Une expérience et une expertise accrues au fil des projets - Mars 2016- 4

En entrevue avec M. Nicolas St-Pierre, de la compagnie EBC inc., on a souhaité en apprendre davantage sur la manière dont se passe la réalisation des projets BIM. Notons que l’entreprise a eu la chance d’expérimenter l’approche BIM dans le cadre de nombreux projets. Voici la mine d’information que nous a livrée le spécialiste.

M. St-Pierre nous a d'abord indiqué que la méthodologie BIM, au niveau de la conception par les professionnels, est en processus d'établissement depuis déjà plusieurs années. Comme dans plusieurs pays à travers le monde, cette méthodologie tend à devenir la norme au Québec; aussitôt que les projets sont de plus grande envergure, l'utilisation du BIM comme processus de conception s'impose de lui-même. Mais au niveau de la réalisation des travaux de construction sur le terrain, l'approche est relativement jeune.

Selon M. St-Pierre, les deux mots clés de la méthodologie BIM seraient « coordination » et « collaboration ». À la base d'un projet, si les professionnels utilisent le BIM et collaborent bien entre eux, les modèles et les plans seront bien coordonnés. Donc le projet devrait mieux se construire.

Présentement, c'est lorsque l'on arrive sur le terrain, que cela devient plus difficile. Tous les acteurs n'ont pas nécessairement d'équipe dédiée pouvant traiter la masse d'informations provenant des modèles 3D BIM, ou même les outils de visualisation que cela demande. Ils reçoivent des modèles coordonnés, 3D, mais ce ne sont souvent que les plans en 2D, qui sont utilisés au moment de l'exécution.

Il y a d'ailleurs une certaine problématique au niveau contractuel dans l'utilisation des modèles BIM 3D, car dans la grande majorité des projets, ce sont les documents 2D imprimés ou PDF qui font foi des contrats. Ces derniers deviennent les documents de référence, la base de la soumission ou du prix. Dans ce contexte, les modèles 3DBIM viennent en appui à la démarche, et deviennent un support pour mieux comprendre l'exécution des travaux et mieux planifier le travail de réalisation.

Chez EBC, même si les plans 2D sont les documents contractuels ils rendent disponibles les modèles 3D aux différents les entrepreneurs spécialisés, pour leur permettre d'utiliser les informations contenues dans les modèles. C'est une base de données extraordinaire quand on sait s'en servir!

Dans certains projets, selon les fournisseurs, on réussit à amener le processus où l'entrepreneur spécialisé modélise de son côté pour procéder à de la préfabrication en fournissant des modèles en structure, en architecture, en mécanique qui ont déjà été faits au niveau de la conception. Par exemple, pour un entrepreneur spécialisé en ventilation, avoir des modèles coordonnés avec tous les éléments de structure permet de valider le dimensionnement des conduits. Par la suite, ce qui a été modélisé pour la fabrication par l'entrepreneur spécialisé est intégré dans le modèle initial par l'entrepreneur général afin de contre-vérifier la cohérence du tout. C'est dans ce partage d'information qu'on réalise un gain.

C'est ainsi qu'avec les généraux, les entrepreneurs spécialisés arrivent au niveau de la construction BIM. On l'applique en faisant de la pré-construction virtuelle et en validant les choses avant même que les morceaux soient installés au chantier. Cela permet d'éviter les erreurs et les reprises une fois sur le chantier, d'éviter de démonter quelque chose pour le penser autrement.

Plusieurs personnes, voient bien le travail qu'elles ont à faire en 2D, mais visualisent mal les impacts de celui-ci sur le travail des autres et vice et versa. Chez EBC, tous les surintendants ont maintenant des iPad sur les chantiers, ce qui fait que si des modèles 3D BIM sont disponibles, ils y accèdent facilement et en temps réel. On peut alors démontrer à quelqu'un facilement : « Tu ne peux pas passer là ». Cela permet une bien meilleure visualisation de l'espace de travail, de ce qui est fait ou de ce qu'il y aura là, une fois les travaux terminés.

Une ouverture au travail à la chaîne?

