Certification professionnelle

Objectifs et contexte de la certification :

De nombreux secteurs industriels s’appuient sur l’exploitation des propriétés particulières des matériaux. On peut penser aux propriétés structurales, mécaniques dans les industries des transports, de la construction ou du biomédical, ou aux propriétés fonctionnelles, électroniques ou optiques dans les industries de la micro-électronique, de l’optique, des télécommunications ou de la conversion et du stockage de l’énergie. Ces secteurs aux technologies en perpétuelle évolution ont besoin de développer de nouveaux matériaux et procédés de fabrication et de contrôler la qualité des pièces et composants fabriqués, tout en diminuant leur impact environnemental.

Face à ces besoins, la spécialité génie physique et matériaux forme des ingénieurs généralistes de haut niveau capables d’innover dans les secteurs des matériaux avancés, des composants (électroniques, optoélectroniques, mécaniques) et de l’instrumentation associée. Abordant les sciences des matériaux par la physique, ils maîtrisent différentes classes de matériaux, avec une expertise poussée dans les matériaux métalliques et semi-conducteurs. Ils intègrent dans leurs choix les dimensions structurales, physiques, économiques et environnementales. Leur cœur de métier se situe au niveau des pièces et composants élémentaires, dont ils assurent la conception, l’élaboration, la mise en forme et la caractérisation, en tenant compte des contraintes d’intégration dans des systèmes plus complexes.

Un atout majeur des ingénieurs génie physique et matériaux réside dans leur maîtrise de la caractérisation et de la métrologie : ils conçoivent et mettent en œuvre des protocoles de mesure, et sont capables de développer des chaînes expérimentales complexes et automatisées pour analyser les propriétés des matériaux et des dispositifs. Cette expertise les place au cœur des démarches d’innovation et de contrôle qualité, où la compréhension fine des matériaux conditionne la performance et la fiabilité des produits industriels.

Ingénieur généraliste en physique et science de matériaux, il est capable de dialoguer avec d’autres ingénieurs plus spécialisés en mécanique ou électronique et de comprendre leurs besoins.

Activités visées :

• Analyse et pilotage d’un projet technique (étude, R&D, essai) dans le domaine des matériaux, procédés ou composants
• Suivi de la vie d’un produit
• Recherche et développement de nouveaux matériaux, composants et procédés
• Valorisation des résultats, formation et veille technologique et concurrentielle
• Modélisation de matériaux, composants ou procédés
• Conception, étude, cahier des charges
• Conception et évolution d’une chaîne d’instrumentation et de mesure
• Définition, réalisation et analyse d’essais
• Déploiement des procédés, méthodes et industrialisation
• Suivi et amélioration des outils de production

Compétences attestées :

• Concevoir et développer des matériaux et composants électroniques, opto-électroniques ou de stockage et conversion d’énergie dans un environnement multiphysique
• Mettre en œuvre des méthodologies, des outils de l’ingénieur et des modélisations numériques pour la résolution des problèmes liés aux activités relevant du domaine du génie physique et des matériaux
• Proposer des solutions technologiques adaptées à la conception et à la production de matériaux et composants innovants et durables et évaluer leurs performances en intégrant les enjeux environnementaux et sociétaux
• Mesurer les propriétés et performances des matériaux et composants, en sélectionnant les outils de caractérisation adaptés, et en tenant compte de leurs limites
• Concevoir et piloter une chaîne de mesures informatisée
• Choisir, mettre en œuvre et déployer des procédés de fabrication industriels suivant les enjeux à dimension économique des entreprises
• Piloter un projet scientifique et technologique dans le domaine des matériaux et de l’opto-électronique et dans un environnement coopératif, multiculturel et international
• Travailler efficacement en équipe et traduire en actions spécifiques sa place d'ingénieur dans l'entreprise et dans la société
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Compétences détaillées : 

Organiser les ressources disponibles pour mener un projet scientifique et technologique
S'approprier les objectifs d’un projet scientifique et technologique
Collaborer en vue d'atteindre les objectifs donnés dans le cadre d’un projet scientifique et technologique
Rendre compte de ses activités et s'informer de l'avancée du projet
Prendre en compte les contraintes organisationnelles et temporelles dans la réalisation d’un projet
Proposer et mettre en place des actions correctives en cas d'imprévu dans la réalisation d’un projet
Répartir et suivre l'activité des collaborateurs des différentes tâches au sein d’un projet
Participer à la construction d'une équipe projet résiliente
Analyser la demande et la traduire en objectifs fonctionnels d’un projet
Organiser et phaser le projet en tâches
Identifier les parties prenantes et ressources clés d’un projet et les faire évoluer
Anticiper les risques et proposer des solutions de repli dans la réalisation d’un projet
Présenter le résultat d’un projet de manière synthétique
Choisir les modes d’élaboration adaptés, à partir de connaissances exhaustives des principaux procédés de fabrication (matériaux composites, métalliques, céramiques et semiconducteurs).
Réaliser un choix de matériaux en fonction de leurs caractéristiques, de leur comportement physique et mécanique dans un contexte de développement durable
Evaluer l’impact environnemental et la durabilité d’un produit
Evaluer la conformité d'un produit aux normes en vigueur en fonction des usages visés (toxicité des matériaux employés, puissance de sortie compatible avec sa classe de produit, consommation électrique…)

