Formation ECAM Arts & Métiers
Ingénieur généraliste en 5 ans
Unité d’Enseignement ECTS Unité de Cours Contenu Nb d’Heures
DIMENSIONNEMENT AVANCE ET OPTIMISATION 6 Expertise Vibratoire

Les chapitres du cours, regroupés en fonction des objectifs généraux, sont les suivants :

Caractérisation des vibrations d'un système :
- étude analytique : sous-structuration d'un système complexe,
- étude expérimentale : moyens de mesures et logiciels d'analyse modale expérimentale.

Méthodologie de réduction des vibrations :
- actions sur la source des vibrations,
- actions sur la transmission des vibrations,
- actions sur la réponse propre du système.

Maintenance conditionnelle et prévisionnelle des machines tournantes :
- types de défauts des machines tournantes,
- choix et limites des indicateurs de surveillance et des outils du diagnostic.

Ces chapitres sont complétés par la présentation des outils d'analyse en fréquence : série de Fourier et transformée de Fourier numérique, utilisés dans le cadre de la caractérisation expérimentale des systèmes et du diagnostic des défauts des machines tournantes.

Les connaissances théoriques sur la caractérisation des vibrations d'un système sont mises en œuvre lors de trois séances de travaux pratiques, portant respectivement sur l'utilisation :
- de moyens de mesures,
- d'un logiciel d'analyse modale,
- d'un logiciel de calculs par éléments finis.

Ces trois séances permettent de comparer sur un même système, les caractéristiques vibratoires extraites de mesures à celles calculées à partir d'une modélisation du système.

Cours : 14h00
TP : 12h00
Projet MASA

La première séance est consacrée à la présentation générale de la méthode suivi d'un exemple d'application sur le logiciel ANSYS WorkBench. Cet exemple permettra d'illustrer les différentes options et les différentes étapes d'une optimisation topologique.
Les 3 séances suivantes seront consacrées à la réalisation d'un projet en groupe et en autonomie. Ce projet comportera les étapes suivantes :
Caractérisation mécanique du matériau utilisé : création et impression 3D d'éprouvettes qui seront soumises à un essai de traction. L'anisotropie du matériau pourra être mise en avance et caractérisée.
Optimisation topologique : recherche d'une solution optimisée pour un cas de charge donnée. L'influence de paramètres tels que la taille du maillage, les conditions aux limites ou les méthodes d'optimisation devra être évaluée.
Validation numérique de la structure optimisée (simulation sur la structure optimisée)
Impression 3D de la structure optimisée et essai mécanique sur cette pièce. Les résultats expérimentaux seront comparés aux résultats numériques ; on cherchera alors à expliquer les éventuelles différences.

TP : 16h00
Rupture et Endommagement

Cours (14h)
Il se divise en deux grandes parties :
Rupture sous des contraintes statiques
Les mécanismes de la rupture fragile et ductile sont étudiés pour les différentes familles de matériaux ainsi que les différents paramètres influents. La transition ductile fragile, la ténacité, ainsi que la statistique de la rupture, complètent cette partie pour affiner des choix de matériaux et leur dimensionnement pour la tenue à la rupture brutale par propagation de fissures.
Rupture sous des contraintes dynamiques
Les mécanismes de la rupture en fatigue dans les matériaux, et les bases du pré-dimensionnement de pièces pour des sollicitations dynamiques sont étudiés.
Le cours est illustré de nombreux exemples et exercices en provenance des expertises traitées au laboratoire.
Travaux pratiques (6x4h)
Sous forme de mini projets permettant d'avoir une prise en compte globale de la conception, choix des matériaux, calculs analytiques et numériques et expertise de pièces soumises à des contraintes dynamiques.

