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Responsable(s) Ilian Bonev

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Ilian Bonev


PLAN DE COURS

Automne 2021
GPA755 : Cellules de production robotisée (4 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7485,7885
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    GPA546    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 64,8 33,0 % 67,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

  • de concevoir en équipe une cellule de production robotisée;
  • d’intégrer différentes technologies d’automatisation et de robotique dans un environnement industriel.

Connaissances générales : notions d’aménagement, concepts MES (Manufacturing Execution System) et lien ERP (Enterprise Resource Planning). Conception d’un environnement robotisé à partir d’un cahier de charges : étapes d'implantation d'un projet de robotique en industrie, optimisation avec un logiciel de CAO robotique, normes de sécurité et étude de risque, grafcets d’opération et gemmas des modes de marche de la cellule. Mise en oeuvre de cellules robotisées : configuration et programmation d’automates programmables et de réseaux de terrain, programmation de robots, communication robot/automate, développement d’interfaces opérateur. Développement d’aptitudes au travail en équipe : suivi de projet, coordination et collaboration dans la réalisation de projets d’envergure.

Séances de laboratoire : réaliser les étapes d’implantation d’un projet de robotique industrielle; concevoir et implanter une cellule de production robotisée.




Objectifs du cours


OBJECTIFS DU COURS :

  • Connaître l’étude de risque et les normes de sécurité reliées à un système robotisé
  • Être capable de programmer un robot communiquant avec un automate programmable
  • Savoir programmer un automate gérant une petite cellule robotisée
  • Être capable de développer une interface de communication (RsView)
  • Comprendre et savoir utiliser les différentes couches de la réseautique industrielle
  • Comprendre et utiliser un outils de simulation robotique.
  • Connaître le vaste champ d'utilisation des robots, ainsi que les défis qui entourent chaque type d'application.

 OBJECTIFS SPÉCIFIQUES :

  • Être capable de configurer un réseau de terrain
  • Être capable de programmer une cellule robotisée (intégration)
  • Développer des aptitudes liées au travail en équipe : suivi de projet, coordination et collaboration
  • Développer la capacité à communiquer
  • Être capable de planifier son travail personnel et le travail de son équipe, ainsi qu'en faire le suivi d'avancement sur une base hebdomadaire.



Stratégies pédagogiques

39    heures de cours magistral (enseignement théorique)

24    heures de laboratoire (projet de session)

  3    heures de travail personnel (en moyenne) par semaine

 

        Le cours est axé sur la réalisation de deux projets d’application :

  • Projet 1 : Programmation d’une petite cellule robotisée
  • Projet 2 : Programmation complète d’une usine-laboratoire

 

 

Projet 1 : Programmation d’une petite cellule robotisée

 

Enseignement. Le projet 1 est réalisé en utilisant une méthode d’enseignement traditionnelle : il s’agit d’un cours permettant la réalisation d’un projet en équipe de deux personnes. Un cours, une conférence ou un séminaire d’une durée maximale de trois heures aura lieu chaque semaine.

 

Laboratoire. Un encadrement de deux heures durant une période de laboratoire aura lieu à chaque semaine. Cette période permettra un support personnalisé pour la réalisation des projets appliqués. Ces projets, qui seront terminés en dehors des heures de cours et de laboratoire, permettront à l’étudiant de mettre en pratique les notions vues en classe.

 

Aspects couverts. Chaque équipe programmera une cellule robotisée comprenant un automate, un robot, des réseaux et une interface de communication.

 

Organisation d’une équipe. L’équipe devra travailler obligatoirement en étroite collaboration.

Les deux étudiants doivent être en mesure de répondre à l’examen de mi-session.

 

Projet 2 : Programmation complète d’une usine – laboratoire

 

Enseignement. La partie 2 est un projet d’envergure réalisé par des équipes formées chacune d’une douzaine d’étudiants. Cette deuxième partie utilise un enseignement basé sur l’apprentissage par projet. L’enseignant fera un suivi hebdomadaire avec les chefs des sous-équipes, ce qui lui permettra de vérifier l’avancement du projet.

 

Laboratoire. Un laboratoire d’une durée de trois heures permettant la réalisation d’un projet d’intégration de technologie, aura lieu à chaque semaine. Ce projet, qui sera terminé en dehors des heures de laboratoire, permettra à l’étudiant d’acquérir des notions touchant le travail d’équipe.

 

Aspects couverts. Chaque équipe programme un système robotisé comprenant deux automates, deux robots, des réseaux et deux interfaces de communication.

