Plan de cours - ÉTS

École de technologie supérieure
Département de génie mécanique
Responsable(s) de cours : Thien­My Dao
PLAN DE COURS
Automne 2014
QUA162 : Analyse expérimentale et optimisation des procédés (3 crédits)
Préalables
Pour tous les étudiants
Unités d'agrément
Données non disponibles
MAT321
Qualités de l'ingénieur
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12
Qn
Qualité visée dans
ce cours
Qn
Qualité visée dans un
autre cours
Compétence
enseignée
Compétence
évaluée
Compétence
enseignée et
évaluée
Descriptif du cours
S’initier à la planification et à l'analyse expérimentale, se familiariser avec les techniques d'analyse et
d'interprétation des résultats expérimentaux et d’optimisation des procédés.
Concepts fondamentaux de l'approche statistique à la planification d'expériences. Analyse de variance : à
un facteur, à plusieurs facteurs, plans factoriels. Analyse de covariance. Régression : simple et multiple,
lissage de courbe, test de Khi­deux, estimations. Autres plans expérimentaux : carré latin, blocs
incomplets. Analyse factorielle et discriminante. Introduction aux méthodes Taguchi : fonction perte de
qualité, conception paramétrique des essais, optimisation des essais, analyse, interprétation et
optimisation des réponses.
Travaux pratiques sur micro­ordinateur : utilisation de logiciels puissants permettant la planification des
essais, l'analyse et l'interprétation des résultats.
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Objectifs du cours
L’objectif du cours vise à fournir à l’étudiant les connaissances nécessaires pour comprendre les
principes de l’analyse expérimentale et appliquer des techniques structurées et efficaces pour
résoudre des problèmes concrets de R&D et de réduction de la dispersion.
L’étudiant sera en mesure de préparer et de planifier une étude expérimentale, d’appliquer une
expérimentation éclairée, d’identifier les facteurs influents de l’étude, de construire et de valider des
modèles empiriques prédictifs, de rechercher une solution optimale fondée sur plusieurs critères et
d’analyser les tolérances.
Stratégies pédagogiques
Cours magistraux : Mardi 18h00­21h30
Travaux pratiques : Vendredi (1 semaine sur 2) 18h00­22h00
Utilisation d’appareils électroniques
N/A
Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Daniel Proteau Activité de cours
ccdaniel.proteau@etsmtl.ca
Cours
Date
Cours / TP /
Examen
Sujet
Objectifs
2
Septembre
(Mardi)
Cours
magistral 1
Début de la 1 ière partie de la matière
Introduction aux plans d’expérience
Présenter les objectifs du
cours.
Présenter les objectifs du
projet
Comprendre l’objectif
des plans d’expérience
9
Septembre
(Mardi)
Cours
magistral 2
Plan d’expérience à un seul facteur
Identifier les niveaux
optimaux pour un plan à
un seul facteur
12
Septembre
(Vendredi)
TP­1
Tests d’hypothèses (Tests T, test χ 2 , test F et intervalle de confiance)
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Date
16
Septembre
(Mardi)
Cours / TP /
Examen
Cours
magistral 3
Sujet
Plan d’expérience factoriel à n facteur
partie 1
Objectifs
Déterminer les forces et
faiblesses de l’ANOVA
Effectuer des tests de
comparaison multiples
23
Septembre
(Mardi)
Cours
magistral 4
Plan d’expérience factoriel à n facteur
partie 2
Ëtre capable d’interpréter
et analyser une
interaction
Déterminer les niveaux
optimaux pour
l’optimisation d’un
processus
26
Septembre
(Vendredi)
TP­2 Remise du TP­1 (5%)
ANOVA à 1 facteur et plus
30
Septembre
(Mardi)
Cours
magistral 5
Remise du titre du projet (5%)
Plan d’expérience factoriel à n facteur
partie 3
Ëtre capable
d’interpréter, analyser et
calculer une ANOVA
avec plusieurs facteurs et
interactions
Déterminer les niveaux
optimaux pour
l’optimisation d’un
processus
7 Octobre
(Mardi)
Cours
magistral 6
Analyse de Régression linéaire simple
Fin de 1 ière partie de la matière
Ëtre capable
d’interpréter, analyser et
calculer une régression
linéaire simple
10
Octobre
(Vendredi)
TP­3
Remise du TP­2 (5%)
Analyse de Régression linéaire simple
21
Octobre
(Mardi)
Examen
intra
Examen intra 3h (25%)
Examen intra (25%)
1 ière partie de la matière
28 Octobre
(Mardi)
Cours
magistral 7
Correction de l’examen intra
____________________________________
Début de la 2 ième partie de la matière
Analyse complète d’un plan factoriel 2 f
Déterminer les forces et
faiblesses d’un plan à 2
niveaux.
