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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours :

Pierre Bélanger

PLAN DE COURS

Hiver 2022
SYS862 : Sujets spéciaux I : génie mécanique (3 crédits)
Control and monitoring of machine tools and machining processes

Modalités de la session d’hiver 2022

Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :

Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.

Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.

Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.

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

Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.

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 2022, 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, si requis, qu'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 toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) 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.

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 à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.

Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.

Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.

Préalables
Aucun préalable requis

Descriptif du cours

Sujets d’intérêt majeur qui sont à la fine pointe de la technologie. Sujets particuliers dans différentes spécialités du génie mécanique.

Objectifs du cours

At the end of this cours, students will be familiar with:

Machine tools (CNC machines), components, and errors.
Measurmement and maintenance strategies.
Basic understanding of Conditions monitoring and health diagnosis.
Fundamental understanding of sensors and Data acquisition instruments and strategies.
Process modeling and control methods (Statistical, Al, and FEM methods).
Fundamental understating of Continuous improvement methods.

À la fin de ce cours, les étudiants seront en mesure de:

Machines-outils (machines à commande numérique), composants et erreurs.
Stratégies de mesure et de maintenance.
Compréhension de base de la surveillance des conditions et du diagnostic de santé.
Compréhension fondamentale des capteurs, des stratégies et des instruments d'acquisition de données.
Modélisation de processus et méthodes de contrôle (méthodes statistiques, méthodes Al et FEM).
Compréhension fondamentale des méthodes d'amélioration continue.

Stratégies pédagogiques

Classes of 3 hours of with over 90% lectures and 10% problem solving and tutorials with DOE and Signal processing softwares including MATLAB, Statgarphics and Minitab.

Utilisation d’appareils électroniques

Students should have one computer (or at least one per group of 2 -3 students).

Horaire

Groupe	Jour	Heure	Activité
55	Jeudi	18:00 - 21:30	Activité de cours

Coordonnées de l’enseignant

Groupe	Nom	Activité	Courriel	Local	Disponibilité
55	Seyed Ali Niknam	Activité de cours	cc-Seyed-Ali.Niknam@etsmtl.ca	A-2112

Cours

Sujets

Heures

1. Manufacturing / machining processes

1. Processus de fabrication / usinage

3 h

General manufacturing operations will be presented with special attention to traditional machining operations. The main features, benefits, and problems of machining operations will be presented.
Les opérations de fabrication générales seront présentées avec une attention particulière aux opérations d'usinage traditionnelles. Les principales caractéristiques, avantages et problèmes des opérations d'usinage seront présentés.

2. Industrial machines tools

2. Machines-outils industrielles

3 h

Industrial machine tools, their components, functions as well as advantages and disadvantes will be presented. Special attention will be paid to CNC machine tools, and the main hydraulic, mechanical and electrical components of commercial CNC machines will be presented.
Les machines-outils industrielles, leurs composants, leur fonctionnement ainsi que leurs avantages et leurs inconvénients seront présentés. Une attention particulière sera accordée aux machines-outils à commande numérique par ordinateur. Les principaux composants hydrauliques, mécaniques et électriques des machines à commande numérique par ordinateur seront présentés.

3. Errors and failures in machines tools

3. Erreurs et défaillances dans les machines-outils

3 h

The main sources and governing factors on errors and failures of CNC machine tools will be presented.
Les sources principales et les facteurs déterminants des erreurs et des défaillances des machines-outils à commande numérique seront présentés.
An overview of errors and failures in CNC machines' hydraulic, mechanical and electrical components will be presented.
Un aperçu des erreurs et des défaillances dans les composants hydraulique, mécaniques et électriques des machines à commande numérique sera présenté.

4. Overview of maintenance strategies

4. Aperçu des stratégies de maintenance

3 h

Overview of maintenance strategies, including run to failure, preventive and predictive strategies, will be presented.
Un aperçu des stratégies de maintenance, y compris les stratégies de rodage à la panne, préventives et prédictives, sera présenté.

5. Condition monitoring and health diagnosis of the process

5. Surveillance de l'état (des conditions) et diagnostic de santé du processus

3 h

Conditions monitoring and health diagnosis of machining operations and machine tools will be presented. This includes an introduction to measurment fundamentals.
La surveillance des conditions et le diagnostic de santé des opérations d'usinage et des machines-outils seront présentés. Cela inclut une introduction aux principes de mesure.
Various types of industrial sensors (e.g., AE, Vibration, Dynamometer), their features, applications, and limitations will be presented.
Différents types de capteurs industriels (par exemple, AE, vibration, dynamomètre), leurs caractéristiques, leurs applications et leurs limitations seront présentés.