Répartir et suivre l'activité des collaborateurs de la tâche au sein d’un projet
Assurer un suivi des sources d’approvisionnement en matériaux et outils nécessaires
Choisir les modes d’élaboration adaptés, à partir de connaissances exhaustives des principaux procédés de fabrication (matériaux composites, métalliques, céramiques et semi conducteurs).
Modifier les paramètres de fabrication d’un matériau pour adapter ses propriétés en fonction des objectifs fixés
Décrire les éléments et les étapes techniques d’un procédé salle blanche (composants micro-,opto-électroniques et pour la conversion d’énergie)
Décrire les éléments et les étapes techniques d’un procédé de mise en forme et assemblage de matériaux (métalliques, composites, céramiques)
Expliquer les phénomènes / mécanismes en jeu
Appliquer un procédé existant
Analyser les dysfonctionnements pour une partie d’un procédé
Analyser la compatibilité avec les normes existantes et leurs évolutions
Evaluer les coûts socio-économiques et l’impact environnemental d’un procédé de fabrication industriel dans les domaines des matériaux, de l’électronique, de l’optoélectronique, de la conversion et du stockage d’énergie
Rédiger la documentation d’un procédé
Mettre en place une procédure de contrôle de la qualité et de la fiabilité
Implémenter une démarche d’amélioration continue
Identifier les paramètres critiques
Intégrer les contraintes environnementales et socio-économiques

Appliquer les bases de physique fondamentale décrivant les propriétés et la structure de la matière et ses interactions avec des stimulations extérieures
Assurer un suivi des sources d’approvisionnement en matériaux et outils nécessaires.
Evaluer l’impact environnemental d’un matériau
Concevoir et dimensionner des composants opto-électroniques et photovoltaïques
Concevoir et dimensionner des composants pour le stockage de l’énergie
Modifier les paramètres de fabrication d’un matériau pour adapter ses propriétés en fonction des objectifs fixés
Optimiser les performances d’un composant mécanique, électronique ou optoélectronique
Intégrer plusieurs fonctionnalités sur un même microsystème
Formaliser une situation physique décrite textuellement sous la forme d’un modèle mathématique
Choisir un modèle physique adapté au problème étudié

Organiser les ressources disponibles pour mener un projet scientifique et technologique
Exprimer des lois physiques permettant de modéliser le comportement de matériaux, de composants mécaniques, électroniques ou optoélectroniques, en explicitant les paramètres utilisés
Utiliser des méthodes de résolution analytiques
Utiliser un langage de programmation scientifique
Mettre en oeuvre des outils de simulation numérique multiphysique (Comsol, Catia, Silvaco)
Définir les limites théoriques ou pratiques de la modélisation proposée

S’approprier un protocole de mesure
Utiliser des techniques de mesure standard des propriétés physiques de matériaux ou fonctionnelles de composants électroniques et optoélectroniques
Evaluer la fiabilité d’une mesure (tolérance, répétabilité, précision)
Rédiger un compte-rendu scientifique
Expliciter l’intérêt d’une mesure et faire le lien avec une application donnée
Exploiter la notice technique d’un instrument
Améliorer la qualité de la mesure en sélectionnant des instruments plus adaptés et en faisant des choix techniques (traitement du signal, filtrage, temps de comptage…)
Définir les performances nécessaires pour répondre à un besoin en métrologie
Rédiger une notice technique
Mettre en perspective les méthodes de mesure
Mettre en place un plan d’expérience pour répondre à un cahier des charges
Mettre en place une chaîne de mesure et évaluer les coûts (investissement, fonctionnement) dans un processus de de production
Utiliser la documentation technique d’un procédé

Modalités d'évaluation :

La validation des compétences se fait sur un modèle hybride prenant en compte :

• La maîtrise des ressources (connaissances et capacités) au travers d’examens écrits, de problèmes guidés et de problèmes ouverts et/ou oraux et/ou pratiques. Pour chaque matière, la forme de l’examen (nature, durée) est publiée dans les modalités du contrôle continu révisées annuellement par le département génie physique et matériaux de l’INSA Rennes
• La mobilisation des ressources pour répondre à une mise en situation plus ou moins complexe, essentiellement pendant les projets, ou les périodes en entreprise (stages, projets de fin d’études, contrat de professionnalisation)

• Les étudiants en situation de handicap sont évalués avec les mêmes exigences que celles propres à l'ensemble des élèves de l'école en offrant toutefois des conditions logistiques et d'organisation particulières et spécifiques qui prennent en compte les situations de handicap. Durant les épreuves, l'adaptation des ressources (sujets d'examen) et des postes de travail, l'augmentation du temps de l'épreuve (tiers temps, temps compensatoire), l'assistance d'une ressource humaine (secrétaire d’examen) sont autant d'outils que l'INSA Rennes utilise pour les étudiants en situation de handicap. La gestion des étudiants en situation de handicap est assurée par le pôle "prévention-santé-handicap" de l'établissement en concertation avec la ou le référent handicap du département génie physique et matériaux