Miser sur la coordination en 3d

« Je suis persuadé que la 3D a le pouvoir d’éliminer les problèmes qui abondent dans le secteur de la construction. »

PAT HENDERSON
Président et fondateur de Hardstone Construction

Avant de fonder Hardstone Construction, société de construction basée à Las Vegas, USA, Pat Henderson a rapporté 3 milliards de dollars de projets à deux des plus grosses entreprises de construction américaines. Malgré ses 30 ans d’expérience, certains aspects du secteur continuent de le dérouter. Pourquoi le secteur de la construction accepte-t-il 20% de dépassement budgétaire comme un fait acquis ? Et pourquoi les entreprises de construction résistent-elles à l’arrivée des techno­logies de conception 3D, pourtant éprouvées dans de nombreux secteurs – technologies qui pourraient éliminer les dépassements de budget ?

Répondre à ces questions est important pour P. Henderson car il souhaite laisser à ses employés et à sa fille – qui se prépare à reprendre la société – un secteur plus fort, plus rentable et moins frustrant que ce qu’il a connu. « Je suis convaincu que la 3D a le pouvoir d’éliminer les problèmes qui abondent dans l’industrie de la construction », déclare sans détours P. Henderson. « Je pense qu’elle réduira les pertes de plus de 10% dans la construction. Lorsque vous considérez les milliers de milliards de dollars dépensés en construction uniquement aux États-Unis, cela représente des économies considérables. »

UNE VISION UNIQUE

P. Henderson a l’occasion de tester ses théories lorsque Hardstone Construction est nommé entrepreneur principal du complexe mixte Tivoli Village qui comprend plusieurs phases. Avec 185 800 mètres carrés d’espace dédiés aux boutiques, bureaux et stationnement, les risques de retards et de dépassements budgétaires étaient énormes – surtout après l’abandon du projet par les architectes principaux, l’ingénieur en structures et l’ingénieur en mécanique/électricité/plomberie (MEP). Le propriétaire a donc demandé à Hardstone Construction de prendre en charge leurs fonctions, en plus de sa mission de coordination qui lui était dévolue à l’origine.

P. Henderson a l’occasion de tester ses théories lorsque Hardstone Construction est nommé entrepreneur principal du complexe mixte Tivoli Village qui comprend plusieurs phases. Avec 185 800 mètres carrés d’espace dédiés aux boutiques, bureaux et stationnement, les risques de retards et de dépassements budgétaires étaient énormes – surtout après l’abandon du projet par les architectes principaux, l’ingénieur en structures et l’ingénieur en mécanique/électricité/plomberie (MEP). Le propriétaire a donc demandé à Hardstone Construction de prendre en charge leurs fonctions, en plus de sa mission de coordination qui lui était dévolue à l’origine.

UN PARI CALCULÉ ET PAYANT

Selon P. Henderson, créer un modèle 3D virtuel extrêmement précis du village Tivoli permettrait à son équipe d’identifier et d’éliminer les risques à coup d’octets à bas prix, plutôt qu’avec des matériaux physiques onéreux. En améliorant la coordination, P. Henderson pariait également que la modélisation 3D rendrait le lieu de travail plus intelligent, plus sûr et plus efficace, en permettant aux parties prenantes de collaborer de façon plus effective.

Lorsque la première étape du projet Tivoli a été lancée en 2011, P. Henderson tenait sa preuve. Hardstone Construction coordonnait en interne tous les métiers et menait à bien le projet de 300 millions de dollars dans les délais impartis et zéro dollar de réclamations de la part des entrepreneurs et sous-traitants. P. Henderson estime l’économie réalisée entre 500 000 et 1 million de dollars de dépassement potentiels pour la structure, et entre 2 millions et 3 millions de dollars en totalité.

UNE COORDINATION EN 3D EFFICACE

Parce que l’expérience de construction avec l’application 3D choisie était limitée, P. Henderson s’est appuyé sur un trio diversifié d’experts en modélisation 3D dans le cadre du projet Tivoli : Patrick L’Heureux, expert en construction technique aéronautique, ancien collaborateur chez Pratt & Whitney ; Nicolas Cantin, ingénieur en mécanique, qui a précédemment travaillé pour Bombardier ; Becher Neme, architecte et concepteur urbaniste, qui a travaillé pour l’architecte de renom, Frank Ghery. En tant que membres séniors sur le projet, accompagné  d’une équipe d’assistants réduite, les trois hommes ont modelé en interne la structure, l’enveloppe architecturale, ainsi que les systèmes MEP. L’équipe a également produit des dessins d’atelier pour les équipes de construction, directement à partir des modèles 3D associés.

À MODÈLE PRÉCIS, COORDINATION PRÉCISE

L’un des avantages clés du projet était que la géométrie répétitive en 3D ne nécessite pas de modélisation manuelle. À l’inverse, des variations sur des composants individuels ont été générées en saisissant des paramètres – dessinés à partir de feuilles de calcul et tableaux de conception fournis par l’architecte – dans des modèles de composant de base. « C’était un avantage vraiment unique », déclare N. Cantin. « Ces tâches auraient été chronophages et sujettes à des risques élevés d’erreurs humaines si la modélisation avait été effectuée manuellement. En fait, sans le processus d’automatisation, la plupart des constructeurs ne réaliseraient pas de modélisation dès le départ, ce qui pourrait mener à des erreurs, du retravail et des dépassements de budget. »

B. Neme estime que les itérations entre la conception initiale et la production de dessins d’atelier finaux a permis à Hardstone Construction d’optimiser l’acheminement des systèmes MEP afin de réduire les matériaux de 30%. « C’est bon pour le budget mais aussi pour l’environnement », remarque B. Neme. « Comme nous commandons tous nos matériaux en fonction du modèle, il n’y a pas de gaspillage. »

Dans le cadre d’un budget de 5 millions de dollars, la modification de commandes peut facilement ajouter 20% ou plus, c’est-à-dire 1 million supplémentaire. Pour Tivoli Village, le coût des modifi­cations de commande a été réduit à zéro. « Nous étions obsédés par le fait de trouver de nouvelles façons d’appliquer les processus de fabrication à la construction », explique N. Cantin.

WORKFLOWS SIMPLIFIÉS, CONFLITS RÉDUITS

Parce que les ouvriers en bâtiment pouvaient visualiser les modèles en 3D, ils comprenaient facilement comment les différents systèmes s’assemblaient, l’ordre dans lequel ils devaient être installés et l’importance d’effectuer leur travail de manière à laisser de la place pour les installations des corps de métier suivants. « Il n’y a eu prati­quement aucune perte de temps en résolution de conflits entre les différents métiers pendant la construction », assure P. L’Heureux. « Nous n’avions tout simplement pas de conflit. »

À l’issue de l’étape 1 du projet, P. Henderson est tellement convaincu que cette application a le potentiel de transformer le secteur de la construction qu’il a pris ses dispositions pour que sa fille se forme au programme. « Elle sera dans ce métier bien longtemps après moi », explique-t-il. « Je veux qu’elle ait les meilleurs outils à portée de main. Je suis persuadé que c’est le futur de notre industrie. »

• À propos du projet Tivoli Village et du processus de modélisation, consultez le site www.nelh-solutions.com ou envoyez un courrier électronique à info@nelh-solutions.com