Lean Construction et Building Information Modeling (BIM) sont des moteurs de transformation importants pour l'industrie de la construction [1]. Des recherches récentes montrent qu'il existe des synergies considérables entre les deux [2]. Les synergies s'étendent de la phase de conception à la phase de construction et la phase de maintenance [3]. Cet article donne un aperçu des dix principales synergies entre le BIM et le Lean Construction [2].

1) Réduire la variabilité du livrable final

Une meilleure évaluation des alternatives de conception avec leurs propriétés fonctionnelles (c'est-à-dire thermiques, acoustiques, ventilation, etc.) peut réduire la variabilité généralement introduite par les modifications tardives initiées par le client pendant la phase de construction. Les modèles BIM ont été utilisés pour évaluer la conception, la constructibilité et les conflits d'espace, ce qui a permis d'améliorer la qualité sur le chantier. De plus, l'intégration étendue du BIM avec les systèmes industriels CNC (Computer Numerical Control) permet une préfabrication complexe d'éléments de construction, ce qui réduit la variabilité des produits sur le chantier.

2) Réduire la variabilité de la production

Les métrés automatisés liés aux modèles BIM sont plus précis que les processus manuels. De plus, la modification de la conception à un stade ultérieur modifie également les fichiers de quantité liés ; cela garantit en outre que les quantités sont toujours exactes. De plus, une modification apportée à une section ou à un plan est automatiquement répercutée sur toutes les autres sections et plans, en maintenant la cohérence de la conception. Les modèles BIM fournissent un référentiel de données unique et complet sur le cycle de vie qui réduit la variabilité due aux problèmes de coordination et de transfert des données du projet entre les étapes du cycle de vie du projet.

3) Réduire les durées de cycle de production

Délai d'exécution rapide des analyses de performances structurelles, thermiques et acoustiques ; d'estimation des coûts ; et d'évaluation de la conformité au programme client. Tous permettent une conception collaborative, réduisant les temps de cycle pour la phase de conception. De plus, le traitement en parallèle sur plusieurs maquettes de manière coordonnée (sans avoir besoin d'intégration et de coordination des différents modèles 2D) réduit les temps de cycle de conception. Une meilleure conception conduit par conséquent à des calendriers opérationnels mieux optimisés et plus précis sur le terrain avec moins de conflits. Cela réduit encore les temps de cycle dans la phase de construction. De plus, le fait de disposer d'un référentiel de données complet, sans conflits sur un modèle BIM, réduit les temps de cycle prolongés liés aux besoins en informations et aux problèmes de constructibilité sur le chantier.

4) Réduire la taille des lots vers un flux unitaire

La génération automatisée de dessins, en particulier de dessins d'atelier pour la fabrication d'acier ou de pièces préfabriquées, permet d'effectuer la révision et la production par lots plus petits. Les informations peuvent être fournies sur demande, ce qui permet de produire la bonne pièce au bon moment.

5) Utilisez des systèmes pull

Dans le système tiré (system pull), les composants utilisés dans le processus ne sont remplacés qu'une fois qu'ils ont été consommés ou requis par les unités de travail en aval. Ainsi, les unités de travail en amont ne produisent uniquement pour répondre aux demandes de leurs clients en aval en contrôlant les travaux en cours. Les dessins de construction peuvent être extraits par les équipes de construction en cas de besoin à partir d'une base de données BIM, évitant ainsi les surcharges ou les flux poussées de dessin de conception. Grâce à l'intégration des relevés de quantité BIM, de la planification des ressources d'entreprise (ERP) de l'entreprise et des systèmes ERP des fournisseurs, la logistique des matériaux et des consommables juste à temps peut être prise en charge sur le chantier grâce à une coordination en temps opportun entre le secteur de la construction et les fournisseurs.

