Ce cours vise le développement de compétences liées à la conception détaillée de machines qui tiennent compte des particularités et des limites des procédés de fabrication et d’assemblage et qui permettent d’augmenter la fiabilité et la robustesse d’un mécanisme.

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

• de synthétiser les informations et les données décrivant un problème de conception provenant d’un contexte industriel, réaliste et flou sous forme d’un cahier des charges fonctionnel basé sur des métriques quantitatives;
• d’utiliser efficacement des outils et méthodes d’ingénierie pour l’évaluation et la prise de décision dans le processus de conception tout en respectant des contraintes de nature sécuritaire, environnementale ou financière;
• d’appliquer les méthodologies d’analyse et de dimensionnement pour proposer une solution viable à un problème de conception spécifique; de produire des documents de définition (2D et 3D) complets (incluant matériaux, tolérances, annotations, fini et revêtement de surface, nomenclature, etc.);
• d’appliquer les principes de gestion de projet, de communication technique ou scientifique et de travail d’équipe.

Rappels sur la méthodologie de développement de produit; méthodes numériques de simulation; architecture et configuration de produits; conception en vue d’optimiser diverses fonctions du produit durant son cycle de vie (Design for x, p. ex. ergonomie, environnement, fabrication, fiabilité, assemblage, maintenance, etc.); exploitation de la maquette 3D (p. ex. détection de collisions, cinématique, etc.); approches limites et probabilistiques en conception (incertitudes, approche limite, conception robuste etc.); analyse des modes de défaillance, de leur effet et criticité (AMDEC) en conception; documentation d’ingénierie.

Précision sur le préalable MEC528 : ce cours peut être suivi avant ou en même temps que le cours MEC592.

À la fin du cours, l'étudiant sera en mesure : 

• de réaliser la conception détaillée d’un produit en appliquant une méthodologie de développement de produits intégrant:
  • une synthèse des informations et des données décrivant un problème mécanique de conception provenant d'un contexte industriel, réaliste et flou, consignée dans un cahier des charges fonctionnel;
  • une prise de décision basée sur l'utilisation adéquate des outils et méthodes d'ingénierie propre à la conception de détail et ce, tout en respectant des contraintes de nature sécuritaire, environnementale et financière. Ces outils et méthodes comprennent les approches limites et probabilistiques en ingénierie (incertitudes, approche limite, «Robust design»), l'analyse des modes de défaillance, la conception pour assemblage (DFA) et la conception pour la fabrication (DFM);  
  • une utilisation adéquate des méthodes d'analyse et de dimensionnement du produit.
• de produire les documents de définition (2D et 3D) d'un produit incluant les tolérances, les annotations, le fini de surface, la nomenclature, etc.).

Le cours est en présentiel et structuré autour de quatre activités :

• Des cours de 3 heures par semaine incluant une partie magistrale et des exercices pratiques en lien avec le projet.
• Du parrainage durant les exercices pratiques par l'enseignant. Le rôle de l'enseignant peut se résumer par un accompagnement scientifique, humain et professionnel des membres de l'équipe au cours de la réalisation du projet. L'enseignant intervient via des rencontres régulières (hebdomadaires) pour :
  • aider l'équipe à orienter et contrôler les frontières du projet;
  • assister l'équipe dans la planification des travaux et la distribution des diverses tâches du projet;
  • assister techniquement l'équipe et l'orienter sur les ''bonnes pratiques'';
  • s'assurer que les membres de l'équipe se comportent comme des futurs professionnels;
  • participer à l'évaluation des rapports et des présentations.
• Un exercice de révision de projet (Design Review).
• Deux quiz permettant aux étudiants de prendre conscience de l'état d'avancement de leurs connaissances, de leurs progrès et de leur réussite.

Le cours se déroulera sur une durée de 13 semaines. Le contenu de chacune des séances de cours est présenté au tableau suivant :

Note : L'ordre du traitement du contenu est sujet à changement. Il est possible que les quiz #2 et #3 soient regroupés en un seul quiz.

Les logiciels suivants seront utilisés durant le cours :

• Logiciel de conception assistée par ordinateur 3D (CATIA, Solidworks, Inspire ou autre).

Projet (70%) - Évaluation en équipe

• Communication écrite 
  • Rapport no.1 : 15%
  • Rapport no.2 :   0% (évaluation formative)
  • Rapport final :  50%
• Communication orale
  • Présentation :   5%

Quiz (30%) - Évaluation individuelle 

• Quiz no. 1 : 10%
• Quiz no. 2 : 20% 

Notes :

1. Résultat final = Quiz + Projet x α. Le facteur α est un facteur qui tient compte du travail accompli par un étudiant et de son comportement au sein de son équipe. Il varie entre 0 et 1. Le facteur α est déterminé par l'enseignant ou l'enseignante en se basant sur un bilan confidentiel effectué par chaque membre de l'équipe et à la fin du trimestre.
2. Les dates de remise des travaux ou des quiz sont précisées dans le calendrier disponible sur le site web du cours.

Une pénalité de 10% sera appliquée à chaque journée de retard pour la remise des travaux.

Aucune.

• Dieter, G.E., & Schmidt, L.C. (2009). Engineering Design (4th ed.). Boston: McGraw-Hill Higher Education. (Chapitres 8 à 14).
• AFNOR (2007). Management de la valeur - Expression fonctionnelle du besoin et cahier des charges fonctionnel - Exigences pour l'expression et la validation du besoin à satisfaire dans le processus d'acquisition ou d'obtention d'un produit. PARIS. NF X 50-151: 34.
• AFNOR (1996). Vocabulaire du management de la valeur, de l'analyse de la valeur et de l'analyse fonctionnelle - Partie 1 : analyse de la valeur et analyse fonctionnelle. Paris. NF EN 1325-1: 13.
• AFNOR (2011). Management par la valeur - Analyse fonctionnelle, caractéristiques fondamentales - Analyse fonctionnelle : analyse fonctionnelle du besoin (ou externe) et analyse fonctionnelle technique/produit (ou interne) - Exigences sur les livrables et démarches de mise en oeuvre. NF X 50-100: 39.
• AFNOR (1995). Analyse fonctionnelle - L'analyse fonctionnelle outil interdisciplinaire de compétitivité. Paris. FD X 50-101: 28.
• ASME (2009). Dimensioning and tolerancing. New York. Y 14.5 - 2009: 224.
• ASME (2012). Digital Product Definition Data. New York.  Y 14.41 - 2012: 112.
• D'autres normes de la famille ASME pourront vous être suggérées en fonction du projet.

Site web du cours : https://ena.etsmtl.ca

MEC592-03 Automne 2023

Cours : Jeudi 18h00-21h30

Local : B-3414 | A-1214