Déterminer les niveaux
optimaux pour
l’optimisation d’un
processus dans le cas
d’un plan 2 f
Comprendre pourquoi
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Date
4
Novembre
(Mardi)
Cours / TP /
Examen
Sujet
Cours
magistral 8 Plan d’expériences fractionnaire partie 1
Objectifs
peut­on avoir besoin des
plans fractionnaires
Comprendre les forces et
les faiblesses des plans
fractionnaires
Être capable d’isoler une
interaction
7
Novembre
(Vendredi)
TP­4
Remise du TP­3 (5%)
Analyse complète d’un plan factoriel 2 f
11
Novembre
(Mardi)
Cours
magistral 9 Plan d’expériences fractionnaire partie 2
Faires des
recommandations
pertinentes pour trouver
les niveaux optimisant le
processus
18
Novembre
(Mardi)
Cours
magistral 10
Méthodologie Taguchi
Fin de la 2 ième partie de la matière
Reconnaître quand
utiliser la méthodologie
de Taguchi
21
Novembre
(Vendredi)
TP­5
Remise du TP­4 (5%)
Analyse d’un plan d’expériences fractionnaire
25
Novembre
(Mardi)
2
Décembre
(Mardi)
9
Décembre
(Mardi)
À
confirmer
Cours 11
Préparation finale pour les projets
Cours 12 Présentation des projets (10%)
Remise du TP­5 (5%), Remise des projets écrits (10%)
Examen
final
Examen final – 3 Heures (25%)
2 ième partie de la matière seulement
Laboratoires et travaux pratiques
Voir le calendrier des cours
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Utilisation d'outils d'ingénierie
N/A
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Évaluation
Travaux pratiques (5 % pour chaque laboratoire) ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­25 %
Projet (10% rapport de 15 pages + 10% présentation + 5% intro et titre) ­­­­­­­­­­­­­­25 %
Examen intra ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­25 %
Examen final ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­25 %
i. Les laboratoires ne peuvent pas être remis par courriel ou par internet.
ii. Les 4 premiers laboratoires doivent être remis en main propre au plus tard à 18H00 le jour du
prochain laboratoire.
iii. Le laboratoire 5 doit être remis en main propre au plus tard à 18H00 le jour de la présentation des
projets.
Examens (intra et final)
L’utilisation du crayon de plomb ou à mine est obligatoire. Aucun crayon à l’encre (bleu ou autre)
ne sera permis
Toute documentation est permise en autant qu’elle reste dans l’espace qui vous est alloué pour faire
votre examen.
AUCUN échange de document ne sera permis entre les étudiants durant les examens
La calculatrice non programmable est permise.
L’ordinateur portable et la calculatrice programmable sont défendus
Le silence est obligatoire
La réussite (50% et plus) de 1 des 2 examens est obligatoire pour avoir une cote supérieure à D
Projet
Présentation du projet (2 Décembre 2014)­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­10%
Projet écrit (2 Décembre 2014) ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­10%
Titre, définition de la caractéristique étudiée (30 Septembre 2014) ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­5%
Total Projet ­­­­­­­­­­25%
La présence et la participation à la présentation du projet en classe du 2 Décembre 2014 sont
obligatoires.
