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PROGRAMME DES ÉTUDES 3 e année du Cycle Ingénieur Contrat de professionnalisaon École Naonale Supérieure de Chimie de Lille Année 2017-2018 École Naonale Supérieure de Chimie de Lille Cité Scienfique Bât. C7 Avenue Mendeleïev CS 90108 59652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX

PROGRAMME DES ÉTUDES - Ecole Nationale … · Volume horaire : 50h C, 13h TD . ... L’ARN et la transcription des gènes, ... cellule procaryote et eucaryote, « codon usage »)

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PROGRAMME DES ÉTUDES3e année du Cycle Ingénieur

Contrat de professionnalisation

École Nationale Supérieure de Chimie de Lille

Année 2017-2018

École Nationale Supérieure de Chimie de Lille Cité Scientifique Bât. C7 Avenue MendeleïevCS 9010859652 VILLENEUVE D’ASCQ CEDEX

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Table des matières

3e année - Semestre 9 ............................................................................................................................. 3

Axe d’approfondissement : « Chimie et Procédés Durables pour l’Industrie » ...................................... 5

Unité d’Enseignement : Chimie de la biomasse et chimie verte ......................................................... 6

Unité d’Enseignement : Procédés propres ........................................................................................ 10

Unité d’Enseignement : Environnement ........................................................................................... 16

Unité d’Enseignement : Mission en Entreprise ................................................................................. 19

Axe d’approfondissement : « Chimie de Formulation » ....................................................................... 21

Unité d’Enseignement : Physicochimie de la formulation et systèmes dispersés ............................ 22

Unité d’Enseignement : Méthodologie pour la formulation et revêtements ................................... 26

Unité d’Enseignement : Génie des procédés de la formulation ....................................................... 30

Unité d’Enseignement : Mission en Entreprise ................................................................................. 35

Axe d’approfondissement : « Optimisation et Fiabilité des Matériaux » ............................................. 37

Unité d’Enseignement : Comportement des matériaux ................................................................... 38

Unité d’Enseignement : Les "solutions matériaux" ........................................................................... 41

Unité d’Enseignement : Méthodes d'analyses .................................................................................. 46

Unité d’Enseignement : Mission en Entreprise ................................................................................. 49

Tronc commun ...................................................................................................................................... 51

Unité d’Enseignement : Langues ....................................................................................................... 52

Unité d’Enseignement : Qualité, Hygiène et Sécurité ....................................................................... 55

Unité d’Enseignement : Économie, Gestion ...................................................................................... 59

Unité d’Enseignement : Entreprise ................................................................................................... 61

3e année - Semestre 10 ......................................................................................................................... 68

Unité d’Enseignement : Activité en Entreprise ................................................................................. 69

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3e année - Semestre 9 Personnalisation de votre parcours : 3 axes d’approfondissement

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Le tronc commun

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Axe d’approfondissement : « Chimie et Procédés Durables pour l’Industrie »

Responsable de l’axe Chimie et Procédés Durables pour l’Industrie :

Prof. Sophie DUQUESNE École Nationale Supérieure de Chimie de Lille, avenue Mendeleïev, 59650 Villeneuve-d'Ascq (France) Bureau : bâtiment C7, bureau 2 E-mail : [email protected] Téléphone professionnel : +33 (0) 320 33 72 36

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Unité d’Enseignement : Chimie de la biomasse et chimie verte

Objectifs : L’objectif principal de cette unité d’enseignement est de présenter une vue d’ensemble des différentes transformations chimiques applicables aux (macro)molécules biosourcées pour obtenir des matériaux polymères ou autres molécules fonctionnelles d’intérêts, ainsi que différents moyens utilisés pour produire de l’énergie issue de ressources renouvelables.

Le point de vue industriel concernant à la fois l’aspect développement et production sert de fil conducteur, dans le but d’améliorer les procédés selon les principes de la chimie verte.

Pédagogie :

Supports : Polycopiés de cours +documents donnés pendant les séances Cours Power Point, Tirage papier distribué (avec encart libre pour notes des apprenants) Volume horaire : 52h Cours Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

Après avoir vu en seconde année les grands procédés industriels pour la production d’énergie ainsi que le concept de bioraffinerie, l’apprenant qui aura validé cette unité d’enseignement aura acquis une vision large, complète et actualisée des grands types de transformations, catalytiques ou non, mises en œuvre ou envisagées à l’échelle industrielle pour la production d’énergie, de matériaux, ou de molécules fonctionnelles à partir des biomasses dans le respect des règles de la chimie verte énoncées.

Compétences acquises :

Après ce cours, l’apprenant sera à même de porter un jugement critique vis-à-vis des performances et limitations de procédés industriels existant et de proposer des orientations souhaitables dans le cadre d’un développement durable.

Code UE : 9.1.A Chimie de la biomasse et chimie verte Code Aurion : Responsable de l’UE : LEBEUF Raphaël Nombres d’ECTS : 4

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Organisation :

Module 1 : Chimie verte : outils et stratégies de synthèses industrielles, 12h

Intervenant : LEBEUF Raphaël

Evaluation : examen écrit (1 h)

Plan du module :

- Introduction : principes de la chimie verte - Chapitre 1 : principe n°5 « Limitation des déchets chimiques et recyclage » : la chimie

supportée. Exemple avec des réactifs supportés non recyclables (ex phosphonium pour Wittig) ou recyclables (ex : oxydation de Corey) ou de catalyseurs supportés (ex : métathèse, oxydation TEMPO). Application en flux continu (principe n° 11).

- Chapitre 2 : principe n°6 « Activation des réactions autres que par chauffage conventionnel » : la chimie microonde, mode d’action et exemples en synthèse. Notions de sonochimie (utilisation des ultrasons).

- Chapitre 3 : principe n°7 « utiliser des matières premières renouvelables »: exemple de la chimie du saccharose et de molécules plateformes comme l’isosorbide et l’acide succinique.

- Chapitre 4 : principe n°2 « économie d’atome » et principe 8 « éviter les groupements temporaires » : Evolution de synthèses industrielles de molécules de base (oxyde de propylène, caprolactame, dimethylisosorbide) et à haute valeur ajoutée (ibuprofène, sitagliptine, mandipropamide)

Module 2 : Chimie des macromolécules naturelles et biosourcées, 20h

Intervenant : WOISEL Patrice

Evaluation : Exposé sur un thème scientifique impliquant les matériaux polymères biosourcés Plan du module :

- Plastiques pétrosourcés vs plastiques agrosourcés: avantages/désavantages (séance vidéo commentée)

- Plastiques agrosourcés (définitions, historique, les différentes classes) - Les principales agro-ressources (amidons, celluloses, lignines, disponibilité, prix) - Amidon: structures, composition, propriétés thermomécaniques, relation structures-

propriétés - Plastification et formulation de l'amidon - Modification chimique de l'amidon - Produits commerciaux à base d'amidon et les acteurs industriels de la filière - Cellulose: procédés pour obtenir de la cellulose régénérée, structure, composition chimique,

propriétés thermomécaniques - Modification chimique de la cellulose et applications - Étude d'un synthon biosourcé : l'isosorbide (obtention, structures, propriétés chimiques et

physicochimiques) - Développement de matériaux polymères à base d'isosorbide

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- Exposés des étudiants sur un thème scientifique en rapport avec les matériaux polymères biosourcés (ex : Les matériaux biosourcés dans l’industrie automobile, Matériaux agrosourcés: politique et actions nationales/européennes)

Module 3 : Bioénergies, 20h

Intervenants : VIRGINIE Mirella, KHODAKOV Andreï, ORDOMSKY Vitaly

Evaluation : examen écrit de 2h (1h15 partie I et 45 min partie II)

Plan du module :

Les deux axes abordés concerneront :

Partie I : La Gazéification de la biomasse pour la production et la valorisation du gaz de synthèse 14h - Le principe de la gazéification, la chimie de la gazéification, les caractéristiques de la biomasse

pour la gazéification (contenu de l'énergie et de la densité, la teneur en humidité), les sous-produits formés (poussières et le goudron), les systèmes de gazéification (gazogènes à lit fixe, à lit fluidisé, à écoulement entraînées, plasmatiques

- Les techniques de purification du gaz de synthèse (lié à la composition de la matière première, lié au processus de production)

- La transformation du gaz de synthèse (production de méthane, méthanol, la production de combustibles liquides, la synthèse Fischer-Tropsch)

- Exemples de technologies existantes de gazéification de la biomasse (Rentech, gazéificateur Gussing, EON-SNG, processus UCG etc ...)

Partie II : Les voies de valorisation du biogaz à partir de déchets, de la biomasse résiduelle 6h - La composition du biogaz (la composition de la matière première, le processus de production) - Les utilisations énergétiques du gaz (production de chaleur, systèmes de cogénération,

injection dans le réseau de gaz naturel, carburant bio-méthane pour véhicules) - L’épuration du biogaz (adsorption, l'épuration de l'eau, l'adsorption physique, l'adsorption

chimique, technologie des membranes, élimination du sulfure d'hydrogène, des siloxanes, de l'azote, de l'ammoniac)

- Les considérations environnementales

Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Chimie Physique au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Génie Chimique au semestre 5, 6, 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie organique au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Catalyse au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Procédés et bioprocédés au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie moléculaire et macromoléculaire au semestre 8

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Bibliographie

- Les biocarburants, D Ballerini, Editions Technip, 2006, France - Methods and Reagents for Green Chemistry: An Introduction, A. Perosa, F. Zecchini, John

Wiley & Sons, 2007 - Green Chemistry in the Pharmaceutical Industry, P.J. Dunn, A. Wells, M.T. Williams, John Wiley

& Sons, 2010 - références bibliographiques données en cours

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Unité d’Enseignement : Procédés propres

Objectifs :

L’Unité d’Enseignement permet au travers de différents champs d’application de former les apprenants à la connaissance et à l’utilisation de procédés plus propres sur la base d’outils comme la microbiologie, les biotechnologies, l’intensification des procédés et la plasturgie verte.

Pédagogie :

Supports : Polycopiés de cours +documents donnés pendant les séances Cours Power Point, Tirage papier distribué (avec encart libre pour notes des apprenants) Volume horaire : 50h C, 13h TD Langue : Français (partie Biotechnologies Blanches : Anglais)

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- initiation des apprenants aux procédés d'élaboration de polymères et de matériaux composites répondant aux critères de développement durable ainsi qu'aux procédés de recyclage

- connaissance des équipements commerciaux pour l’intensification des procédés et les équipements de criblage à haut débit.

Compétences acquises :

- Maîtriser les bases de la microbiologie d’un point de vue qualitatif et quantitatif (nature des microorganismes, conditions de développement, cinétique de croissance, métabolisme)

- Etre capable de mettre au point et développer un produit industriel d’origine microbiologique (sélection des microorganismes, optimisation de la croissance, production en bioréacteurs, formulation)

- Etre capable comparer les performances de équipements et de proposer des méthodes d’intensification des procédés

Code UE : 9.2.A Procédés propres Code Aurion : Responsable de l’UE : DUJARDIN Christophe Nombres d’ECTS : 4

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Organisation :

Module 1 : Bioprocédés

Intervenants : LECOUTURIER Didier, COUTTE François

Evaluation : Examen écrit sans document (2h)

Plan du module :

Le cours est réalisé sous forme d’exposés « ex cathedra » accompagnés lorsque cela est possible d’applications sous forme d’exercices

Partie 1 : Bioprocédés microbiens (LECOUTURIER Didier)

L’objectif du cours est de définir les principes de culture des microorganismes en bioréacteur en termes de bilan et de cinétique. Les paramètres permettant la mise en œuvre et le suivi des fermentations seront abordés ainsi que les différents modes de conduite. - Culture microbienne et bilan massique : Conditions de culture, Mise au point d’un milieu de culture, Approche qualitative, quantitative, technologique et économique, Bilan massique et équation stœchiométrique. - Croissance microbienne : Cinétique de croissance, Paramètres qui influencent le taux de croissance, Concentration en substrat, Température, pH, Modélisation des cultures en mode batch, fed-batch et continu. - Production en Bioréacteurs : Les bioréacteurs, Les capteurs, Contrôle des paramètres de fermentation, Le transfert d’oxygène, La montée en volume. Partie 2 : Ingénierie Génétique (COUTTE François)

Les objectifs du cours sont de maitriser les bases de la biologie moléculaire et de la génétique microbienne afin d’être capable de comprendre et de mettre en œuvre des stratégies de génie génétique pour la production de molécules d’intérêt Génétique bactérienne : L’ADN et la réplication, L’ARN et la transcription des gènes, Les protéines et la traduction, Les mécanismes de régulation de l’expression des gènes - Métabolisme microbien et génie métabolique : Les voies métaboliques centrales, Les fermentations, Le génie métabolique, La régulation du métabolisme - Génie génétique : Transformation, transduction, conjugaison. Les enzymes de restriction, Le clonage, Les technique d’interruption de gêne, La mutagénèse, Le séquençage de l’ADN, La PCR, La PCR quantitative Exemples de bioproduction et de leur optimisation : Levures, Antibiotiques, Enzymes, Biopesticides, Biosurfactants

Module 2 : Biotechnologies blanches

Intervenant : VAN BOGAERT Inge

Evaluation : examen écrit

Plan du module :

- Introduction sur la biotechnologie blanche : historique, définition, microorganismes, exemples, évaluer la performance, scale-up

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- Acides organiques : principe général, importance du cycle de Krebs, quelles sont les acides organiques d’origine microbien le plus important et comment sont-ils produit ?

