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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Jean-Pierre Kenné


PLAN DE COURS

Hiver 2024
SYS829 : Modélisation des systèmes de production (4 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours

Développer des aptitudes avancées en modélisation des systèmes de production en se fondant sur une approche pragmatique quoique quantitative. Se familiariser avec les approches utilisées pour la modélisation et les mesures de performance des systèmes manufacturiers complexes.

Modèles déterministes : modèles linéaires multiproduits, multicapacités, planification agrégée de production, planification à capacité finie, contrôle de flux dans les réseaux de processeurs indépendants, problèmes engendrés par les lots et les temps de mise en course. Simulation : modélisation des ensembles manufacturiers en utilisant la simulation par événements discrets, par processus et continue. Contrôle de temps, files d’attente, génération de nombres aléatoires, distribution de probabilités, tests statistiques. Introduction au design expérimental. Modélisation de cas réels.




Objectifs du cours

Ce cours vise à donner à l'étudiant la maîtrise des concepts de modélisation et de commande des systèmes de production complexes basés sur la théorie de commande optimale déterministe et stochastique, les méthodes numériques et les méthodes heuristiques d'approximation des politiques optimales en production manufacturière.

À la fin de ce cours, l'étudiant sera plus particulièrement en mesure de:

- Décrire les différents environnements manufacturiers, leurs composants et leur évolution dans les systèmes de production à flux continu, en atelier et cellulaire;

- Développer les modèles déterministes ou stochastiques qui décrivent la dynamique de différents types de système de production;

- Établir les conditions d'optimum des problèmes formulés à définir les structures des politiques optimales;

- Résoudre les équations décrivant les conditions d'optimum par des méthodes numériques et intégrer la simulation et les plans d'expériences dans la modélisation et la commande des systèmes de production complexes.




Stratégies pédagogiques

(i) Trois heures de cours magistral par séance;

(ii) Travaux dirigés aux dates spécifiées au plan de cours;

(iii) Trois devoirs et autres travaux réalisés en dehors des heures de cours permettront aux étudiants de consolider la matière présentée dans chaque séance du cours;

(iv) Un travail de synthèse intégrant les différents concepts présentés dans le cours.




Utilisation d’appareils électroniques

N/A




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 18:00 - 21:00 Laboratoire
Jeudi 18:00 - 21:30 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Jean-Pierre Kenné Activité de cours Jean-Pierre.Kenne@etsmtl.ca A-1820
01 Jean-Pierre Kenné Laboratoire Jean-Pierre.Kenne@etsmtl.ca A-1820



Cours
Séance Desrciption
1 Présentation du cours, notions générales sur la modélisation des systèmes de production, théorie des probabilités, analyse des performances des systèmes de production.
2 Programmation dynamique et modèles déterministes d'optimisation des systèmes de production.
3 Processus stochastiques et chaînes de Markov (chapitre 2 et Ross).
4 Modèles stochastiques de planification de la production et de la maintenance des systèmes de production - machines en parallèle (chapitre 8).
5 Modèles stochastiques de planification de la production et de la maintenance des systèmes de production - machines en parallèle (chapitre 9).
6 Modèles stochastiques de planification de la production et de la maintenance des lignes de production (chapitres 3 et 4).
7 Méthodes et algorithmes numériques en commande optimale stochastique.
8 Introduction aux systèmes logistiques intégrant les systèmes de productions (chaîne logistique: approvisionnements, production, distribution), gestion des approvisionnements et de stocks.
9 Les enjeux de l'économie circulaire en production manufacturière (Conférencier invité - Mr. Daniel Normandin, Directeur du CERIEC (Centre d'études et de recherches intersectorielles en économie circulaire)
10 Chaînes d'approvisionnement en boucle fermée et problèmes de logistique inverse en production. Mise en course et ordonnancement en systèmes manufacturiers (chapitres 10 et 11)
11 Files d'attente et introduction aux modèles de simulation (définitions, avance du temps et principe de la simulation à événements discrets, principaux blocs) et exemples.
12 Analyse des performances des systèmes de production et logiciel de simulation Arena (conférencier invité - Mr. Jean-François Boulet, HATCH Canada).
13 Introduction aux plans d'expérience et à la méthodologie des surfaces de réponse, commande des systèmes de production (logiciel d'analyse statistique et d'optimisation).

