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Ministère de l’Economie, des Finances et de l’Emploi

ECOLE SUPERIEURE DE METROLOGIE

PROGRAMMES DE FORMATION

Année scolaire 2008-2009

Promotion 2009

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Organisation de la formation et programme pédagogique :

RESUME DE LA FORMATION

Objectifs généraux

y Prendre en charge les préoccupations métrologiques des Industriels (détermination des

incertitudes de mesure et respect des tolérances, …) aussi bien en Conception qu’en Production y Concevoir un système de Mesure y Optimiser le choix d’un Instrument de Mesure au regard de spécifications techniques Les enseignements sont orientés autour de trois disciplines complémentaires et concourrant à la maîtrise du système de mesure :

Ces cours sont complétés par un volet « Sciences Humaines de l’Entreprise »

INSTRUMENTATIONQUALITE

METROLOGIE

Maîtrise du système de

mesure

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Objectifs de la thématique « Métrologie »

y Acquérir les bases scientifiques nécessaires à la détermination des incertitudes de mesure y Développer les notions d’incertitude dans différents domaines de la métrologie y Découvrir les principes généraux de la mesure dans les domaines principaux de la métrologie

(grandeurs de base du système SI et métrologie des essais physico-chimiques) y Découvrir les différentes problématiques liées à la fonction métrologie en entreprise

L’étudiant doit être capable d’évaluer une incertitude de mesure et de gérer la fonction métrologie d’une entreprise.

Objectifs de la thématique « Instrumentation »

y Rappeler les fondements de l’instrumentation et de l’électronique y Développer les différentes notions d’instrumentation utiles au métrologue y Découvrir les principaux types de capteurs

L’étudiant doit être capable d’identifier les erreurs associées aux capteurs et engendrées par le traitement de l’information.

Objectifs de la thématique « Qualité »

y Développer les principes de bases de la qualité (présentation des outils classiques et des référentiels les plus usités - notamment l’ISO 17025 utilisée par les laboratoires de métrologie)

y Développer les outils de la qualité utiles au métrologue (AMDEC, plan d’expériences, maîtrise statistique des processus, …)

L’étudiant doit être capable de mettre en place un référentiel d’accréditation dans un laboratoire.

Il doit en outre être capable de faire appel aux différents outils de la qualité pour résoudre des problématiques métrologiques et améliorer des processus de mesure et/ou de pilotage de processus industriels.

Objectifs des cours de « Sciences Humaines de l’Entreprise»

y Compléter les cours scientifiques par le volet communication et management de groupe y Développer les capacités de travail en groupe et de gestion de projet

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PROJET DE FIN D’ETUDES

Objectifs du « Projet de Fin d’Etudes »

y Placer l’élève dans une situation d’ingénieur confronté à une problématique Métrologie

L’étudiant doit être capable de résoudre une problématique à dominante Métrologie lors d’un stage de 17 semaines réalisé au sein d’une entreprise ou d’un laboratoire en faisant appel aux outils de la qualité et de la Métrologie.

MODALITES DE CONTRÔLE DE CONNAISSANCE

Le contrôle de connaissance est effectué tout au long de l’année par

• des interrogations écrites.

• des projets (au nombre de trois) comprenant :

un rapport écrit,

une soutenance orale

• des travaux pratiques avec rapport écrit.

L’attribution du diplôme requiert pour l’élève :

une moyenne générale d’au moins 12/20

aucune lacune détectée par groupe de matière (note inférieure à la moyenne moins deux écarts-types). Lorsqu’une lacune est identifiée dans un groupe de matières, la lacune matière est identifiée par une note inférieure à la moyenne moins un écart-type.

aucune note matière inférieure à 5.

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Répartition et nombre de crédits :

ESMGroupe de matières Crédits ECTS

22432

Grandeurs Mécaniques 2722213

1022225

13

222281113

15

Total : 60

Métrologie des Masses(TP) groupe de matières

REPARTITION DES CREDITS ESM

groupe de matières

Métrologie Appliquée : Métrologie Electrique(DS)Débitmétrie(DS)

Autres GrandeursMétrologie des températures(DS)Métrologie des températures(TP)

Option

Maîtrise Statistique des Processus(DS)Fiabilité (TP)

Instrumentation

Bases Electroniques de l'Instrumentation(DS)Instrumentation(TP)

Capteurs(DS)Capteurs(projet)Projet Labview

groupe de matières

groupe de matières

Métrologie Appliquée : Métrologie Dimensionnelle(TP)Tolérancement Mécanique(DS)

Matière

Métrologie Générale Traitement du résultat de mesure(DS)Traitement du résultat de mesure(projet)

Stage

Plans d'expériencesgroupe de matières

Sciences Humaines de l’Entreprise

Conduite de Projet (DS)AnglaisSport

groupe de matières

Qualité

Qualité(DS)

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SOMMAIRE DE LA FORMATION

METROLOGIE GENERALE

TRAITEMENT DES RESULTATS DE MESURE 7SYSTEME DE MANAGEMENT DE LA MESURE 8CONFERENCE DE PRESENTATION DE L’OIML 9CONFERENCE DU BUREAU DE LA METROLOGIE 10SPECIFICITES DES LABORATOIRES D’ESSAI 11ACCREDITATION D’UN LABORATOIRE 12PRESENTATION DE LA NORME ISO 5725 13PRESENTATION DU REFERENTIEL ISO 17025 14CONFERENCE HISTOIRE DE LA METROLOGIE, METROLOGIE HISTORIQUE 15

METROLOGIE APPLIQUEE METROLOGIE DES ANALYSES ET ESSAIS PHYSICO-CHIMIQUES 17METROLOGIE ELECTRIQUE 18METROLOGIE DES FORCES 19METROLOGIE DES TEMPERATURES 20DEBIMETRIE LIQUIDE et GAZEUSE 22TOLERANCEMENT MECANIQUE 23METROLOGIE DIMENSIONNELLE 24METROLOGIE DES PRESSIONS 25METROLOGIE DES MASSES 26

INSTRUMENTATION BASES ELECTRONIQUES DE L’INSTRUMENTATION 29LABVIEW 30CAPTEURS 31

QUALITE QUALITE 33FIABILITE 34AMDEC 35AUDIT DE SYSTEME, DE PROCESSUS, DE PRODUIT 36PLAN D’EXPERIENCES 37MAITRISE STATISTIQUE DES PROCESSUS 38

OPTION : METROLOGIE SCIENTIFIQUE RADIO – PHOTOMETRIE 39TEMPS/FREQUENCE 40CONCEPTS ET METHODES D’ANALYSE 41ACOUSTIQUE 42

OPTION : METROLOGIE LEGALE METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES LONGUEURS 44METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES MESURAGES STATIQUES DE VOLUME 45DEBITMETRIE LEGALE LIQUIDE et GAZ 46METROLOGIE LEGALE APPLIQUEE AU DOMAINE DES MASSES 47METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES VITESSES ET DES TEMPS 48METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DE L’ENERGIE 49

SCIENCES HUMAINES DE L’ENTREPRISE CONDUITE DE PROJET 51ANGLAIS 52SPORT 53

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METROLOGIE

GENERALE

y TRAITEMENT DES RESULTATS DE MESURE y SYSTEME DE MANAGEMENT DE LA MESURE

y CONFERENCE DE PRESENTATION DE L’OIML

y CONFERENCE DE PRESENTATION BUREAU DE METROLOGIE y SPECIFICITES DES LABORATOIRES D’ESSAI y PRESENTATION DE LA NORME ISO 5725 y ACCREDITATION D’UN LABORATOIRE y PRESENTATION ISO 17025

y CONFERENCE HISTOIRE DE LA METROLOGIE, METROLOGIE HISTORIQUE

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Méthode d'Enseignement Volume horaire

Matière : TRAITEMENT DES RESULTATS DE MESURE Enseignant(s) : M. SENELAER (EMD/ESM) Niveau : ESM ECTS Crédit : 4 DS : 2 Projet : 2 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence

Séminaire ou ateliers

Avant-Projet - travail de recherche

Autre méthode (à préciser)

56 h 00 14 h00

Equipe pédagogique : M. SENELAER est Directeur de la Formation ESM Objectifs ;

Jeter les fondements mathématiques permettant de calculer des incertitudes Programme de formation : I) Mesures – erreurs de mesure II) Traçabilité de la mesure III) Corrections – résultats de mesure IV) Analyse du résultat de mesure – incertitude V) L’outil probabiliste VI) Estimation de l’incertitude par des procédés de type A (condition de répétabilité) VII) Estimation de l’incertitude par des procédés de type A (condition de reproductibilité) VIII) Evaluation de l’incertitude de mesure par des procédés de type B IX) Recherche et évaluation des corrélations X) Expression d’un résultat de mesure directe XI) Expression d’un résultat de mesure indirecte Bibliographie : [1]* Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (en abrégé GUM) ISO – 1995 pour le texte français

Guide repris dans la norme française expérimentale XP 07-020 qui remplace la norme NF X 06-044 citée en [4] Le texte anglais « Guide to the expression of uncertainty in measerement » est daté de 1993.