Cours : 14h00
TP : 24h00
DYNAMIQUE DES STRUCTURES 2 Dynamique des structures

Le cours reprend les bases de la mécanique du solide indéformable avant d'introduire des notions moins courantes comme la théorie des chocs ou l'analyse vibratoire.
Le mouvement pris indépendamment de la cause est étudié dans un premier temps. La cinématique et les torseurs associés sont alors introduit. L'attention est portée sur le point et ses mouvements avant d'extrapoler pour des solides quelconques.
Les actions mécaniques et la manière dont on les modélise est présentée afin de permettre l'application des notions de dynamique.
Les lois de Newton sont introduites et permettent de lier le mouvement à ses causes. Les torseurs associés à ces notions sont introduits.
Les lois énergétiques sont abordées ainsi que les bases de théories des chocs qui se situent aux limites des hypothèses du solide indéformable.
Pour finir l'analyse vibratoire et le formalisme matriciel associé est présenté et appliqué à des systèmes à deux degrés de libertés.
Des exercices de mises en pratiques sont réalisés entre chaque notions pour appliquer les formules et méthodes introduites dans le cours.

Cours : 26h00
TP : 8h00
ENTREPRISE INDUSTRIELLE DU FUTUR 3 Bases de la Robotisation

Comprendre la cinématique/mouvement et l'utilisation des cellules robotisées à l'ECAM
Comprendre l'apprentissage des points sur un logiciel dédié et sur les robots de l'ECAM

Cours : 2h00
TD : 2h00
TP : 4h00
Economie Circulaire et Environnement

TD : 4h00
Maintenance 1

- Introduction & définition du système FMD : Fiabilité, Maintenabilité et Disponibilité des équipements de production,
- Etude des systèmes FMD réparables : indicateurs, méthodes de caractérisation, lois de fiabilité : étude des modèles
Exponentiel & Weibull,
- Application à la gestion des pièces de rechange,
- Etude de cas.

Cours : 4h00
TD : 6h00
Méthodologie de Robotisation

Réalisation d'un pré-diagnostic contenant 5 facteurs influents. TP1 réalisé sur un équipement du Gene Haas Center avec l'étude de 2 typologies de robots du GHC.
Economique avec calcul du ROI
Organisationnel avec l'impact sur les flux
Humain et social avec notamment la formation
Maintenance suite à l'intégration de nouvelles techniques
Qualité avec l'objectif du zéro défaut

Réalisation d'un diagnostic comprenant 6 parties. TP2 réalisé sur un équipement du Gene Haas Center avec l'étude de 2 typologies de robots du GHC.
Prise d'information
Mode opératoire détaillé
Analyse du temps de cycle
Solution de principe et choix cellule robotisée
Résumé du projet de robotisation du poste de soudage
Bilan


Réalisation d'un cahier des charges destiné à la consultation des intégrateurs

Cours : 2h00
TP : 8h00
Supply Chain : Fresh Connection

The Fresh Connection" est un jeu exercice de simulation en ligne du management de la chaine logistique d'une entreprise en difficulté. The Fresh Connection est donc un véritable simulateur dans lequel le Board d'une entreprise et confronté à une situation difficile et doit y remédier. Un véritable Challenge!
Organisée en comité de direction, les membres de l'équipe élaborent une stratégie pour maximiser la rentabilité de leur entreprise et satisfaire leurs clients.
Le jeu est organisé en 6 rounds répartis sur 3 séances de 4 heures. La difficulté est croissante avec de plus en plus de paramètres à intégrer et un environnement de plus en plus contraint.
Gestion des approvisionnements et des stocks (Stocks de sécurité, tailles de lots, ...)
Gestion de la production et des opérations (Charges & Capacité, Lancement ,Ordonnancement, investissements machines, Lean Manufacturing,...)
Gestion des clients (Ventes) Niveau de service délais de livraisons, Niveau de service qualité produit.
Gestion des fournisseurs (Achats)