- Succinate : importance et potentiel, application, modes de production microbien, biochimie, les entreprises et leur stratégies, (optionnel : les différences entre un cellule procaryote et eucaryote, « codon usage »)

- Acide lactique : importance et application, modes de production microbien, biochimie, les entreprises et leurs stratégies, downstream processing, PLA

- Acide citrique : importance et application, modes de production microbien, biochimie, les entreprises et leurs stratégies, downstream processing

- Les Acides aminés : quoi, intro sur leur valeur et volume commercial, applications dans la nourriture et alimentation, importance de la biotechnologie blanche

- Acide glutamique : importance et application, mode de production microbien, biochimie, façon de production, downstream processing

- L-Lysine : importance et application, mode de production microbien, biochimie, - L-phénylalanine (et l'aspartame) : importance et application, mode de production

microbien, biochimie - Intermezzo sur les édulcorants

- L-thréonine : importance et application, mode de production microbien, biochimie - L-tryptophane : importance et application, mode de production microbien, biochimie

- Les Alcools : - Ethanol

- Contexte économique : applications, volume, géographie, politique - Mode de production microbien : Saccharomyces cerevisiae, Zymomonas

mobilis, comparaison, info sur S. cerevisiae et son importance - Biochimie - Bioéthanol de seconde génération : quoi, les difficultés et les solutions,

« strain engineering », entreprises - C4-alcools : intro

- 1-Butanol: application, production par ABE fermentation (Clostridium), S. cerevisiae, E. coli

- Isobutanol : application, production, biochimie, entreprises - 1,4-butanediol : application, production, biochimie, entreprises, « metabolic

engineering » - 1,3 propanediol : application, production, biochimie, synthèse microbien à départ de

glycérol, synthèse microbien à départ de glucose, « strain engineering » - Les Biosurfactants

- Surfactants et biosurfactant : applications, volume, importance de la chimie durable - Types de biosurfactants : lipopeptides, glycolipides, etc. discussion - Exemple: sophorolipids

- Intro : structure, caractéristiques, production microbien, biochimie - Obtenir des molécules nouvelles : application des substrats spéciaux, « strain

engineering », évaluation des molécules nouvelles

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Module 3 : Génie des réacteurs – Réacteurs du futur

Intervenant : DUJARDIN Christophe

Evaluation : Examen écrit avec documents de cours (1h30)

Plan du module :

Chapitre 1 – Introduction à l’intensification des procédés I) Définition et principes de l’intensification des procédés II) Equipements d’intensification des procédés III) Amélioration des transferts de chaleur et de matière IV) Autres méthodes

Chapitre 2 – Méthodologie pour choisir un équipement ou une technologie en Intensification des procédés

I) Méthodologie pour rationaliser l’approche de PI II) Stratégies III) Utilisation des matrices IV) Utilisation pratique de l’outil de décision V) Eléments de comparaison des temps caractéristiques

Chapitre 3 – Réacteurs microstructurés I) Gamme de réacteurs/mélangeurs microstructurés II) Fabrication des objets microstructurés

Chapitre 4 – Outils de tests à haut débit Réacteurs High Throughput Experiments I) Outils de préparation de solides II) Réacteurs de criblage catalytique III) Outils de caractérisation de solides IV) Exemple

Module 4 : Simulation numérique des procédés

Intervenant : MOREL Bertrand

Evaluation : au cours du TD, à partir des exercices pratiques

Plan du module :

Rappel des apports de la modélisation dans les problèmes multiphysique et en particulier dans le cas des réacteurs chimiques Modélisation par différences finies, volumes finis et éléments finis

Principales étapes de la modélisation : de la définition du problème, la construction géométrique, les conditions limites, le maillage, les solveurs et le post processing

Exercice de modélisation d’un écoulement simple laminaire puis turbulent Couplage température Navier Stockes

Etude de géométries plus complexes.

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Module 5 : Plasturgie verte

Intervenante : DUQUESNE Sophie

Evaluation : Etude de cas – Rapport

Plan du module :

PREMIERE PARTIE : RECYCLAGE DES MATERIAUX PLASTIQUES ET COMPOSITES (ENVIRON 6H)

CHAPITRE 1. INTRODUCTION – ETAT DES LIEUX SUR LE RECYCLAGE EN FRANCE ET EN EUROPE (REGLEMENTATION, CHIFFRE CLES ETC…) :

- Chiffre clés - Réglementation - Problématique : Pourquoi recycler les matériaux en fin de vie ?

CHAPITRE 2. LES DIFFERENTES TECHNIQUES DE TRI :

- Les méthodes de tri mécanique (Crible, Trommel etc..) - Les séparatrices aérauliques - La classification hydraulique - Séparateur électrostatique et triboélectrique - Les méthodes de tri découlant d’une détection

CHAPITRE 3. LES PROCEDES DE RECYCLAGE CHIMIQUE :

- La pyrolyse - La solvolyse : glycolyse, hydrolyse, méthanolyse, ammonolyse - L’extrusion réactive

CHAPITRE 4. LES PROCEDES DE RECYCLAGE MECANIQUE :

- Recyclage monomatière vs. multimatière - La dégradation des polymères et les remèdes à la dégradation - Les mélanges de polymères - Exemples de valorisation : filière automobile

CHAPITRE 5. LES PROCEDES DE RECYCLAGE DES MATERIAUX COMPOSITES :

- Valorisation thermique des composites (incinération, thermolyse) - Valorisation matière (recyclage chimique, broyage-micronisation) - Valorisation mixte (co-combustion en cimenterie, traitement thermique en four à lit fluidisé,

pyrolyse à haute température) DEUXIEME PARTIE : PLASTURGIE DES MATERIAUX BIOSOURCES CHAPITRE 1. INTRODUCTION

- Les grandes classes de polymères bio-sourcés et leur mise en œuvre - Particularités liées à la mise en œuvre des matériaux bio-sourcés

CHAPITRE 2. TECHNIQUES DE TRANSFORMATION APPLIQUEES AUX POLYMERES BIOSOURCES

- Matériaux à base amylacés - Matériaux issus de protéines amylacés - Filière des polyhydroxyalkanoates

CHAPITRE 3. PROCEDES D’ELABORATION DE COMPOSITES BIOSOURCES

- Procédés d’élaboration des fibres naturelles

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- Utilisation des fibres naturelles dans les matériaux et composites - Procédés à faibles empruntes énergétiques et environnementales

TROISIEME PARTIE : PLASTURGIE DES MATERIAUX BIOSOURCES

CHAPITRE 1. EXTRUSION REACTIVE

- Rappel sur le procédé d’extrusion - Principe fondamentaux en extrusion réactive - Avantages et Inconvénients de l’extrusion réactive - Etude de cas

CHAPITRE 2. EXTRUSION ASSISTEE FLUIDES

- Rappel sur les fluides supercritiques - Principe fondamentaux en extrusion assistée fluide - Avantages et Inconvénients de l’extrusion assistée fluide - Etude de cas

Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Chimie Physique au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Génie Chimique au semestre 5, 6, 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Développement Durable au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Formulation au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Procédés et bioprocédés au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Polymères au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie moléculaire et macromoléculaire au semestre 8

Bibliographie

- Microbiologie, Prescott ; Microbiologie Industrielle, Leveaux ; Techniques de l’ingénieur - Caroline Baillie; Green Composites: Polymer Composites and the Environment, CRC Press

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Unité d’Enseignement : Environnement

Objectifs :

Maîtriser les émissions de polluants industriels vers l’extérieur (atmosphère, eau, sol…) pour améliorer la qualité de l’environnement est un enjeu incontournable pour le monde industriel. Les objectifs de réduction des polluants industriels étant de plus en plus difficiles à atteindre, il est indispensable de développement de nouveaux procédés de traitement ou de nouvelles approches. Cette unité d’enseignement vise donc à présenter les modes de remédiation les plus adaptés mais également les développements récents pouvant être mis en œuvre pour le traitement de l’air chargée en polluants, des eaux (urbaines et industrielles), des sols et également des déchets industriels (application aux métaux et terres rares).

Pédagogie :

L’unité d’Enseignement est organisée autour de 4 modules qui abordent chacun un type de polluants (effluents gazeux, eau, sol et métaux et terres rares) Supports : Polycopiés de cours +documents donnés pendant les séances Volume horaire : 50 h C Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

Connaissances utiles sur la pollution (impacts, aspects réglementaires, rôle des différents acteurs etc.)

Connaissances fondamentales les procédés de remédiation de la pollution et de valorisation des déchets issus de l’industrie

Compétences acquises :

Réalisation d’études techniques en remédiation de la pollution Compétences additionnelles et transversales : capacités d’analyses, capacités rédactionnelles Type d’activité auquel cette UE prépare et secteur d’activité

Cette UE permettra à l’apprenant d’intégrer des bureaux d'études en environnement, des organismes publics, filières industrielles de gestion et de traitement des déchets, de sites et sols pollués, de l’eau ou encore des effluents gazeux.

Code UE : 9.3.A Environnement Code Aurion : Responsable de l’UE : DUQUESNE Sophie Nombres d’ECTS : 4

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Organisation :

Module 1 : Traitement des effluents gazeux

Intervenants : LAMONIER Jean-François, PONCHEL Anne

Evaluation : examen 2h

Plan du module :

- Sources et impacts des polluants principaux à l’échelle locale, régionale et planétaire - Moyens mis en place pour lutter contre la pollution atmosphérique - Présentation des différents procédés conduisant à la destruction du polluant ou à sa valorisation - Application au traitement des NOx, N2O, SOx, COV et poussières (Technologies actuelles, en émergence ou innovantes / Recherche) - Captage, Stockage et Valorisation du CO2 Module 2 : Traitement de l’eau

Intervenants : Justine CRIQUET, Baghdad OUDDANE, Jean-Philippe KARPINSKI, Olivier WABLE

Evaluations : Examen écrit (2h)

Plan du module :

- L'eau brute - L'eau industrielle - L'eau potable - Traitement des eaux résiduaires urbaines et industrielles - Gestion des déchets résiduaires Module 3 : Traitement des sols

Intervenante : Catherine RAFIN

Evaluation : Examen écrit (2h)

Plan du module :

- Politique nationale en matière de sites et sols pollués - Objectifs de réhabilitation d’un site pollué; - Techniques de réhabilitation : méthodes physiques, thermiques, chimiques et biologiques - Etude de cas Module 4 : Extraction des métaux et terres rares

Intervenant : MOREL Bertrand

Evaluation : A partir d’une étude cas (publication scientifique), examen de 1h sur le procédé décrit

Plan du module :

- Définition des métaux stratégiques

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- Etude des critères permettant le recyclage industriel des métaux - Définitions (empreinte matière, énergétique, etc…) - Recyclage du cuivre - Recyclage de l’Aluminium, - Recyclage des métaux précieux - Procédés pyrométallurgiques - Procédés hydrométallurgiques

Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Chimie Physique au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie Analytique au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Génie Chimique au semestre 5, 6, 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Procédés et bioprocédés au semestre 8

Bibliographie

- Traitement des pollutions industrielles – Emilian Koller - Dunod/L'Usine Nouvelle (2009) - Les COV dans l’environnement – Pierre Le Cloirec - Tec & Doc, Lavoisier, Paris (1998) - Traitement des fumées - Pierre Le Cloirec – Techniques de l’Ingénieur (2006) - Analyse et traitement physicochimique des rejets atmosphériques industriels – M. Popescou

et Coll - Tec & Doc, Lavoisier, Paris (1998) - La réduction des émissions de composés organiques volatils dans l’industrie - Guide et Cahier

Techniques, Ademe, Angers (1998) - Memento technique de l’eau – Degremont ; Corrosion des métaux et alliages – Beranger et

Mazille ; Heat echanger fouling – Muller Steinhagen ; L’épuration biologique des eaux – Edeline; Bactéries et environnement - Pelmont

- Guide des analyses en analyse pédologique, Denis Baize, ed Quae, 2000 - Les éléments traces métalliques, approche fonctionnelle et spatiale, Denis Baize, ed Quae,

2002 - Stratégie de remédiation des sols pollués, Jean Louis Morel

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Unité d’Enseignement : Mission en Entreprise

Objectifs :

L’apprenant réalise une mission en entreprise où il met en application à la fois ses connaissances et compétences dans le cadre professionnel du contrat de professionnalisation. Le thème de la mission peut être en rapport avec les Unités d’Enseignement de l’Axe d’approfondissement.

Pédagogie :

Volume horaire : jours en entreprise sur la période septembre-février Langue : Français et/ou Anglais en fonction du sujet et de l’encadrant

Connaissances et compétences acquises

Connaissances acquises :

- Connaissances spécifiques au sujet abordé

Compétences acquises :

- Capacité à mettre en œuvre une démarche afin d’analyser en profondeur une problématique – capacité de synthèse de résultats

- Management de projet (Gérer les échéances liées à un projet, élaborer un planning, évaluer le temps à consacrer aux différentes tâches)

- Capacité à s’insérer dans une équipe industrielle (utiliser des outils d’organisation du travail en groupe adaptés, prendre en compte les compétences de chacun, gérer les éventuels désaccords et conflits)

- Utiliser les outils bureautiques de manière adéquate afin de communiquer par écrit et oralement un sujet de recherche scientifique

Code UE : 9.4.A’ Mission en Entreprise Code Aurion : Responsable de l’UE : VAN DUYSEN Jean-Claude Nombres d’ECTS : 3

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Organisation

Module 1 : Mission en entreprise

Intervenants : Tuteur industriel et tuteur académique

Evaluation : La mission en entreprise fait l’objet d’un suivi régulier et d’une soutenance avec une évaluation par un jury.