[2]* Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie. International vocabulary of basic and general terms in metrology (en abrégé VIM) 2ème édition – ISO – 1993 Texte bilingue anglais / français repris dans la norme française NF X 07-001 de décembre 1994.

[3] Recueil des normes statistiques AFNOR – Edition en trois volumes

[4] NF X 06-044 Traitement des résultats de mesure – détermination de l’incertitude associée au résultat final. AFNOR – décembre 1984

[5] P. JAFFARD Initiation aux méthodes de la statistique et du calcul des probabilités. Ed. MASSON ISBN 2.225.36938.0

[6] G. SAPORTA Probabilités – analyse des données et statistique Ed. tecnnip ISBN 2.71.08.05.65.0

[7] Aide-mémoire pratique des techniques statistiques Revue de statistique appliquée – vol XXXIV – 1986 Numéro spécial

(*) Ces 2 références sont publiées par l’ISO au nom de 7 organisations internationales : BIPM, CEI, ISO, OIML, UICPA, UIPPA. Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.

Interrogation écrite Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance Autres (à préciser)

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Matière : SYSTEME DE MANAGEMENT DE LA MESURE Enseignant(s) : Francis ROUSSEL (AINF) Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




10 h 30

Equipe pédagogique : M. ROUSSEL est consultant chez SOCOTEC Objectifs :

Montrer en pratique comment se gère la métrologie dans des entreprises de différents secteurs. Ce qu’il faut faire. Ce qu’il ne faut pas faire.

Programme de formation

- Exigences Qualité en matière de métrologie (ISO 9 000, 14 000, …)

- Acceptation / refus d’un produit ou d’un essai – risques Clients et Fournisseurs (NF en ISO 14253-1)

- Etalonnage / vérification (NF X 7-001 et 07-010)

- Structure BNM/COFRAC-EAL

- Choix entre étalonnage et vérification (FD X 07-013)

- La fonction métrologique dans l’entreprise (ISO 10012)

• Mise en place de la fonction métrologique • Analyse du besoin – réception de l’équipement • Fiche de vie (FD X 07-018) • Périodicité de suivi • Sous-traitance de la métrologie • Relation client/fournisseur en métrologie (FD X 07-019) • Vérification et étalonnage • Traçabilité – raccordement métrologique • Les procédures (NF X 07-016) • Certificats d’étalonnage (NF X 07-012) • Constats de vérification (NF X 07-011) • Les logiciels métrologiques • Les audits métrologiques

Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : CONFERENCE DE PRESENTATION DE L’OIML Enseignant(s) : M. MAGANA Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




3 h 00

Equipe pédagogique : M. MAGANA est directeur de l’Organisation Internationale de la Métrologie Légale. Objectif :

Présenter aux étudiants cet organisme clé qu’est l’OIML en matière de Métrologie Légale. Programme de Formation :

LA METROLOGIE LEGALE L’IMPACT DE LA METROLOGIE DANS LA SOCIETE ROLE DE L’ETAT EN METROLOGIE CONFERENCE INTERNATIONALE DE METROLOGIE LEGALE COMITE INTERNATIONAL DE METROLOGIE LEGALE CONSEIL DE LA PRESIDENCE BUREAU INTERNATIONAL DE METROLOGIE LEGALE COMITES TECHNIQUES ET SOUS-COMITES COMITES TECHNIQUES CONSEIL DE DEVELOPPEMENT DE L’OIML SYSTEME DE CETIFICATS OIML RECOMMANDATIONS OIML APPLICABLES DANS LE SYSTEME DE CERTIFICATS

OIML CATEGORIES D’INSTRUMENTS DE MESURE COUVERTES PAR LE SYSTEME DE

CERTIFICATS OIML NOMBRE DE CERTIFICATS OIML BIML

Mode d'évaluation :


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Matière : CONFERENCE DE PRESENTATION BUREAU DE METROLOGIE Enseignant(s) : M. LAGAUTERIE Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




3 h 30

Equipe pédagogique : M. LAGAUTERIE était Ingénieur Divisionnaire de l’Industrie et des Mines et chargé de Mission auprès du Bureau de Métrologie. Objectif :

Présenter aux étudiants cet organisme clé qu’est le Bureau de la Métrologie en matière de Métrologie Légale française: Rôle de l’Etat, missions régaliennes, …

Programme de Formation : → Introduction → Définitions → Rappels Historiques → Textes réglementaires → Les organismes intervenants → Le rôle des DRIRE → La réforme de la métrologie → Le contexte européen → Le projet de directive MID → L’Audit qualité en métrologie légale → Les aspects internationaux Mode d'évaluation :


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Matière : SPECIFICITES DES LABORATOIRES D’ESSAI Enseignant(s) : M. Marc PRIEL Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




3h00

Equipe pédagogique : M. Marc PRIEL est membre du Laboratoire National d’Essais

Objectifs :

Présenter les spécificités des laboratoires d’essais Programme de Formation : Structure et organisation du Laboratoire National et des laboratoires d’essais en France. Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : ACCREDITATION D’UN LABORATOIRE Enseignant(s) : M. PECCHIOLI Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




3 h 30

Equipe pédagogique : Représentant du COFRAC.

Objectifs :

Présenter aux étudiants la manière dont se déroule une accréditation de laboratoire par le Cofrac 1. Généralités

→ Domaine d'accréditation → Exigences générales → Programmes d'accréditation → L'évaluation → L'accréditation

2. Les exigences d’accréditation

→ Les exigences techniques générales → Les exigences techniques spécifiques → Les exigences administratives

3. La procédure d’accréditation

→ Instruction préparatoire → L’évaluation technique → La phase de décision → Recours

4. La surveillance des laboratoires accrédités

→ Obligations → Sanctions → Surveillances périodiques → Renouvellements → Cycle de surveillance



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Matière : présentation de la norme ISO 5725 Enseignant(s) : Mme QUOIX Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




3h30

Equipe pédagogique : Mme QUOIX est membre du Laboratoire National d’Essais

Objectifs :

Estimer l’exactitude (justesse et fidélité) d’une méthode en cours de validation Programme de Formation : Le but de l'ISO 5725 est :

a) de donner les grandes lignes des principes généraux à comprendre lors de l'estimation de l'exactitude (justesse et fidélité) des méthodes et des résultats de mesure, et dans des applications, et d'établir des estimations pratiques des différentes mesures par l'expérience (ISO 5725-1) ;

b) de fournir une méthode de base pour l'estimation des deux mesures extrêmes de la fidélité des méthodes de mesure par l'expérience (ISO 5725-2) ;

c) de fournir une procédure pour l'obtention des mesures intermédiaires de fidélité donnant les circonstances dans lesquelles elles s'appliquent, et des méthodes pour les estimer (ISO 5725-3) ;

d) de fournir des méthodes de base pour la détermination de la justesse d'une méthode de mesure (ISO 5725-4) ;

e) de fournir des alternatives aux méthodes de base données dans l'ISO 5725-2 et l'ISO 5725-4, pour la détermination de la justesse et de la fidélité des méthodes de mesure pour utilisation dans certaines circonstances (ISO 5725-5). Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : PRESENTATION DU REFERENTIEL ISO 17025 Enseignant(s) : M. SENELAER Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




7 h 00

Equipe pédagogique :

Objectifs :

Présenter aux étudiants la norme ISO 17025 référentiel des laboratoires d’étalonnage ou d’essai.



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Matière : METROLOGIE HISTORIQUE, HISTOIRE DE LA METROLOGIE Enseignant(s) : M. HOCQUET Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




3 h 30

Equipe pédagogique : M. HOCQUET est président du Comité International de Métrologie Historique.

Objectifs :

Présenter aux étudiants l’historique et l’histoire de la métrologie.