6. Process modeling

6. Modélisation de processus

3 h

Process modeling approaches based on signals information, Artificial intelligence (AI) methods, Numerical methods, and statistical techniques will be presented.
Des approches de modélisation de processus sur la base d'informations de signaux, de méthodes d'intelligence artificielle (IA), de méthodes numériques et d'approches statistiques seront présentées.
Signal Processing approaches on the basis of time and frequency domain will be presented.
Des approches de traitement du signal sur la base du domaine temporel et fréquentiel seront présentées.
Feature selection and extraction methods using sensory information will be presented.
Des méthodes de sélection et d'extraction de caractéristiques utilisant des informations sensorielles seront présentées.
Continuous improvement methods based on FMEA, six-sigma analysis, will be introduced.
Des méthodes d'amélioration continue sur la base d'AMDEC ainsi que l'analyse de Six Sigma seront introduites.
An overview of calibration will be presented
Un aperçu de l'étalonnage sera présenté
Industrial case-studies will be presented
Des études de cas industrielles seront présentées.

7. Statistical software tutorial

7. Formation de logiciel statistique

3 h

Commercial statistical software will be delivered, and students will be familiar with DOE, Process modeling, Pareto Analysis, and ANOVA.
Un logiciel statistique commercial sera livré et les étudiants seront familiarisés avec le DEO, la modélisation de processus, l'analyse de Pareto et l'ANOVA.

8. Oral Presentation of Project

8. Présentation orale du projet

3 h

Students are requested to select a commercial machine tool, and its main components, errors, failures, and Maintenance strategies need to be presented in 15-20 minutes of oral presentation.
Les étudiants doivent choisir une machine-outil commerciale, ses composantes principales, les erreurs, les échecs et les stratégies de maintenance. Tous doivent être présentés dans une présentation orale de 15 à 20 minutes.

9. Mid-Term and Final Exams

9. Examens intra et finaux

6 h

Total: 42 h

Laboratoires et travaux pratiques

Vous référer à la section Contenu du cours.

Évaluation

Nature	Individuel	En équipe	Nombre	Pondération
Contrôles périodiques (Examen intra, travaux pratiques)	x		1	30%
Projet Oral presentations to be presented during the academic term and written project to be submitted after final exam. Oral presentation contains 10% and the written project includes 20%. Les présentation orales seront présentées durant le semestre académique et le projet écrit sera soumis après l'examen final. La présentation orale en contient 10% et le projet écrit, 20%.	x		1	30%
Examen final 20% of the final exam questions will be from the materials presented in the oral presentations of students. 20 % des questions de l'examen final proviendront du matériel présenté lors des présentations orales des étudiants.	x		1	40%



	Individuals: 100%	En équipe: 0%		Total: 100%

Répartition des heures que l'étudiant doit investir en fonction des activités pédagogiques

1er chiffre du triplet - Cours et contrôles

Activité	Description	Heures
Heure de présence en classe (incluant contrôles et Examen intra)	Voir structure du cours	39 h
Examen final		3 h
		Total: 42 h

2e chiffre du triplet - Travaux et contrôles

Activité	Description	Heures
Heures de présence aux travaux pratiques(enseignement de l'ingénierie et des logiciels pratiques)	Voir structure du cours	6 h

		Total: 6 h

3e chiffre du triplet - Travail personnel

Activité	Description	Heures
Étude personnelle	3 h de lectures hebdo x 13 sem. (26 h)	39 h
Heures dédiées aux travaux pratiques	1 h travaux suggérés (non corrigés)	13 h
Préparation aux contrôles (incluant contrôles et examens et projet)	12 h de préparation	12 h
Heures dédiées aux travaux pratiques	1 h travaux suggérés (non corrigés) x 13 sem.	13 h
Préparation à l'examen final et intra	12 h de préparation	12 h

		Total: 89 h
		Total: 137 h

Both Midterm and final exam will be written-based and will be taking around 120-150 minutes to complete.

Dates des examens intra

Groupe(s)	Date
55	24 février 2022

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

Sans objet.

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).

Infractions de nature académique
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

Il n’y a pas de référence obligatoire.

Ouvrages de références

The following references may be useful:

Askeland, D.R., Wright W.J. The science and engineering of materials, 7^th Edition, Cengage Learning 2016,
Cullity B.D., Stock S.R., Elements of X-ray Diffraction, Pearson, 2001
Kremer F, Schonhals A., Broadband Dielectric Spectroscopy, Springer Verlag, 2003
Barnes H.A., Hutton J.F, and Walters K: An Introduction to Rheology, Elsevier, Amsterdam, 1989
Dealy J.M., Wissbrun K.F.: Melt Rheology and its Role in Plastics Processing: Theory and Applications, Van Nostrand Reinhold, New York, 1999
Mezger T.G.: Applied Rheology with Joe Flow on the Rheology Road, Anton Paar, 2014.
ASM international Handbooks.
A.P. Schaffarczyk, Introduction to wind turbine aerodynamics, Springer 2014.

Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

À donner en classe