Cours : 4h00
TP : 12h00
ENERGETIQUE 3 4 Commande des machines électriques

Présentation des phénomènes physiques en jeu dans les semi-conducteurs (jonction PN et effet MOS). Description des composants de base de l'électronique de puissance (Diode, Thyristor, MOSFET, IGBT).
Etude des circuits de bases de l'électronique de puissance : Hacheurs (Buck, Boost, Buck-Boost), Redresseurs et Onduleurs monophasés et triphasés.
Présentation de la méthode par largeur d'impulsion via une analogie visuelle.
Rappel des modèles de la machine à courant continu et de ses caractéristiques (Couple-courant et Vitesse-tension). Présentation des convertisseurs de puissance en fonction du type de réseau (hacheurs depuis du continu et redresseurs depuis de l'alternatif) et du quadrant de fonctionnement (bidirectionnalité du convertisseur en tension et/ou en courant).
Rappels sur la machine asynchrone. Présentation des deux types de commandes permises par un variateur de fréquence (scalaire et vectorielle). Démonstration du maintien des performances de la machine à vitesse variable dans les deux modes avec explications des limites à hautes et très basses fréquences.
Travaux dirigés :
Etude complète d'une machine synchrone autopilotée par un onduleur à thyristor
Etude complète d'une machine asynchrone pilotée en commande scalaire
Dimensionnement d'une installation autonome en électricité contenant un groupe électrogène (Génératrice synchrone) et des panneaux photovoltaïques.

Cours : 8h00
TD : 4h00
TP : 4h00
Transferts thermiques

Les apports théoriques se font au travers de cours magistraux et d'exercices d'application qui portent sur les aspects suivants :
- Conduction : loi de Fourier, établissement de l'équation générale de la conduction de la chaleur, résolution en régime permanent et transitoire, introduction de la notion de résistance thermique.
- Convection : loi de Newton, nombres adimensionnels et corrélations utilisés en transfert convectif.
- Rayonnement : étude des corps noirs et des corps gris, loi de Stefan-Boltzmann, réseau thermique équivalent pour traiter les problèmes de rayonnement.
- Application à des problèmes d'isolation, étude de transferts couplés (exemple des ailettes).
- Les échangeurs de chaleur : description des grandes familles d'échangeur, étude des méthodes de calculs associées.

Cours : 24h00
TD : 10h00
TP : 8h00
ENGAGEMENT VIE ETUDIANTE 3 ENGAGEMENT VIE ETUDIANTE

ENGAGEMENT ET RESPONSABILITE 2 0 ENGAGEMENT ET RESPONSABILITE 2

Cours : 2h00
TD : 2h00
FORMATION HUMAINE, ENTREPRENEURIALE ET LINGUISTIQUE 3 Anglais 3

2 hour lessons every week.
Consolidation of grammar and expanded vocabulary.
Strategies, techniques and practice papers to prepare for the TOEIC (lower-level groups)
Assigned presentations (individual and in groups) on a variety of themes, including international current affairs and cross-cultural elements
Students animate masterclasses where interactive elements, debates and active participation are encouraged.
Task-based practice of language appropriate for professional and social settings.
Assignments will be related to engineering or corporate related themes.

TD : 20h00
Connaissance de Soi 2

Le sens du développement personnel dans les contextes professionnels.
Exercice sur l'identification de ses valeurs.
L'apport des neurosciences et les besoins individuels et relationnels qui fondent les comportements (neurosciences, émotions, biais cognitifs).
Exercices Elément Humain, AT : les besoins fondamentaux dans les collectifs sociaux et professionnels (Inclusion, Contrôle, Ouverture).
Les 4 cadrans : établir une feuille de route relationnelle.
Identifier ses ressorts avec l'Appreciative Inquiry : se connaître et parler de soi.

TD : 8h00
Intraprenariat / Entreprenariat 2

Introduction sur les concepts marketing.
Le marketing d'un produit pour des prospects, clients, managers, investisseurs.
Réalisation d'une étude marketing et un CDC marketing.
Etablissement d'un plan de développement de l'entreprise via l'établissement du business model Canvas et d'un business plan (établissement de la carte des acteurs/clientèle/fournisseurs/canaux de distribution).

TD : 12h00
Ouverture aux mondes 3

1. Acculturation et adaptation, limites.
2. Acculturation et identité.
3. Acculturation vs. Altérité/Altération.
4. Acculturation vs. norme.

