La numérisation chez Implenia

L’homme, la machine et les matériaux en harmonie

Les enjeux croissants de l’exécution des projets de construction

Le secteur de la construction est en pleine mutation. La numérisation va profondément changer cette activité traditionnelle. Les défis posés par l’exécution des projets de construction n’ont cessé d’augmenter ces dernières années. Les besoins croissants de la clientèle et la concurrence mondiale accentuent la pression des délais et des coûts. Parallèlement, des constructions uniques requièrent des organisations de projet de plus en plus complexes et accroissent les exigences techniques à tous les stades de la construction. Ces conditions-cadres modifiées exigent de nouvelles amorces de solution et de réflexion globales. La numérisation le long de la chaîne de création de valeur offre un important potentiel à cet égard. Implenia en est persuadée et travaille par conséquent sur une gestion transparente et flexible de la totalité du processus de construction.

Dynamic, complex systems

«Le thème de la numérisation est sur toutes les lèvres. À titre privé, cela fait longtemps que nous communiquons au moyen d’applications ou que nous utilisons le service de taxi numérique Uber pour nous rendre d’un point A à un point B. Dans le secteur de la construction, la numérisation suscite également un vif intérêt et nous offre de nouvelles opportunités», explique Jörg Kaiser, Head of Technical Center d’Implenia. Son équipe est responsable du développement et de la mise en œuvre de la stratégie de numérisation d’Implenia. Le groupe décèle notamment un important potentiel dans l’optimisation de la chaîne de création de valeur opérationnelle. Grâce aux informations et instruments numériques, les processus de construction peuvent être organisés de manière plus efficace.

«La mise en réseau et l’analyse des données détaillées nous permet de tirer rapidement des conclusions, d’interve- nir et d’agir de façon proactive» , estime Jörg Kaiser. Un travail transparent et axé sur les solutions est indispensable à cet égard. Cette méthode de travail génère des avantages concurrentiels évidents sur un marché caractérisé par la faiblesse des marges. C ’est la raison pour laquelle Implenia développe les compétences correspondantes au fur et à mesure.

«La numérisation a un impact profond sur l’ADN des méthodes de travail habituelles.»

Ulf Hoppenstedt, responsable de projet Werk 1 Winterthur


Une construction axée sur le client le long de la chaîne de création de valeur

Notre but consiste à soutenir les unités d ’affaires opérationnelles dans l’optimisation de leur travail quotidien», explique Jörg Kaiser. À cet effet, son équipe se focalise sur la mise en réseau de la méthodologie, de l’innovation et des collaborateurs. Celle-ci est régie par la philosophie du lean management. Ce principe assure une coordination optimale de toutes les activités. Les ressources sont ainsi utilisées efficacement et les processus améliorés. Les définitions précises des processus, les responsabilités claires et les méthodes d’organisation simples permettent une identification précoce des erreurs et la réalisation d’un projet de construction de grande qualité avec une forte orientation client. À Bâle, Implenia a réalisé deux grands immeubles selon un calendrier orienté lean. «Les travaux des différents artisans et entreprises ont préalablement été coordonnés en détail», explique Fabian Heidolf, le responsable de projet en charge. «Cela nous a aidés à exécuter les travaux de manière efficace et suivant un calendrier rigoureux.»

Les responsables de projet ont recours à l’Implenia Management System 2.0 (IMS 2.0) pour la planification des différents processus. «Ce système réplique la totalité du cycle d’un projet de construction», explique Darius Khodawandi, le responsable Operational Excellence. «Tout est répliqué de manière transparente, de l’observation du marché à la réception de la garantie, en passant par les différentes étapes de la réalisation.» Cette instruction numérique est donc à la fois une aide à l’orientation et un élément de contrôle.