L’apprenant effectue dans le cadre du contrat de professionnalisation une mission en entreprise. Les tuteurs industriel et académique assurent un suivi personnalisé qu’ils formalisent dans un cahier de suivi. Ce document doit permettre de suivre l’avancée du travail de l’apprenant dans chacun des domaines visés. L’apprenant prend connaissance en concertation avec le tuteur de la planification et l’organisation du parcours de professionnalisation et des activités et comportements attendus au sein de l’entreprise. L’intégration de l’apprenant à l’environnement professionnel et l’acquisition de compétences professionnelles en situation de travail sont suivies régulièrement lors de réunion de suivi de l’apprenant. La progression dans ses missions en autoévaluation de l’apprenant permet de préparer ces réunions de suivi.

Afin d’assurer le bon développement du parcours de professionnalisation, la mission en entreprise est ponctuée d’évaluations intermédiaires et finales.

Prérequis

- Connaissance solide en chimie (validation des semestres S5 à S8)

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Axe d’approfondissement : « Chimie de Formulation »

Responsable de l’axe Chimie de Formulation :

Prof. Jean-Marie AUBRY École Nationale Supérieure de Chimie de Lille, Avenue Mendeleïev, 59650 Villeneuve-d'Ascq (France) Bureau : Bâtiment C6, bureau 11 E-mail : [email protected] Téléphone professionnel : +33 (0) 320 33 63 64 et +33 (0) 6 07 60 64 29

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Unité d’Enseignement : Physicochimie de la formulation et systèmes dispersés

Objectifs pédagogiques :

Le cours se propose de faire acquérir aux étudiants les outils conceptuels nécessaires à la maîtrise de la chimie et de la physico-chimie des tensioactifs ainsi qu’à l’élaboration et à la compréhension des systèmes dispersés liquides/gaz (mousses) et liquides/liquides (microémulsions et émulsions).

La partie pratique se fixe les objectifs suivants :

- Savoir utiliser différents appareils utilisés dans l’industrie pour caractériser les formulations liquides : Tensiomètres, Granulométrie laser, Zétamètre. - Analyser avec un regard critique les données physico-chimiques mesurées avec ces appareils (Concentration micellaire critique, taille des particules, variation de la lumière rétrodiffusée, …). - Savoir corréler les propriétés physico-chimiques des produits formulés avec leurs propriétés fonctionnelles (aspect, viscosité, stabilité, …)

Pédagogie :

Support : Polycopié de cours à trous devant être complété par l’apprenant pendant les séances et polycopié de TP avec feuilles réponses à rendre en fin de séance Volume horaire : 46h Cours Langue : Français

Connaissances et Compétences acquises :

A l’issue de l’enseignement, l’étudiant est capable de :

- Connaître les principaux paramètres gouvernant la stabilité des systèmes dispersés - Formuler une microémulsion de morphologie donnée (H/E, E/H ou bicontinue) - Mettre une huile en émulsion en maîtrisant sa structure et sa stabilité

Organisation :

Module 1 : Colloïdes (Physicochimie et applications industrielles)

Intervenant : Prof J.M. AUBRY

Evaluation : Examen écrit Plan du module :

Chapitre 1 : Typologie et caractérisation des colloïdes

Code UE : 9.1.B’ Physicochimie de la formulation et systèmes dispersés Code Aurion : Responsable de l’UE : AUBRY Jean-Marie Nombres d’ECTS : 5

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1. Stabilité des colloïdes par répulsion électrostatique (théorie DLVO) 2. Stabilité des colloïdes par répulsion stérique 3. Méthodes de préparation et évolution des colloïdes lyophiles et lyophobes

Chapitre 2 : Propriétés des colloïdes et conséquences en formulation

1. Propriétés optiques des colloïdes (diffusion de la lumière, effet Tyndall, Théorie de Mie) 2. Applications de la diffusion de la lumière en formulation (pigments blancs et charges) 3. Propriétés cinétiques des colloïdes :

Mouvement Brownien, équation d’Einstein et relation avec le coefficient de diffusion Mesure des coefficients de diffusion et ultracentrifugation

4. Propriétés électriques de colloïdes : Origine des charges de surface, adsorption ionique et double couche électrique Théorie électrocinétique (Domaines de validité des modèles de Hückel et de Smoluchowski) Microélectrophorèse en veine liquide (Zétamétrie)

Module 2 : Tensioactifs (Physicochimie et propriétés fonctionnelles)

Intervenant : Prof J.M. Aubry

Evaluation : Examen écrit

Plan du module :

1. Chimie des tensioactifs pétro- et agro-sourcés Origine des chaînes hydrophobes et des têtes hydrophiles Influence de la longueur de chaîne et de la ramification sur la CMC et la température de Krafft

2. Elaboration et analyse critique des diagrammes de phase des tensioactifs 3. Relation entre les propriétés physicochimiques et les propriétés fonctionnelles des

tensioactifs Propriétés mouillantes, émulsifiantes, détergentes, moussantes des tensioactifs

4. Critères de choix d’un tensioactif pour obtenir l’effet recherché

Module 3 : Microémulsions (Formulation par la méthode HLD)

Intervenant : Dr J.F. ONTIVEROS

Evaluation : Examen écrit

Plan du module :

1. Introduction. a) Surfactifs b) Microémulsions : Généralités, historique, applications

2. Comportement des phases des systèmes Surfactif/Eau/Huile à l’équilibre a) Influence de la nature du tensioactif. b) Variables de formulation c) Diagramme des phases

3. Formulation des systèmes S/H/E

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a) HLB Griffin b) R de Winsor c) Température d’inversion de phases (Shinoda)

4. Equation HLD : Influence des variables de formulation sur le comportement des phases des systèmes T/H/E a) Balayage de formulation b) Formulation « optimale » c) Surfactifs ioniques vs. non ioniques d) Détermination des paramètres de l’équation du HLD.

5. Quantification de l’hydrophobie d’une huile : Concept du nombre de carbones de l’alcane équivalent (EACN)

6. Influence des mélanges des tensioactifs dans le comportement des phases. Comportement idéal. Mélanges complexes. Ségrégation à l’interface.

7. Applications spécifiques : Solubilisation des parfums et Récupération Améliore du pétrole. Module 4 : Emulsions (Formulation, modes de préparation et caractérisation)

Intervenant : Dr C. PIERLOT

Evaluation : Examen écrit 1h

Plan du module :

1. Réaction de formation d’une émulsion 2. Microémulsion et Emulsions 3. Réaction de déstabilisation d’une émulsion

Représentation schématique, Crémage/Sédimentation, Mûrissement d’Ostwald, Floculation, Coalescence

4. Tension superficielle / interfaciale Force. Travail. Surface minimum Pièce d’Aluminium sur l’eau Loi de Jurin. Effet Marangoni. Loi de Laplace

5. Physicochimie des émulsifiants Abaissement de la tension interfaciale Elasticité du film interfacial Courbure spontanée Critère de choix des tensioactifs (HLB Griffin, Méthode du HLB, Diagramme de Fish-Type de

Winsor, L’approche HLD) 6. Stratégie pour la formulation d’émulsions

Méthode HLB Modes opératoires par inversion de phase (Détection, Conductivité électrolytique Protocole d’émulsification standard Modes opératoires par inversion de phase (Inversion transitionnelle, Inversion

catastrophique)

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Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Formulation au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Spécialités chimiques au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Elaboration des formulations au semestre 8

Bibliographie

- Rosen, M. J. Surfactants and interfacial phenomena. (Wiley-Interscience, 2004). - Salager, J.-L., Antón, R. E., Anderez, J. M. & Aubry, J.-M. Formulation des micro-émulsions par

la méthode HLD. Encyclopédie Tech. Ingén. Vol Génie Procédés 157 (2001). - Lindman, B., & Friberg, S. E. Microemulsions—a historical overview. Handbook of

microemulsion science and technology. Basel, New York: Dekker, 1-12. (1999) - Anton, R., Salager, J.-L. & Aubry, J.-M. Formulation des Emulsions par la Méthode du HLD. Ed

Tech. Ing. (2001).

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Unité d’Enseignement : Méthodologie pour la formulation et revêtements

Objectifs : - Donner les bases nécessaires pour concevoir, et analyser : a) des plans d'expériences de mélanges classiques. b) des plans d'expériences avancés (matrice sur mesure, construction par algorithme d'échanges). - Savoir utiliser une méthode d'analyse statistique classique : l'analyse en composantes principales (ACP). - Donner les bases nécessaires pour comprendre et concevoir des formulations de peintures (aqueuses ou solvantées, acryliques, alkydes, époxydes, …) - Savoir caractériser et préparer des peintures et vernis rencontrés dans les industries de formulation (Température Minimale de Formation de Film (MFFT), analyses thermogravimétriques, rhéologiques). - Connaître et comprendre les modes d’action des différents agents rhéologiques organiques et minéraux utilisés en formulation.

Pédagogie :

Plans d'expériences de mélanges : Polycopié de cours, cours sur power point Plans d'expériences avancés et analyse en composante principale : Polycopié de cours, cours sur power point Agents rhéologiques : Polycopié de cours, cours sur power point Formulation des peintures et vernis : Polycopié de cours, cours sur power point Polymères en formulation - Polycopié et expérimentation :

Volume horaire : 31h Cours, 5h TD Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- Utilisation de plans d'expériences de mélanges classiques et avancés - Analyse de formulation de peinture (calcul d’extrait sec, de concentration pigmentaire volumique) - Analyse de profils rhéologiques de peintures, mesure de MFFT - Connaissances des épaississants et gélifiants utilisés en formulation

Compétences acquises :

- Savoir appliquer et exploiter des plans d'expériences de mélanges classiques et avancés - Savoir modifier des formulations de peintures (modification du coût, de la brillance de l’opacité, …) - Sélectionner les matières actives et les additifs de formulation nécessaires pour modifier la rhéologie de différents produits formulés

Code UE : 9.2.B’ Méthodologie pour la formulation et revêtements Code Aurion : Responsable de l’UE : PIERLOT Christel Nombres d’ECTS : 3

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- Comprendre les mécanismes physico-chimiques intervenant lors de l’épaississement et la gélification - Expliquer l’influence des interactions polymère-tensioactif et l’effet de la salinité dans la viscosité de leurs solutions aqueuses - Savoir obtenir une courbe d’écoulement d’une peinture (choix du mobile, du protocole) - Maîtriser les principaux outils de caractérisation de revêtements

Organisation

Module 1 : Plans d'expérience de mélanges :

Intervenant : PIERLOT Christel

Evaluation : remise d'un rapport (15 pages) et présentation orale (20 min) sur un projet d'optimisation de recettes culinaires (mousses au chocolat, chamallows, nougat, …) par la méthode des plans d'expériences (classiques ou de mélanges)

Plan du module :

1- Introduction 2- Détail de la démarche 3- Réseaux Simplex de Scheffé 4- Réseaux Simplex de Scheffé CENTRES (centroïdes) 5- Matrices axiales 6- Mélanges avec contraintes Module 2 : Plans d'expérience avancés et analyse en composantes principales

Intervenant : PIERLOT Christel

Evaluation : Examen en salle informatique (durée 1h) en utilisant 2 logiciels (plans d'expériences et ACP)

Plan du module :

- Cours (5h) : 1- Plans d'expériences avancés - Matrices avec facteurs à plus de 3 niveaux - Matrices sur mesure, avec contraintes, construction par algorithme d'échanges 2- Analyse en composantes principales

TD (5h) : 1- En salle Réalisation de plans d'expériences avec contraintes (optimisation d'un cocktail par évaluation sensorielle) 2- Sur ordinateur - Utilisation de logiciels (plans d'expériences et ACP) - Traitement des données issues de l'optimisation d'un cocktail, et de diverses situations rencontrées en formulation

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Module 3 : Agents rhéologiques

Intervenant : ONTIVEROS Fermin

Evaluation : examen écrit (durée 1h) (sans document)

Plan du module :

1- Importance des agents rhéologiques dans la formulation 2- Rhéologie des émulsions 3- Les polymères (Epaississement, Gélification réversible et irréversible) 4- Autres agents rhéologiques : tensioactifs, interaction tensioactif-sel, minéraux 5- Mélanges polymères-tensioactifs Module 4 : Formulation des peintures et vernis

Intervenant : PIERLOT Christel

Evaluation : examen écrit (durée 1h) (sans document)

Plan du module :

1- Les résines : Polyesters, Alkydes, Polyuréthanes, Epoxydes 2- Mécanisme de séchage du film de peinture 3- Les pigments (organiques et minéraux) 4- Formulation des peintures 5- Discussion de formules d'orientation 6- Exercices : Calcul d'extrait sec, de concentration pigmentaire volumique

Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Formation, métiers, Humanités au semestre 5 et semestre 6

- Validation de l’Unité d’enseignement Chimie organique et spectroscopie au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie organique et macromoléculaire au semestre 6 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie organique au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Polymères au semestre 8

Bibliographie

- Techniques de l'ingénieur : Planification d’expériences en formulation, Didier MATHIEU, Roger PHAN-TAN-LUU, J2241, (2001)

- Techniques de l'Ingénieur : Analyse des données ou statistique exploratoire multidimensionnelle, Philippe BESSE, Alain BACCINI, AF620 (2011)

- Techniques de l'Ingénieur : Formulation des polymères synthétiques en cosmétique, Bernard LE NEINDRE, Patrick CANCOUËT, J 2 190 (2011)

- Carraghénanes : agents gélifiants, épaississants et stabilisants + Carraghénanes : agents gélifiants, épaississants et stabilisants, Jaime ZAMORANO, F 5 080 (2006)

- Mesure de la viscosité, Viscosimètres et rhéomètres, Dominique DUPUIS, R 2 351 (2008)

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- Techniques de l'ingénieur : Formulation des peintures - Physico-chimie et matières pulvérulentes, Jean-Claude LAOUT, J2270 (2005)

- Imeson, A. (Ed.). (2011). Food stabilisers, thickeners and gelling agents. John Wiley & Sons - Braun, D. D., & Rosen, M. R. (2013). Rheology Modifiers Handbook: Practical Use and

Application. Elsevier

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Unité d’Enseignement : Génie des procédés de la formulation

Objectifs :

L’unité d’enseignement traite du génie des procédés de la formulation appliquée aux mélanges liquides et aux solides divisés. La maîtrise des paramètres permettant de caractériser chaque type de mélange est abordée lors des différents modules. L’apprenant doit mieux appréhender le choix des outils à sélectionner afin d’obtenir des informations locales sur un procédé de mélange de liquides ou de solides. L’apprenant saura comment bâtir une corrélation prédictive permettant de maîtriser une variable d'intérêt résultant d'un procédé discontinu (batch) ou d’extrapoler. L’apprenant aura des exemples lui permettant de voir l'intérêt croissant de la technologie des solides divisés dans l'industrie, non seulement pour l’optimisation des procédés dans lesquels ils entrent en jeu, mais également pour l’optimisation et la maîtrise de leur technologie d’élaboration. Cette technologie intervient dans un grand nombre de productions industrielles (chimie, cosmétique, métallurgie, peinture, environnement, agroalimentaire...).