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METROLOGIE APPLIQUEE

y METROLOGIE DES ANALYSES ET ESSAIS PHYSICO-CHIMIQUES

y METROLOGIE ELECTRIQUE

y METROLOGIE DES FORCES

y METROLOGIE DES TEMPERATURES

y DEBIMETRIE LIQUIDE-GAZEUSE

y TOLERANCEMENT MECANIQUE

y METROLOGIE DIMENSIONNELLE

y METROLOGIE DES PRESSIONS

y METROLOGIE DES MASSES

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Matière : Métrologie des Analyses et Essais Physico-Chimiques Enseignant(s) : M. CHARLET Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




6h00

Equipe pédagogique : M. CHARLET est coordinateur à la direction scientifique à la direction de la recherche du LNE Objectif :

- Sensibiliser les élèves aux mesures et méthodes d’analyse dans le domaine de la chimie. - Présenter aux élèves la méthodologie à mettre en place dans les laboratoires de chimie en terme de

métrologie. Programme de formation :

– Définir un besoin de mesure et d’analyse, les méthodes d’analyse

– La métrologie en chimie

– Les matériaux de référence certifiés

– Les essais inter-laboratoires

– Quelques éléments sur l’évaluation de l’incertitude de mesure

– La métrologie dans le domaine biomédical Mode d’évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : METROLOGIE ELECTRIQUE Enseignant(s) : M. ROUSSEL Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




16 h 00

Equipe pédagogique : M. ROUSSEL est consultant chez SOCOTEC Pré-requis : Que l’étudiant possède les connaissances de base en électricité (lois électriques et électromagnétiques), Que l’étudiant connaisse et sache appliquer la norme sur l’estimation de l’incertitude de mesure (XP X 07-020). Objectifs :

Donner aux étudiants la connaissance : • De besoins industriels en terme de mesurages électriques,

• Les différents types de mesures électriques que l’on peut rencontrer dans l’industrie, • Des principes physiques et des méthodes de mesure électrique,

• Des limites de ces méthodes, • Des équipements de mesure mis en œuvre, • Des étalons électriques pouvant être utilisés.

Les étudiants devront savoir : • Critiquer les méthodes et procédés de mesure,

• Estimer les incertitudes sur les résultats de masure obtenus. Programme de formation :

Les besoins des industriels en terme de mesurage électrique Les différentes grandeurs électriques – définitions La filiation des grandeurs électriques entres-elles La chaîne métrologique Electricité Les étalons primaires et dérivés Les procédés de mesure électrique – principes physiques Les méthodes de mesure usuelles et leur limite Les équipements de mesure électrique industriels Les sources d’incertitude TP en mesurage électrique.



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Matière : METROLOGIE DES FORCES Enseignant(s) : M. AVERLANT Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




7 h 00

Equipe pédagogique : M. AVERLANT travaille au LNE Pré-requis : Posséder des bases de l’estimation des incertitudes de mesures. Objectifs :

Appliquer les principes de la métrologie au domaine des Forces. Découvrir les instruments de Mesure des Forces.

Programme de formation :

– Les forces (concept, principes et lois physiques, unité, étalons de référence)

– Les poids morts ( forces sur un banc à poids morts, forces sur une masse, détermination de la masse, la pesanteur, correction de poussée de l’air, tableau d’incertitude d’un étalon de forces à « poids morts »)

– Chaîne de mesure de force avec capteur à jauges (constitution d’une chaîne

de mesure, capteur, câbles, ponts de mesure

– Transmission des forces (montage d’étalonnage, application des forces)

– Procédure d’étalonnage

– Incertitude des dynamomètres

– Maîtrise métrologique - exemple des pyramides

– Les couples Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : METROLOGIE DES TEMPERATURES Enseignant(s) : M. MOUSSET Niveau : ESM ECTS Crédit : 3 DS : 2 TP : 1 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00 3 h 30

Equipe pédagogique : M. MOUSSET est enseignant à l’Ecole des Mines de DOUAI Pré-requis : avoir suivi le cours de traitement des résultats de mesures Objectifs :

L’objectifs du cours est d’apprendre aux élèves à : Maîtriser les outils et les méthodes de mesure et d'étalonnage en température.

Etre capable d'effectuer des calculs d'incertitude. Programme de formation : I) Le concept de température : physique statistique, physique classique. Le cycle de Carnot. II) Le repérage des températures : Le Kelvin dans le système SI, Les thermomètres primaires, Le domaine des températures, Pourquoi une échelle de température ?. III) Les échelles de température : Bref historique, L’EIPT-68 et EPT-76. L’EIT-90, Les températures T 2000. Les évolutions des échelles de températures. IV) La chaîne métrologique.

V) La mise en place pratique des références de températures dans les laboratoires nationaux : Les points fixes de température : Définition,

Qualité métrologique et choix possibles. Les cellules thermométriques. Les enceintes thermiques associées : Les cryostats, Les bains liquides, Les fours à air, Les fours rayonnants. Les méthodes de réalisation de points fixes : Les méthodes à flux constant, Les méthodes adiabatiques. Les instruments de mesure électrique associés aux capteurs étalons. Les principales incertitudes. La situation de la métrologie française au regard.

VI) Equivalence entre les étalons des différentes nations : Les actions internationales. Les actions régionales. Les actions bilatérales. La base de données du BIPM, CMC et MRA

VII) La dissémination des références vers l’industrie. : La notion de traçabilité : Les Centres d’Etalonnage Accrédités (CETA), Les moyens et méthodes mis en œuvre dans ces centres. Les services de métrologie habilités : Les moyens et méthodes mis en œuvre dans ces services, Un exemple d’étalonnage dit par comparaison. Bilans des incertitudes.

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VIII) Les principaux capteurs de température industriels : Technologie des capteurs : Les capteurs à résistance électrique. Les capteurs à résistance métallique :

(Principes, Choix des métaux, Les thermomètres à résistance de platine industriels), Les capteurs à semi-conducteurs : (Notions sur les semi-conducteurs, Forme et fabrication des thermistances, Caractéristiques résistance - température, Avantages et inconvénients), Les couples thermoélectriques : (Les lois de la thermoélectricité, Les différents types de couples thermoélectriques, La notion de câbles de compensation et d’extension, Mise en œuvre pratique des couples thermoélectriques), Les thermomètres à dilatation de liquide : (Principe, Sensibilité et étendue de mesure, Les liquides thermométriques, Lecture des températures indiquées, Cause d’incertitude),

Gaines thermométriques : (Influence sur les mesures, Principaux éléments d’une canne thermométrique).

L’interpolation entre les points d’étalonnage : L’utilisation des polynômes d’interpolation de l’EIT-90 : - Exemple dans le domaine de températures 0°C-420°C. L’utilisation de la norme CEI-751 : - Cas du thermomètre à résistance de platine, - Cas des couples thermoélectriques. La détermination d’une relation spécifique. Problèmes généraux liés à l’étalonnage et l’utilisation des capteurs : Les influences thermiques : Les lois de la propagation de la chaleur. La notion d’équilibre thermique. Conduction, Convection,

Rayonnement. Quelques applications en thermométrie.

L’influence des champs magnétiques. L’influence des rayonnements de particules.


Interrogation écrite

Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance Autres (à préciser) : TP

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Matière : DEBIMETRIE LIQUIDE-GAZEUSE Enseignant(s) : Mme BEDIAT Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




21 h 00

Equipe pédagogique : Mme BEDIAT est responsable technique du laboratoire de débimétrie au CETIAT Objectifs :

Découvrir ce qu’est la mesure des Débits : les principes physiques fondamentaux. Connaître les principaux instruments utilisés pour réaliser la mesure et leur spécificité.

Détecter les facteurs influençant la mesure. Savoir déterminer l’incertitude associée à la mesure d’un débit.