 

Organisation d’une équipe. Les étudiants formant l’équipe devront travailler ensemble sous la conduite du chef de projet. Les tâches à réaliser sont les suivantes (exemple donné pour une équipe de douze) :

  • T1/T2 : Programmation de deux PLC (quatre étudiants);
  • T3/T4 : Programmation deux robots (quatre étudiants);
  • T5 : Coordination de la production et synchronisation des postes / gestion des modes de marche (un étudiant + chef de projet);
  • T6 : Programmation d’interfaces de communication (deux étudiants) ;
  • T7 : Suivi de projet (chef de projet)

 

À l’issue de cette deuxième partie, les élèves doivent faire une démonstration sur le site et déposer un rapport technique abrégé (incluant en annexe les affiches scientifiques, les programmes sources, les Gemmes, etc.). Tous les étudiants doivent être en mesure de répondre à des questions sur leurs sections de projet.

 




Utilisation d’appareils électroniques

n/a




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 18:00 - 21:00 Travaux pratiques
Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jérémy Brouillard Activité de cours cc-Jeremy.Brouillard@etsmtl.ca A-3736
01 Jérémy Brouillard Travaux pratiques cc-Jeremy.Brouillard@etsmtl.ca A-3736



Cours

Le plan de cours prévu se veut complet et ordonnancé chronologiquement, mais certaines modifications peuvent être apportées en cours de session.

 

COURS ACTIVITÉS DES COURS

1-2

Plan de cours, présentation du premier projet, documentation et identification des équipements, programmation RAPID et RobotStudio, création des équipes

3-4

Programmation de haut niveau sur automate

5 Programmation hors ligne et simulation
6 Examen intra 1 (5 octobre)

7

Configuration des réseaux de terrain

8

Interfaces usager (FactoryView SE)

9

Sécurité des systèmes robotisés

10 EOAT et TCP
11-12 Applications robotiques

9 novembre

Examen intra 2

30 novembre

Projet 2 (démo finale)

 




Laboratoires et travaux pratiques
DATE ACTIVITÉS DES LABORATOIRES

 

Projet 1 – Programmation robot

 

Programmation de l’automate

 

Projet 1 – Utilisation du réseau DeviceNet

 

Projet 1 – Interfaces usager (FactoryView SE)

25 octobre

Correction projet 1

 

Projet 2 - séance 1

 

Projet 2 - séance 2

 

Projet 2 - séance 3

 

Projet 2 - séance 4

15 novembre

Projet 2 - démo intermédiaire

 

Projet 2 - séance 5

 

Projet 2 - séance 6




Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Robots industriels ABB modèle IRB 1600A
  • Logiciel de simulation RobotStudio
  • Automate ControlLogix 1760
  • Réseau de terrain DeviceNet et ControlNet
  • Logiciels de programmation (RsLogix5000, RSNetworx, RSView, RS-Linx)
  • Équipements manufacturés divers (convoyeurs, bols vibrants)

 




Évaluation
ACTIVITÉ DESCRIPTION %

EXAMEN INTRA 1

Examen portant sur la théorie et sur la pratique vues en classe et en laboratoire.

10

EXAMEN INTRA 2

Examen portant sur la théorie et sur la pratique vues en classe et en laboratoire.

10

Projet 1

Démonstration.

20

Projet 2

Mandats à accomplir.

15

 

Démonstration intermédiaire.

10

 

Respect des échéanciers.

10

 

Démonstration.

25




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 5 octobre 2021



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

* Aucun retard ne sera permis pour la remise des travaux.  Une pénalité de 10 % par jour sera imposée.  Les règlements concernant le plagiat, tentative de plagiat et situations connexes seront appliquées.

NOTE CONCERNANT LES TRAVAUX D’ÉQUIPE. Un maximum de 10% du total des notes des divers travaux sera attribué à la présentation et à la qualité du français.  Chaque rapport devra être présenté selon les normes reconnues (voir guide de rédaction de projet de synthèse de l’ÉTS).  Il devra comprendre une introduction, une présentation du problème, l’exposition des méthodes de solution, les résultats et une conclusion.  L’utilisation des outils informatiques pour la rédaction (traitement de textes) ainsi que pour la présentation des données (tabulateurs, graphiques, dessins) est requise.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, 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 du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (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

Site web du cours




Ouvrages de références
  • ASFAHL, C.R., Robots and Manufacturing Automation, John Wiley and Sons, 1992, 487 pages.
  • REHG, J.A., Introduction to Robotics in CIM Systems, 4e éd., Prentice Hall, 2000.
  • GROOVER, P.M., WEISS, M., NAGEL, R.N. et N.G. ODREY, Industrial Robotics: Technology, Programming and Applications, McGraw-Hill, 1986, 546 pages.
  • ANSI, American National Standard for Industrial Robots and Robot Systems.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://cours.etsmtl.ca/gpa754/




Autres informations

Ne s'applique pas.