TD : 6h00
Seconde langue vivante 3

1.5 hour lessons every week.
Expanded vocabulary
Revision of grammar points
Improvement of phonological control

TD : 18h00
IMPLICATION VIE ETUDIANTE 2 IMPLICATION VIE ETUDIANTE

PROJET LEONARD 5 Projet Léonard

- Chaque équipe de projet organise son travail en autonomie et en correspondance avec un planning. Il s'agit de développer le projet selon différents temps forts :
*Lettre de mission : présente de façon précise la nature et les conditions de la mission réalisée. Au préalable, elle doit rappeler les contours du projet (objet de la mission, périmètre de la mission, délais de réalisation, moyens utilisés, confirmation des termes de la mission, etc.)
*Cahier Des Charges Marketing : permet de clarifier le besoin des futurs clients. Il contient les principaux éléments nécessaires pour comprendre le positionnement marketing du futur produit. Il mentionne également des informations relatives au délai du projet dans sa globalité depuis la demande jusqu'à la mise sur le marché. L'analyse de la concurrence est également présentée.
*Cahier Des Charges Fonctionnel : formalise un besoin, en détaillant les fonctionnalités attendues d'un produit ou d'un service ainsi que les contraintes (techniques, réglementaires, budgétaires, etc.) auxquelles il est soumis.
*Créativité & ATP : la créativité permet de faire émerger des solutions innovantes en réponse à un problème donné. L'Architecture Technique Produit constitue la transition entre la phase de créativité et la phase de planification. On passe donc des idées à des principes de solutions.
*Développement technique : il s'agit de mettre en pratique l'ensemble des connaissances acquises à l'ECAM au travers de l'étude et de la conception technique d'un projet multidisciplinaire.
*Soutenance : présentation orale du projet et de la méthodologie employée. L'analyse du besoin et l'analyse fonctionnelle sont proposées ainsi que le fonctionnement de l'équipe de projet tout au long du semestre.
*Pitch : il s'agit de convaincre un public d'investisseurs (composé par les étudiants de l'ECAM) de soutenir son projet Léonard. Chaque pitch dure 2 min maximum.
*Support de communication : il s'agit de réaliser un support de communication (affiche, bd, vidéo, article, etc.) pour convaincre un public d'investisseurs (composé par les étudiants de l'ECAM) de soutenir son projet Léonard. Les supports de communication pourront temporairement être affichés à l'ECAM.

Cours : 6h00
TD : 7h00
TP : 2h00
Projet : 68h00
NUMERIQUE 4 Bases Systèmes d'informations

- Introduction (objectifs, enjeux pour l'ingénieur)
- Historique des systèmes d'informations
- Le système d'information :
- Urbanisation et Interopérabilité (principes de l'urbanisation, critères d'interopérabilité)
- Gouvernance (différentes organisation, enjeux stratégiques, maturité du SI)
- Modélisation du SI (cartographie, BPMN)
- Les composants technologiques
- composants applicatifs (HTTP, XML, HTML, LDAP/Annuaires, Bases de données)
- Architecture Materielle (processeurs, stockage, salles systèmes)
- Architecture Logicielle (système d'exploitation, gestion des processus, gestion de la mémoire)
- Sauvegarde et Archivage (enjeux, technologies actuelles)
- Virtualisation et cloud computing (principe général)
- Offre Logicielle standard (familles de logiciels, critères de choix, modèles économiques des éditeurs)
- Sécurité du système d'information
- Politique de Securite (document, méthodes, SMSI)
- Acteurs du SI et de la PSSI (DSI, RSSI, DPO, Métiers, organismes extérieurs, géopolitique)
- Gestion des Risques (principe général, identification, méthodes de gestion du rique, contremesures)

Cours : 15h00
TD : 2h00
TP : 4h00
Bases Réseau

Le cours est constitué d'un cours magistral et de séances de TP et TD permettant la mise en pratique des concepts vus en cours.
- Introduction (objectifs du cours, compétences visées, enjeux pour l'ingénieur)
- Vocabulaire Et Historique (vocabulaire de base, historique d'évolution des réseaux, perspectives futures)
- Modèles Et Protocols (modèles ISO et DoD, normalisation, RFC, pile TCP/IP)
- Encapsulation (codage et décodage d'une trame, analyse réseau, exemples)
- Support Physique (cables, connecteurs, caractéristiques physiques, topologies, pré-câblage)
- Composants Actifs (répéteurs, commutateurs, routeurs, firewall, proxy)
- Trame Ethernet (Adresses Mac, utilisation, lien avec la couche physique, sécurité)
- Datagramme IP (structure d'un datagramme, adresse IP, masque, mise en oeuvre sous windows)
- Plan Adressage (construction d'un plan d'adressage, configuration des adresses IP, passerelles, DHCP/BootP)
- Gestion de la Pénurie des Adresses IPV4 (NAT, IPv6)
- Système DNS (fonctionnement général, architecture, TLD, diagnostic, vulnérabilités)
- ARP (principe, structure, table ARP, exemple d'utilisation dynamique, vulnérabilités)
- Routage (routage, table de routages, principe général des algorithmes de routage)
- Structure d'Internet (carte d'internet, notion de systèmes autonomes, points de peering, enjeux techniques et géopolitiques)

