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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

Été 2023
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 ou l'étudiante 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 ou l'étudiante 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

Objectifs généraux du cours

Ce cours a pour but de permettre à l’étudiant de se familiariser à l’ensemble des méthodes et techniques d’optimisation et de simulation des systèmes manufacturiers dans un contexte de réseaux d’entreprises. Les techniques présentées dans ce cours permettront à l’étudiant d’apprendre les principales notions de modélisation et d’optimisation requises pour une évaluation quantitative des politiques, stratégies et actions possibles dans le cours des opérations d’un système manufacturier.

Objectifs spécifiques

  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 Lundi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Mardi 10:30 - 12:30 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
01 Jean-Pierre Kenné Activité de cours Jean-Pierre.Kenne@etsmtl.ca A-1820
01 Jean-Pierre Kenné Travaux pratiques et laboratoire Jean-Pierre.Kenne@etsmtl.ca A-1820
01 Éric Surprenant Travaux pratiques et laboratoire eric.surprenant.1@ens.etsmtl.ca



Cours

Cours

Description

08-05-2023

 

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

15-05-2023

Modélisation et méthodes de programmation linéaire

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

3

24-05-2023

Horaire du lundi 

Modélisation et méthodes de programmation linéaire mixte

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

31-05-2022

 

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

29-05-2023

Introduction à la conception des environnements manufacturiers et des chaînes 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

12-06-2023

 

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

19-06-2023

 

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

26-06-2023

 

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

03-07-2023

 

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

10-07-2023

 

 

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

17-07-2023

 

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

25-07-2023

 

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

31-07-2023

 

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

 

16-05-2023

1

Travaux dirigés 1 (cours 1)

D-5019

23-05-2023

2

Travaux dirigés 2 (cours 2)

D-5019

30-05-2023

3

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

A-1214

06-06-2023

4

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

A-1214

13-06-2023

5

Travaux dirigés 3 (cours 3, 5 et 6)

D-5019

20-06-2023

6

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

D-5019 / A-1214

27-06-2023

7

Examen intra

D-5019

04-07-2023

8

Travaux dirigés 4 - Exercices en simulation

A-1504

11-07-2023

9

Travaux dirigés 5 - Exercices en simulation

A-1504

18-07-2023

10

Travaux dirigés 6 - Exercices en simulation

A-1504

25-07-2023

11

Laboratoire no 3.  Simulation des systèmes de production

A-1504

01-08-2023

12

Laboratoire no 3 (suite)

A-1504




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 %

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

* Toute documentation permise à l'examen final incluant un laptop personnel .




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 27 juin 2023



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 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).



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).

Dispositions additionnelles

N/A




Documentation obligatoire

N/A




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

         Calendrier universitaire

        Session Été 2023 – MEC754 – Groupe 01

 

Cours Lundi 8:30 - 12:00 D-5019 / A-1214
TP/Labo. Mardi 10:30 - 12:30 A-1504 / D-5019

 

Semaine

Lundi

Mardi

Mercredi

Jeudi

Vendredi

1.

1 mai

 

2 mai

 

3 mai

Début des cours

4 mai

 

5 mai

2.

8 mai

Cours 1

9 mai

 

10 mai

 

11 mai

 

12 mai

3.

15 mai

Cours 2

16 mai

TD 1

17 mai

 

18 mai

 

19 mai

 

4.

22 mai

Congé férié

23 mai

TD 2

24 mai

Horaire du lundi

Cours 3

25 mai

 

26 mai

 

5.

29 mai

Cours 4

30 mai

Labo 1

31 mai  

            

1er juin

 

2 juin

 

6.

5 juin

Cours 5

6 juin

Labo 1 (suite)

7 juin

 

8 juin

 

9 juin

 

7.

12 juin

Cours 6

13 juin

TD 3

14 juin

 

15 juin

 

16 juin

 

8.

19 juin

Cours 7

20 juin

Labo 2  

21 juin

 

22 juin

 

23 juin

Relâche

9.

26 juin

Cours 8

27 juin

Examen INTRA

28 juin

 

29 juin

Horaire du vendredi

30 juin

Relâche

10.

3 juillet

Cours 9

4 juillet

TD 4

5 juillet

 

6 juillet

 

7 juillet

 

11.

10 juillet

Cours 10

11 juillet

TD 5

12 juillet

 

13 juillet

 

14 juillet

 

12.

17 juillet

Cours 11

18 juillet

TD 6

19 juillet

 

20 juillet

 

21 juillet

 

13.

24 juillet

Cours 12

25 juillet

Labo 3

26 juillet

 

27 juillet

 

28 juillet

 

14.

31 juillet

Cours 13

1er août

Labo 3 (suite)

2 août

 

3 août

 

4 août

 

Période d’examens du 7 au 16 août 2023

 

  • Période de modifications d’inscription sans mention d’échec, avec remboursement (pour tous les étudiants) : 3 au 16 mai 2023.  
  • Période d’abandon des cours sans mention d’échec ni remboursement pour les cours de l’été 2023 : 31 mai au 10 juillet 2023.