M. St-Pierre relate que c'est de plus en plus utilisé aux États-Unis. Pour le projet du « Smyth County Community Hospital » dans le Vermont, le BIM 3D fut utilisé pour l'ensemble du projet, ce qui a permis aux entrepreneurs spécialisés de pré-assembler l'ensemble des conduits de ventilation et électrique des corridors. Les éléments ont été montés à l'intérieur de « racks » en atelier en sections d'une vingtaine de pieds de long et de la largeur du corridor. Tandis que les premiers coups de pelle lançaient la phase de construction, les conduits pour l'ensemble des étages étaient préparés. Puis, au fur et à mesure que les étages « sortaient », c'était envoyé par camion et accroché au plafond en un seul module. Il ne restait plus qu'à faire les jonctions. En l'espace d'une semaine, un étage complet en conduits électriques, ventilation, chauffage, pouvait être monté. L'hôpital a été livré avec pratiquement 6 mois d'avance par rapport à l'échéancier initial de 30 mois, tout cela grâce à la précision des modèles 3D et à la coordination qui en découle.

Le même principe a été utilisé ici en plomberie sur certains projet hospitaliers de Montréal. On a préparé ce qu'on appelle des « pods » pour les salles de bains. Celles-ci arrivaient pré-assemblées. Ça aurait pu se faire auparavant, avec des plans bien structurés. Mais maintenant, avec le BIM, on est assuré que la réalisation sera fidèle aux modèles, parce que le travail est mieux coordonné. Il y a moins de risque d'erreur, moins de reprise. Et les reprises, après tout, c'est de l'argent sauvé pour tout le monde, c'est-à-dire qu'on passe moins de temps à démonter et à refaire

Le niveau de détail
Prévoir à l’avance les besoins

Dans un monde idéal, on pousserait toujours les modèles le plus loin possible. Mais il y a une grande différence entre un idéal et le besoin identifié pour chaque projet, au niveau du temps qui y sera consacré.

On entend beaucoup parler du BIM par rapport à la conception, tout ce qui est représentation 3D. Mais la métadonnée, ou l'information qui est assignée au modèle, est une autre facette très importante du BIM. Les informations contenues dans le modèle, comme le numéro de circuit, la puissance, la charge, le câble, etc. sont des données précieuses.

Or, il faut établir d'avance ce qu'on veut et ce à quoi va servir le modèle. On perdra un temps fou à rentrer de l'information si le client ne l'utilise pas pour l'exploitation de son bâtiment!

Saisir des métadonnées rétroactivement

Au début, les gens pensaient que le même modèle, parti des professionnels, s'en irait à un entrepreneur, puis au suivi. Ce qu'on réalise avec l'utilisation, c'est qu'il existe des modèles de conception, qui, eux, sont regroupés dans un modèle de construction qui répondra aux besoins différents entrepreneurs spcialisés. Ce modèle BIM est nourri durant la construction, puis transféré dans un modèle d'exploitation.

Dans le modèle de construction, on travaille avec les sous-modèles des entrepreneurs spécialisés : on ajoute le modèle des gens en ventilation, l'information au niveau de la modélisation des plombiers, on ajoute de l'information qui n'est pas tout à fait ce qui avait été écrit par les concepteurs, mais plutôt ce qui a été installé réellement.

Ce qui a été fait par les ingénieurs au début ne sera pas retrouvé tel quel en fin de projet. On obtient un modèle final qui correspond à la combinaison des informations de départ, auxquelles se sont ajoutées des données réelles de construction.

Comment effectuer le suivi des modifications?

Sur les modèles 3D, ça peut le devenir plus difficile, mais ça nous ramène à la méthodologie de travail. Il y a des outils pour ça, mais il y a surtout une façon de travailler qui permet de bien montrer ce qui a changé d'une semaine ou d'une version à l'autre. Il faut établir la méthodologie des changements en début de projet, ce qui n'est pas toujours fait. Cela vient avec l'expérience.

Comment maîtriser le BIM?

Si l'on croit qu'on deviendra spécialiste du BIM en suivant une formation de quelques jours ou d'une semaine, on se trompe. C'est beaucoup plus que l'utilisation d'un logiciel; c'est une méthodologie de travail qu'on développe au fil des projets.