Pédagogie :

Rhéologie des fluides complexes : Polycopié et Powerpoint Génie des mélanges : Polycopié et Powerpoint Technologies des poudres : polycopié du powerpoint Conférences (détergents, cosmétiques, silicones, analyse sensorielle :

Volume horaire : 44h Cours, 9h TP Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- Distinguer différents types de comportement rhéologique de milieu liquide (Newtonien ou non) : Fluides purement visqueux (rhéofluidifiant, à seuil d’écoulement, rhéoépaississant), Fluides dépendant du temps (Thixotrope), avec ou sans propriétés élastiques (viscoélastique). - Appréhender et intégrer la complexité rhéologique dans la modélisation des transferts (quantité mouvement/ chaleur/matière) dans des procédés continus et discontinus (batch). - Appréhender l'importance de l'opération de mélange et les objectifs différents de cette opération selon la nature des milieux à traiter - Décrire les méthodes d’analyses des propriétés physiques des poudres - Décrire le comportement d’écoulement des poudres et l’application des tests de coulabilité - Calculer les forces interparticulaires de solides

Compétences acquises :

- Mettre en œuvre des tests rhéologiques adéquats (en cisaillement simple) pour identifier et décrire (identification des paramètres) le comportement rhéologique de chacun d’entre eux. - Mettre en œuvre des équipements de mélange adéquats : bonnes pratiques

Code UE : 9.3.B’ Génie des procédés de la formulation Code Aurion : Responsable de l’UE : FATAH Nouria Nombres d’ECTS : 4

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- Gérer et structurer un projet industriel autour des problématiques sur les poudres

Organisation :

Module 1 : Rhéologie des fluides complexes Intervenant : DELAPLACE Guillaume Evaluation : examen écrit (durée 1h) (avec documents et calculatrice: évaluation du savoir-faire)

Plan du module :

1- Définition et Intérêts de la rhéologie des fluides - Définition et objectif de la rhéologie : une science pour mieux appréhender la déformation d’un matériau sous l’effet de contraintes mécaniques - Effets Weissenberg, Barus ou sortie d’orifice, Kaye, ségrégation en cuve agitée, siphon ouvert… : des exemples illustrant i) les interactions fortes entre rhéologie et procédés ii) la nécessité de situer les propriétés visqueuses et élastiques pour mieux appréhender l’écoulement des fluides complexes - Intérêt de la Rhéologie : i) dimensionnement/ingénierie ii) contrôle/qualité iii) Raisonner la texture et propriétés fonctionnelle d’un produit

2- Les approches utilisées pour classifier fluides complexes - fluides newtonien et non newtonien : une première classification mais relativement incomplète - Classification des fluides selon leur réponse à un test en cisaillement simple - Tests de cisaillement simple : différence avec la traction et compression - La terminologie associée à un test de cisaillement simple Mouvement laminaire de cisaillement et système de couette Gradient de vitesse, contrainte de cisaillement, viscosité et viscosité apparente, unités et ordre de grandeur - Rhéogramme et équation d’état rhéologique - Viscosité relative, spécifique, intrinsèque, dynamique - Thermo dépendance et influence de la pression pour des fluides newtoniens

3- Les principaux comportements rhéologiques identifiables à partir de tests en cisaillement simple: - Fluides purement visqueux (newtoniens, rhéofluidifiants, rhéoépaississants, à seuil d’écoulement) - Fluides dépendant du temps - Fluides viscoélastiques - Allures de la fonction reliant la contrainte de cisaillement ou viscosité apparente aux grandeurs physiques (déformation, taux de cisaillement, temps) et modèles classiquement utilisés pour décrire le comportement rhéologique de fluides

4- Outils de mesure des propriétés rhéologiques et précautions à prendre: - Rhéomètre à régime permanent courbes d’écoulements, hystérésis - Rhéomètre à régime transitoire fluage, relaxation… - Rhéomètre oscillant -Cône-plan versus cylindre coaxiaux : avantages et inconvénients Correction de Krieger

5- Prise en compte des propriétés rhéologiques dans les phénomènes de transferts dans des systèmes réels (batch et continu) :

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- Détermination et utilisation des nombres adimensionnels - Courbes de frottement et courbe de consommation de puissance (Concept de Metzner et Reed & Concept de Metzner et Otto) - Généralisation des invariants de similitude (géométrie, loi d’écoulement) Module 2 : Génie des mélanges Intervenant : DELAPLACE Guillaume

Evaluation : examen écrit (durée 1h) (avec documents et calculatrice: évaluation du savoir-faire)

Plan du module :

1- Introduction: les difficultés liées à l’analyse d’un procédé de mélange 2- Rappel : Classification des fluides selon leur comportement rhéologique 3- Principaux objectifs visés par l’opération d’agitation selon la nature des milieux en présence 4- Bonne pratique- Classification des mobiles et critère de choix d’un mélangeur 5- Analyse fine d’une opération unitaire : Théorie de similitude et analyse dimensionnelle - Principes de base 6- Exemple d’analyse fine : Obtention des caractéristiques d’un système d’agitation: puissance, temps de mélange, transfert de chaleur pour fluides monophasiques newtonien 7- Autres outils pour obtenir des informations fines sur opération de mélange: CFD et mesure du champ des vitesses 8- Extrapolation 9- Incidence du comportement rhéologique sur le procédé de mélange 10- Analyse fine de procédés de mélange mettant en jeu des systèmes dispersés (S/L, L/L, G/L) Module 3 : Technologies des poudres Intervenante : FATAH Nouria

Evaluation : examen écrit (durée 2h)

Plan du module :

Ce cours regroupe deux parties théoriques et une partie pratique :

a- Granulométrie des solides divisés : cette partie couvre la théorie et les techniques de mesures sur l'échantillonnage, l'analyse granulométrique (technique de diffraction laser, traitement d’image, tamisage), la définition de la dimension et des diamètres moyens des particules. Détail du plan : Partie Caractérisation des propriétés physiques des solides divisés et hydrodynamique dans les milieux poreux I – Caractérisations des solides divisés I-1 – Définition de la dimension des particules I-2 – Granulométrie ou distribution de la taille des particules I-3 – Définition et comparaison de trois techniques d’analyses granulométriques : observation – traitement d’image, tamisage et diffraction Laser

b- Propriétés collectives des poudres: Ce cours traite des différents comportements des poudres cohésives et non cohésives en mettant en évidence l'importance des forces d'interaction, l'influence des propriétés physiques des particules, le phénomène d'agglomération, la distribution

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des contraintes au sein d'une poudre et les différents tests de mesure des propriétés d'écoulements des poudres comme la cellule de cisaillement uniaxiale, tassement, angle de talus, angle de glissement, dispersibilité… Détail du plan : Partie Écoulement des poudres Introduction I - Les grandes catégories de poudre II - Définition de l’écoulement des poudres et l’interaction particule-particule III - Intérêt de l’étude de la coulabilité IV - Les différents types d’écoulement des poudres V - Les différents tests de mesure d’écoulement des poudres

c- Séance de travaux pratiques : Effectuer des mesures de granulométrie, les tests de coulabilité et résoudre les problèmes industriels sur le comportement des poudres Module 4 : Conférences (détergents, cosmétiques, silicones, analyse sensorielle) Intervenants : Nouria Fatah, intervenants industriels

Evaluation : aucune

Plan du module :

Thématiques : détergents, cosmétiques, silicones, analyse sensorielle Prérequis

- Validation de l’Unité d’Enseignement Génie Chimique au semestre 5 et au semestre 6 - Validation de l’Unité d’Enseignement Formulation au semestre 7

Bibliographie

- Poly de Mécanique des fluides non-newtoniens - Initiation à la rhéologie, Guy Couarraze et

Jean-Louis Grossiord, 3ième Editions, Editions TEC&DOC, 2000 - Mécanique des fluides appliquée, Régis JOULIE, Edition ellipses, 1998 - Mécanique et rhéologie des fluides en Génie chimique, N. MIDOUX, Editions TEC&DOC -

Lavoisier, 1993 - Delaplace G, Guerin R (2006) - Mélange des produits pâteux – Caractéristiques d’un système agité (eds) les Techniques de

l’Ingénieur [F 3 350], Traité Opérations unitaires - Génie de la réaction chimiques, 1-20 - Delaplace G, Guerin R, (2006) Mélange des produits pâteux – Performances des agitateurs

(eds) les Techniques de l’Ingénieur [F 3 352], Traité Opérations unitaires - Génie de la réaction chimiques, 1-10

- Jeantet Romain, Brulé Gérard, Delaplace Guillaume 2011 Génie Des Procédés Appliques A l'Industrie Laitière Editeur : Tec & Doc, 196 pages ISBN : 978-2-7430-1359-1

- Delaplace, G., Loubiere, K., Ducept, F., Jeantet, R. (2015). Dimensional Analysis of Food Processes, Editions ISTE Ltd 356 pages Imprint: Elsevier Print Book ISBN : 9781785480409,http://prodinra.inra.fr/record/341873

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- Delaplace, G., Loubiere, K., Ducept, F., Jeantet, R. (2014). Modélisation en génie des procédés par analyse dimensionnelle. Méthode et exemples résolus. Paris, FRA : Editions Lavoisier TEC et DOC,

- M. RHODES, « PRINCIPLES OF POWDER TECHNOLOGY », John Wiley and Sons, 1990

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Unité d’Enseignement : Mission en Entreprise

Objectifs :

L’apprenant réalise une mission en entreprise où il met en application à la fois ses connaissances et compétences dans le cadre professionnel du contrat de professionnalisation. Le thème de la mission peut être en rapport avec les Unités d’Enseignement de l’Axe d’approfondissement.

Pédagogie :

Volume horaire : jours en entreprise sur la période septembre-février Langue : Français et/ou Anglais en fonction du sujet et de l’encadrant

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- Connaissances spécifiques au sujet abordé

Compétences acquises :

- Capacité à mettre en œuvre une démarche afin d’analyser en profondeur une problématique – capacité de synthèse de résultats

- Management de projet (Gérer les échéances liées à un projet, élaborer un planning, évaluer le temps à consacrer aux différentes tâches)

- Capacité à s’insérer dans une équipe industrielle (utiliser des outils d’organisation du travail en groupe adaptés, prendre en compte les compétences de chacun, gérer les éventuels désaccords et conflits)

- Utiliser les outils bureautiques de manière adéquate afin de communiquer par écrit et oralement un sujet de recherche scientifique

Code UE : 9.4.B’ Mission en Entreprise Code Aurion : Responsable de l’UE : VAN DUYSEN Jean-Claude Nombres d’ECTS : 3

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Organisation :

Module 1 : Mission en entreprise

Intervenants : Tuteur industriel et tuteur académique

Evaluation : La mission en entreprise fait l’objet d’un suivi régulier et d’une soutenance avec une évaluation par un jury.

L’apprenant effectue dans le cadre du contrat de professionnalisation une mission en entreprise. Les tuteurs industriel et académique assurent un suivi personnalisé qu’ils formalisent dans un cahier de suivi. Ce document doit permettre de suivre l’avancée du travail de l’apprenant dans chacun des domaines visés. L’apprenant prend connaissance en concertation avec le tuteur de la planification et l’organisation du parcours de professionnalisation et des activités et comportements attendus au sein de l’entreprise. L’intégration de l’apprenant à l’environnement professionnel et l’acquisition de compétences professionnelles en situation de travail sont suivies régulièrement lors de réunion de suivi de l’apprenant. La progression dans ses missions en autoévaluation de l’apprenant permet de préparer ces réunions de suivi.