En plus d’une méthodologie ciblée, Implenia mise également sur les innovations, telles que le Building Information Modeling (BIM). «Le BIM se fonde sur l’utilisation de modèles en 3D, qui anticipent le résultat physique de la tâche de construction à l’aide d’un modèle de bâtiment virtuel», explique Alar Jost, responsable BIM chez Implenia. Les modèles sont complétés par des informations du processus de planification, de construction ou d’exploitation. «Dans le meilleur des cas, les modèles sont encore enrichis par des informations sur les coûts et la durée. Nous obtenons ainsi des modèles en 4D, voire en 5D», poursuit Alar Jost. La prise de décision, l’assurance qualité et la communication entre les différents participants aux projet sont ainsi améliorées. Le Technical Center représente le cadre organisationnel au sein du groupe. Les impulsions et l’échange avec la hiérarchie opérationnelle interviennent au niveau des domaines spécialisés respectifs. L’objectif consiste à enraciner la numérisation partout où elle est utilisée. Pour finir, les collaborateurs sur le chantier en profitent également. «Grâce au BIM, nous pouvons identifier les dangers dès la préparation du travail, de manière à améliorer encore la protection au travail et la protection de la santé des collaborateurs», précise Alar Jost.

Les besoins opérationnels comme base du succès

Pour que ces nouvelles approches réussissent, elles doivent être proches des besoins des projets. Afin de rapprocher encore plus la numérisation de l’activité opérationnelle, Implenia vient récemment de créer l’unité Digitalisation. Elle associe le savoir-faire des domaines technologie de l’information et technique de construction. Le responsable du nouveau centre de compétences, Martin Beth, focalise par conséquent résolument ses prestations sur l’utilisateur final: «Les exigences et les besoins doivent être formulés par les unités.» Ce n’est qu’ainsi que nous aurons la garantie que des méthodes et instruments ciblés et pratiques seront développés puis utilisés. «Les collaborateurs du front fixent l’objectif, nos spécialistes internes se concertent et le mettent en œuvre», explique Martin Beth. Mais qu’est-ce que cela signifie concrètement ? Martin Beth nous donne un exemple. «À Zurich, l’un de nos coordinateurs BIM a élaboré un modèle pour un complexe d’habitation sur la base des informations fournies par le conducteur de travaux. Grâce au modèle et aux informations correspondantes, la commande de matériel a été beaucoup plus simple pour le contremaître. Ses conclusions ne laissent aucune place au doute: les commandes étaient plus précises et ont pris moins de temps. C’est exactement de la sorte que nous voulons concrétiser la numérisation chez Implenia. De manière concrète et axée sur le projet», estime Martin Beth.

Un travail d’information est toutefois également important en cas de changements, en plus du soutien technique. La numérisation ne suscite pas l’enthousiasme de tous les collaborateurs et peut également faire peur. Ulf Hoppenstedt, responsable de projet Werk 1 à Winterthur, connaît ces réserves: «La numérisation a un impact profond sur l’ADN des méthodes de travail habituelles.» Mais il serait toujours intéressant d’observer comment le scepticisme initial cède rapidement la place à un grand enthousiasme. «Pour cela, les gens doivent cependant entrevoir l’intérêt concret», poursuit Ulf Hoppenstedt.

Mise en réseau de toutes les parties prenantes le long de la chaîne de création de valeur

«Dans le cas de Werk 1, nous avons vu l’intérêt concret dès le développement du projet dans la phase de mise en concurrence de l’architecture», précise le responsable de projet. C’était la première fois que l’équipe de projet utilisait des modèles BIM en cette phase précoce. Ulf Hoppenstedt est convaincu qu’ «un processus BIM de bout en bout se traduit par des avantages significatifs lors du processus de planification, mais aussi de réalisation». La mise en réseau procédurale de toutes les parties prenantes de la planification à la conclusion et à la période de garantie, en passant par la préparation du travail et l’exécution contribue à la réalisation des objectifs du projet, à la réduction de la perte d’informations et à l’accroissement de l’excellence opérationnelle. Mais pour que la mise en réseau fonctionne, il faut que les maîtres d’ouvrage, les exploitants, les entrepreneurs, les sous-traitants et les fournisseurs adhèrent au BIM et au lean management.

«Le Technical Center organise par conséquent des formations et des ateliers réguliers avec des fournisseurs et des sous-traitants», explique le responsable Jörg Kaiser. Pendant la procédure de mise en concurrence de l’architecture de Werk 1, les architectes ont également été accompagnés par les professionnels BIM d’Implenia. «Une situation gagnant-gagnant pour tous les participants», affirme le responsable de projet Hoppenstedt avec conviction. Car la numérisation des processus de construction est également avantageuse pour les clients: les projets peuvent être présentés de manière plus palpable et la qualité de la planification est améliorée. La présentation des coûts et des délais est en outre plus transparente sur les phases de planification et de réalisation.