Programme de formation

Éléments de rappel des propriétés physiques des fluides Caractéristiques des écoulements en conduite pleine Unités et symboles propres à la débitmétrie Les débitmètres à pression différentielle

– Les organes déprimogènes – Les débitmètres laminaires – Les débitmètres à flotteur

Les débitmètres massiques – Les débitmètres massiques thermiques – Les débitmètres massiques à effet Coriolis

La chaîne métrologique en débitmétrie

Les débitmètres à mesure de la vitesse – Les débitmètres à ultrasons – Les débitmètres électromagnétiques – Les turbines débitmétriques – Les compteurs volumétriques – Les débitmètres à effet Vortex

Les méthodes normalisées de mesurage du débit Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : TOLERANCEMENT MECANIQUE Enseignant(s) : M. SENELAER EMD/ESM), MORTELETTE (EMD/ESM) Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




21 h 00

Equipe pédagogique : M. SENELAER est directeur de la formation ESM, M. MORTELETTE est enseignant. Objectif :

Les spécifications géométriques et dimensionnelles sont très utilisées pour dialoguer en interne ou en externe afin d’exprimer des exigences fonctionnelles ou non. Les étudiants doivent donc être aptes à lire ou

écrire des spécifications de manière à limiter les litiges entre les interlocuteurs des entreprises. Programme de formation :

1. Généralité Approche GPS, Vocabulaire général et principes généraux 2. Déclaration de conformité Incertitude de mesure, Déclaration de conformité 3. Principe de tolérancement de base Normes de référence, Principe de l’indépendance, Exigences du maximum et du minimum matière, Erreur à ne pas commettre 4. Spécification dimensionnelle

Spécification et signification : tolérances linéaires, Exemple de mise en œuvre, Cotation dimensionnelle non prévue par la norme, Spécifications et signification : Tolérances angulaires

5. Références Normes de référence, Modèle pour un dialogue, Elément tolérancé, Elément de référence.

6. Spécification de forme Planéité, Rectitude, circularité, cylindricité, Profil d’une surface quelconque, Profil d’une ligne

quelconque. 7. Spécification d’orientation

Parallélisme, Perpendicularité, Inclinaison 8. Spécification de positionnement

Tolérance de coaxialité, Tolérance de concentricité, Tolérance de symétrie 9. Spécification de battement

Tolérance de battement circulaire (simple) radial, Tolérance de battement circulaire (simple) axial Tolérance de battement circulaire (simple) oblique, Tolérance de battement total radial Tolérance de battement total axial, Tolérance de battement total oblique.

10. Spécifications géométrique : modificateurs Tolérance projeté : symbole modificateur P, Zone commune : symbole CZ, Etat libre : Symbole F, Exigence du maximum de matière : symbole M, Exigence du minimum de matière : symbole L 11. Etats de surface

Terminologie, Représentation normalisée, Différents défauts de surface, Paramètres de caractérisation des états de surface



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Matière : METROLOGIE DIMENSIONNELLE Enseignant(s) : Mrs KWASNIK, LEBON, LEGRAND, M. JUNCAR Niveau : ESM ECTS Crédit : 3 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00 7h00 2 h 00 (*)

Equipe pédagogique : MM KWASNIK, LEBON et LEGRAND encadrent les travaux pratiques de l’EMD et de l’ESM dans le domaine du dimensionnel. M. JUNCAR est professeur à l’INM/CNAM.. Objectifs :

Donner une approche pratique de la métrologie la plus communément rencontrée dans l'industrie et notamment l'industrie mécanique. Les Travaux pratiques permettent aux étudiants de découvrir, de façon

concrète, ce qu’est la métrologie dimensionnelle. Programme de formation : Les étudiants doivent réaliser la totalité des manipulation du TP en une séance de 3 h 30. Un groupe de TP est constitué de 3 étudiants qui répartissent par eux-mêmes les tâches à effectuer.

INTITULE DU TP ENCADRANT

INSTRUMENTS DE MESURE M. LEGRAND

MACHINE A MESURER TRIDIMENSIONNELLE M.M.T. M. LEBON

PERPENDICULARITE M. KWASNIK

PLANEITE M. LEGRAND

Nota (*): En ce qui concerne le TP de M.M.T., une présentation de TP en salle est réalisée avant le démarrage des. Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.

Interrogation écrite Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance Autres (à préciser) : TP

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Matière : METROLOGIE DES PRESSIONS Enseignant(s) : MM. OTAL Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




7 h 00

Equipe pédagogique : M. OTAL est responsable du laboratoire pression au LNE. Objectifs : Acquérir des informations pratiques sur les techniques d’étalonnage et sur l’organisation des laboratoires de

métrologie des pressions. Pré-requis : Posséder des bases de l’estimation des incertitudes de mesure. Programme de formation : I) Généralités Rappels théoriques – Introduction - Définition de la pression - Définition de la pression – principes fondamentaux - Définition de la pression – unité – Vocabulaire - La mesure - Le résultat de la mesure L’instrument de mesure - L’étalonnage – II) Constitution d’une chaîne d’étalonnage - Objectifs de la mesure Classification - Etalon de référence - Etalon de transfert - Appareil de mesure - Exemple de constitution d’une chaîne d’étalonnage interne - Installation, mise en œuvre - Evaluation des performances - Traçabilité / étalonnage - Périodicité d’étalonnage - Structure de la chaîne d’étalonnage nationale BNM-COFRAC - Bureau national de métrologie - Situation en Europe III) Balance de pression – méthodes d’étalonnage et d’utilisation IV) Incertitude d’un nanomètre numérique – incertitude d’étalonnage V) Incertitude d’un capteur de pression – incertitude d’utilisation VI) Calcul de l’incertitude de mesure Listes des composants : estimation de type A - estimation de type B Répétabilité - Répétabilité, incertitude d’étalonnage - Mesure d’un signal de sortie - Effet de la température - Hystérésis, stabilité - Résidus de modélisation – Modélisation – Synthèse - Calcul de l’incertitude. Nota (*): présentation des méthodes d’étalonnage (balance manométrique, manomètre,…). Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.

Interrogation écrite Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance Autres (à préciser) :

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Matière : METROLOGIE DES MASSES Enseignant(s) : M. DYBIAK et M. ANGOTZI Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

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Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00 7 h 00

Equipe pédagogique : M. DYBIAK est enseignant à l’Ecole des Mines, M. ANGOTZI est technicien à l’Ecole des Mines Objectifs :

Acquérir des informations pratiques sur les masses et les instruments de pesage utilisés en laboratoire ou dans l’industrie. Etre sensibilisé aux grandeurs d’influence lors d’une pesée. Vérifier un instrument de

pesage. Etalonner une masse ou un instrument de pesage. Pré-requis : Avoir suivi les cours traitement des résultats de mesure, capteurs et base de l’instrumentation. Programme de formation :

Partie 1 : LA MASSE • Histoire du kilogramme - Définitions (SI) de la masse et du poids -Unités • Rappels physiques et grandeurs d’influence :

→ Gravitation - Correction de poussée d’Archimède (notion de masse apparente), masse volumique de l’air - Forces électromagnétiques.

• Constitution d’un étalon de masse de référence. • La chaîne pour la grandeur masse et niveau d’incertitudes ( BIPM, BNM, COFRAC). • Organismes de métrologie légale (OIML, Welmec). • Réglementations, publications, normes, et revues traitant de la métrologie des masses. • Constitution des masses et poids étalons (Masse conventionnelle) :

→ Documents de référence - Définitions - Valeurs nominales - Classes - Forme - Construction- Matière- Masse volumique- Etat de surface- Ajustage – Inscriptions - Présentation - Manipulation - Contamination – Nettoyage - Règles de classification.

Partie 2 : CONSTITUTION D’UN

INSTRUMENT DE PESAGE • Généralités : • Définitions- Vocabulaire- Classification- Caractéristiques métrologiques- Qualités. • Constitution d’un instruments de pesage à fonctionnement non automatique (IPNA):

→ Rappel sur les machines simples (leviers, principes de construction) - Le fléau - La balance de Roberval – La balance analytique.

→ Les chaînes de mesure modernes (principe, constitution, domaine d’utilisation, précautions d’installation, grandeurs d’influence…) : Cellules de pesée à jauges de contrainte - Cellule de pesée électromagnétique -Cellule de pesée à cordes vibrantes.

→ Constitution d’une balance poids-prix équipée d’une cellule à jauges de contraintes.

• Constitution d’un instruments de pesage à fonctionnement automatique (IPFA) :

→ Définition - Catégories d’instruments. Schémas de principe des instruments de pesage automatiques : Doseuse pondérale - Trieuses pondérales - Totalisateurs continus par addition, par intégration - Totalisateurs discontinus - De charges isolées en mouvement.

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Partie 3 : ESSAIS ET VERIFICATION

D’UN INSTRUMENT DE PESAGE • Procédure de vérification des caractéristiques métrologiques des IPFNA :

→ Classes de vérification - Erreurs maximales tolérées - Règle de choix des étalons de masses - Essais d’une balance électronique.

