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Responsable(s) Jean-Pierre Kenné

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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jean-Pierre Kenné


PLAN DE COURS

Automne 2021
MEC754 : Optimisation en production manufacturière (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 45,9 % 54,1 %




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 maîtriser l’ensemble des méthodes et techniques d’optimisation et de simulation des systèmes manufacturiers dans un contexte de réseaux d’entreprises. Il aura appris les principales notions de modélisation pour une évaluation quantitative des politiques, stratégies et actions possibles dans le cours des opérations d’un système manufacturier.

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

  • d’appliquer les méthodes et techniques d’optimisation de base en gestion de la production;
  • de résoudre des problèmes de programmation linéaire et non linéaire pour des systèmes de production et des chaînes logistiques;
  • de résoudre des problèmes de programmation dynamique en gestion de production;
  • de simuler la dynamique d’un système manufacturier soumis à plusieurs scénarios de production; d’évaluer par simulation les performances de différentes configurations de systèmes manufacturiers.

Méthodes et techniques d’optimisation : introduction à l’optimisation en production manufacturière, définitions des concepts et modélisation, modélisation et méthodes de programmation linéaire, programmation en nombres entiers, files d’attente et production manufacturière, modélisation et méthodes de programmation non linéaire, programmation dynamique et systèmes manufacturiers. Systèmes industriels et logistiques : produit, démarche logistique, stratégies et planification du système industriel et logistique, gestion des approvisionnements et des stocks, transport de fret et prestataires logistiques. Simulation des systèmes manufacturiers : définitions (simulation continue, simulation discrète, analyse de résultats, robustesse), nombres aléatoires, événements, avance du temps et principe de la simulation à événements discrets, différents blocs d’un modèle de simulation en systèmes manufacturiers, logiciel de simulation ARENA, études de cas.

Séances de laboratoire en équipe portant sur la modélisation, la résolution ou la simulation de cas appliqués à des opérations de logistique et de l’industrie manufacturière, à l’aide des logiciels LINGO et ARENA.




Objectifs du cours
  1. Comprendre l’importance de la modélisation par rapport aux techniques de résolution.
  2. Résoudre des problèmes de programmation linéaire et non linéaire pour des systèmes de  production et des chaînes logistiques.
  3. Résoudre des problèmes de programmation dynamique en gestion de production.
  4. Simuler la dynamique d’un système manufacturier soumis à plusieurs scénarios de production.
  5. Évaluer par simulation les performances de différentes configurations de systèmes



Stratégies pédagogiques
  1. Trois heures de cours magistral par semaine (théorie et résolution de nombreux problèmes d’optimisation dans le domaine du génie manufacturier).
  2. Deux heures de laboratoire ou travaux pratiques par semaine, portant sur la résolution ou la simulation de cas appliqués à des opérations de logistique et de l’industrie manufacturière. Les travaux pratiques se feront avec l’aide des logiciels EXCEL, LINGO et ARENA en équipe.
  3. Le projet et autres travaux réalisés en dehors des heures de cours permettront aux étudiants de consolider la matière présentée dans chaque séance de cours.



Utilisation d’appareils électroniques

Sera discuté aux cours si applicable




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 18:00 - 21:30 Activité de cours
Jeudi 18:00 - 20:00 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jean-François Boulet Activité de cours cc-jean-francois.boulet@etsmtl.ca A-3736 Ou sur appel : (438) 320-2043
01 Fleur Ines Dehayem Nodem Activité de cours cc-fleur.dehayem@etsmtl.ca A-2112
01 Massiva Boudane Travaux pratiques et laboratoire massiva.boudane.1@ens.etsmtl.ca
01 Xavier Leblanc Travaux pratiques et laboratoire xavier.leblanc@hatch.com



Cours

Cours

Description

1

 

31-08-2021

 

Introduction à l’optimisation en production manufacturière, définitions des concepts et modélisation

  • Environnements manufacturiers
  • Objectifs de systèmes manufacturiers et critères de performance
  • Fonction coût (fonction critère) et performances des systèmes de production
  • Variables d’entrée, variable(s) dépendante(s), contraintes, forme standard des modèles, programmation, solutions admissibles, solutions réalisables, etc.
  • Différents types de modèles (modèles mathématiques, de simulation, etc.)

2

 

07-09-2021

Modélisation et méthodes de programmation linéaire

  • Exemples de modélisation
  • Méthodes graphiques de résolution
  • Introduction à la méthode du Simplex
  • Logiciels d’optimisation
  • Exercices

3

 

14-09-2021

 

Modélisation et méthodes de programmation linéaire mixte

  • Programmation linéaire en nombres entiers
  • Programmation linéaire mixte en nombres entiers
  • Exemples d’illustration
  • Exercices

 

21-09-2021

 

Introduction aux systèmes industriels et logistiques

  • Le produit et la démarche logistique
  • Stratégies et planification des systèmes industriels et logistiques 
  • La gestion des approvisionnements et des stocks
  • Introduction à la logistique inverse
  • Exercices

 

28-09-2021

Introduction à la conception des environnements manufacturiers et des chaines d’approvisionnent

  • Conception de réseau dans une chaîne d'approvisionnement
  • Facteurs influençant les décisions de conception du réseau de la chaîne d'approvisionnement
  • Développement d’un cadre pour prendre des décisions de conception de réseau
  • Optimisation et décisions de localisation des installations et d'allocation de capacité
  • Exercices