Afin d’assurer le bon développement du parcours de professionnalisation, la mission en entreprise est ponctuée d’évaluations intermédiaires et finales.

Prérequis :

- Connaissance solide en chimie (validation des semestres S5 à S8)

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Axe d’approfondissement : « Optimisation et Fiabilité des Matériaux »

Responsable de l’axe Optimisation et Fiabilité des Matériaux :

Prof. Jean-Bernard VOGT École Nationale Supérieure de Chimie de Lille, Avenue Mendeleïev, 59650 Villeneuve-d'Ascq (France) Bureau : bâtiment C6, bureau 223 E-mail : [email protected] Téléphone professionnel : +33 (0) 320 43 40 35

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Unité d’Enseignement : Comportement des matériaux

Objectifs :

L’unité d’enseignement vise à faire prendre conscience aux apprenants que la fiabilité des matériaux industriels doit être approchée non seulement en termes de résistance à la dégradation mais également en termes de recyclabilité.

Pédagogie :

Supports : Polycopiés de cours +documents donnés pendant les séances Cours Power Point Cours en ligne en anglais pour le module dégradation et fiabilité des matériaux Volume horaire : 35h Cours Langue : Français ou anglais sur demande pour le module dégradation et fiabilité des matériaux

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- Mécanismes de dégradation des matériaux en service - Lien entre microstructure et mode de dégradation - Grandes filières de recyclage - Valorisation des grandes familles de matériaux

Compétences acquises :

- Etre capable d’identifier la nature de la dégradation d’un matériau en service - Pouvoir identifier un mode de rupture d’un composant rompu en service - Pouvoir expliquer la cause de la dégradation d’un composant en service - Etre capable de suggérer le matériau le plus adapté pour optimiser la fiabilité - Etre capable d’estimer la faisabilité technique de divers matériaux et composants à recycler - Etre capable d’estimer la valeur économique de divers matériaux et composants à recycler

Code UE : 9.1.C Comportement des matériaux Code Aurion : Responsable de l’UE : VOGT Jean-Bernard Nombres d’ECTS : 3

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Organisation :

Module 1 : Dégradation et fiabilité des matériaux

Intervenant : VOGT Jean-Bernard

Evaluation : examen écrit (durée 2h, avec documents)

Plan du module :

- Introduction : rupture et défaillance, quelle différence ? les différents modes de dégradation dans différents secteurs de l’industrie

- Influence de la température et de la contrainte sur les différents types de rupture : rupture fragile et clivage rupture ductile rupture de type fluage carte de rupture

- Rupture par fatigue : amorçage et propagation accommodation cyclique diagrammes de résistance à la fatigue structures de dislocations fissures courtes les différents régimes de propagation de fissures longues plasticité en fond de fissure, effet de fermeture

- Mécanismes de la rupture assistée par environnement : corrosion sous contrainte fragilisation par l'hydrogène fragilisation par métal liquide fragilisation par irradiation fatigue-corrosion

- Mécanisme d’endommagement par usure : adhésion érosion abrasion

Module 2 : Matériaux en fin de vie

Intervenantes : DUQUESNE Sophie, PIROVANO Caroline Evaluation : exposé oral basé sur un exposé à préparer et à présenter devant toute la promotion

Plan du module :

Le contexte global des déchets et de la valorisation - définitions, typologie des déchets - le marché de la récupération, du recyclage et de la valorisation - la réglementation - les différentes filières de valorisation

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La valorisation énergétique - Les différents traitements thermiques des déchets - Exemple détaillé de l’incinération Le recyclage des métaux - Métaux ferreux - Recyclage des métaux ferreux - La gestion des co-produits sidérurgiques - Métaux non-ferreux - Exemple de l’aluminium - Les métaux non-ferreux rares et précieux Le recyclage des verres Le recyclage des polymères - Techniques de tri - Recyclage chimique - Recyclage mécanique des polymères - Recyclage des composites Les produits en fin de vie

- Présentation des filières produits en fin de vie, mise en place, réglementation Exemple des Véhicules hors d’usage (V.H.U.)

Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Chimie Physique au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie minérale au semestre 6 - Validation de l’Unité d’enseignement Génie Chimique au semestre 5, 6, 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Développement Durable au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Science des matériaux au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Polymères au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Propriétés d’emplois au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Matériaux au semestre 8

Bibliographie

- Mechanical behavior of materials, Thomas H. Courtney, McGraw-Hill Publishing Company (1990) - Stress-Corrosion cracking : materials performance and evaluation, Russel H. Jones, ASM

International (1992) - Solution to Hydrogen Attack in Steels, P.F. Timmins, ASM International (1997) - Techniques de l'Ingénieur (http://www.techniques-ingenieur.fr/) - Différentes publications comme les publications de l'ADEME

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Unité d’Enseignement : Les "solutions matériaux"

Objectifs :

L’objectif de cette unité d’enseignement est de discuter des matériaux, pris au sens large, permettant la réalisation de pièces, composants etc… rencontrés dans l’industrie chimique, de l’énergie, du transport ou encore du bâtiment. Ces alliages répondent à une problématique d’emplois en conditions sévères ou à une problématique d’allègement de structure. Les différentes familles de matériaux (alliages métalliques, polymères, verres) sont largement décrites. Le rôle des procédés permettant l’obtention de matériaux à haute performance, comme les traitements de surface, la pulvérisation ou l’hybridation est également pris en compte.

Pédagogie :

- Alliages métalliques et multimatériaux : polycopié du powerpoint ; certains aspects du cours sont disponibles en ligne en anglais

- Technologies des poudres et procédés de mise en forme solides : polycopié du powerpoint et cours multimédia.

- Traitements de surfaces : polycopié du powerpoint - Verres : polycopié « à trous » du powerpoint - Polymères : polycopié du powerpoint Volume horaire : 80 h Cours Langue : français ou anglais

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- Science du verre, de ses propriétés et de ses applications industrielles et innovatrices - Connaître l'état vitreux, les composés chimiques susceptibles de former un verre et les règles qui

régissent cette formation. - Connaître le rôle des ions modificateurs et, en particulier, le "mixed-alkali effect" et ses

conséquences sur les propriétés du verre : viscosité, coefficient d'expansion thermique, conductivité.

- Connaître les mécanismes d’élaboration des poudres et la caractérisation de leurs propriétés physiques - Compléter les connaissances sur les procédés de mise en forme des solides et l’optimisation de ces

procédés - Connaître les relations entre les conditions opératoires des procédés et les propriétés

fonctionnelles des poudres - Connaître les applications industrielles des poudres - Bonnes connaissances (principes et technologies) des différents procédés de traitements des

surfaces - Connaissances des principales familles d'alliages métalliques, monolithiques ou assemblés,

présentant une résistance élevée à la corrosion et aux sollicitations mécaniques. - Connaissance des mécanismes de renfort et leurs objectifs dans les matériaux composites

Code UE : 9.2.C Les "solutions matériaux" Code Aurion : Responsable de l’UE : BECQUART Charlotte Nombres d’ECTS : 6

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- Connaissance des grandes familles de matériaux composites et leur procédé d’élaboration : composites à matrice organique, composites à matrice métallique, composites à matrice céramique

- Rhéologie et mise en forme des polymères

Compétences acquises :

- Chercher des informations sur un sujet lié à l'industrie verrière, les synthétiser et les présenter devant un public non spécialiste -

- Appréhender une problématique verrière dans son ensemble, dans l’industrie - Appréhender une problématique de protection des surfaces dans l’industrie - Choisir et appliquer les procédés de mise en forme de solide à partir de poudres - Ecrire le bilan des forces au sein d’une couche de solide fluidisée - Dimensionner un procédé de fluidisation - Optimiser le choix d'un alliage métallique en regard d'une application dans des domaines de la

chimie, de l'énergie, transport, biomédical…. - Optimiser le choix d’un matériau en regard d’un objectif d’allègement des structures Organisation :

Module 1 : Alliages métalliques et multimatériaux

Intervenant : VOGT Jean-Bernard

Evaluation : examen écrit (durée 2h) Ce module présente les matériaux de haute performance destinés à l’emploi dans des milieux corrosifs et à haute température, possédant des résistances mécaniques permettant l’allègement des structures ou présentant des propriétés fonctionnelles intéressantes. Les limites de performances de ces matériaux sont discutées en fonction de leur microstructure. Quelques procédés d’élaboration sont également présentés. Le module est organisé en deux parties. Dans une première partie, les grandes familles d’alliages métalliques, essentiellement conçus pour les environnements sévères, sont présentées. Chaque famille est décrite à partir de la métallurgie du matériau et de leur microstructure dont l’impact est analysé sur les performances recherchées. Dans une deuxième partie, la notion de multimatériau ou de matériau hybride est discutée en fonction de l’échelle des constituants du multimatériau. Cette échelle s’étend de la dimension mésoscopique (cas des aciers multiphasés) jusqu’ à la dimension macroscopique (soudage). Les matériaux composites y occupent une place importante.

Plan du module :

Grandes familles d'alliages métalliques : - Aciers inoxydables : austénitiques, ferritiques, martensitiques, duplex pour applications en milieu

corrosif - Alliages de nickel : alliages pour application en milieu humides et super alliages pour application à

haute température et sous sollicitations mécaniques sévères - Alliages de zirconium : nuances pour le génie chimique et nuances pour l’industrie nucléaire - Alliages de titane : applications biomédicales et allègement de structures - Matériaux à mémoire de forme : applications fonctionnelles, en particulier pour le biomédical - Alliages d'aluminium : applications maritimes et aéronautiques

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Concept de multi matériaux : - Aciers multiphasés et aciers TRIP : des matériaux à microstructure composite - Matériaux composites : les trois types de matrice (métallique, polymère et céramique) et les

différents fonctions attendues des renforts - Matériaux soudés : les différents procédés de soudage, leur importance dans l’industrie

automobile - Mousse métallique : une solution pour l’allègement des structures Module 2 : Technologies des poudres et procédés de mise en forme solides

Intervenante : FATAH Nouria

Evaluation : examen écrit (durée 2h)

Plan du module :

Ce cours porte sur la caractérisation et la technologie de mise en forme ou l’élaboration des poudres et il a pour but de mettre en évidence l'intérêt croissant de cette technologie à l’échelle pilote et dans l'industrie.

Ce cours comprend deux parties :

1-Technologie des solides divisés : ce paragraphe couvre la théorie et les techniques de mesures sur l'analyse granulométrique (technique de diffusion de la lumière, traitement d’image, tamisage), la définition de la dimension et des diamètres moyens des particules, la porosité, la surface spécifique, la morphologie, la mouillabilité, la solubilité, la rugosité. De même, ce paragraphe traite des nouvelles technologies de mesures des propriétés d’un tas de solides comme le comportement des poudres microniques et nanomètriques, l’importance des forces interparticulaires, les propriétés de surface, l’empilement des solides, la distribution des contraintes, la variation de la porosité et la perméabilité. La caractérisation et les techniques expérimentales étudiées sont particulièrement spécifiques aux techniques de mise en forme des poudres. 2-Théories et procédés de mise en forme des poudres : ce cours présente les techniques d’élaboration des matériaux suivant quatre systèmes : agitation, dispersion, pressage et thermique. Les procédés comme le mélangeur granulateur, l’atomisation, le prilling, le sol-gel, l’extrusion, le frittage, la mécanosynthèse et la mécanofusion seront étudiés. Chaque procédé d’élaboration couvre la compréhension des mécanismes intervenant dans la mise en forme du solide, le principe de fonctionnement, les caractéristiques des matériaux, l’impact sur l’environnement et le cout. Le cours porte aussi sur les relations qui existent entre les conditions opératoires des procédés et les propriétés des poudres élaborées.

Les poudres sont conçues pour avoir des performances accrues et des propriétés contrôlées par des moyens physico-chimiques ou mécaniques sans changer les propriétés chimiques de la molécule initiale. Cet enseignement cible l’optimisation et la maîtrise de la technologie d’élaboration des poudres. Cette technologie est une science d’avenir, intervenant dans un nombre considérable de productions industrielles (métallurgie, céramique, polymère, peinture...).

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Module 3 : Traitements de surfaces

Intervenante : BECQUART Charlotte

Evaluation : exposé oral d’une heure en binôme ou en trinôme suivi de 15 à 30 mn de questions

Plan du module :

Ce cours sensibilise les apprenants aux différentes méthodes physiques, mécaniques, chimiques ou électrochimiques qui sont employées pour modifier la surface d'un matériau afin de l'adapter à des conditions d'utilisation données. Fréquemment ces traitements ont pour but de soustraire le matériau à l'action directe d'un milieu agressif, mais ils peuvent avoir d'autres objectifs tels l’augmentation de la résistance à l'usure, à l'abrasion, à l'érosion et au frottement, l’adaptation des propriétés électriques, l’amélioration des propriétés optiques, l’amélioration de l'aspect esthétique ...

Dans une première partie, ce cours traite des états de surface, des processus de détérioration des surfaces, des prétraitements (dégraissage et décapage), de la présentation des différents traitements employés, des défauts et des qualités des traitements ainsi que des méthodes employées pour étudier les différents traitements. Dans un deuxième temps, certains procédés couramment utilisés sont étudiés plus en détails : P.V.D et C.V.D, traitements thermochimiques, galvanisation, implantation ionique, dépôts électrolytiques. Cette deuxième partie se fait sous forme d’exposés mis au point par les apprenants à partir de documents fournis par l’enseignant.