Le mieux, pour prendre de l'expérience est de travailler avec une entreprise qui en a déjà fait, qui a déjà une expertise. Pour un entrepreneur spécialisé, il y a beaucoup à apprendre en travaillant avec un entrepreneur ou avec des équipes de conception qui ont déjà intégré ce processus.

L'utilisation d'un coach, de quelqu'un qui accompagnera l'équipe tout au long du processus pour établir une façon de travailler est aussi une bonne idée.

Mais la façon dont une entreprise travaille ne sera pas pour autant reproduite par les autres. Le processus est similaire, mais ce dernier doit être adapté à chaque entreprise, à chaque projet et à chaque spécialité. On ne peut pas dire : « Voici, c'est LA façon de faire, c'est LA méthode de travail, et c'est la seule qui existe... » Il y en a autant qu'il y a d'entreprises et qu'il y a de projets.

La base restera; que ce qui est acquis durant un projet se transfère pour les projets suivants, sans que cela se déroule exactement de la même manière.

Le gain de temps, avec la modélisation, est important même pour de petits projets.

L’expérience d'une entreprise pionnière...

Chez EBC, les premiers projets pilotes de conception et de réalisation BIM ont été réalisés en 2009. Le BIM n'était pas du tout une exigence du client. Quatre CHSLD étaient à construire en même temps, à peu près sous les mêmes modèles. L'entreprise a voulu être en mesure de récupérer de l'information de l'un à l'autre. C'est à la suite de ce projet que les dirigeants d'EBC ont ouvert le poste de gestionnaire BIM, puis une équipe a été intégrée dans les mois qui ont suivi.

L’entreprise y croit et y croît!

Il y a 3 ans, le BIM n'était utilisé que par la division bâtiment, et depuis, ça s'est étendu dans les autres divisions : génie civil, grands travaux, mines... L'approche tend à être utilisée dans toutes les divisions.

 L'équipe a toujours été en croissance et l'est encore. C'est un effet boule de neige. On commence par un projet. Sur le coup, les gens en sont plus ou moins sûrs, mais ils en voient les bénéfices. Puis, on passe à un autre projet et on voit les bénéfices à nouveau. Plus les gens y trouvent des bénéfices, plus il y a de monde qui embarque, plus il y a de demande, etc.

Par moments, pour faciliter le travail sur certains projets qui ne sont pas du tout BIM et pour lesquels on a que des plans en PDF, l'équipe d'EBC va même jusqu'à modéliser les secteurs les plus critiques, ceux pour lesquels on risque d'avoir des interrogations au moment de la construction, pour permettre de bien visualiser les problématiques.

Partage des modèles

Il n'est pas plus difficile pour un entrepreneur spécialisé d'obtenir les données des autres. Quand l'information existe, elle est rendue disponible. C'est le but, parce que plus les intervenants sont au courant et ont les informations entre les mains, mieux ils vont faire le travail de leur côté aussi. Ça n'est pas un avantage de garder l'information pour soi.

Il arrive qu'on transmette l'information aux entrepreneurs spécialisés pour qu'ils puissent voir l'ensemble du travail afin d'être sûr qu'on parle tous le même langage. C'est de plus en plus courant, par exemple, qu'onait des réunions de coordination avec les entrepreneurs spécialisés où on a les modèles et que tout le monde discute autour.

Comment le travail des ouvriers est-il affecté?

Selon M. St-Pierre, pour ce qui est préfabriqué en usine, il y a un taux d'erreur et de reprise beaucoup plus faible, ce qui représente un net avantage pour les entrepreneurs spécialisés. Ils ne sont pas obligés de refaire, et ils sont sûrs que ce qui est fait fonctionne.

Il y a moins de surprises. On est certain, par exemple, que tous les éléments prévus et choisis pourront entrer dans une très grosse salle électrique, quand elle est bien modélisée. Tandis qu'il arrive que des éléments qui rentraient très bien sur les plans 2D, quand ils arrivent physiquement dans la construction, ne rentrent plus parce qu'il y en avait trop en conflits.

Ou encore, selon les éléments qui sont sur place, le simple passage d'appareils est parfois impossible au moment où on essaie d'accéder à un endroit en particulier. Le 3D permet de mieux visualiser l'ensemble des éléments pour coordonner le travail et même la séquence des travaux.

