Exploitation des technologies de l'Industrie 4.0 à des fins de génération du As-Built Schedule en gestion de projets

Les projets de construction sont constitués d'un ensemble d'activités plus ou moins complexes et de nombreux ajustements doivent être réalisés tout au long de leur réalisation suite à des complications par rapport au plan initial, d'où l'importance du processus de suivi de l'avancement de ces projets. Afin de mener à bien ce processus, il est nécessaire de collecter des données sur le site en vue de l'élaboration du As-Built Schedule. Ce dernier est une image détaillée des activités réalisées du chantier servant de base au processus de suivi et de replanification de projet, à l'analyse des réclamations et de tout type de délais. Les données du suivi d'un projet de construction sont incorporées à plusieurs documents, dont les journaux de chantier qui rassemblent les informations caractérisant factuellement l'avancée et les conditions d'avancées du chantier. Par leur contenu, ils constituent un rapport pouvant être utilisé pour l'élaboration du As-built Schedule. C'est pourquoi l'objectif général est l'amélioration du processus d'élaboration du As-Built Schedule à partir des journaux de chantier. L'état de l'art concernant les journaux de chantier a permis de mettre en évidence que la collecte des données nécessaires est chronophage, parfois erronée et qu'elle s'effectue à une fréquence variable. Les méthodes de collecte des données des journaux de chantier constituent donc un enjeu majeur pour automatiser le suivi de projet et l'élaboration du As-Built Schedule. Toutefois, la littérature ne fournit pas de modèles de données de ces journaux de chantier indiquant quelles données devraient être collectées. C'est pourquoi l'objectif spécifique (objectif n°1) de cette recherche est la création d'un modèle de données présentant les données nécessaires à la création d'un journal de chantier ainsi que leur mode de collecte. Cet objectif est ancré dans le contexte de l'Industrie 4.0 qui fait référence à la quatrième révolution industrielle que nous vivons présentement. L'Industrie 4.0 comprend un ensemble de moyens techniques, méthodes et technologies utilisés afin de soutenir la prise de décision en temps réel. Cette révolution touche peu à peu le secteur de la construction (Construction 4.0) qui reste néanmoins très en retard par rapport à d'autres secteurs industriels. Dans ce contexte, l'objectif n°1 se précise pour intégrer l'association des applications technologiques issues de l'Industrie 4.0 permettant d'automatiser la collecte à chacune des données lors de la création du modèle des journaux de chantier. La méthodologie employée a permis de confirmer la problématique des journaux de chantier soulevée par la revue de littérature en la confrontant à une analyse de l'existant réalisée chez un partenaire industriel. L'élaboration du modèle de données s'est réalisée à partir de l'identification des données nécessaires et par la détermination des applications technologiques issues du 4.0 permettant la collecte de ces données. Après identification de ces éléments, le modèle de données des journaux de chantier avec intégration des applications technologiques du 4.0 a été construit. Un cas d'étude du modèle mené chez le partenaire industriel a permis de proposer une démarche d'implantation. La démarche proposée est basée sur la priorisation des entités les plus chronophages du modèle, identifiées par une étude de temps. Ce cas d'étude répond au deuxième objectif (objectif n°2) qui est de développer une méthodologie d'implantation du modèle. En conclusion, les contributions de ce mémoire ont pour vocation de contribuer au développement de l'Industrie 4.0 ainsi qu'à l'amélioration du processus de suivi des projets dans le domaine de la construction.

Abstract

Construction projects involve a set of more or less complex activities and many adjustments must be made throughout their implementation following complications compared to the initial plan, hence the importance of the progress monitoring process. In order to complete this process, it is necessary to collect data on site for the elaboration of the As-Built Schedule. The latter is a detailed picture of the activities carried out on the site, which serves as a basis for the project monitoring and re-planning process, the analysis of claims and all types of delays. The monitoring data of a construction project are included in several documents, including daily reports that collect information that characterizes the progress and conditions of the site's progress. By their content, they can be used to develop the As-built Schedule. The state of the art concerning daily reports has shown that the collection of the necessary data is time-consuming, sometimes incorrect and that it is carried out at a variable frequency. Methods of collecting data for daily reports are therefore a major challenge in automating project monitoring and the development of the As-Built Schedule. However, the literature does not provide a data model of these site reports indicating which data should be collected. This is why the objective of this research is to create a data model presenting the data needed for the creation of a daily report as well as their collection method. This objective is grounded in the Industry 4.0 context, which refers to the fourth industrial revolution we are currently experiencing. Industry 4.0 includes a set of technical means, methods and technologies used to support real-time decision-making. This revolution is gradually affecting the construction sector (Construction 4.0), which nevertheless remains far behind other industrial sectors. In this context, the objective is to combine technological applications from Industry 4.0 to automate the collection of each of the data contained in the daily report model. The methodology used made it possible to confirm the problem of site daily reports raised by the literature review by comparing it with an analysis of the existing situation carried out by an industrial partner. The development of the data model was based on the identification of the required data and the determination of the technological applications from 4.0 that would allow the collection of these data. After identifying these elements, the site daily report data model with integration of 4.0 technological applications was developed. A case study of the model conducted at the industrial partner's site made it possible to propose an implementation approach. The proposed approach is based on prioritizing the most time-consuming entities in the model, identified by a time study. In conclusion, the purpose of the contributions of this thesis is to contribute to the development of Industry 4.0 and to the improvement of the monitoring process for construction projects.