École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : CM · S2 · UE1 — Instrumentation, Bureautique et Qualité

  • Qualité et Contrôle

    Dans un atelier de chaudronnerie ou une entreprise de construction métallique, la qualité ne se limite pas à « faire de belles soudures » : c’est la capacité à livrer, dans les délais et au juste coût, un ouvrage conforme aux exigences du client, des normes et de la réglementation. Un garde-corps mal dimensionné, un réservoir qui fuit à l’épreuve, une charpente dont les platines ne s’alignent pas au montage coûtent cher en reprises, en retards et en réputation. Ce cours présente les méthodes de gestion de la qualité dans la production industrielle : les principes et la structure de la norme ISO 9001, la démarche Six Sigma et les outils de résolution de problèmes (Pareto, Ishikawa, 5 pourquoi, DMAIC), la maîtrise statistique des procédés (cartes de contrôle, capabilité) et enfin l’organisation du contrôle en fabrication et la conduite des audits qualité. Les exemples sont tirés d’ateliers de Niamey et de Maradi et de chantiers de charpente, de réservoirs et de tuyauteries.

    Objectifs d’apprentissage

    • Expliquer les notions de qualité, de non-qualité et de système de management de la qualité ; décrire la structure de l’ISO 9001:2015.
    • Calculer des indicateurs qualité (taux de rebut, coût de non-qualité, DPMO, niveau sigma).
    • Mettre en œuvre les outils de résolution de problèmes (Pareto, diagramme d’Ishikawa, 5 pourquoi, QQOQCP, DMAIC).
    • Construire et interpréter une carte de contrôle X̄-R et une carte p ; calculer les indices de capabilité Cp et Cpk.
    • Organiser le contrôle en fabrication et préparer, conduire et conclure un audit qualité interne.

    Prérequis

    Statistique descriptive de S1 (moyenne, écart-type, loi normale), lecture de plans et notions de tolérances.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Qualité et système de management ISO 9001
    2. Leçon 2 — Six Sigma et outils de résolution de problèmes
    3. Leçon 3 — Maîtrise statistique des procédés (SPC)
    4. Leçon 4 — Contrôle qualité en fabrication et audits qualité

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP, 10 h de TPE ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (quiz, études de cas de TD, mini-rapport d’analyse Pareto/Ishikawa sur un défaut d’atelier) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • NF EN ISO 9000:2015 et NF EN ISO 9001:2015, Systèmes de management de la qualité, AFNOR/ISO.
    • NF EN ISO 19011:2018, Lignes directrices pour l’audit des systèmes de management, AFNOR/ISO.
    • D. C. Montgomery, Introduction to Statistical Quality Control, Wiley.
    • M. Pillet, Appliquer la maîtrise statistique des procédés (MSP/SPC), Éditions d’Organisation / Eyrolles.
    • M. Harry et R. Schroeder, Six Sigma, Doubleday, 2000.

  • Instrumentation

    Ce cours initie les futurs techniciens supérieurs en chaudronnerie et construction métallique aux techniques de mesure industrielle et au fonctionnement des capteurs. Un ouvrage métallique ne se conçoit pas seulement : il s’éprouve, se surveille et s’exploite. Le chaudronnier qui réalise l’épreuve hydraulique d’un réservoir de gasoil, le monteur qui règle la précontrainte d’un boulon HR, le technicien qui met en service une tuyauterie vapeur dans une huilerie de Maradi ou qui surveille le niveau d’un château d’eau à Niamey, tous lisent des instruments et doivent savoir ce que vaut la valeur affichée. Le cours présente la chaîne de mesure, les caractéristiques métrologiques des capteurs (étendue, sensibilité, précision, classe, temps de réponse), puis les principaux capteurs industriels : pression, débit, température, niveau, force, poids, couple, déplacement, vitesse et accélération, et enfin le conditionnement du signal (pont de Wheatstone, amplification, boucle 4-20 mA, conversion analogique-numérique).

    Objectifs d’apprentissage

    • Définir le vocabulaire de base de la métrologie (mesurande, erreur, incertitude, étalonnage) et estimer l’incertitude d’une mesure simple.
    • Décrire la constitution d’une chaîne de mesure et interpréter les caractéristiques d’un capteur figurant sur une fiche technique.
    • Expliquer le principe physique des capteurs de pression, débit, température et niveau et choisir un capteur adapté à une application donnée.
    • Exploiter les capteurs de force, de déplacement, de vitesse et d’accélération utilisés en fabrication, en montage et en maintenance.
    • Calculer la conversion d’un signal normalisé (4-20 mA, mV/V, résolution d’un convertisseur) en grandeur physique.