• Procédure de vérification des caractéristiques métrologiques des IPFA :

→ Classes de vérification – Erreurs maximales tolérées - Règle de choix des étalons de masses et de l’instrument de contrôle.

Partie 4 : ETALONNAGE DE MASSES, D’UN IPFNA • Procédure d’étalonnage d’une masse :

→ Détermination de valeur conventionnelle et de l’incertitude d’une masse - Etablissement du document d’étalonnage (règle d’arrondissage) et du constat de vérification.

• Procédure d’étalonnage d’un IPFNA : → Détermination de l’erreur et de

l’incertitude d’indication d’un IPFNA.



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INSTRUMENTATION

y BASES ELECTRONIQUES DE L’INSTRUMENTATION

y LABVIEW

y CAPTEURS

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Matière : BASES ELECTRONIQUES DE L’INSTRUMENTATION. Enseignant(s) : MME REDON (EMD), Niveau : ESM ECTS Crédit : 4 DS : 2 TP : 2 Langue utilisée : Français

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17 h 30 7 h 00

Equipe pédagogique : Mme REDON est enseignant-chercheur au département Chimie-Environnement de l’Ecole des Mines de Douai. Objectifs :

Jeter les fondements de l’instrumentation. Programme de formation :

Instrumentation I. Généralités sur la mesure II. Métrologie et Qualité III. La Chaîne de Mesure IV. Capteurs et Transmetteurs

Electronique I. Les circuits linéaires 1. Les théorèmes de base Lois de Kirchhoff, Théorème de superposition,

Théorème de Thévenin et Norton 2. Cas des dipôles non linéaires 3. Puissance en régime sinusoïdal Généralités, Incertitudes de mesures,

Influence des conditions de montage 4. Régimes transitoires et permanents Régime transitoire, Régime permanent II. Conditionneurs de capteurs passifs 1. Le potentiomètre 2. Le pont de Wheatstone III. L’amplificateur opérationnel 1. Quadripôles Généralités, Quadripôles actifs et passifs 2. A.O. en régime linéaire 3. Quelques montage simples en régime linéaire 4. Défaut de fonctionnement en régime stable Saturation, Slew-rate, Bande passante

5. L’amplificateur en régime saturé Le comparateur à hystérésis, Les triggers de

schmitt 6. L’AO non idéal Amplificateur de tension non idéal, AO non

idéal, Conséquences IV. Réponse en fréquence 1. Analyses en fréquence Spectre d’un signal, Fonction de transfert,

Filtres, Effet d’un filtre sur un signal complexe Montage intégrateurs et dérivateurs 2. Série de Fourier Résultat, Développement en termes

complexes, Spectre 3. Transformée de Fourier 4. Produit de convolution 5. Distribution de Dirac 6. Transformée de Fourier numérique V. Conclusion générale



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Matière : LABVIEW Enseignant(s) : National Instrument, MME REDON (EMD), M. DYBIAK (EMD/ESM) Niveau : ESM ECTS Crédit : 5 Langue utilisée : Français

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21 h 00 14h00 56 H 00

Equipe pédagogique : Un formateur de National Instrument; N. REDON et R.DYBIAK (EMD) pour la partie cours TD/TP. Le projet est encadré par le personnel des laboratoires de l’Ecole des Mines de Douai. Description du projet : L’ESM dispose d’une salle informatique équipée de 12 postes sur lesquels est notamment installé le logiciel LabViewtm de National Instrument. Après une formation de courte durée au Logiciel LabViewtm, les étudiants possèdent les bases pour développer des applications telles que l’acquisition de données, le pilotage d’instruments de mesure, ... C’est ensuite grâce une pédagogie par projet que les étudiants découvrent de manière plus précise l’utilisation concrète que l’on peut faire de ce logiciel en entreprise, en laboratoire, ou autre… En effet, répartis par groupe de 3 et encadrés par un enseignant-chercheur, les étudiants se voient confier des projets les mettant face à des problématiques que peuvent rencontrer les industriels. Ils doivent alors gérer leur groupe et leurs compétences de manière à atteindre, dans les délais imposés, les objectifs fixés par le tuteur. Ce projet donne lieu à la rédaction d’un rapport et à une soutenance finale Exemples de projets : Quelques exemples de projets soumis aux étudiants :

Pilotage d’un banc d’essais d’échangeurs de chaleur : acquisition de données (température, débit, pression), contrôle de paramètres de régulation, automatisation des essais.

Automatisation d’un pont d’impédance pour la mesure de la permittivité complexe de

matériaux.

Pilotage d’une machine d’injection de résine.

Réalisation d’un enregistreur des conditions d’environnement (température, pression et humidité) pour remplacer un enregistreur mécanique.



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Matière : CAPTEURS Enseignant(s) : M. LEPOUTRE Niveau : ESM ECTS Crédit : DS : 2 Projet : 2 Langue utilisée : Français

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28 h 00 10 h 30

Equipe pédagogique : M. LEPOUTRE est Professeur au CNAM Objectifs :

Découvrir les principaux types de capteurs et leur principe de fonctionnement. Programme de formation : I) Définition et propriétés générales : Capteurs actifs et passifs. Etalonnage et sensibilité. Corps d’épreuve. conditionneurs. Intégration des capteurs. Réponses périodique et impulsionnelle. II) Rappels de physique : Propagation. Réflexion. Réfraction. Absorption. Emission. Le rayonnement thermique. III) Capteurs optiques : Mesures thermiques et quantiques. Réponses spectrales. Temps de réponse. Bolomètres. Pyromètres. Photodiodes. Capteurs d’images. IV) Capteurs thermiques : Température : grandeur intensive. Température et chaleur. Echelles de température. Conduction, convection et rayonnement.

Thermistances, thermocouples, pyromètres. Problème liés aux états solides, liquides, gazeux. Cas des objets en mouvement. Miniaturisation, intégration. V) Capteurs pour les grandeurs mécaniques : Mesures électromagnétiques et capacitives. Piézoélectricité. Choix des capteurs pour la position, la déformation, la vitesse et l’accélération. capteurs de force. Ultrasons. VI) Les détecteurs de rayonnements.

- Les capteurs de températures résistifs. - Les thermocouples. - Les mesures des puissances thermiques. - Le capteur de base est le calorimètre. - Les capteurs de force. - Les capteurs de déplacement.



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QUALITE

y QUALITE

y FIABILITE

y AMDEC

y AUDIT DE SYSTEME, DE PROCESSUS, DE PRODUIT

y PLAN D’EXPERIENCES

y MAITRISE STATISTIQUE DES PROCESSUS

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Matière : QUALITE Enseignant(s) : M. CARDINAEL Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

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Travaux Pratiques

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35 h 00

Equipe pédagogique : M. CARDINAEL est enseignant-chercheur au département Informatique et automatisme de l’Ecole des Mines de Douai. Objectif :

Acquérir les notions de base pour assumer au quotidien les responsabilités qualité Comprendre les fondements et les objectifs des référentiels de la qualité et de l’Assurance de la

Qualité. Anticiper leur évolution.

Identifier les pré-requis en matière d’organisation et de mode de fonctionnement. Programme de Formation :

Vocabulaire et Concepts relatifs à la Qualité Méthode de Résolution de Problèmes et Outils Associés Qualité d’Ecoute du Client Présentation des différents référentiels ISO Etude de la norme ISO 17025 relative aux laboratoires de métrologie accrédités

Bibliographie : Gérer et assurer la qualité - Afnor Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : FIABILITE Enseignant(s) : M. MOUTON Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

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Conférence




17h30 10h30

Equipe pédagogique : M. MOUTON est enseignant à l’ISIV (Institut Supérieur Industriel de Valenciennes). Objectifs :

Présenter les principes généraux de la Fiabilité

Programme de formation : I) Historique II) Définitions - Fiabilité, Défaillance, Taux de défaillance,

Maintenabilité, Taux de remise en service, MTTF, MUT, MTTR, MDT, MTBF, D(t) Disponibilité instantanée, De Disponibilité asymptotique, Calcul de R(t)

III) Rendement global IV) Méthode de l’arbre des causes (MAC) - Objectifs, Méthode, Les portes logiques,

Classification en fonction des causes de

défaillance, principe de l’élaboration de l’arbre, Exemple d’application, Recherche des coupes minimales,

