektor sowie in Produktionsprozessen. Zusätzlich werden anhand von Simulationen und Versuchen vertiefte Kenntnisse in der Strömungsmechanik erworben. [13]

OPTION 2 PLASTURGIE ET STRUCTURES LÉGÈRES Les options permettent d’approfondir des connaissances pour lesquelles une affinité particulière peut naître durant les études. Certaines matières de base, enseignées avant les options, suscitent en effet de nouvelles vocations.

’option Plasturgie et structures légères se focalise sur l’étude des matériaux tels que les plastiques, les céramiques, les composites et certains alliages métalliques lors de leur fabrication ou de leur utilisation. L’optimisation de leurs comportements est étudiée par la modélisation et la simulation numérique, appuyée par la validation expérimentale.

[14]

VERTIEFUNGSRICHTUNG 2 KUNSTSTOFFTECHNOLOGIE UND LEICHTBAU Die Vertiefungsrichtungen ermöglichen eine Wissensvertiefung in den Bereichen, für welche der/die Studierende im Verlaufe des Studiums ein besonderes Interesse entwickelt hat. Tatsächlich finden Studierende häufig erst während der Grundausbildung - dank der Auseinandersetzung mit den verschiedenen Inhalten der Maschinentechnik - ihre genaue Berufung.

ie Vertiefungsrichtung Kunststofftechnologie und Leichtbau setzt ihren Schwerpunkt auf die Materialkunde: Herstellung und Verwendung von Kunststoffen, Keramiken, Verbundwerkstoffen und metallischen Legierungen. Der optimale Einsatz dieser Werkstoffe wird auch in Konzeptionsprojekten und mit Hilfe der numerischen Simulation erlernt. [15]

OPTION 3 MOTORISATION ET TECHNIQUE D’ENTRAÎNEMENT

Les options permettent de suivre des cours spécifiques, mais également d’approfondir les connaissances métiers au travers de trois projets industriels et personnalisés.

’option Motorisation et technique d’entraînement vise la conception, le développement et la fabrication des moteurs à combustion et des entraînements hydrostatiques (pompes, moteurs et régulations hydrauliques). La gestion de la production sous forme de réduction des coûts de fabrication et les aspects de la qualité sont également abordés.

[16]

VERTIEFUNGSRICHTUNG 3 VERTIEfUNGSRICHTUNG 3 ANTRIEBSTECHNIK ANTRIEBSTECHNIK

Im Rahmen der Vertiefungsrichtungen wird ein spezifisches Kursprogramm angeboten. Zudem vertiefen die Studierenden Im Rahmen der Vertiefungsrichtungen wird ein spezifisches mit drei Individualprojekten, die häufig in Zusammenarbeit Kursprogramm angeboten. Zudem vertiefen die Studierenden mit Industrieunternehmen durchgeführt werden, mit drei Individualprojekten, die häufig in Zusammenarbeit ihre Berufskenntnisse. mit Industrieunternehmen durchgeführt werden, ihre Berufskenntnisse.

D D

ie Vertiefungsrichtung Antriebstechnik lehrt das ieEntwerfen, die Entwicklung und die Vertiefungsrichtung Antriebstechnik lehrt Herstellung von Verbrennungsmotoren und das Entwerfen, die Entwicklung und die hydrostatischen Antrieben wie Pumpen, MoHerstellung von Dieselmotoren und hydrostatorentischen und Antrieben hydraulischen Regelungen. Wirtwie Pumpen, Motoren und schaftliche und qualitätssichernde Aspekteund hydraulischen Regelungen. Wirtschaftliche bei qualitätssichernde den Produktionsprozessen dabei Aspekte bei spielen den Produktionseineprozessen wichtige Rolle. spielen dabei eine wichtige Rolle. [17] [17]

LES

PROJETS En parallèle des cours théoriques, les futur-e-s ingénieur-e-s se forment à la pratique en menant à bien des projets, élaborés en groupes puis individuellement.

n 1re année, le projet de modélisation consiste à démonter un mécanisme, analyser ses fonctions puis le recréer sur ordinateur, jusqu’à son animation. En 2e année, le projet de conception a pour but de concevoir un mécanisme sur la base d’un cahier des charges. Enfin, le projet d’expérimentation et de réalisation consiste à créer un produit en tenant compte de contraintes. Les groupes, fonctionnant comme des entreprises, sont mis en concurrence.

[18]

Durant la 3e année, les projets de semestre et de Bachelor sont des travaux individuels en rapport avec l’option choisie. Ce sont, pour la plupart, des demandes industrielles qui correspondent à la réalité du métier d’ingénieur-e en génie mécanique. Selon les opportunités, le travail de Bachelor peut se réaliser à l’étranger.

SEMESTERPROJEKT Parallel zum Unterricht wird die Ingenieursausbildung durch Semesterprojekte unterstützt. Die Studienarbeiten werden zuerst in Kleingruppen, später als Individualprojekte ausgeführt.

ür das Modellierungsprojekt im ersten Studienjahr wird ein Mechanismus auseinandergebaut, untersucht und im CAD System bis zur Animation nachkonstruiert. Im Konzeptionsprojekt des zweiten Studienjahres muss nach einem Pflichtenheft ein Mechanismus konstruiert und dimensioniert werden. Im Experimentalprojekt schliesslich simulieren Kleingruppen eine Mini-Firmenstruktur. Jede Gruppe muss ein nach genauen Anforderungen definiertes Produkt herstellen, das sich in einem öffentlichen Wettkampf gegen die anderen Gruppen beweisen muss.

Die Semesterprojekte des dritten Studienjahres, sowie die Bachelorarbeit sind Individualprojekte aus Themengebieten der gewählten Vertiefungsrichtung – meist in Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen. Damit erhalten die Studierenden bereits sehr realistische Einblicke in ihr zukünftiges Berufsleben. Es werden regelmässig auch Bachelorarbeiten im Ausland angeboten. [19]

[20]

PLAN D’ÉTUDES | STUDIENPLAN

[21]

POUR EN SAVOIR PLUS | FÜR MEHR INFOS

emandez notre brochure institutionnelle ou la brochure spécifique à chacune de nos filières (architecture, génie civil, Ecole technique de la construction, chimie, informatique, télécommunications, génie électrique, génie mécanique). • Adresse de contact de la filière: genie-mecanique@hefr.ch • Pour plus d’information sur les Masters, consultez la page: www.hes-so.ch/mse • Venez nous rendre visite, notamment lors de nos journées Portes ouvertes • Visitez notre site internet www.heia-fr.ch.

erlangen Sie die Broschüre der HTA-FR oder die Broschüren unserer Studiengänge (Architektur, Bauingenieurwesen, Bautechnische Schule, Chemie, Informatik, Telekommunikation, Elektrotechnik, Maschinentechnik). • E-Mail Kontakt: maschinentechnik@hefr.ch • Das Wichtigste zum Masterstudium: www.hes-so.ch/mse • Besuchen Sie uns an den Tagen der offenen Tür • Informieren Sie sich auf unserer Website www.hta-fr.ch.

génie mécanique maschinentechnik

[23]

Haute école d’ingénierie et d’architecture de Fribourg | Hochschule für Technik und Architektur Freiburg

- Impression: MTL SA - Janvier 2015

Photo de couverture aimablement offerte par Andritz Hydro SA, Vevey