    Prérequis

    Physique de base (pression, force, énergie, électricité : loi d’Ohm), mathématiques de S1 (fonctions affines, racine carrée, statistique descriptive).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Mesure, chaîne de mesure et caractéristiques des capteurs
    2. Leçon 2 — Capteurs de pression et de débit
    3. Leçon 3 — Capteurs de température et de niveau
    4. Leçon 4 — Capteurs de force, de déplacement, de vitesse et d’accélération ; conditionnement du signal

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de cours magistral (CM), 10 h de travaux dirigés (TD), 0 h de TP, 10 h de travail personnel de l’étudiant (TPE) ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (quiz en ligne, exercices de TD, petit dossier de choix de capteur) et examen terminal écrit comportant des exercices chiffrés.

    Bibliographie

    • G. Asch et collaborateurs, Les capteurs en instrumentation industrielle, Dunod.
    • J. Fraden, Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, Springer.
    • B. G. Lipták (dir.), Instrument Engineers’ Handbook, vol. 1 « Process Measurement and Analysis », CRC Press.
    • JCGM 200, Vocabulaire international de métrologie (VIM) et JCGM 100, Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM), BIPM.

  • Bureautique et Internet

    Le technicien supérieur en chaudronnerie et construction métallique passe une part croissante de son temps devant un ordinateur : il classe les plans d’une affaire, rédige un rapport de contrôle ou un compte rendu de chantier, établit un devis de fourniture de profilés, calcule un débit de tôles, prépare une présentation pour un client et échange par courriel avec un fournisseur d’acier ou un bureau de contrôle. Ce cours vise la maîtrise pratique du système d’exploitation Microsoft Windows, des logiciels de bureautique (Word, Excel, PowerPoint) et des services d’Internet (web et courrier électronique), avec des exercices guidés tirés de la vie d’un atelier ou d’un bureau d’études à Niamey. La répartition suit la maquette : Windows (6 h), Word (8 h), Excel (8 h), PowerPoint et autres logiciels (4 h), Internet et services (4 h). Les exercices peuvent être réalisés sur toute version récente de Microsoft 365 ou d’Office ; les équivalents libres (LibreOffice Writer et Calc) conviennent également, avec des menus légèrement différents.

    Objectifs d’apprentissage

    • Utiliser Windows avec efficacité : explorateur de fichiers, arborescence, nommage, sauvegarde et sécurité de base.
    • Produire avec Word un document professionnel structuré (styles, numérotation, tableaux, table des matières, en-têtes, export PDF).
    • Construire avec Excel un tableau de calcul fiable (formules, références relatives et absolues, fonctions usuelles, mise en forme, graphiques).
    • Concevoir une présentation PowerPoint claire et sobre.
    • Rechercher efficacement l’information sur le web, communiquer par courriel de manière professionnelle et se protéger des menaces courantes.

    Prérequis

    Informatique générale de S1 (notions de matériel, clavier, souris).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Système d’exploitation Windows et gestion des fichiers
    2. Leçon 2 — Traitement de texte Microsoft Word : documents et rapports techniques
    3. Leçon 3 — Tableur Microsoft Excel : calculs, devis et graphiques
    4. Leçon 4 — PowerPoint, réseau Internet et services (courrier électronique et web)

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD (sur poste), 0 h de TP, 10 h de TPE ; 2 crédits. Évaluation : contrôle continu (quiz, fichiers rendus : rapport Word, devis Excel, présentation PowerPoint) et examen terminal pratique ou écrit.

    Bibliographie

    • Microsoft, Aide et formation Microsoft 365 (Word, Excel, PowerPoint, Windows), support.microsoft.com.
    • Collection « Les guides de formation » / « Référence bureautique », Éditions ENI (Word, Excel, PowerPoint, Windows), éditions récentes.
    • G. Harvey, Excel pour les Nuls, Éditions First.
    • A. Tanenbaum et D. Wetherall, Réseaux, Pearson.
    • ANSSI, Guide d’hygiène informatique, www.ssi.gouv.fr.