Seulement les étudiants non présents seront pénalisés 10 points sur 10
Les étudiants non présents à la présentation auront pour le projet une note maximale de 15 sur 25.
Les autres membres de l’équipe présents à la présentation ne seront pas pénalisés.
Le projet écrit ne peut pas être remis par courriel ou par internet.
Le projet écrit doit être remis en main propre au plus tard à 18H00 le 2 Décembre 2014
Distribution des cotes finales
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Politique de retard des travaux
N/A
Absence à un examen
• Pour les départements à l'exception du SEG :
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 du 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 zéro (0).
• Pour SEG :
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence
auprès de son enseignant. 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 zéro (0).
Plagiat et fraude
Les clauses du « Chapitre 10 : Plagiat et fraude » du « Règlement des études de 1er cycle » s’appliquent
dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la
propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier !
http://www.etsmtl.ca/Etudiants­actuels/Baccalaureat/Guichet­interactif/Citer­pas­plagier
Documentation obligatoire
Méthodologie d’analyse expérimentale, DANIEL PROTEAU.
Ouvrages de références
Montgomery, D.C. (2012), « Design and Analysis of Experiments », 8e édition, Wiley & Sons Inc.
Adresse internet du site de cours et autres liens utiles
https://cours.etsmtl.ca/qua162/
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Autres informations
PROJET DE SEMESTRE
Objectif
Mise en application des principes théoriques et pratiques vus au cours de la session. Les données
doivent être recueillies d’après une situation réelle vécue dans l’entreprise.
Méthodologie du projet
Présentation en classe du projet par l’équipe le 2 Décembre 2014.
Le projet écrit doit être remis lors de la présentation du projet soit le 2 Décembre 2014.
Le titre, la définition du projet et la caractéristique étudiée doivent être remis par écrit sur une seule
page le 30 Septembre 2014 avec la signature de tous les membres de l’équipe.
Le projet écrit doit être remis lors de la présentation du projet soit le 2 Décembre 2014.
Un seul projet et un seul rapport par équipe.
Maximum de 15 pages de texte incluant les graphiques (un texte clair et concis est recommandé).
Inclure les graphiques pertinents entre les pages de texte (évitez les pages d’annexes).
La durée de présentation du projet sera d’environ 10 à 15 minutes par équipe dépendant le nombre
d’équipe.
Travail en équipe d’environ 3 personnes.
Les équipes doivent être formées pendant les cours du 2 et 9 Septembre 2014.
La confirmation des équipes par écrit est nécessaire le 16 Septembre 2014.
Aucune modification des équipes après le 16 Septembre 2014.
Tous les membres de l’équipe recevront la même note face au projet écrit.
Présentation
Le hasard déterminera l’ordre dans lequel les équipes présenteront 2 Décembre 2014.
Contenu du rapport
Les points suivants peuvent apparaître lors de la présentation et dans le projet écrit:
Une brève description du département et/ou de l’étape du procédé étudié;
La description, l’utilisation, l’exigence du procédé et de la caractéristique observée;
Le type de plan d’expérience utilisé;
Description des faiblesses et des forces du plan;
Description de la collecte des données, des facteurs de contrôle, des facteurs incontrôlables;
Analyse des hypothèses d’ANOVA;
Test de Newman­Keuls;
Table d’ANOVA;
Analyse des facteurs significatifs;
Recommandations pertinentes et réalistes.
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Pondérations
Pondérations : ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­25 %
Projet écrit (2 Décembre 2014)­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­10 %
Présentation en classe du projet (2 Décembre 2014) ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­10 %
Titre, la définition du projet et la caractéristique étudiée (30 Septembre 2014)­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­5 %
Tout retard sera pénalisé d’au moins 5 % (imprimante, internet, email, etc.).
La présence et la participation à la présentation du projet en classe du 2 Décembre 2014 sont
obligatoires.
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