V) Méthode de l’espace des états (MEE) - Objectifs, Méthode, Application, VI) Exemple - Redondance active - Redondance active avec non information de

la panne - Redondance passive avec refus de

démarrage

Bibliographie : Sûreté de fonctionnement des systèmes industriels – Eyrolles – Alain VILLEMEUR Fiabilité des systèmes – Eyrolles – A. PAGES – M. GONDRAN Arbres de défaillances – Hermès – Nikolaos LIMNIOS Pratique de la maintenance industrielle par le coût global – Afnor Gestion – Serge FOUGEROSSE – Jacques GERMAIN Le coût global – Afnor Gestion – Claude GORMAND Normes CNOMO : E 41-50-530-N / E 41-50-720 N Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : AMDEC. Enseignant(s) : M. MOUTON Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

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Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




10 h 30

Equipe pédagogique : M. MOUTON est enseignant à l’ISIV (Institut Supérieur Industriel de Valenciennes). Objectif :

AMDEC signifie Analyse des Modes de Défaillances, de leurs effets et de leur criticité. Cette méthodologie permet de maîtriser au mieux les risques de dysfonctionnements en entreprise. Elle doit permettre aux

étudiants de diagnostiquer les problèmes des industriels puis de les résoudre par ordre de priorité. Programme de formation :

I. Place de l’AMDEC moyen de production dans les phases de développement d’un produit

II. Les différents types d’AMDEC

- AMDEC Produit-Projet - AMDEC Processus - AMDEC Moyen de production - AMDEC Produit

III. La méthode

- Préparation de l’étude (cahier des charges fonctionnels) - Analyse et évaluation des défaillances potentielles (gravité – fréquence – détection) - Le support d’analyse - Hiérarchisation des modes de défaillances potentielles - Réévaluation après action corrective - Criticité résiduelle et liste des points critiques - Exemple

Bibliographie :

Le guide de l’AMDEC machine – le Cetim L’AMDEC un atout pour les PMI – le Cetim Norme AMDEC Renault : E 41-50-720-N


Interrogation écrite Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance Autres (notation des TP)

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Matière : AUDIT DE SYSTEME, DE PROCESSUS, DE PRODUIT. Enseignant(s) : M. FALIGOT Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




10 h 30 2 h 00

Equipe pédagogique : M. SMAL est consultant à l’Institut Français du Textile. Objectifs :

Comprendre ce qu’est l’audit de système, de processus ou de produit : contexte, enjeux, méthodologie. Savoir mener un audit.

Pré-requis : avoir suivi le cours de traitement de généralités de la qualité et les référentiels de la qualité. Programme de formation :

I) Préparation (plan, etc…),

II) Elaboration du questionnaire d’audit

III) Conduite de l’audit (réunion, recueil des éléments, etc…),

IV) Rédaction du rapport,

V) Différences entre audit de système, de processus et de produit,

VI) Certification de compétences des auditeurs. Bibliographie : Gérer et assurer la qualité – Afnor. Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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.


Matière : PLAN D’EXPERIENCES. Enseignant(s) : M. SAUDEMONT Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




20 h 00

Equipe pédagogique : Mr SAUDEMONT est consultant chez GESA LENS. Objectif :

Les plans d’expériences permettent de mettre en évidence les différentes influences des facteurs agissant sur un processus. L’objectif du cours est de rendre les étudiants aptes à mener des plans d’expériences en

entreprise et ainsi aptes à améliorer des processus. Programme de formation :

I. Avant Propos II. Rappels III. La méthode expérimentale IV. Le plan d’expérience V. Présentation de la table Taguchi VI. Mise en œuvre d’un plan VII. Présentation des résultats : la modélisation VIII. Interprétation des résultats IX. Erreur expérimentale : calcul des résidus X. Influence d’un paramètre XI. Position de M. Genichi Taguchi : fonction Perte XII. Les plans-produits XIII. Les formules Taguchi XIV. Tables de Snedecor (Loi de F)



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Matière : MAITRISE STATISTIQUE DES PROCESSUS. Enseignant(s) : M. DIRIS Niveau : ESM ECTS Crédit : 2 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




17 h 30

Equipe pédagogique : M. DIRIS est enseignant-chercheur au département Informatique et automatisme de l’Ecole des Mines de Douai. Objectif : Savoir utiliser des lois statistiques simples pour maîtriser la qualité des matières premières, des produits et les processus. Apprendre une méthodologie MSP expérimentée et éprouvée afin de pouvoir construire des

plans d’échantillonnage mathématiquement rigoureux assurant le tolérances aux clients et permettant d’améliorer la connaissance des processus.

Programme de formation : a) Introduction :

La MSP et la qualité Historique Statistiques : pourquoi ? Notions de risques Définition du processus Mise en place de la MSP, Avantage Problèmes rencontrés.

b) Processus : Hiérarchisation des non-conformités Relations causes - effets Référence du processus Normalités Cartes de contrôles

c) Aptitudes et variances : Aptitudes standard et spécifique, Coefficients d’aptitude Etudes de variances.

d) Contrôles en cours : Moyennes refusables et équivalent statistique

du « Zéro défaut », Déplacement maximal acceptable de

moyenne.

e) Carte de Stewhart : Théorème central limite, Risques décisionnels, Calculs des échantillons et des limites de

contrôle Equation et courbe d’efficacité, Cartes de la dispersion.

f) Cartes EWMA et CUSUM : Risques décisionnels Calcul des échantillons et des limites de

contrôle g) Autres contrôles :

Démérites simples et démérites / EWMA, Petites séries, Contrôle d’acceptation, Fréquence d’échantillonnage.

h) Application : Etalonnage, Quantités livrées, Définition d’un lot, Indicateurs Sécurité, Qualité, etc…

Bibliographie :

Normes NF X 06 030, 06 031, 06 022, 06 033, 06 050 – AFNOR, Maîtrise des processus continus – AFNOR – A. PALSKI – R. FIORENTINO, Maîtrise statistique des processus – utilisation de cartes de contrôle (fascicule R 290) –

techniques de l’ingénieur – G Brunschwing – A. PALSKI. Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.

Interrogation écrite Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance

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OPTION METROLOGIE SCIENTIFIQUE

y RADIO – PHOTOMETRIE

y TEMPS/FREQUENCE

y CONCEPTS ET METHODES D’ANALYSE

y ACOUSTIQUE.

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Matière : RADIO - PHOTOMETRIE. Enseignant(s) : Melle RAZET Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 (pour l’option : 3 au total) Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00

Equipe pédagogique : Melle Razet est Maître de Conférence à l’institut National de Métrologie. Objectif :

Appliquer la métrologie au domaine de la Radio-Photomètrie. Contenu de la formation :

II.. RRaappppeellss Mesure des rayonnements optiques

Historique Définition du système de

grandeurs Détecteurs Radiométrie et photométrie

IIII.. RRaaddiioommééttrriiee

Rappels utiles Définition des grandeurs radiométriques

Energie rayonnante Flux énergétique Exitance énergétique Eclairement énergétique Intensité énergétique Source étendue Loi du cosinus de Lambert Surface Lambertienne Etendue géométrique d’un

faisceau Luminance énergétique

Relation entre grandeurs radiométriques

Répartition spectrale des rayonnements Rayonnements électromagnétiques

Rayonnement infrarouge Rayonnement ultraviolet

IIIIII.. PPhhoottoommééttrriiee

Définition Historique Unité La Candela Sources de références Sources de transfert Le corps noir Relation de Wien - de Rayleigh, la loi de

déplacement de Wien – la loi de Stéphan Boltzmann - de Planck - de Kirchoff

IIVV.. SSyynncchhrroottrroonn

Rayonnement UV Lampe à Tungstène

VV.. EExxeerrcciicceess



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Matière : TEMPS/FREQUENCE. Enseignant(s) : M. JUNCAR Niveau : ESM ECTS Crédit : Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00

Equipe pédagogique : M. JUNCAR est responsable du laboratoire « LONGUEUR » de l’Institut National de Métrologie. Objectif :

Présenter la mesure du temps au travers notamment de l’exemple de l’horloge à Cesium. Programme de Formation : GENERALITES

Rappels et définitions des différentes grandeurs utiles : • temps, • fréquence, • unités • …

La définition de la seconde SI Les échelles de temps les plus courantes

L’ETALON DE FREQUENCE et la seconde SI

Réalisation de la seconde Etalon de fréquence Les différents types d’horloge (pendule, quartz, césium) L’Horloge à Césium Etalonnage en Fréquence Optique Le raccordement de Fréquence Etude métrologique



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Matière : CONCEPTS ET METHODES D’ANALYSE Enseignant(s) : M. BUISINE Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 (pour l’option : 3 au total) Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence



Autre méthode (visite des laboratoires de l’UFR de physique de LILLE)

21 h 00 7h00

Equipe pédagogique : M. BUISINE appartient au Laboratoire de Thermophysique de la Matière Condensée du CNRS. Objectif : Ce cours a pour but d’étudier, sous l’aspect métrologique, quels sont les principes d’analyse et de mesures

physiques et chimiques. Programme de Formation :

I. Les méthodes d’analyse et mesures physiques et chimiques

Coefficients thermophysiques

Méthodes intensives et extensives

II. Mesures des variables physiques et chimiques

Nature des grandeurs étudiées

Perturbations des mesures – Limitations.