«Grâce à ce projet pilote, nous acquérons les outils pour les mandats futurs»

Wolfgang Fentzloff, responsable de service technique interne de Tunneling Deutschland


Progresser grâce aux exigences du marché

Il n’est donc guère surprenant que les maîtres d’ouvrage soient de plus en plus nombreux à prescrire l’utilisation du BIM par contrat. En Allemagne, le ministère fédéral des transports et de l’infrastructure numérique a même introduit une obligation de BIM pour ses projets d’infrastructures à partir de 2020. Implenia réalise dès à présent un projet pilote avec un client selon ses exigences BIM : l’Albvorlandtunnel entre Stuttgart et Ulm. Le projet a d’abord été élaboré dans le cadre d’un processus de planification traditionnel. Mais ensuite, le mandant a décidé que la partie du portail ouest devait être construite à l’aide de modèles BIM. «Une chance», comme l’affirme le responsable du service technique interne de Tunneling Allemagne, Wolfgang Fentzloff. «Avec ce projet, nous pouvons utiliser pour la première fois un BIM 5D dans le domaine des infrastructures. Grâce à la comparaison entre le processus de planification traditionnel et numérique, nous reconnaissons les avantages qui résultent de cette nouvelle méthode de travail.» Des points décisifs qui devront être pris en compte lors de la mise en œuvre ultérieure du BIM seraient en outre apparus. Des simulations 4D et 5D sont actuellement utilisées dans la phase de réalisation. Il s’avère que la planification des coûts et des délais constitue un défi lors de la mise en œuvre opérationnelle. «Grâce à ce projet pilote, nous acquérons les outils pour les mandats futurs», affirme Wolfgang Fentzloff avec conviction.

Mise en réseau de l’homme, de la machine et du matérie

La numérisation transformera Implenia, une société de construction locale à l’organisation analogique, en une entreprise mondiale avec un réseau numérique. Des systèmes détachés et non intégrés seront dorénavant fusionnés et harmonisés. «L’objectif consiste à associer les hommes, les machines et le matériel de façon optimale», explique Jörg Kaiser.

«Nous recherchons une imbrication entre l’homme, les machines et le matériel. »

Jörg Kaiser, Head of Technical Center


L’intégration en temps réel de données transversales générerait une valeur ajoutée pour Implenia. Les fonctions de support, les méthodes, les instruments, les qualités et les technologies sont imbriqués et créent donc plus de valeur.

L’utilisation d’une gestion numérique des machines en est un exemple concret. Des excavatrices avec une gestion des machines en 3D permettent de réaliser des modélisations précises du terrain. «Les géométries d’excavation complexes sont plus faciles à assurer grâce à la gestion numérique», précise le responsable BIM, Alar Jost. L’analyse des données numériques des machines permet en outre de gérer efficacement le parc de machines. Les critères de développement durable ou les risques sont également plus faciles à simuler et à contrôler avec le BIM dans la phase de planification du projet. Cette intégration globale des sous-systèmes contribue également à la transparence, dans le sens de l’esprit «One Company» au sein du groupe.

Pour Jörg Kaiser, il est clair que l’objectif du chantier numérique ne peut être atteint qu’ensemble: «L’influence du numérique sur le secteur de la construction se renforce; ceux qui n’évoluent pas auront beaucoup de mal à l’avenir sur un marché très concurrentiel.» C’est la raison pour laquelle Implenia investit dans les technologies et plus particulièrement dans le perfectionnement de ses collaborateurs. La communauté BIM interne connaît une croissance fulgurante et diffuse le savoir-faire au sein de la hiérarchie. En 2016, Implenia a déjà pu constater une augmentation des acquisitions de projets, grâce à l’application de technologies basées sur des modèles. Dans ces conditions, Implenia poursuivra le développement de ses compétences en matière de numérisation en 2017 et sera plus forte pour aborder ce défi. «Nous avons atteint la construction du XXIe siècle et voulons continuer à contribuer activement à sa définition», conclut Jörg Kaiser.