Mais l'utilisation du BIM comme tel ne change pas nécessairement le travail des ouvriers au quotidien. La méthode de préfabrication est un dossier à part. C'est connexe au BIM, qui le permet de plus en plus, mais ça ne fait pas nécessairement partie intégrante de la philosophie.

Plus de temps en conception, un changement au niveau du personnel

Il y aura peut-être moins de temps supplémentaire non prévu, en lien avec des reprises... Le travail sera plus facile à prévoir. Chez les entrepreneurs spécialisés, cela nécessitera peut-être une ou deux personnes de plus en période de pointe au niveau de la conception ou pour traiter l'information. C'est un déplacement de personnel; certaines personnes dans les bureaux remplaceront des employés terrain, mais en général, l'entrepreneur sera en mesure de prendre plus de projets. Il ne manquera de travail pour personne!

Un changement comparable à la venue du dessin assisté par ordinateur

Dans les bureaux, on peut comparer l'arrivée du BIM au changement qui est survenu lorsqu'on est passé des dessins faits à la main aux plans Autocad^®. Les gens habitués de dessiner à la main et qui devaient tout d'un coup se mettre à dessiner à l'ordinateur ont mis quelques années avant de se renouveler. De même, il a fallu du temps pour que les finissants aient assez d'expérience pour piloter des projets.

Les bureaux de professionnels, architectes et ingénieurs, ont vécu ce changement-là il y a environ cinq ans, quand on est passé d'Autocad^® à Revit^®. Cette transition a lieu actuellement pour les entrepreneurs spécialisés. Donc les gens qui avaient l'habitude de dessiner leurs plans en 2D via Autocad^®, Autocad Electric^® ou leur application, doucement, sont appelés à les modéliser.

Ceux qui connaissent leur outil depuis 20 ans, parce que ça fait 20 ans qu'ils dessinent, ont une baisse de productivité avec les nouveaux outils, et les plus jeunes, qui sortent des écoles avec la connaissance des outils, n'ont pas l'expérience. Ils faut qu'ils se parlent entre eux! C'est exactement ce qui s'est passé pour M. St-Pierre, il y a cinq ans, dans un bureau d'architectes. Plusieurs techniciens seniors boudaient la modélisation, le BIM et Revit, parce qu'ils avaient l'impression d'être dépassés.

Tout le monde passera-t-il à l’approche BIM?

Le type de contrats va certainement changer. On a qu'à penser à la Société québécoise d'infrastructures (SQI), qui est en train de préparer son protocole de conception intégrée et BIM, donc qui se lance avec des obligations de BIM. Cela fera en sorte qu'à la fois les professionnels et les entrepreneurs, de même que les entrepreneurs spécialisés devront modéliser leurs travaux. Si les gens souhaitent avoir accès à ces projets-là, gouvernementaux ou plus gros, ça deviendra une obligation pour eux de passer au BIM. Le fait que le gouvernement se mette à l'obliger entraînera l'industrie privée à l'exiger aussi.

Les projets d'envergure moindre et le BIM

Le BIM s'adresse à tous les intervenants. Des entreprises qui ne font que du résidentiel peuvent aussi décider de tout concevoir en 3D. Le gain de temps, avec la modélisation, est important, même pour de petits projets. À partir d'un certain nombre de projets réalisés, 2 ou 3, du temps est sauvé partout! Il n'y a pas de barrière pour les petites entreprises.

Entrepreneurs travaillant seuls

Se procurer des outils de lecture pour être capable de consulter ce qui a été fait en 3D et analyser la base de données sera leur meilleure option. Il y a beaucoup d'outils qui permettent de regarder les modèles, de les voir, de les interroger, donc d'aller y chercher l'information utile à chaque spécialiste. L'idéal, pour un petit entrepreneur, s'il ne souhaite pas concevoir en 3D, serait d'avoir une tablette et un logiciel qui lui permettent d'accéder aux modèles des autres entrepreneurs sur le projet.

Il existe maintenant des applications pour tablette ou ordinateur pour cela. Le coût peut être pratiquement nul, pour ce qui est de la visualisation.