6) Vérifier et valider la création de valeur

Le prototypage et la simulation virtuels grâce à l'intelligence intégrée aux objets du modèle BIM permettent une vérification automatisée par rapport aux réglementations de conception et de construction. Cela rend la vérification et la validation de la conception plus efficaces. La visualisation des délais proposés et la visualisation des processus en cours vérifient et valident les informations sur les processus. La vérification des conflits et la résolution d'autres problèmes d'intégration vérifient et valident les informations sur les livrables.

7) Décider par consensus

Comme tous les aspects des plans de conception et de ses paramètres sont capturés dans un modèle 3D, le client peut facilement le comprendre. Les exigences peuvent être saisies et communiquées de manière approfondie dès la phase de conception. De plus, les fonctionnalités de visualisation BIM ont été utilisées pour l'engagement des clients et des parties prenantes, et dans les sessions de réunion du Last Planner System pour améliorer la communication et la coordination pendant la phase de construction. Au stade de la conception conceptuelle, un délai d'exécution rapide pour préparer les estimations de coûts et d'autres évaluations de performance permet d'évaluer plusieurs options de conception pour une prise de décision participative et collaborative..

8) Assurer la cohérence des exigences

Dans l'ensemble de dessins et des spécifications 2D, les mêmes objets sont représentés à plusieurs endroits. Au fur et à mesure que la conception progresse et que des modifications sont apportées, les opérateurs doivent maintenir la cohérence entre les multiples représentations/vues d'informations. Le BIM supprime entièrement ce problème en utilisant une représentation unique des informations à partir de laquelle tous les rapports sont automatiquement dérivés. Le partage de modèles entre tous les participants d'une équipe de projet améliore la communication lors des phases de conception et de construction, même sans produire de dessins.

9) Standardiser les processus de travail

Des animations basées sur le BIM des séquences de production ou d'installation, peuvent être préparées. Celles-ci guident les travailleurs sur la façon d'effectuer le travail dans des contextes spécifiques et constituent un excellent moyen de s'assurer que des procédures normalisées sont suivies. De plus, les modèles BIM peuvent désormais effectuer des contrôles de sécurité automatiques et prendre des précautions sur les modèles si nécessaire (c'est-à-dire des barrières autour des trous de dalle ou des avertissements à proximité d’un risque de sécurité), ce qui augmente la normalisation de la sécurité du chantier. Les entreprises de construction ont commencé à utiliser des modèles BIM pour former leur main-d'œuvre sur les questions de sécurité et de qualité sur le chantier.

10) Visualisez le processus de production

La modélisation et l'animation des séquences de construction dans les outils « 4D » et « 5D » offrent une opportunité unique de visualiser les processus de construction. Cela permet d'identifier les conflits de ressources dans le temps et dans l'espace et de résoudre les problèmes de constructibilité avec leurs impacts sur les coûts. De plus, il facilite l'optimisation des processus en améliorant l'efficacité et la sécurité et peut aider à identifier les goulots d'étranglement. L'utilisation améliorée d'appareils portables/mobiles avec des bases de données cloud (c'est-à-dire Autocad BIM 360) contribue à une visualisation BIM omniprésente. De plus, l'intégration de la réalité virtuelle, des modèles BIM et des appareils portables/mobiles prennent en charge d'autres options de visualisation et de transparence des processus dans la phase de construction et de maintenance.

Il existe de nombreuses autres synergies entre le Lean Construction et le BIM qui sont discutées dans Sacks et al. (2010) [2]. Dans mes futurs articles, je présenterai des cas réels dans lesquels ces synergies ont été réalisées au cours de différentes étapes du cycle de vie de la construction.

REFERENCES

1. Eastman, C., Eastman, C. M., Teicholz, P. and Sacks, R. (2011). BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. John Wiley & Sons.

2. Sacks, R., Koskela, L., Dave, B. and Owen, R. L. (2010), The interaction of Lean and BIM: a conceptual analysis. Journal of Construction Engineering and Management, 136 (9) 968-980.

3. Dave, B., Koskela, L., Kiviniemi, A., Tzortzopoulos, P. and Owen, R.L. (2013), Implementing lean in construction : lean construction and BIM. CIRIA.