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La filière bois, artefact et catalyseur pour une construction 4.0 au Québec

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Chikhi, Imen (2018). La filière bois, artefact et catalyseur pour une construction 4.0 au Québec. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les méthodes traditionnelles de livraison de projets peinent à faire émerger la productivité du secteur de la construction. La filière bois se démarque par sa capacité à allier innovation, technologie et économie, notamment par le biais de produits performants comme le CLT qui contribue à développer des échelles de structures importantes et des processus de fabrication et d’installation qui engendrent une amélioration de la productivité.

Le Québec s’est doté de la Vision 2030 pour le développement de la filière bois et l’export de produits et savoir-faire québécois à l’horizon 2030. Des incitatifs budgétaires ont aidé au développement de projets exemplaires. À partir d’une étude de cas comparative de trois réalisations canadiennes d’envergure, nous avons observé comment les technologies, l’organisation et les processus, en fonction du contexte, peuvent favoriser l’adoption de nouvelles méthodes de livraison de projets et atteindre des objectifs de productivité.

Parallèlement, l’observation de la modification des méthodes de livraison de projets de construction dans la littérature scientifique, particulièrement au Royaume Uni, nous a permis de faire émerger l’idée de Construction 4.0, en écho à l’industrie 4.0, où la data, sa generation et son traitement dictent la cadence et la productivité de la chaîne d’approvisionnement. Aussi, pour élaborer le cadre conceptuel de la Construction 4.0, nous proposons quatre piliers : 1) les approches intégrées, 2) le Lean Construction, 3) le DfMA et la fabrication hors site et 4) le BIM VDC. La filière bois, porteuse d’innovation, serait le catalyseur de cette nouvelle ère de la Construction 4.0 au Québec, car elle véhicule déjà des processus différents de par son inscription dans la filière sèche. Celle-ci implique une chaîne logistique différente sur chantier. Le gain de temps (pas de temps de préparation, d’attente et de séchage comme pour le béton) et une meilleure répartition de la main-d’oeuvre par la fabrication hors site qui offre un environnement de travail plus sécuritaire; puis la technologie CNC qui lie les logiciels de conception aux ateliers de fabrication et qui permet un meilleur contrôle de la qualité avant le montage définitif et donc une réduction des reprises et des gaspillages.

Pour amorcer le virage Construction 4.0, nous répertorions les pratiques innovantes des chaines de livraison de trois projets exemplaires. Nous dressons un constat du champ des possibles afin de proposer des stratégies et des actions réalistes. Nous les unissons à des axes et des objectifs d’initiatives en cours dans l’industrie de la construction autour du numérique, de l’innovation et de la productivité au Québec et au Canada pour proposer une feuille de route pour l’adoption de la construction 4.0 au Québec.

Titre traduit

The wood sector, artifact and catalyst for a construction 4.0 in Quebec

Résumé traduit

Traditional methods of project delivery are struggling to bring out the productivity of the construction sector. The wood industry stands out for its ability to combine innovation, technology and efficiency, particularly through high-performance products such as CLT. The latter helps developing large scale structures and manufacturing and installation processes leading to an improvement in productivity.

Quebec has adopted Vision 2030 for fostering the development of the wood construction industry and facilitating exports of Quebec products and know-how by 2030. Budgetary incentives helped with the development of exemplary projects. Based on a comparative case study of three major Canadian projects, we observed how technologies, organization and processes, depending on the context, can support the adoption of new project delivery methods and achieve productivity goals.

At the same time, the observation of the modification of construction project delivery methods in the scientific literature, particularly in the United Kingdom, allowed us to bring up the idea of Construction 4.0, echoing Industry 4.0, where the data its generation and treatment dictate the pace and productivity of the supply chain. Also, to develop the conceptual framework of Construction 4.0, we propose four pillars: 1) integrated approaches, 2) Lean Construction, 3) DfMA and off-site manufacturing and 4) BIM VDC. The wood industry, a source of innovation, would be the catalyst for this new era of Construction 4.0 in Quebec since it already conveys different processes due to its inclusion in the dry industry. This involves using a different logistics chain on site. Time saving (no preparation, waiting and drying time as it is the case for concrete) and better distribution of labor through off-site manufacturing that provides a safer work environment; then the CNC technology that links the design software to manufacturing workshops and that allows better quality control before the final assembly, therefore, reducing rework and wastage.

To begin the Construction 4.0 turnaround, we list the innovative delivery chain practices of three exemplary projects. We draw a statement of the range of possibilities in order to propose realistic strategies and actions. We unite them with the goals and objectives of ongoing initiatives in the construction industry around digital, innovation and productivity in Quebec and Canada to propose a roadmap for the adoption of Construction 4.0 in Quebec.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise avec mémoire en génie de la construction". Comprend des références bibliographiques (pages 115-119).
Mots-clés libres: construction 4.0, approches intégrées, Lean Construction, DfMA, BIM VDC, structures en bois massif préfabriquées, cadre TOPC
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Forgues, Daniel
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 04 janv. 2019 21:34
Dernière modification: 04 janv. 2019 21:34
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2191

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