Module 4 : Verres

Intervenante : TANCRET Nathalie

Evaluation : exposé, basé sur présentation de cas concrets (groupe de 3 apprenants) (durée 30 minutes + 30 minutes de questions)

Plan du module :

Le but de cet enseignement est d’approfondir les notions vues dans le cours « céramiques et verres » (S8), uniquement sur la partie liée aux verres. Cet enseignement est divisé en 2 parties :

1. une première, en pédagogie autoritaire, dispensée par l'enseignante, qui présente les grandes lignes de l'état vitreux, sa formation, pourquoi, comment, le rôle des oxydes modificateurs et leur influence sur les propriétés physiques du verre ainsi fabriqué.

2. une deuxième partie, en pédagogie participative, réalisée par les apprenants eux-mêmes, sous forme d'exposés d'1/2 heure par groupe, sur un sujet au choix, parmi les différentes problématiques concrètes liées au domaine des verres : le rôle particulier du bore et son remplacement futur par d'autres ions (REACH), problème des bulles dans le process de fabrication, la réduction des émissions de polluants en sortie des cheminées de l'industrie verrière, la mise en forme, la découpe du verre plat,….

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Module 5 : Polymères

Intervenant : STOCLET Grégory

Evaluation : exposé basé sur la présentation d’un cas concret (groupes de 2-3 apprenants) durée : 15min. Ce cours a pour objectif principal de sensibiliser aux principes de bases de la physique des polymères et, plus particulièrement, de donner les bases s’agissant des relations existantes entre les propriétés thermomécaniques, la structure et la façon dont les polymères sont mis en œuvre. Entre autre les principales méthodes de mises en œuvre des polymères à l’état fondu et à l’état solide ainsi que leurs impacts sur la (micro)structure et les propriétés d’usage des polymères seront illustrés au travers d’exemples.

Plan du module :

Rappel sur l’architecture macromoléculaire, la microstructure et les propriétés thermomécaniques des polymères

- Rhéologie et mise en forme des polymères - Comportement mécanique des polymères à l’état solide - Influence de la mise en œuvre sur les propriétés d’usage

Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Chimie Physique au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie minérale au semestre 6 - Validation de l’Unité d’enseignement Génie Chimique au semestre 5, 6, 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Science des matériaux au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Polymères au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Propriétés d’emplois au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Matériaux au semestre 8

Bibliographie

- Les aciers inoxydables, P. Lacombe, B. Baroux, G. Béranger, Les éditions de physique (1990) - Matériaux industriels-matériaux métalliques, M. Colombié et coll., Dunod (2000) - S. Audisio, M. Cailler, A. Galerie et H. Mazille, Traitements de Surface et Protection contre la

Corrosion, Ecole d'été, Aussois 1987, les éditions de physique. - Manuel des traitements de surface à l'usage des bureaux d'études, Club des traitements de

surface, CETIM. - M. RHODES, « PRINCIPLES OF POWDER TECHNOLOGY », John Wiley and Sons, 1990 - Polymères : Structure et propriétés, introduction. C. Oudet, Ed. Masson - Introduction à la mécanique des polymères. C. G’Sell & J.M. Haudin, - Le verre, science et technologie, James Barton et Claude Guillemet, EDP Sciences (Les Ulis,

2005) - Introduction to glass science and technology, 2nd edition, James E. Shelby, The Royal Society

of Chemistry (RSC) (Cambridge, 2009)

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Unité d’Enseignement : Méthodes d'analyses

Objectif :

L’objectif de cette unité d’enseignement est de présenter des outils modernes, physiques et numériques, permettant une caractérisation microstructurale approfondie des matériaux, de choisir un matériau pour une application donnée et d’initier l’apprenant aux méthodes de prédiction de comportement.

Pédagogie :

- Outils numériques pour le choix des matériaux : polycopié - Utilisation pratique de la méthode des éléments finis : polycopié / TD sur ordinateur - Techniques d'analyse avancées : polycopié / TP sur équipement Volume horaire : 22h Cours, 18h TD Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- Théorie sur les techniques de caractérisation (interaction électron-matière, émission X, effet tunnel, dépouillement des clichés de diffractions électroniques)

- Compréhension du fonctionnement des équipements de caractérisation & choix de l’outil à utiliser en fonction du problème rencontré

- Savoir utiliser le logiciel CES-Edupack pour trouver le matériau le plus approprié pour une utilisation donnée.

- Acquérir les bases théoriques de la méthode des éléments finis (MEF) - Prise en main des fonctionnalités de base d’un logiciel de simulation en éléments finis (Abaqus).

Compétences acquises :

- Savoir écrire un cahier des charges - Sélectionner le meilleur outil pour caractériser une propriété d’un matériau et être capable

d’apprécier la validité du résultat - Proposer le matériau optimisé en fonction d’un cahier des charges - Etre capable d’introduire des lois de comportements de matériaux dans un logiciel et

d’apprécier la validité des résultats proposés par le logiciel.

Code UE : 9.3.C Méthodes d'analyses Code Aurion : Responsable de l’UE : BOUQUEREL Jérémie Nombres d’ECTS : 3

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Organisation :

Module 1 : Outils numériques pour le choix des matériaux

Intervenante : BECQUART Charlotte

Evaluation : rapport écrit sur une étude de cas

Plan du module :

- Introduction : concevoir un composant implique trois problèmes liés : - Sélectionner un matériau -Spécifier une forme - Choisir un procédé de fabrication. L’écriture du cahier des charges est difficile car certains critères sont difficiles à quantifier (l’esthétisme…) et qu’il existe un hyper choix des matériaux et des procédés. - Les matériaux : rappels - Les propriétés de base : rappels - Les procédés de mise en forme : rappels et compléments - Aide au choix : les indices de performances - Qu’est-ce qu’un indice de performances ? - Comment déterminer un indice de performances - Etudes de cas (CES selector) Module 2 : Utilisation pratique de la méthode des éléments finis

Intervenant : BOUQUEREL Jérémie

Evaluation : Etude de cas réalisée sur ordinateur Plan du module :

- Introduction : o Place de la méthode des éléments finis dans la modélisation du comportement des composants o Présentation des principaux outils numériques employés dans l’industrie - Exemple de résolution d’un problème par la méthode des éléments finis :

(Place des lois employées, discrétisation, conditions aux limites, approximation nodales, concept d’un élément fini, résolution numérique et post-traitement des résultats)

- Exemples d’application en TD : o Prise en main d’un logiciel (Abaqus®) o Application au comportement d’un composant soumis à des contraintes thermomécaniques

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Module 3 : Techniques d'analyse avancées

Intervenants : BOUQUEREL Jérémie, MAMEDE Anne-Sophie

Evaluation : Examen écrit

Plan du module :

Les techniques de caractérisations employées dans la science des matériaux sont exposées. Suite au cours dispensés l’année précédente sur les techniques d’analyse des solides (Microscopie à Balayage, Diffraction Rayons X, Fluorescence X…), le cours se focalise sur des techniques plus avancées :

- La microanalyse X (dispersion d’énergie des photons X (EDX) ou dispersion en longueur d’onde (WDS))

- La diffraction des électrons rétrodiffusés (EBSD) - La Microscopie Electronique en Transmission (MET) - La spectroscopie de photoélectrons (XPS).

En complément de ces différentes techniques, les méthodes et techniques employées pour les contrôles non-destructifs sont aussi abordés. Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Chimie Physique au semestre 5 - Validation de l’Unité d’enseignement Chimie minérale au semestre 6 - Validation de l’Unité d’enseignement Science des matériaux au semestre 7 - Validation de l’Unité d’enseignement Propriétés d’emplois au semestre 8 - Validation de l’Unité d’enseignement Matériaux au semestre 8

Bibliographie

- Materials selection in Mechanical Design, M.F. Ashby, Butterworth et Heinemann - Matériaux : propriétés et applications, M.F. Ashby et D.R. Jones, Dunod Paris 1996 - Introduction to Computational Plasticity, F. Dunne, N. Petrinic, Oxford University Press (2005) - Méthodes usuelles de caractérisation des surfaces, D. David, R. Caplain, Eyrolles (1988) - Microcaractérisation des solides, M. Ammou, CRAM-LPSES-CNRS (1989)

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Unité d’Enseignement : Mission en Entreprise

Objectifs :

L’apprenant réalise une mission en entreprise où il met en application à la fois ses connaissances et compétences dans le cadre professionnel du contrat de professionnalisation. Le thème de la mission peut être en rapport avec les Unités d’Enseignement de l’Axe d’approfondissement.

Pédagogie :

Volume horaire : jours en entreprise sur la période septembre-février Langue : Français et/ou Anglais en fonction du sujet et de l’encadrant

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

- Connaissances spécifiques au sujet abordé

Compétences acquises :

- Capacité à mettre en œuvre une démarche afin d’analyser en profondeur une problématique – capacité de synthèse de résultats

- Management de projet (Gérer les échéances liées à un projet, élaborer un planning, évaluer le temps à consacrer aux différentes tâches)

- Capacité à s’insérer dans une équipe industrielle (utiliser des outils d’organisation du travail en groupe adaptés, prendre en compte les compétences de chacun, gérer les éventuels désaccords et conflits)

- Utiliser les outils bureautiques de manière adéquate afin de communiquer par écrit et oralement un sujet de recherche scientifique

Code UE : 9.4.C’ Mission en Entreprise Code Aurion : Responsable de l’UE : VAN DUYSEN Jean-Claude Nombres d’ECTS : 3

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Organisation :

Module 1 : Mission en entreprise

Intervenants : Tuteur industriel et tuteur académique

Evaluation : La mission en entreprise fait l’objet d’un suivi régulier et d’une soutenance avec une évaluation par un jury.

L’apprenant effectue dans le cadre du contrat de professionnalisation une mission en entreprise. Les tuteurs industriel et académique assurent un suivi personnalisé qu’ils formalisent dans un cahier de suivi. Ce document doit permettre de suivre l’avancée du travail de l’apprenant dans chacun des domaines visés. L’apprenant prend connaissance en concertation avec le tuteur de la planification et l’organisation du parcours de professionnalisation et des activités et comportements attendus au sein de l’entreprise. L’intégration de l’apprenant à l’environnement professionnel et l’acquisition de compétences professionnelles en situation de travail sont suivies régulièrement lors de réunion de suivi de l’apprenant. La progression dans ses missions en autoévaluation de l’apprenant permet de préparer ces réunions de suivi.

Afin d’assurer le bon développement du parcours de professionnalisation, la mission en entreprise est ponctuée d’évaluations intermédiaires et finales.

Prérequis :

- Connaissance solide en chimie (validation des semestres S5 à S8)

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Tronc commun

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Unité d’Enseignement : Langues

Objectifs :

L’objectif de l’Unité d’Enseignement Langues est de favoriser l'ouverture internationale des ingénieurs formés, en facilitant leur intégration dans une université ou une entreprise étrangère (stages), leur offrant ainsi un atout supplémentaire au moment de la recherche d'emploi. Cette UE donne à tous les élèves-ingénieur les moyens d'être autonomes tant au niveau de la compréhension que de la production en anglais et leur fournir les bases suffisantes pour accéder - éventuellement à plus long terme - à la même autonomie dans l'autre langue étudiée. Les aspects linguistiques de la formation sont étroitement liés à la culture et à la civilisation des pays considérés. Ils sont peuvent ainsi s'intégrer dans un environnement professionnel à l’international et communiquer à l’écrit et à l’oral dans des situations de la vie courante et professionnelle.

Pédagogie :

- Anglais : Supports variés (Presse, documents vidéo, documents professionnels…), jeux de rôles et études de cas. - Allemand : Supports multiples tirés de la vie courante (presse écrite, audio, vidéo, films, documents professionnels, Internet). - Espagnol : RTVE. (radio et télévision espagnoles). Volume horaire : 30h TD en Anglais, et 30h TD en Allemand ou Espagnol

Langue : Français, Anglais, Allemand, Espagnol

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

Niveau B2 ou plus en anglais, niveau B1 ou plus en autre langue. Connaissances culturelles et interculturelles.

Compétences acquises : Expression orale et production écrite de niveau B2 ou plus en anglais, de niveau B1 ou plus dans l’autre langue tant au niveau de la langue quotidienne qu’au niveau de la langue professionnelle. Compétences interculturelles.

Code UE : 9.5 Langues Code Aurion : Responsable de l’UE : GUÉGAND Anne Nombres d’ECTS : 4

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Organisation :

Module 1 : Anglais

Intervenants : BENAÏSSA Abdelamar, FIAN Michel, GUÉGAND Anne

Evaluation : Un partiel écrit (2h) et une présentation professionnelle à l’oral.

Plan du module :

Anglais de la Communication Professionnelle :

Présenter son entreprise, ses recherches, un projet, négocier dans un contexte international…

Le niveau d’anglais minimum requis par la Commission des Titres d’Ingénieur à l’issue d’une formation d’ingénieur est le niveau B2 défini par le « Cadre Européen Commun de Référence pour les Langues » du Conseil de l’Europe. Ce niveau doit notamment être évalué et attesté par un examen ou un test de langue reconnu, par exemple 785 au TOEIC, 550 au TOEFL (213 pour la version informatique : Computer-Based Test), grade C au FCE…

A l’issue de la formation, les élèves ingénieurs de 3ème année devraient avoir acquis la plupart des compétences linguistiques de niveau C1.

