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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jean-Pierre Kenné


PLAN DE COURS

Hiver 2021
SYS829 : Modélisation des systèmes de production (4 crédits)


Modalités de la session d’hiver 2021


Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2021, les modalités suivantes seront appliquées :


La plupart des cours de la session d'hiver seront donnés à distance. Les autres seront donnés en présence si la situation socio-sanitaire le permet. Cette information est disponible sur l’horaire de la session d’hiver diffusé sur le site de l’ÉTS ainsi que sur Cheminot.

L’étudiant inscrit à un cours à distance doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. L’étudiant doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours à distance pourraient être enregistrés, à la discrétion de l’ÉTS, afin de les rendre disponibles aux étudiants inscrits aux cours.


La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l'ÉTS.


Les examens intra se feront normalement à distance. Les examens finaux se feront normalement en présence si la situation socio-sanitaire le permet.


Pour les examens (intra, finaux) qui devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.

Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2021, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et que, si requis, elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour tout ou partie de la session d’hiver 2021.

Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.

En vous inscrivant ou en demeurant inscrit, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2021.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 17 janvier 2021 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 31 janvier 2021 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours

Développer des aptitudes avancées en modélisation des systèmes de production en se fondant sur une approche pragmatique quoique quantitative. Se familiariser avec les approches utilisées pour la modélisation et les mesures de performance des systèmes manufacturiers complexes.

Modèles déterministes : modèles linéaires multiproduits, multicapacités, planification agrégée de production, planification à capacité finie, contrôle de flux dans les réseaux de processeurs indépendants, problèmes engendrés par les lots et les temps de mise en course. Simulation : modélisation des ensembles manufacturiers en utilisant la simulation par événements discrets, par processus et continue. Contrôle de temps, files d’attente, génération de nombres aléatoires, distribution de probabilités, tests statistiques. Introduction au design expérimental. Modélisation de cas réels.




Objectifs du cours

Ce cours vise à donner à l’étudiant la maîtrise des concepts de modélisation et de commande des systèmes de production complexes basés sur la théorie de commande optimale déterministe et stochastique, les méthodes numériques et les méthodes heuristiques d’approximation des politiques optimales en production manufacturière.

 

À la fin de ce cours, l’étudiant sera plus particulièrement en mesure de :

  • Décrire les différents environnements manufacturiers, leurs composants et leur évolution dans les systèmes de production à flux continu, en atelier et cellulaire;
  • Développer les modèles déterministes ou stochastiques qui décrivent la dynamique de différents types de système de production;
  • Établir les conditions d’optimum des problèmes formulés et définir les structures des politiques optimales;
  • Résoudre les équations décrivant les conditions d’optimum par des méthodes numériques et intégrer la simulation et les plans d’expériences dans la modélisation et la commande des systèmes de production complexes.



Stratégies pédagogiques
  • Trois heures de cours magistral par séance;
  • Travaux dirigés aux dates spécifiées au plan du cours;
  • Trois devoirs et autres travaux réalisés en dehors des heures de cours permettront aux étudiants de consolider la matière présentée dans chaque chapitre du cours;
  • Un travail de synthèse intégrant les différents concepts présentés dans le cours.



Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Vendredi 18:00 - 21:00 Laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jean-Pierre Kenné Activité de cours Jean-Pierre.Kenne@etsmtl.ca A-1820
01 Jean-Pierre Kenné Laboratoire Jean-Pierre.Kenne@etsmtl.ca A-1820



Cours

Cours

Description

1

Présentation du cours, notions générales sur la modélisation des systèmes de production, théorie des probabilités. Analyse des performances des systèmes de production.

2

Programmation dynamique et modèles déterministes d’optimisation des systèmes de production.

3

Processus stochastiques et chaînes de Markov (chapitre 2 et Ross).

4

Modèles stochastiques de planification de la production et de la maintenance des systèmes de production – machines en parallèle (chapitre 8).

5

 

Modèles stochastiques de planification de la production et de la maintenance des systèmes de production – machines en parallèle (chapitre 9).

6

Modèles stochastiques de planification de la production et de la maintenance des lignes de production (chapitres 3 et 4).

7

Méthodes et algorithmes numériques en commande optimale stochastique.

8

Introduction aux systèmes logistiques intégrant les systèmes de productions (chaîne logistique : approvisionnements, production, distribution), gestion des approvisionnements et de stocks.

9

Les enjeux de l’économie circulaire en production manufacturière (Conférencier invité – Mr. Daniel Normandin, Directeur du CERIEC (Centre d'études et de recherches intersectorielles en économie circulaire).

10

Chaînes d’approvisionnement en boucle fermée et problèmes de logistique inverse en production. Mise en course et ordonnancement en systèmes manufacturiers (chapitres 10 et 11).

11

Files d’attente et introduction aux modèles de simulation (définitions, avance du temps et principe de la simulation à événements discrets, principaux blocs) et exemples.