 




Laboratoires et travaux pratiques
Séance Description
TD1 Techniques d'optimisation (rappels 1 & 2).
TD2 Techniques d'optimisation (rappels 3 & 4).
TD3 Travaux dirigés (exercices en programmation dynamique déterministe).
TD4 Travaux dirigés (modélisation des systèmes logistiques de production, logistique inverse).
Labo.1 Familiarisation avec Matlab (M1P1-une machine produisant un type de pièces).
TD5 Présentation du projet de session.
TD6 Approche de Kushner en commande stochastique.
Labo.2 Familiarisation avec les méthodes numériques et algorithme de résolution des équations d'HJB.
Labo.3 Support pour le projet de session.

 




Évaluation
Devoirs 30%
Projet de session 30%
Examen final 40%

 




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 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

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



Infractions de nature académique



Documentation obligatoire
  • Gershwin, S. B.; Manufacturing Systems Engineering, Prentice Hall, 1994.



Ouvrages de références

[1]      Askin, R. G. et Standridge, C. R.; Modeling and analysis of manufacturing systems, John Wiley & Sons, 1993.

[2]      Altiok, Tayfur; Performance Analysis of Manufacturing Systems, Springer Series in Operations Research, 1997.

[3]      Ross S. M.; Introduction to probabilities models, 5e edition, Academic Press, 1993.

[4]      Myers, R. H. et Montgomery, D. C.; Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments, Wiley & sons, 1995

[5]      Montgomery, D. C.; Design and Analysis of Experiments, Wiley & Sons, 1997.

[6]      Pritsker, A.A.B. et O’Reilly, J.J. (1999); Simulation with Visual SLAM and Awesim, 2e édition, John Wiley & Sons, N.Y.

[7]      Banks, J., Carson J.S., Nelson, B.L. and Nicol, D.M. (2001); Discrete Event System Simulation, 3e édition, Prentice-Hall.

[8]      Law, A.M. and Kelton, W.D. (2000); Simulation Modeling and Analysis, 3e édition, Mc Graw-Hill.

[9]      Kelton, W. David et al. (2009); Simulation with Arena, 5e édition, McGraw Hill.

[10]    Rossetti, Manuel D. (2009); Simulation Modeling and Arena, John Wiley & Sons.

 




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca




Autres informations

         Calendrier universitaire

        Session HIVER 2024 – SYS829 – Groupe 1

 

Jeudi 18:00 - 21:30 Distance

Mardi 18:00 - 21:30 TP/Labo Distance / A-1214

Semaine

Lundi

Mardi

Mercredi

Jeudi

Vendredi

1.

1er janvier

2 janvier

 

3 janvier

 

4 janvier

Début des cours

Cours 1

5 janvier

2.

8 janvier

 

9 janvier

 

10 janvier

 

11 janvier

Cours 2

12 janvier

3.

15 janvier

 

16 janvier

TD 1

17 janvier

 

18 janvier

Cours 3

19 janvier

 

4.

22 janvier

 

23 janvier

TD 2

24 janvier

 

25 janvier

Cours 4

26 janvier

 

5.

29 janvier

 

30 janvier

TD 3

31 janvier

            

1er février

Cours 5

2 février

 

6.

5 février

 

6 février

TD 4

7 février

 

8 février

Cours 6

9 février

 

7.

12 février

 

13 février

TD 5

14 février

 

15 février

          Cours 7

16 février

 

8.

19 février

 

20 février

Labo 1

21 février

INTRA

22 février

Cours 8

23 février

 

9.

26 février

 

27 février

Labo 1 (suite)

28 février

 

29 février

Cours 9

 

1er mars

 

10.

4 mars

Jour de relâche

 

5 mars

Jour de relâche

 

6 mars

Jour de relâche

 

7 mars

Jour de relâche

 

8 mars

Jour de relâche

 

11.

11 mars

 

12 mars

TD 6

 

13 mars

 

14 mars

Cours 10

15 mars

 

12.

18 mars

 

19 mars

Labo 2

20 mars

 

21 mars

Cours 11

 

22 mars

 

13.

25 mars

 

26 mars

Labo 2 (suite)

27 mars

 

28 mars

Cours 12

29 mars

Congé de Pâques

14.

1er avril

Congé de Pâques

2 avril

Labo 3

3 avril

 

 

4 avril

Horaire du lundi

 

5 avril

15,

8 avril

 

9 avril

Labo 3 (suite)

10 avril

 

11 avril

Cours 13

 

12 avril

 

Période d’examens du 15 au 25 avril 2024

 

              Période de modifications d’inscription sans mention d’échec et avec remboursement

 (pour tous les étudiants): 4 au 17 janvier 2024.  

Période d’abandon des cours sans mention d’échec ni remboursement pour les cours

de l’hiver 2024 : 1er février au 15 mars 2024