Module 2 : Allemand

Intervenants : WINKLER Beate, vacataire

Evaluation :

Plan du module :

Priorité donnée à l’expression orale et à l’interaction Pédagogie différenciée Variété des formes sociales de travail (en binôme, en groupe, en coaching) Supports variés et le plus souvent possible authentiques - tirés de la vie courante (presse écrite, audio, vidéo, films, documents professionnels, Internet), La méthode "Studio 21" (Cornelsen Verlag) pour les débutants.

Module 3 : Espagnol

Intervenante : LARABI Hakima

Evaluation : Compréhension orale (vidéo ou audio), compréhension de textes, et expression écrite. Expression orale en continu : Présentation sur un sujet scientifique en lien avec les axes d’approfondissement.

Plan du module :

- Les aspects linguistiques, scientifiques et culturels :

- Compréhension orale : laboratoire de langue multimédias ou séquence vidéo

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- Expression orale : en continu (exposés, projets professionnels, compte-rendu…) ou en interaction (simulations, jeux de rôle) - Compréhension écrite : textes scientifiques ou culturels - Compétences grammaticales écrites - Expression écrite (écrire une lettre formelle ou informelle, rédiger un dialogue, sujets de réflexion…) Les aspects professionnels : - Approfondir les connaissances : le travail en équipe, gestion des ressources humaines (organiser une réunion…), organiser une campagne de sensibilisation sécurité/environnement…) - Expression orale : en continu (exposés : apprendre à faire un bilan, projets professionnels, compte-rendu…) ou en interaction (simulations, jeux de rôle, montage vidéo…) - Technique de communication : (manager une équipe, analyser des situations à risque…) - L’entretien d’embauche (les métiers de la chimie…)

Prérequis

- Validation de l’Unité d’enseignement Langues au semestre 8

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Unité d’Enseignement : Qualité, Hygiène et Sécurité

Objectifs :

Les objectifs de l’Unité d’Enseignement Qualité, Hygiène et Sécurité sont de former les apprenants à la mise en œuvre des principes de développement durable tout en maitrisant les aspects liés à la sécurité appliquée à l’industrie et la toxicologie en milieu professionnel. Après quelques rappels sur les grands principes du Développement Durable et l’état actuel des indicateurs de Développement Durable (environnement et développement humain), l’apprenant pourra expliquer la mise en œuvre des principes et les avantages du Développement Durable dans le monde industriel. L’apprenant aura acquis une formation en sécurité appliquée au monde industriel lui permettant de quantifier le danger et d’apprécier pour un procédé, les dangers potentiels créés par la diversité des situations et des produits stockés, fabriqués ou utilisés. L’apprenant saura appliquer une démarche d’évaluation des risques sanitaires en milieu professionnel.

Pédagogie :

- Développement Durable / semaine développement durable : - Présentation de données et d’exemples concernant le Développement Durable de la planète, - Organisation de 3 séances d’entraînement au Sulitest, - Présentation d’outils et de technologies utilisables pour mener des politiques de Développement Durable dans l’entreprise, - Mise en place de la Semaine du Développement Durable centrée sur un thème de société (séries d’exposés et animations au sein de l’école), - Rédaction en groupe de trois d’un document visant à analyser un thème de société et à donner un avis sur ce thème (mini-projet),

- Sécurité industrielle : Powerpoint

- Toxicologie : Supports de cours, publications et ouvrages de références, sites interne. Cours théoriques et applications à des situations d’exposition en milieu professionnel (étude de cas). - Projet transversal sécurité : support de cours du module Sécurité industrielle et accompagnement par l’enseignant lors du projet

Volume horaire : 40h Cours Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

En fin de cours, les étudiants auront le niveau de connaissance requis pour : - Comprendre que le Développement Durable peut être un moteur de croissance pour l’industrie, - Convaincre de l’intérêt d’une politique de développement durable à l’échelle d’une entreprise,

Code UE : 9.6’ Qualité, Hygiène et Sécurité Code Aurion : Responsable de l’UE : BOURBIGOT Serge Nombres d’ECTS : 3

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- Obtenir un « bon score » au Sulitest.

- Approche pour le dimensionnement d’évent de protection - Calcul et quantification de l’emballement thermique - Evaluation et définition de zones de danger - Analyser un effet Domino

- Approche liée à la toxicologie - Connaissance de la toxicité de polluants industriels émergents (e.g., typologie et sources,

étiologie des expositions, relation doses-réponses, toxicocinétique, toxicodynamique). - Méthodes d’évaluation et de gestion des risques sanitaires en milieu professionnel - Hiérarchisation des dangers - cas des expositions multiples - Caractérisation des risques - Surveillance biologique en milieu professionnel - Méthode de gestion des risques au poste de travail

Compétences acquises :

En fin de cours les étudiants seront en mesure : - de définir les grandes lignes d’une politique de développement durable à l’échelle d’une

entreprise, - de synthétiser en quelques pages tous les éléments (enjeux, opinions, etc.) liés à un thème

de société, et de se forger un avis personnel sur ce thème. - de relever et synthétiser les éléments essentiels d’une série d’exposés ayant trait un thème

de société. - Analyser et mettre en œuvre des procédés industriels pour un fonctionnement propre et sûr - Mettre au point le mode opératoire de fabrication afin d’assurer une production industrielle

stable et sure - Prendre des décisions sur le lancement de nouveaux processus de production - Savoir analyser le comportement des toxiques en milieu professionnel en fonction de leurs

propriétés physico-chimiques et des sources/conditions d’émissions - Savoir appliquer les méthodes d’évaluation et de gestion des risques sanitaires à des

situations professionnelles - Etre capable de hiérarchiser les dangers en milieu professionnel - Etre capable de déterminer l'effet critique d'un toxique et d’appliquer sa Valeur

Toxicologique de Référence (VTR) dans la démarche d'évaluation des risques sanitaires - Etre capable d'évaluer et de gérer les toxiques réglementés et les toxiques émergents - Etre capable d’instaurer et de mettre en œuvre des mesures de gestion des risques sanitaires

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Organisation :

Module 1 : Développement Durable / semaine développement durable

Intervenants : VAN DUYSEN Jean-Claude, FONTAINE Gaëlle

Evaluation : Mini-projet mené par groupe de deux ou trois étudiants sur un thème de société. Chaque groupe remet un rapport de 4 à 5 pages, QCM sur les exposés effectués lors de la semaine du Développement Durable, Sulitest.

Plan du module :

- Rappel des principes du Développement Durable et données clé liés à cette notion, - Le développement Durable : un moteur de croissance pour l’industrie, - Exemples d’application des principes du développement durable dans l’industrie, - Deux concepts ambitieux : l’usine « zéro CO2 » et l’usine « éco-responsable », - Série d’exposés effectués par des spécialistes d’un thème de société.

Module 2 : Sécurité industrielle

Intervenant : BOURBIGOT Serge

Evaluation : Evaluation commune avec le projet transversal de l’axe d’approfondissement comprenant les trois volets technique/sécurité/économie : rapport écrit et exposé oral.

Plan du module :

Cours théorique de 10h, Conférences thématiques par des intervenants extérieurs de 10 h et projet transversal compris dans le projet de l’axe d’approfondissement qui comprend les trois volets technique/sécurité/économie

- Généralités sur la sécurité dans l’industrie chimique - Les processus de danger - Débit d’émission et pré dimensionnement des évents - Éléments de dispersion atmosphérique - Combustions – explosions - Explosions de poussières - Emballement thermique - Effet Domino

Des conférenciers extérieurs experts dans différents domaines de la sécurité du milieu industriel et universitaire interviennent, à titre d'exemple, l'IRSN - Auchan - Univ. Haute Alsace - CREPIM - Gendarmerie.

Module 3 : Toxicologie

Intervenant : GARCON Guillaume

Evaluation : examen écrit (durée 1h) (questions de cours et/ou étude de cas)

Plan du module :

- Exemples de toxiques émergents en milieu professionnel - notions de toxicocinétique et de toxicodynamique

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- Méthodes d’évaluation et de gestion des risques sanitaires en milieu professionnel - Problématique des expositions multiples à faibles doses – intégration à la démarche

d’évaluation des risques sanitaires - Stratégies de gestion des risques sanitaires en milieu professionnel - Etudes de cas

Module 4 : Sécurité en entreprise

Intervenants : BOURBIGOT Serge, tuteur

Evaluation : Evaluation commune avec la mission en entreprise de l’axe d’approfondissement : rapport écrit et exposé oral.

Plan du module :

Lors de la mission en entreprise de l’apprenant, une étude en lien avec la mission en entreprise sera mise en place en concertation avec le tuteur sur la sécurité en entreprise. L’apprenant peut par exemple effectuer une analyse des risques associés à sa mission en entreprise.

Prérequis

- Validation de l’Unité d’Enseignement Formation, métiers, Humanités au semestre 5, au semestre 6 et au semestre 8

- Validation de l’Unité d’Enseignement Développement Durable au semestre 7 - Validation de l’Unité d’Enseignement Génie chimique au semestre 8

Bibliographie

- J. D. Sachs « The Age of Sustainable Developpement », éditions Columbia University Press, 2015.

- J. C. Van Duysen et Stéphanie Jumel, « le Développement Durable », éditions l’Hamarttan, 2008.

- P. Widloecher et I. Querne, « Le Guide du Développement Durable en Entreprise » : - http://ressources-rse.org/assets/files/1_RSE/1_1OUVRAGES/guide_pme_DD%20CCI.pdf - Sécurité des procédés chimiques : Connaissances de base et méthode d'analyse de risques

par A. Laurent - Documents techniques de l’INERIS (fiches Omega), www.ineris.fr - Sécurité industrielle: De la prévention des accidents à l'organisation des secours, problèmes

résolus, études de cas par R. Dupont, L. Theodore et J. Reynolds - Casarett and Doull's Toxicology : the basic science of poisons, Klaassen, Curtis D8th ed. New

York : McGraw-Hill Education, 2013. - Toxicologie : fondamentaux et fiches pratiques, Xavier Coumoul, DUNOD ISBN 13 :

9782100761739 - Toxicologie industrielle et intoxications professionnelles, Robert Lawerys et Dominique Lison,

MASSON ISBN : 9782294014185

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Unité d’Enseignement : Économie, Gestion

Objectifs :

L’objectif de l’Unité d’Enseignement Economie, Gestion est de former les apprenants à être capable de construire un business plan avec ses différentes parties : le compte de résultat prévisionnel, les soldes intermédiaires de gestion (SIG), le tableau de financement et le plan de trésorerie

Pédagogie :

Travail des étudiants en équipe sur la base de leur projet scientifique.

Un accompagnement personnalisé de 1h30 par équipe projet.

Des extraits de cours sont mis à disposition sur l’intranet,

Des exemples d’actualité.

Volume horaire : 4h Cours + 16h TD + 1h30 d’assistance personnalisée par projet. Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

Mécanismes comptables et financiers pour simuler une activité d’entreprise.

Compétences acquises :

L'appréhension de problèmes complexes

- Capacité à comprendre et formuler le problème (hypothèses, ordres de grandeur, etc…) - Capacité à identifier les interactions entre éléments

La conception et la mise en place de projets transdisciplinaires

- Capacité à développer des méthodes de travail, à organiser - Capacité à associer les logiques économiques / responsabilité sociétale et éco responsabilité - Capacité à communiquer, à convaincre, à rendre des comptes - Capacité à prendre en compte les enjeux sociétaux, juridique, financier, économique,

réglementaire

Code UE : 9.7’ Economie, Gestion Code Aurion : Responsable de l’UE : DUJARDIN Christophe Nombres d’ECTS : 2

60

Organisation :

Module 1 : Simulation de projet d'entreprise

Intervenante: ALDEBERT Françoise

Evaluation : QCM individuel en fin du module

Plan du module : séances de 2h.

Séances 1 2 : 2 Cours, rappel des principes de base en comptabilité, vocabulaire, grandes masses du bilan et du compte de résultat. Séances suivantes par Axe d’approfondissement. Séances 3 : TD, mise en œuvre autour d’un cas générique. Séances 4 : TD, SIG, début d’analyse financière, rentabilités et exercices. Séances 5 : TD, FR, BFR, et TN. Séances 6 : TD, CR prévisionnel, Tableau de financement, impact du financement. Séances 7-8 : TD, Etude de cas. Module 2 : Étude économique de l’entreprise

Intervenante : ALDEBERT Françoise

Evaluation : Soutenance de 20 min par équipe de l’étude économique.

Plan du module : séances de 2h.

Séances 9-10 : TD, Etude économique d’une entreprise. Prérequis

- Validation de l’Unité d’Enseignement Formation, métiers, Humanités au semestre 6 et au semestre 8 Bibliographie

Documentation mise en ligne.

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Unité d’Enseignement : Entreprise

Objectifs : Les objectifs de l’Unité d’Enseignement « Entreprise » sont de transmettre aux apprenants des connaissances et compétences générales sur les principales questions juridiques, de propriété intellectuelle et les sensibiliser à la démarche Marketing, l’entreprenariat, la gestion de projet et le management dans l’entreprise. La maîtrise des outils à disposition et de la terminologie associée aux différents domaines sont apportées aux apprenants.