III. Régulation et programmation des appareils thermodynamiques

IV. Etalonnage des capteurs

Exploitations des méthodes d’analyse

Complémentarité et couplage des méthodes

Modélisation des enregistrements Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : ACOUSTIQUE. Enseignant(s) : M. LECOLLINET Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 (pour l’option : 3 au total) Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




17 h 30

Equipe pédagogique : M. LECOLLINET est responsable du laboratoire « MASSES ET GRANDEURS ASSOCIEES» de l’Institut National de Métrologie. Objectif :

Après avoir défini ce qu’est le bruit, les étudiants apprendront comment mesurer les caractéristiques relatives à celui-ci. La métrologie légale du bruit sera également abordées.

Programme de Formation : 1) Eléments d’acoustique physique.

Equation de propagation. Propagation des ondes progressives en champ libre.

Acoustique des cavités. Notion d’impédance acoustique.

2) Identification des grandeurs acoustiques et

les capteurs associés.

Mesure de la pression acoustique : les microphones, leur étalonnage (en cavité, en champ libre, en champ diffus).

Mesure du mouvement des particules. Mesure de l’intensité acoustique : les

sondes intensimétriques. Mesure des impédances acoustiques. Mesure de vitesse de la propagation. Mesure de la fréquence.

3) La mesure des bruits.

Mesure objective des bruits : sonomètres, analyseurs de signaux.

Mesure de la puissance acoustique d’une source.

Acoustique physiologique : mesure subjective des bruits : notion de gène, intelligibilité.

Mesure des bruits dans le bâtiment : acoustique architecturale, absorption, transmission.

4) L’état de la réglementation et de la

normalisation en matière de bruit. 5) Travaux dirigés



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OPTION METROLOGIE LEGALE

y METROLOGIE LEGALE : LONGUEUR

y METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES MESURAGES STATIQUES DE VOLUME

y DEBITMETRIE LEGALE

y METROLOGIE LEGALE APPLIQUEE AU DOMAINE DES MASSES

y METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES VITESSES ET DES TEMPS

y METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DE L’ENERGIE

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Matière : METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES LONGUEURS. Enseignant(s) : MM. SENELAER, KWASNIK Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 ESM : Mastère : Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence



Autre méthode (présentation laboratoire d’étalonnage)

3 h 30

Equipe pédagogique : MM. SENELAER et KAWASNIK sont expert dans le dimensionnel de l’Ecole des Mines. Objectif :

Les étudiants découvrent ce qu’est la métrologie légale appliquée au domaine des longueurs. Les étudiants sont sensibilisés aux paramètres d’influence dans ce type de mesuarage.

Programme de Formation :

1) LONGUEUR : Présentation générale • Textes réglementaires et champ d’application • Définitions : longueur nominale, repères, échelle, mesure à/ à trait/ mixte • Matériaux utilisés • Construction des instruments de mesures • Graduation et chiffraison • Longueur nominale • Inscriptions(obligatoires et non-obligatoires) • Erreurs maximales tolérées, classes de précision • Approbation de modèle, vérification primitive, contrôle statistique • Exemple d’instruments

2) Questions Réponses

3) Visite du laboratoire grande longueurs Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES MESURAGES STATIQUES DE VOLUME. Enseignant(s) : M. LAFAYSSE Niveau : ESM ECTS Crédit : Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00

Equipe pédagogique : M. LAFAYSSE est Ingénieur de l’Industrie et des Mines en DRIRE d’Aquitaine Objectif : Après une présentation générale de la métrologie légale (Présentation de la Sous-direction de la métrologie,

OIML), les étudiants découvrent ce qu’est la métrologie légale appliquée au domaine des Récipients-Mesures qui sont les instruments de mesurage de liquide les plus répandus dans les échanges

commerciaux (camions citernes, jauges, …) Programme de Formation : I. Le jaugeage des récipients-mesure

Les méthodes de jaugeage Méthodes géométriques Jaugeaga par ceinturage

Mesurage de la circonférence Corrections à apporter

Les instruments d’otique utilisés Théodolite Wild T2 Théodolite dimensionnel LADIM

Triangularisation externe Ceinturage + Théodolite 2 théodolite + STADIA

Triangularisation optique interne 2 théodolites + 1 laser + 1 STADIA 1 théodolite dimensionnel + 1

STADIA Mesurage externe ou interne par ligne de

référence optique Mesurage et calcul de fond Mesurages complémentaires Ordonnance de 1945

II. Réservoirs de stockage fixes munis

de dispositifs internes de repérages de niveaux

Arrêté du 20 juin 1996 Norme NF M08-020 Arrêté du 16 avril 1999 Arrêté du 15 novembre 1999

III. Textes généraux s’appliquant au

jaugeage

Loi de 1937 Ordonnance n°45-2405 du 18 octobre

1945 Décret n°70-791 du 2 septembre 1970 Décret n°2001-387 du 3 mai 2001 Arrêté du 31 décembre 2001 Circulaire n° 96.00.340.001.1 du 18

décembre 1996 Mode d'évaluation : en début de cours, le professeur précisera les modalités de déroulement des évaluations en précisant notamment les documents éventuellement autorisés.


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Matière : DEBITMETRIE LEGALE Enseignant(s) : M. COLLAY Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 (pour l’option : 3 au total) Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00

Equipe pédagogique : M. Collay est ingénieur en Chef des Instrument de Mesure (en Retraite) Objectif :

Les étudiants découvrent ce qu’est la métrologie légale appliquée au domaine de la débimétrie légale, métrologie légale des fluides et des gaz.

Programme de Formation : a) Réglementation Introduction Directive 2004/22/CE du 31 mars 2004 Décret n° 2001-397 du 3 mai 2001 n° 2006-447 du 12 avril 2006 Arrêté du 28 avril 2006 Revue « MESURES » n° 790 pages 42-44 b) Compteurs d’eau Moyens de vérification des compteurs d’eau Bancs d’essais à jauge volumétrique Banc d’essai par gravimétrie Station d’étalonnage des débimètres et compteurs d’eau Certificat d’une jauge de 100 litres Constat de vérification de compteurs en service Fiche technique d’un compteur d’eau c) Ensembles de mesurage de liquides autres que l’eau Certificat d’examen CE de type Vérification d’un ensemble de mesurage routier à l’aide d’une jauge étalon mobile (adéquation) Arrêté du 28 juin 2002 Schéma d’un circuit d’étalonnage de compteur d’eau par tube étalon OIML R 117 OIML R 118 d) Compteurs de gaz Etalonnage et vérification des compteurs de volume de gaz Vérification périodique des compteurs des volumes de gaz sur leur lieu d’installation.