Cours : 8h00
TD : 2h00
TP : 4h00
Recherche Opérationnelle

Chaque séance de cours alterne une partie théorique et une application.
Plan du cours
- Graphes : définitions
- Connexité
- Cheminement sans cout
- Cheminement avec couts
- Chemins hamitoniens et heuristiques
- Problèmes de couverture
- Coloration de graphes
- Affectation
- Flot maximum
- Problématiques des grands graphes

Les séances de TD permettent de travailler en groupe sur des exercices.

Cours : 12h00
TD : 4h00
Systèmes Numériques

Architecture d'un système numérique : Environnement de développement, émulateur et simulateur, développement logiciel au niveau industriel, structure et bus. Numération, Codage, Opérations sur les nombres, Multiplexage, Opérateurs 3 états, Architecture interne d'un microprocesseur.
Mémoires numériques : Généralités, Principes physiques de stockage de l'information, Grandeurs caractéristiques, Configuration, Extensions, Notion de page mémoire, Types, Description en faisceaux, Etude de schémas.
Transmission série : Objectifs et domaines d'utilisation, structure et paramètres, normes, RS232, format et vitesse, modes de liaison, types de transmission, protocole, transmission modulée.
Langage C : Notion de projet, structure d'un fichier C, type de données, les opérateurs
Environnement de développement ARM « mbed » : Caractéristiques techniques principales, Microcontrôleur NXP LPC1768, Carte mbed LPC1768, Environnement de développement, Interfaces, Interruptions
Application : régulation de température, critères de choix, définition des interfaces, langages de programmation (C et C++), programmation.

Cours : 16h00
TD : 2h00
TP : 4h00
STAGE D'APPLICATION 3 Stage application

Au cours du stage d'application (13 à 16 semaines en fin de 1ère année), l'élève ingénieur doit s'intégrer dans une entreprise ou un laboratoire universitaire afin d'y assumer diverses missions relatives à son niveau d'études.

Stage : 455h00
TRANSITION ENERGETIQUE 2 6 Acoustique

Ondes acoustiques (équations de l'acoustique linéaire, équations de propagation, intensité et puissance acoustiques, ondes plane et sphérique), niveaux acoustiques, sources acoustiques (sources acoustiques élémentaires (monopole et dipôle) et étendues), cavités et guides d'ondes, tubes, résonateurs et filtres, métrologie acoustique (niveaux sonores, spectres acoustiques, les microphones, les mesures en laboratoire et in-situ, mesures d'une intensité et d'une puissance acoustique).

Cours : 16h00
TD : 4h00
Enjeux Energétiques

Notre dépendance aux fossiles, "toxico fossiles", 10 idées reçues sur l'énergie et le climat, Le changement climatique, aspect physique, cycle du carbone, les gaz à effet de serre et nous, quels sont les principaux gaz à effet de serre, quelle est la responsabilité de l'homme dans le surplus de CO2 , le GIEC et son rapport, les puits de carbone ne vont-ils pas devenir un jour des sources de CO2, la notion de boucle de rétroaction, Les énergies renouvelables, l'enjeu du stockage concernant le renouvelable, Le scénario NégaWatt, la comptabilité du carbone, le bilan carbone, les scénarios ADEME 2050 pour le couple énergie-climat...

Cours : 16h00
Hydraulique Industrielle

Réseaux hydrauliques (pertes de charge régulières et singulières, élévation d'altitude, conduites en parallèle et/ou en série), principe de fonctionnement des pompes rotodynamiques (généralité, constitution, courbes de charge manométrique, couplage de pompes, point de fonctionnement, vitesse spécifique, similitude, la cavitation, adaptation du point de fonctionnement), vannes (types de vannes, coefficients caractéristiques des vannes), phénomènes transitoires dans les conduites (équations généralisées des écoulements transitoires ; coups de bélier en masse et d'onde, moyens de protections).

