Qu'est-ce que la mécatronique ?

Définition de la mécatronique

La mécatronique, ou ingénierie mécatronique, est un domaine multidisciplinaire qui combine des travaux réalisés dans des disciplines telles que l'ingénierie mécanique, électrique, électronique et logicielle. L'avantage unique de la mécatronique provient de la synergie entre ces disciplines. En fin de compte, la conception de produits modernes ne peut pas se produire de manière isolée. La demande croissante en mécatronique témoigne d'un changement vers une priorité accordée à la conception et à l'ingénierie interdisciplinaires, à mesure que nous développons des produits et des systèmes de plus en plus complexes.

De l'industrie 4.0 à l'industrie 5.0

La mécatronique dans l'industrie 4.0

L'industrie 4.0, ou la « quatrième révolution industrielle », conceptualise l'état actuel des innovations technologiques dans le secteur de la fabrication. Elle met l'accent sur l'automatisation, l'intelligence artificielle et les machines intelligentes/connectées. Au-delà des appareils IoT, l'industrie 4.0 met également l'accent sur la fusion des mondes numérique et physique, que ce soit dans la conception des produits eux-mêmes ou dans l'expérience qu'ils procurent.

La mécatronique est l'acteur clé qui permet à une grande partie de cette technologie de l'industrie 4.0 d'exister. Dans le domaine de la mécatronique, les ingénieurs intègrent l'électronique dans les conceptions physiques, élevant ainsi les produits traditionnels au niveau d'intelligence technologique et de communication sans fil que nous considérons aujourd'hui comme la norme. Alors que nous envisageons de fournir des expériences numériques dans le monde physique et d'intégrer davantage de technologie de pointe et d'électronique dans les conceptions de produits, la mécatronique continuera de s'imposer en tant que force motrice de l'innovation continue qui caractérise la vague de l'industrie 4.0.

Cap sur l'industrie 5.0

L'industrie 5.0 pousse encore plus loin les innovations de l'industrie 4.0. L'industrie 5.0 se concentre sur l'optimisation de la production tout en mettant l'accent sur les avantages sociaux et environnementaux. La collaboration entre les humains et les machines intelligentes s'intensifie avec une relation plus directe entre les deux. À l'instar de l'industrie 4.0, l'industrie 5.0 continue de privilégier l'automatisation, l'intelligence artificielle et les réalités augmentées et virtuelles. Elle pousse toutefois ces concepts encore plus loin en examinant avec une intensité nouvelle la manière dont ces technologies et systèmes peuvent s'intégrer dans notre quotidien pour enrichir nos expériences, tant virtuelle que physique.

À l'aube de l'industrie 5.0, la mécatronique continuera à jouer un rôle essentiel dans le développement de nouvelles technologies intégrées, facilitant ainsi cette transition entre les époques technologiques. À mesure que les technologies et les systèmes deviennent de plus en plus complexes, le besoin de conception et de collaboration interdisciplinaires augmente également. La mécatronique, en tant que domaine, englobe cette approche multidisciplinaire de la conception et de l'innovation des produits. Elle illustre parfaitement le type de projets qui seront de plus en plus recherchés à mesure que l'industrie 5.0 progresse.

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Qui construit quoi ?

Comme nous l'avons établi, la mécatronique est un domaine interdisciplinaire. Examinons un véritable modèle SOLIDWORKS conçu par l'équipe FIRST® Robotics, Celt-X Robotics, dans l'Ontario au Canada. Vous trouverez ici une représentation de la nature interconnectée de nombreux systèmes mécatroniques avec quelques exemples mis en évidence de qui serait responsable de la conception de quoi dans un produit mécatronique achevé.

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Ingénieur en mécanique

Les ingénieurs en mécanique sont responsables de la conception des composants physiques d'un produit mécatronique, comme les roues illustrées ici. Que ce soit en modélisant les engrenages qui permettent aux composants de se déplacer, ou en concevant le corps physique global d'un robot ou d'une machine qui abritera les systèmes électriques et électroniques, les ingénieurs en mécaniques jouent un rôle clé dans la définition de la conception finale du produit.

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Ingénieur en électricité

Des robots aux appareils IoT, toutes les conceptions mécatroniques nécessitent un certain niveau de câblage, de sélection des composants et de validation pour fournir une alimentation sûre et efficace tout au long de la conception. Sans les ingénieurs en électricité pour déterminer l'acheminement approprié des câbles et les spécifications des circuits au sein de ces systèmes physiques en mouvement, aucune conception mécatronique ne peut fonctionner à son plein potentiel.

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Ingénieur en électronique

Les ingénieurs en électronique se concentrent sur la spécification des circuits. Ils sont également responsables de la conception et de la mise en œuvre des cartes de circuits imprimés pour les produits mécatroniques. Les cartes de circuits imprimés permettent la connexion mécanique de composants électriques, ce qui facilite la transmission de signaux et de l'alimentation dans tout le circuit. L'ingénierie électronique permet d'utiliser des systèmes mécatroniques avec une intégrité et une opérabilité globales supérieures, garantissant ainsi une meilleure qualité des produits et une plus grande satisfaction client.

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Ingénieur en logiciel

Les ingénieurs en logiciel sont tenus de développer des logiciels pour intégrer les systèmes et les réseaux, faciliter les communications des appareils, contrôler les aspects de la machine, qu'ils soient physiques ou numériques, ou même développer des interfaces utilisateur graphiques (GUI). En fin de compte, les ingénieurs en logiciel contribuent à développer des produits et des expériences interdisciplinaires, qui sont à la fois physiques et numériques.

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Architecte système/intégrateur

En raison de sa nature interdisciplinaire, la mécatronique nécessite l'intervention d'un architecte système. Les architectes système supervisent l'interconnexion entre les champs ci-dessus. En tant que chefs de projet de haut niveau, les ingénieurs système supervisent un projet mécatronique du début à la fin, assurant ainsi l'alignement entre toutes les équipes, de la conception à la production.

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Applications de la mécatronique

La mécatronique est utilisée dans presque tous les secteurs qui traitent des produits, des systèmes d'alimentation, de la construction et de la fabrication, des technologies ou de la conception. Voici quelques-unes des industries qui dépendent de la mécatronique.

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