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Matière : METROLOGIE LEGALE APPLIQUEE AU DOMAINE DU PESAGE Enseignant(s) : M. CHAUWIN Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 (pour l’option : 3 au total) Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




10h30

Equipe pédagogique : M. CHAUWIN est consultant. Objectif : Après une présentation générale de la métrologie légale (Présentation de la Sous-direction de la métrologie,

OIML), les étudiants découvrent ce qu’est la métrologie légale appliquée au domaine des masses Programme de Formation :

Quels sont les domaines réglementés et pourquoi ? La classification des instruments, définitions, … Les instruments de pesage à fonctionnement non automatique Les masses et poids étalons (définitions, classes, incertitudes, marquage,

raccordement, contrôle…) Construction et Fonctionnement des Instruments de pesage : utilisation,

caractéristiques (Erreurs maximales tolérées, sensibilité, …) Approbation de modèles CEE Vérification Primitive etc



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Matière : METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DES VITESSES ET DES TEMPS Enseignant(s) : M. VAN MARIS Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 (pour l’option : 3 au total) Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




8 h 00

Equipe pédagogique : M. VAN MARIS est ingénieur de L’Industrie et des Mines et appartient à la Section Technique A de la Sous Direction de la Métrologie. Objectif : Après une présentation générale de la métrologie légale (Présentation de la Sous-direction de la métrologie,

OIML), les étudiants découvrent ce qu’est la métrologie légale appliquée au domaine des vitesses et des temps. Pour cela trois thématiques seront développées : Cinémomètres, Taximètres et Chronotachygraphes. Programme de Formation : CINEMOMETRES → Principaux textes français applicables → ERREURS MAXIMALES TOLEREES 1. PRINCIPE → Cinémomètres à effet DOPPLER → Cinémomètres LASER → Cinémomètres d'autres technologies 2. LES DIFFERENTES CONFIGURATIONS 3. CINEMOMETRES EMBARQUES 4. LES DISPOSITIFS PHOTOGRAPHIQUES

5. LES PRINCIPAUX FABRICANTS 6. LES PRINCIPAUX UTILISATEURS 7. MOYENS ETALONS → LA BARRIERE ETALON → LE HADER → LE MHADER → LE SYSTEME ALMA 8. ETALONNAGE 9. APPROBATIONS DE MODELE et CERTIFICATS

D'EXAMEN DE TYPE

TAXIMETRES DISPOSITIONS GENERALE 1. Principes généraux → Le taxi → Définition du taximètre et grandeurs métrologiques 2. Définitions → Chute → Course → Prise en charge → Tarif horaire → Tarif kilométrique → Vitesse de changement d'entraînement → Constante k du taximètre → Coefficient caractéristique w du véhicule → Circonférence effective u (ou l) des roues → Dispositifs adaptateur et de sécurisation → Dispositif de commande → Répétiteur lumineux de tarifs 3. Fonctionnement → Principe de calcul du prix à payer → Mesure des paramètres 4. Dispositions de construction 5. Exigences métrologiques → Erreurs maximales tolérées → Conditions normales d'essai 6. Approbation de modèle

7. Le répétieur lumineux de tarifs 8. Installation du taximètre → Choix du taximètre et des dispositifs complémentaires → Positionnement des équipements dans le véhicule 9. Installateurs et réparateurs → Agréments → Moyens → Suivi et surveillance des organismes → Opération d'installation 10. Vérification primitive → Portée de la vérification primitive partielle → Portée de la vérification après installation → Acteurs de la vérification primitive 11. Vérification périodique → Portée de la vérification périodique → Sanction → Acteurs de la vérification périodique 12. Les fraudes → L'emplacement du taximètre → L'utilisation du taximètre → Retrait du répétiteur lumineux → Le faux taxi → L'installation modifié → Les dispositifs supplémentaires

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CHRONOTACHYGRAPHES → CONTEXTE FRANÇAIS → Principaux textes applicables : → Actions réglementées → Erreurs maximales tolérées 1. LES CHRONOTACHYGRAPHES → PRINCIPE → SCHEMA DE PRINCIPE → PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

- Le sous-ensemble "montre" - Le sous-ensemble "vitesse" - Le sous-ensemble "odomètre" - Le sous-ensemble "temps chauffeur" - Le sous-ensemble "correcteur"

→ ENREGISTREMENTS → DIFFERENTS SYSTEMES DE CORRECTION → INSTALLATION DU CHRONOTACHYGRAPHE → LISTE DES FABRICANTS D'APPAREILS

→ PRINCIPALES MARQUES DE DISQUES POUR CHRONOTACHYGRAPHE

→ PRINCIPAUX UTILISATEURS → CENTRES AGREES EN France → PARC D'APPAREILS 2. MODALITES DE CONTROLE ET MOYENS

ETALONS UTILISES → MODALITES DE CONTRÔLE → VARIATEURS DE VITESSE → BANCS D'ESSAI DES INSTALLATIONS → ORGANISMES AGREES 3. PERSPECTIVES D'EVOLUTION 4. HOMOLOGATION CEE DES

CHRONOTACHYGRAPHES ET DES FEUILLES D'ENREGISTREMENT

→ MARQUE D'HOMOLOGATION → ESSAIS D'HOMOLOGATION



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Matière : METROLOGIE LEGALE DANS LE DOMAINE DE L’ENERGIE. Enseignant(s) : M. LEROY Niveau : ESM ECTS Crédit : 0 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




14 h 00

Equipe pédagogique : M. LEROY était Ingénieur de L’industrie et des Mines et appartient à la section Technique B de la Sous-Direction de la Métrologie. Objectif :

Les étudiants découvrent ce qu’est la métrologie légale appliquée au domaine des compteurs électriques. L’aspect « Compteur d’Energie thermique » ne sera pas vu.

Programme de Formation : compteurs d’énergie électrique

Textes réglementaires

Définitions utiles

Prescriptions techniques relatives aux compteurs

Prescriptions électriques,

Indications devant figurer sur les compteurs

Prescriptions métrologiques

Erreurs maximales tolérées

Conditions et grandeurs d’influence

Effet de fortes surintensités, variation de l’erreur due à l’échauffement propre

Directive Instrument de Mesure

Approbation de modèle CEE

Procédure

Examen

Points de mesure

Vérification primitive CEE

Essais de réception

Nature et conditions des essais de réception

Exécution des essais de réception

Vérification par échantillonnage

Réparation, modification, surveillance par la DRIRE

Le LCIE

Exemples de compteurs



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Sciences Humaines de l’Entreprise y CONDUITE DE PROJET

y ANGLAIS

y SPORT

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Matière : CONDUITE DE PROJET. Enseignant(s) : M. WOJKIEWICZ Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 Langue utilisée : Français

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Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

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21 h 00

Equipe pédagogique : M. WOJKIEWICZ est consultant-formateur chez TMF. Objectifs : La conduite de projet implique de bien identifier les éléments importants de ce projet. Autrement dit, quelles

sont les bonnes questions à se poser pour mener un projet à bien. Cette démarche passera par l’appropriation d’une méthodologie rigoureuse permettant d’avancer étape par étape en s’assurant, à chaque

fois, de la cohérence des résultats obtenus avec la finalité du projet. Elle intègrera aussi tous les aspects d’un projet : techniques, humains et ceux liés à l’environnement. Mais conduire un projet intègre également

l’aspect humain, lié aux membres de l’équipe projet. Ce séminaire a donc pour objectif de permettre aux participants de :

- Bien comprendre une méthodologie de conduite de projet - En maîtriser les principaux outils

- Maîtriser l’intégration de l’aspect humain Programme de Formation : I. Conduite de projet et comportement

humain • Présentation et passage du test MBTI • Résultats individuels et personnalité du

groupe II. La finalité du projet • Sa raison d’être • Les enjeux • Les résultats attendus III. Les acteurs • les acteurs directs et leurs enjeux • les acteurs d’influence et leurs enjeux • l’implication de ces différents acteurs

IV. Les objectifs • Quels sont les changements entraînés par le

projet ? • Les indicateurs de résultats (dans cette

partie sont vus les aspects économiques et

financiers : budget, retour sur investissement, …)

• Les indicateurs d’avancement V. Le pilotage du projet • les instances de pilotage • les modalités de pilotage et de contrôle • les réajustements du projet VI. Le plan d’action • le déroulement du projet (dans cette partie

peuvent être abordés le diagramme de GANNT ou le PERT

• comment équilibrer sa charge de travail ? • les « goulots d’étranglement » VII. Les scénarios • le scénario idéal et le scénario catastrophe • quels sont les risques du projet ? • les actions « préventives »



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Matière : ANGLAIS Enseignant(s) : M. BOTTINEAU Code : Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




28h00

Equipe pédagogique :

Objectif :

Permettre aux étudiants de passer le TOEIC et/ou le TOEFL


Interrogation écrite Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance Autres (TOEIC à blanc)

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Matière : SPORT Enseignant(s) : (suivant sport) Code : Niveau : ESM ECTS Crédit : 1 Langue utilisée : Français

Cours

Travaux Dirigés

Travaux Pratiques

Conférence




Tous les jeudis après-midi

Equipe pédagogique : Professeurs de sport suivant activité choisie par l’élève, responsable Maxime HARDOUIN Ecole des Mines Objectif : Permettre le développement de la personne et les contacts avec l’ensemble des élèves de l’Ecole des Mines


Interrogation écrite Interrogation orale Avant-projet avec soutenance orale sans soutenance Rapport écrit avec soutenance orale sans soutenance Autres (assiduité, comportement)

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