6

05-10-2021

Programmation dynamique et systèmes manufacturiers

  • Exemples de programmation dynamique
  • Caractéristiques des problèmes de programmation dynamique
  • Modèles déterministes de programmation dynamique
  • Modèles stochastiques de programmation dynamique

7

 

19-10-2021

Modèles non linéaire, théorie des files d’attente et production manufacturière

  • Exemples de programmation non linéaire
  • Résolution des modèles non linéaires
  • Introduction à la théorie des files d’attente
  • Caractéristiques des files d’attente
  • Exemples d’application en systèmes manufacturiers

8

 

26-10-2021

Introduction à la simulation des systèmes manufacturiers

  • Introduction à la simulation
  • Avantages et désavantages de la simulation
  • Domaine d’application de la simulation
  • Avance du temps en DES et calendrier des événements
  • Environnement Arena et Input Analyzer
  • Terminologie de la simulation discrète
  • Bonnes pratiques en simulation
  • Exercices

09

 

02-11-2021

Concepts de base en programmation Arena (Partie 1)

  • Entités, ressources, file d’attente, attributs et variables
  • Modélisation des activités de maintenance
  • Analyse des statistiques d’un modèle de simulation
  • Exercices

10

 

11-11-2021

Concepts de base en programmation Arena (Partie 2)

  • Manipulation de l’horloge de la simulation
  • Notions d’animation des déplacements des entités
  • Notions intermédiaires de programmation
  • Exercices

11

 

16-11-2021

 

Concepts de base en programmation Arena (Partie 3)

  • Notions de modélisation de fluide
  • Notions de validation et de vérification d’un modèle de simulation
  • Exercices

12

 

23-11-2021

Concepts de base en programmation Arena (Partie 4)

  • Notions avancées de modélisation
  • Étapes de conception d’un projet de simulation
  • Importance de la spécification technique
  • Analyse de résultats de la simulation
  • Exercices

13

 

30-11-2021

Communication entre Arena et logiciels externes

  • Communication entre Arena et logiciels externes tel qu’Excel
  • Construction d’une interface usager
  • Lecture et écriture entre Arena et Excel
  • Exercices



Laboratoires et travaux pratiques

Date

Séance

Contenu des laboratories

 

16-09-2021

1

Travaux dirigés 1 (cours 1)

Distance/A-1222

23-09-2021

2

Travaux dirigés 2 (cours 2)

Distance/A-1222

30-09-2021

3

Laboratoire no 1 (programmation linéaire et familiarisation avec le logiciel LINGO)

Distance/A-1222

07-10-2021

4

Laboratoire no.1 (suite) et introduction au projet de session

Distance/A-1222

14-10-2021

 

5

Travaux dirigés 3 (cours 3, 5 et 6)

Distance/A-1222

21-10-2021

6

Laboratoire no 2  (modélisation et restructuration d’un réseau logistique)

Distance/A-1222

28-10-2021

7

Examen intra

Distance

03-11-2021

(mardi)

8

Laboratoire no 2 (suite)

Distance/A-1222

11-11-2021

 

9

Travaux dirigés 4 - Exercices en simulation

Distance/A-1222

18-11-2021

10

Travaux dirigés 5 - Exercices en simulation

Distance/A-1222

25-11-2021

 

11

Laboratoire no 3  Simulation des systèmes de production

Distance/A-1222

02-12-2021

12

Laboratoire no 3 (suite)

Distance/A-1222




Utilisation d'outils d'ingénierie

Sera discuté aux cours si applicable 




Évaluation
  • Laboratoire  no 1...................................5 %
  • Laboratoire  no 2...................................5 %
  • Laboratoire  no 3...................................5 %
  • Projet de mi-session ...........................15 %
  • Examen de mi-session ........................30 %
  • Examen final .......................................40 %

CLAUSE PARTICULIÈRE. Une note de 50 % ou plus dans les examens est nécessaire pour passer le cours. 




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 28 octobre 2021



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.



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

Non applicable




Ouvrages de références
  • Winston Wayne L., « Operations Research: Application and Algorithms », Fourth Edition, Thomson (Brooks/Cole), 2004.
  • Nobert Yves, Ouellet Roch et Parent Régis, « La recherche opérationnelle », 3e édition, Gaétan Morin, 2001.
  • Lieberman Hillier, « Introduction to Operations Research », Eighth Edition, McGraw Hill 2005.
  • CHOPRA, S. et P. Meindl (2012). Supply Chain Management, 5e éditon, Prentce Hall,
  • WATSON, M., A. Lewis, P. Cacioppi et J. Jayaraman (2012). Supply Chain Network Design: Applying Optimization and Analytics to the Global Supply Chain, FT Press,
  • Simulation with Arena (Kelton, Sadowski, Sturrock)
  • Seila, Ceric et Tadikamalla, Applied Simulation Modeling
  • Altiok et Melamed, Simulation and Analysis with Arena
  • Manuel D. Rossetti, Simulation Modeling and Arena, Wiley 2009.



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/




Autres informations

 

        Session Automne 2021 – MEC754

 

Mardi. 18:00 - 21:30    Cours.      Distance (ZOOM)

Jeudi.  18:00 - 20:00   TP/Labo.   Distance / A-1222

 

 

  1. Encadrement

Cours magistral

 

Fleur Dehayem

Local : 

Tél. : 514 916-4820

Courriel : cc-fleur.dehayem@etsmtl.ca

Jean François Boulet

Local :

Tél. : 438 320-2043

Courriel : jean-francois.boulet@hatch.com