Cours : 24h00
TD : 6h00
Production et Distribution d'électricité

Le chemin de l'électricité
- De la production à la distribution d'énergie
- Le poste de livraison HT/BT
- Le dimensionnement d'un poste HT/BT
- La compensation d'énergie réactive
L'installation BT
- Le branchement BT
- La protection contre les chocs électriques
- La mise en œuvre des schémas de liaison à la terre
- La protection des circuits
- L'appareillage
- Le dimensionnement d'une installation électrique
Les perturbations de réseau
- Mise en évidence des défaillances dans le réseau

Cours : 6h00
TP : 8h00
ADVANCED SOFTWARE & HARDWARE 2 6 Asservissements Numériques

Cours :
- Modélisation des signaux échantillonnées, la transformée en Z, équation de récurrence
- Asservissements des systèmes linéaires échantillonnés.
- L'équivalent numérique d'un correcteur PID analogique
- Correcteurs RST
- Commande avec modèle interne (commande prédictive)
- Analyse de la robustesse et des performances
-
TP :
- Régulation de température d'un aérotherme

Cours : 10h00
TD : 6h00
TP : 4h00
Data

Chaque thématique proposera un cours d'introduction
o Machine Learning : contexte, concepts mathématiques, mise en œuvre
o Modélisation : contexte, outils et diagrammes
o Business Intelligence : contexte, outils, analyse
La seconde partie du cours permettra de mettre en œuvre dans le cadre de la réalisation un projet.




Cours : 16h00
Systèmes Robotiques


- Les langages graphiques (Ladder, FBD)
- Le langage structuré
- Les communications industrielles, principaux protocoles
- Les bras robotiques

Cours : 6h00
TD : 2h00
TP : 12h00
Systèmes Embarqués et Connectés

Point de Cours IoT :

• Structure et programmation d'un IoT dans l'environnement MBED
• Exemple d'applications

TP : (3 séance de 4h) :
Un étudiant doit pouvoir tester et finaliser deux sujet dans la liste suivante:

- Récepteur de signaux GPS
- Utilisation d'une poignée Nunchuck de Nintendo
- Téléinformation ERDF et comptage d'énergie
- Lecture d'étiquettes RFID
- Scrutation d'un réseau CAN et de manipulateurs de chantier
- Traitement d'une trame de télécommande infrarouge RC5

Cours : 2h00
TP : 12h00
USINE DU FUTUR 2 6 Maintenance 2

- Introduction & définition du système FMD : Fiabilité, Maintenabilité et Disponibilité des équipements de production,
- Etude des systèmes FMD réparables : indicateurs, méthodes de caractérisation, lois de fiabilité : étude des modèles Exponentiel & Weibull,
- Application à la gestion des pièces de rechange,
- Etude de cas.

TD : 8h00
Organisation Industrielle 3

• Approfondissement et mise en application d'une méthodologie ECAM d'analyse des postes de travail & éléments de robotisation des postes de travail.
• La méthode d'Analyse des Modes de Défaillance et de leur Criticité (AMDEC) appliquée à la conception & la maintenance
• La méthode Maintenance Productive Totale (TPM)
• Les 7 principes du Management de la Qualité. Le référentiel ISO9001 et les méthodes « 8DO » et QRQC (Quick Respond Quality Control) appliquées à un cas concret.
• Une vision globale de l'entreprise industrielle afin de mettre en œuvre et de suivre dans son équipe la performance globale via des Indicateurs clés (KPI).

TD : 20h00
Serious Game 4.0

5 « équipes projet » composées chacune de 8 à 10 élèves, sont en compétition pour concevoir et mettre en œuvre l'organisation de production la plus performante pour un nouveau produit au sein d'une PMI de 60 personnes qui conçoit, fabrique et commercialise des Enceintes connectées haut de gamme.

Cours : 12h00
Projet : 40h00
Pied de tableau 1 Pied de tableau 2 Pied de interne 3 Pied de interne 4 Pied de interne 5