Pédagogie :

Environnement juridique et vie de l'entreprise : cours complété par un cours sur support papier, liens avec l’actualité et des exemples illustratifs concrets et récents tirés de la jurisprudence ; exercices pour une mise en application immédiate des principes énoncés, étude de cas, apports théoriques. Gestion de projet : MOOC Marketing stratégique et opérationnel : Cours illustré de vidéos et mis en pratique par une étude sectorielle. Gestion de production : Cours PowerPoint, jeu/exercice pratique, recherche et présentation par les élèves Management - Intégration dans l'entreprise : Contrôle des connaissances et de la progression des élèves ingénieurs ; Réalisation de synthèse à la fin de chaque module d'apprentissage ; Pédagogie interactive et participative ; Réalisation de Tests ; Ateliers de conduite du changement et mises en situations immédiates ; Débriefing orientés "Bonnes pratiques", avec objectif d'amélioration ; Evaluation des acquis en fin de formation sur la base des synthèses Volume horaire : 50h Cours, 12h TD Langue : Français

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

Environnement juridique et vie de l'entreprise :

La conférence de droit doit permettre aux étudiants d'acquérir des connaissances générales en droit des affaires, en droit des institutions judiciaires, en droit des contrats, en droit des questions européennes et enfin en droit des installations classées et des risques industriels majeurs. Dans le cadre de la propriété intellectuelle, l’apprenant connaitra le droit des marques, des dessins-modèles, des auteurs et le fonctionnement des différents outils (brevet, enveloppe Soleau). Il saura mener une recherche d’idées rationalisée ainsi qu’une démarche de création d’entreprise.

Gestion de projet :

Code UE : 9.8 Entreprise Code Aurion : Responsable de l’UE : TANCRET Nathalie Nombres d’ECTS : 6

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- Comprendre ce qu'est un projet et ce que recouvre le management de projet.

Marketing stratégique et opérationnel : - Le marketing des études et ses outils - Le Marketing stratégique et ses 3 composantes majeures - Le Marketing Mix en mass market, en services et en industrie.

Gestion de production : - Savoir calculer une efficience. Savoir ce qu’est une valeur ajoutée. - Quelques outils de gestion des stocks et d’espace de travail (Kanban, SMED, 5S, Poke Yoke) - Histoire de l’amélioration continue

Management - Intégration dans l'entreprise : - le sens de la responsabilité - le sens du devoir - le sens des valeurs - l'adaptation situationnelle - la finesse relationnelle - développer son enthousiasme - accepter de se changer - changer son regard sur les autres

Compétences acquises :

Environnement juridique et vie de l'entreprise : La conférence de droit confère aux étudiants une culture générale en droit des affaires leur permettant de faire face aux problèmes juridiques rencontrés en entreprise. Ils auront acquis les réflexes quant à la protection, la titularité, la gestion et la défense d’une invention brevetée ou d’une invention couverte par savoir-faire

Gestion de projet : - Définir les objectifs d'un projet, en lister les acteurs, animer les réunions et organiser le

travail - Savoir organiser, planifier et piloter un projet - Savoir identifier, cartographier et gérer les risques d'un projet et leurs évolutions

Marketing stratégique et opérationnel :

- Réaliser une étude de marché structurée - Connaître la sémantique propre au marketing ainsi que les outils habituellement utilisés

(exemple outil » matrice BcG « /exemple sémantique « brand stretching ») - Savoir décrypter un positionnement au travers du marketing mix - Construire un SWOT

Gestion de production :

- Développer les attitudes clés du lean management - Conduire une analyse Value Stream Mapping

Management - Intégration dans l'entreprise : - se comporter comme un vrai manager - se comporter comme un leader

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- dynamiser son équipe - accompagner le changement dans la sérénité - anticiper - donner du sens à son action

Communication écrite : Capacité à produire un rapport structuré

Organisation :

Module 1 : Environnement juridique et vie de l'entreprise

Intervenants : BRÉLIVET Philippe, FAVREL Coraline, GRUMETZ Frédérique

Evaluation : Les étudiants sont évalués par un examen écrit qui se déroule sous la forme d'un questionnaire à choix multiples.

Plan du module :

Partie 1 : Philippe BRÉLIVET - Les Institutions nationales, la hiérarchie des normes de droit, terminologie juridique et définitions juridiques. - Les institutions internationales présentes dans le domaine du droit commercial, l'OMC son fonctionnement et le règlement des différends. - Les institutions européennes principes et fonctionnement, les traités, le droit dérivé, la cour de justice de l'union européenne. - Les institutions judiciaires nationales. - Le droit commercial, le droit des contrats, formation, les principales clauses, la rupture du contrat, la responsabilité contractuelle. - Le droit de l'environnement, les installations classées et les risques industriels majeurs. Partie 2 : Coraline FAVREL :

- Généralités sur la propriété intellectuelle : intérêts, contrats, défense - Droit des marques : que déposer, procédure de dépôt, comment la gérer - Droit des dessins-modèles : que déposer, procédure de dépôt - Droit d’auteur : définition - L’enveloppe Soleau - Le savoir-faire - Brevet d’invention : que breveter ? présentation concrète d’un brevet, procédure de dépôt

et d’instruction, le brevet européen ; Titularité de l’invention (invention de salariés, copropriété, revendication) ; Contrats de cession et de licence ; Contrefaçon, annulation et revendication : actions judiciaires

Partie 3 : Frédérique GRUMETZ : 2H00 autour de l’idéation. 1h d’étude de cas. 1h d’apports théorique

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Module 2 : Gestion de projet

Intervenant : BACHELET Rémi

Evaluation : validation hebdomadaire de chaque module + examen en ligne, possibilité de rendre les livrable d’une étude de cas

Plan du module :

Il s’agit de suivre le MOOC Gestion de projet (6 modules : 4 de tronc commun + 2 au choix parmi 15)

Semaine 1 : Définitions et typologies de projets, détails sur l'organisation d'un projet et cas concrets en maîtrise d'œuvre et d'ouvrage.

• Chapitre 1 : Les projets : pourquoi et comment ? • Chapitre 2 : Localisation et typologie des projets en entreprise • Chapitre 3 : Organiser les projets - les démarches de conception • Chapitre 4 : Étude des cas de l’automobile et du génie civil • Chapitre 5 : Quelle structure pour faire fonctionner un projet ? • Chapitre 6 : Conclusion – trois problématiques-clé

Semaine 2 : Organisation de projet, l’essentiel : négocier les objectifs, gérer les réunions, faire les comptes-rendus et répartir le travail, la phase de définition

• Introduction : Outils basiques d'organisation • Chapitre 1 : Fixer et négocier les objectifs d'un projet : tableau des acteurs, matrice SWOT,

PDCA … • Chapitre 2 : Organiser des réunions efficaces • Chapitre 3 : Le compte-rendu • Chapitre 4 : Gérer la phase de démarrage • Chapitre 5 : Le cycle de projet et l’effet tunnel

Semaine 3 : Périmètre du projet, lots et responsabilités, planification, conception d'ensemble, budget et indicateurs de pilotage

• Introduction : Outils avancés d'organisation • Chapitre 1 : Périmètre du projet • Chapitre 2 : Lots et responsabilités • Chapitre 3 : Planification • Chapitre 4 : Conception d'ensemble • Chapitre 5 : Pilotage • Conclusion : Méthodes agiles, conseils, logiciels utiles

Semaine 4 : Identification des risques, priorisation, conception d'un plan de prévention et suivi des risques d'un projet.

• Identifier les risques liés à un projet • Prioriser ces risques • Concevoir un plan de prévention • Faire le suivi des risques d'un projet

Semaine 5 et 6 : Valider deux spécialisations au choix parmi 15 (si plus de 2 spécialisations sont validées, la note sera majorée) :

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1. Analyse stratégique des projets 2. Management de la créativité et brainstorming 3. Analyse fonctionnelle et cahier des charges 4. Démarche de gestion des risques 5. Outils et méthodologie de résolution de problème 6. Évaluation d’impact des projets 7. Du projet à l’action entrepreneuriale en association entre Centrale Lille et l’EDHEC Business

School 8. Planification avancée 9. Management d’équipe projet 10. Management visuel 11. TRIZ : Résolution créative de problèmes 12. Certifications professionnelles PMI 13. Gestion de projet agile avec Scrum 14. Gestion de crise 15. Diagnostic de fonctionnement d’un système

Module 3 : Marketing stratégique et opérationnel

Intervenant : MILLÉCAMPS Alain

Evaluation : QCM : 40% ; Etude sectorielle avec soutenance : 60%

Plan du module :

Introduction au marketing Le Marketing des études :

• But • Périmètre • Méthodologie

Le Marketing stratégique : • Segmentation • Ciblage • Positionnement

Le Marketing opérationnel : • Product • Price • Promotion • Place

Spécificités du Marketing des services Spécificités du Marketing Industriel

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Module 4 : Gestion de production

Intervenant : ALBARET Jonathan

Evaluation : exposé

Plan du module :

- observation de vidéo pour proposer une optimisation des gestes et temps d'assemblage

- activité en groupe: Atelier d'assemblage d'une figure (avec papier et gommettes) et essai de diminuer le temps d'assemblage le plus possible en concurrence avec les autres groupes

- dialogue avec l'intervenant sur ces expériences au quotidien de la gestion de production

- exposés en petit groupe sur une méthode d'optimisation de production (5S, poke yoke...)

Module 5 : Management - Intégration dans l'entreprise

Intervenant : HUBERT François

Evaluation : 3 synthèses à rendre à la fin de chaque cours ; Mise en situation de Manager de Conduite de changement

Plan du module :

1. Adapter son management - Utiliser l'assertivité - Le test MBTI : les 16 types de personnalités - Les différents styles sociaux - Les différents types de Management - Le Management Situationnel - Pourquoi adapter son style Managérial ? - Cas pratiques, Jeux de rôles en groupe

2. Management et Leadership - Différences entre Leadership et Management - Les Styles de Leadership - Le Leadership situationnel - Quels avantages à se comporter comme un Leader ? - Quels avantages à se comporter comme un Manager ? - Cas pratiques, Jeux de rôles en groupe

3. Accompagner le changement - Facteurs de succès d'un changement - Processus psychologique du changement, impact, freins et Facteurs de réussite - Pilotage du changement, indicateurs clés d'évaluation et de mesure des étapes - Les 7 principes du Management de la qualité ISO 9001 version 2015 - Les 9 principes du Management de la prévention du risque - Anticiper la Santé et la Sécurité au travail - Cas pratiques, Jeux de rôles en groupe

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Module 6 : Communication écrite

Intervenante : BECQUART Charlotte

Evaluation : Evaluation du rapport par un rapporteur

Plan du module :

L’apprenant doit rédiger un rapport de stage de 2ème année qui doit reprendre les différentes parties de ses travaux ainsi qu’une présentation du lieu de stage. Les instructions sont données aux apprenants pendant leur cursus. Prérequis

- Validation de l’Unité d’Enseignement Formation métiers, Humanités au semestre 7

Bibliographie

- Droit de la propriété intellectuelle, Laure Marino, édition Puf, collection Thémis, 2013 - https://gestiondeprojet.pm pour les cours, des quiz d’entrainement et les modèles de

documents - Principes du Marketing par Gary Amstrong et Philip Kotler aux éditions Pearson - L'Intelligence Situationnelle: 50 Situations de management décryptées, 67 fiches concepts,

M. FIOL, C. TANNEAU, P. DELAHAIE, A.M.BONNEFOUS, Editions : EYROLLES - Management et Leadership, C.DEJOUX, Editions : DUNOD - Le management LEAN, M. BAILLE, G.BEAUVALLET, Editions : PEARSON - Le management de la qualité : 7 principes ISO 9001:2015 Mode d'emploi - Le management des risques : les 9 principes généraux de la démarche de prévention des

risques - Santé et sécurité au Travail

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3e année - Semestre 10

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Unité d’Enseignement : Activité en Entreprise

Objectifs : L’Unité d’Enseignement « Activité en Entreprise » concerne la réalisation du stage – Projet de fin d’étude de l’apprenant au cours du cycle ingénieur. Il peut mettre en application des compétences et connaissances acquises en tronc commun ainsi que lors de sa spécialisation aux semestres 8 et 9. Cette expérience complète son projet professionnel et contribue à constituer son réseau professionnel.

Pédagogie :

Stage en entreprise ou laboratoire universitaire Suivi par un tuteur Volume horaire : 6 mois Langue variable suivant les stages : français, anglais, allemand, espagnol, japonais

Connaissances et compétences acquises :

Connaissances acquises :

Métiers, secteurs d’activité, fonctionnement et structure d’une entreprise.

Compétences acquises :

Esprit d’équipe, autonomie, adaptabilité, polyvalence, sens de l’organisation, créativité, rigueur, capacité à produire une présentation structurée

Organisation :

Module 1 : Stage Projet de Fin d'Etudes

Evaluation : Appréciation du maître de stage de l'entreprise ou du laboratoire via un formulaire d’appréciation et une présentation orale devant un jury

Plan du module :

Un stage-projet de fin d'études d'une durée minimale de 6 mois travaillés (24 semaines minimum ou 120 jours) lors du second semestre de la 3ème année du cycle ingénieur. L’apprenant doit faire une présentation orale de son travail de stage de 3ème année qui doit reprendre les différentes parties de ses travaux. Les instructions sont données aux apprenants pendant leur cursus.

Prérequis

- Validation de l’Unité d’Enseignement Activité en entreprise au semestre 8

Bibliographie

- Documents sur l’intranet pour la recherche de stage - Santé et sécurité au Travail

Code UE : 10.1 Activité en entreprise Code Aurion : Responsable de l’UE : BECQUART Charlotte Nombres d’ECTS : 30