Chez EBC, on met à la disposition des entrepreneurs spécialisés des outils de visualisation. Même s'ils ne sont pas équipés pour traiter cette information- là, on leur rend disponibles les modèles et on leur donne les outils pour pouvoir, sur des plateformes infonuagiques, visualiser et voir le travail des autres et l'analyser.

Tous les projets seront-ils réalisés avec l’approche BIM un jour?

L'approche BIM actuelle n'est pas l'approche absolue. Elle a beaucoup évolué dans les cinq dernières années, et les méthodes pour l'utiliser changent aussi. Il y a des niveaux, également, dans le BIM. À savoir si tous les projets auront à l'avenir un niveau élevé de méthodologie BIM et de modélisation, la réponse est non. Par contre, une modélisation avec l'information permettant la construction deviendra la norme, entre autres parce que ceux qui sortent de l'école sont de moins en moins attirés par le 2D et se tournent de plus en plus vers les outils de modélisation, alors ça sera dans leurs gènes de modéliser. La formation qu'on obtient à la base change le processus d'implantation de l'approche dans la société.

Les logiciels et la formation

Il y a aussi peu que 4 ans, un logiciel comme Revit n'était pas enseigné dans les cégeps. Aujourd'hui, il fait partie du cursus de formation. De plus en plus, ces logiciels sont enseignés : en architecture, en technique d'architecture, en technique génie, et ça commence au niveau de la mécanique électrique aussi.

Il a fallu que le système scolaire s'adapte. Ça a pris quelques années, mais là, pour les jeunes qui sortent de l'école, c'est rendu normal de connaître l'utilisation de ces logiciels. La nouvelle génération formée est donc de moins en moins habilitée à utiliser ce qui n'est pas de la modélisation.

D'année en année, les écoles ont abandonné dessin technique sur table pour le remplacer par le dessin assisté par ordinateur, puis c'est exactement la même chose qui est en train de se passer au niveau du 3D, qui deviendra éventuellement l'option majoritaire.

L’exploitation du bâtiment avec le BIM : encore marginal?

Parfois, l'objectif ultime est d'utiliser les modèles dans l'exploitation du bâtiment. Mais il arrive malgré cela que les modèles de construction ne soient pas complètement réutilisés comme tels. Trop de modifications en cours de projet et trop d'informations entrées et modifiées à répétition peuvent rendre le modèle final difficile à saisir pour le client. On opte alors pour une remodélisation du projet tel qu'il a été construit, et on y intègre uniquement les données dont on a besoin. De l'import-export et de la ressaisie d'information sont nécessaires dans ce cas.

On peut aussi enlever la représentation graphique de tous les éléments, et c'est beaucoup ce vers quoi se dirigent les utilisateurs en bout de ligne, pour l'instant : ils ont plutôt envie de récupérer une base de données, et non le modèle, donc l'information à traiter par la suite, sans la représentation 3D. Les données sont alors traitées dans des logiciels de maintenance d'actifs.

L'équipement en 3D a un emplacement, un local, une pièce, des dimensions, des propriétés, etc. Ce sont ces informations-là qui intéressent le client, en bout de ligne. C'est facile à extraire. Ça peut être aussi simple qu'une exportation vers Excel.

C'est une base de données qui est là; on peut s'en servir comme on veut par la suite. Même s'il faut savoir traiter l'information pour en faire ressortir les bonnes tendances, ça ne nécessite pas de connaissances approfondies des logiciels pour décoder, lire l'information qui s'y trouve.

 

Article basé sur une entrevue avec M. Nicolas St-Pierre, Gestionnaire BIM chez EBC inc. depuis 2013. Il s'est impliqué activement dans le développement des processus de travail en lien avec le BIM, la formation du personnel sur les outils tels qu'Autodesk Revit^®, Autodesk Navisworks^®, Autodesk BIM 360 Glue^®, ainsi que dans la gestion et la coordination de projet BIM. Il coordonne aussi l'implantation de l'application de chantier Autodesk BIM 360 Field^®. Son but : démocratiser et rendre accessible la Modélisation des données du bâtiment à l'ensemble des partenaires du milieu de la construction au Québec.

 

Article publié dans Électricité Québec, volume 63, N^o 2, mars 2016