12

Analyse des performances des systèmes de production et logiciel de simulation Arena (conférencier invité – Mr. Jean-François Boulet, HATCH Canada).

13

Introduction aux plans d’expérience et à la méthodologie des surfaces de réponse, commande des systèmes de production (logiciel d’analyse statistique et d’optimisation).



Laboratoires et travaux pratiques

Séance

Description

TD1

Techniques d’optimisation (rappels 1 & 2)

TD2

Techniques d’optimisation (rappels 3 & 4)

TD3

Travaux dirigés (exercices en programmation dynamique déterministe)

TD4

Travaux dirigés (modélisation des systèmes logistiques de production, logistique inverse)

Labo 1

Familiarisation avec Matlab (M1P1 – une machine produisant un type de pièces)

TD5

Présentation du projet de session

TD6

Approche de Kushner en commande stochastique

Labo 2

Familiarisation avec les méthodes numériques et algorithme de résolution des équations d’HJB

Labo 3

Support pour le projet de session




Évaluation
Devoirs 30 %
Projet de session 30 %
Examen final 40 %

 




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

N/A




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire
  • Gershwin, S. B. Manufacturing Systems Engineering, Prentice Hall, 1994.



Ouvrages de références
  • Askin, R. G. et Standridge, C. R.; Modeling and analysis of manufacturing systems, John Wiley & Sons, 1993.
  • Altiok, Tayfur; Performance Analysis of Manufacturing Systems, Springer Series in Operations Research, 1997.
  • Ross S. M.; Introduction to probabilities models, 5e edition, Academic Press, 1993.
  • Myers, R. H. et Montgomery, D. C.; Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments, Wiley & sons, 1995
  • Montgomery, D. C.; Design and Analysis of Experiments, Wiley & Sons, 1997.
  • Pritsker, A.A.B. et O’Reilly, J.J. (1999); Simulation with Visual SLAM and Awesim, 2e édition, John Wiley & Sons, N.Y.
  • Banks, J., Carson J.S., Nelson, B.L. and Nicol, D.M. (2001); Discrete Event System Simulation, 3e édition, Prentice-Hall.
  • Law, A.M. and Kelton, W.D. (2000); Simulation Modeling and Analysis, 3e édition, Mc Graw-Hill.
  • Kelton, W. David et al. (2009); Simulation with Arena, 5e édition, McGraw Hill.
  • Rossetti, Manuel D. (2009); Simulation Modeling and Arena, John Wiley & Sons.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca




Autres informations

Calendrier universitaire  Session Hiver 2021

SYS829 groupe 01

Cours : Lundi 18h00 - 21h30

TP/Labo : Vendredi 18h00 - 21h00, local : A-1222

 

Semaine

Lundi

Mardi

Mercredi

Jeudi

Vendredi

1.

4 janvier

Début des cours

Cours 1

5 janvier

 

6 janvier

 

7 janvier

 

8 janvier

2.

11 janvier

Cours 2

12 janvier

 

13 janvier

 

14 janvier

 

15 janvier

TD 1

3.

18 janvier

Cours 3

19 janvier

 

20 janvier

Labo 1

21 janvier

 

22 janvier

TD 2

4.

25 janvier

Cours 4

26 janvier

 

27 janvier

TD 2

28 janvier

 

29 janvier

TD 3

5.

1er février

Cours 5

2 février

 

3 février

TD 3

4 février

 

5 février

TD 4

6.

8 février

Cours 6

9 février

 

10 février

TD 4

11 février

 

12 février

Labo 1

7.

15 février

Cours 7

16 février

 

17 février

Labo 3

18 février

19 février

Labo 1 (suite)

8.

22 février

Relâche

23 février

Relâche

24 février

Relâche

25 février

Horaire du lundi

Cours 8

26 février

TD 5

9.

1er mars

Cours 9

(Conférencier invité)

2 mars

 

3 mars

TD 5

4 mars

 

5 mars

TD 6

10.

8 mars

Cours 10

9 mars

 

10 mars

TD 6

11 mars

 

12 mars

Labo 2

11.

15 mars

Cours 11

16 mars

17 mars

Labo 3

 

18 mars

 

19 mars

Cours 12

(Conférencier invité)

12.

22 mars

Labo 2 (suite)

23 mars

 

24 mars

TD 7

25 mars

 

26 mars

Labo 3

13.

29 mars

Cours 13

 

30 mars

31 mars

Labo 4

1er avril

 

2 avril

Congé de Pâques

14.

5 avril

Congé de Pâques

6 avril

7 avril

TD 8

8 avril

Labo 3 (suite)

 

Période d’examens du 12 au 22 avril 2021

 

  • Période de modifications d’inscription sans mention d’échec et avec remboursement (pour tous les étudiants) : du 4 au 17 janvier 2021.  
  • Période d’abandon des cours sans mention d’échec ni remboursement pour les cours de l’hiver 2021 : du 1er février au 14 mars 2021.