Proposition d'un processus collaboratif de gestion de l'isolation extérieure basé sur les paradigmes LEAN et BIM. – ISOBIM

L'approche globale du projet vise à intégrer les méthodes et outils Lean au BIM. Elle repose sur une démarche mixte, combinant plusieurs méthodes complémentaires : des revues systématiques de la littérature, des analyses de contenu, des analyses de réseaux sociaux (SNA), des techniques de traitement du langage naturel (NLP), ainsi que des entretiens et sondages auprès d'experts. Le projet inclut également une modélisation mathématique, avec des optimisations utilisant des méthodes exactes et heuristiques, ainsi qu'une modélisation sémantique à travers des ontologies.

Le développement des trois sous-processus du projet IsoBIM a permis d'obtenir des résultats diversifiés.

Concernant l'optimisation du calepinage, le problème a été formalisé et des méthodes ainsi que des algorithmes de résolution ont été proposés. Deux approches ont été développées et testées : des heuristiques et l'optimisation par contraintes. Une solution logicielle autonome a également été mise au point pour gérer l'ensemble des expérimentations liées à cette opération.

En ce qui concerne la planification collaborative et multi-niveaux, cette partie du projet a abouti à la proposition d'un cadre méthodologique pour la planification et la supervision à plusieurs niveaux pour un chantier de rénovation. De plus, une taxonomie des concepts sous-jacents à la planification et à l'ordonnancement a été créée, permettant une meilleure formalisation des méthodes issues de la littérature. Un système expert d'aide à la décision a également été développé, permettant d'identifier une approche multi-niveaux optimisée pour un projet de rénovation spécifique.

Pour la gouvernance des données statiques et dynamiques, l'objectif a été de conceptualiser un continuum de données numériques collaboratif, basé sur les technologies du web sémantique telles que les ontologies et les données liées (linked-data). Les premiers résultats incluent le développement d'une ontologie métier spécifique au projet de rénovation et l'automatisation du processus de peuplement des ontologies par des transformations automatiques de différents types de fichiers en instances d'ontologie.

Les perspectives sont nombreuses :

Impliquer un plus grand nombre d'experts pour formaliser leurs connaissances, renforçant ainsi la robustesse et l'applicabilité globale du référentiel de connaissances.

Mettre en œuvre et valider le cadre dans différents types de projets de construction afin de renforcer sa généralisation et son applicabilité dans divers contextes.

Développer une nouvelle génération de systèmes d’aide à la décision (DSS) en intégrant des systèmes experts basés sur des règles avec l'apprentissage par renforcement avec retour humain

Appliquer les lignes directrices méthodologiques développées à plusieurs études de cas. Cela permettra d'évaluer ces lignes directrices en tant que cadre mis en œuvre.

Par ailleurs, la phase industrialisation des panneaux ITE n'était pris en compte dans notre continuum numérique, elle sera le point central dans le nouveau projet ADEME dont le CRAN est impliqué.

Aldanondo, M.; Lesbegueries, J.; Christophe, A.; Vareilles, É.; Lorca, X. Building insulation renovation: a process and a software to assist panel layout design, a part of the ISOBIM project. ISARC 2023 - 40th International Symposium on Automation and Robotics in Construction, Jul 2023, Chennai, India, 40-47.

Naanaa, H.; Bril El Haouzi, H.; Derigent, W.; Lezoche, M. Semantic approach to formalize knowledge from building renovation domain: application to the IsoBIM project. SOHOMA’22, Sep 2022, Bucharest, Romania.

Sheikhkhoshkar, M.; Bril El-Haouzi, H.; Aubry, A.; Hamzeh, F. Functionality as a key concept for integrated project planning and scheduling methods. Journal of Construction Engineering and Management. 2023, 149 (7), 13427.

Sheikhkhoshkar, M.; Bril El Haouzi, H.; Aubry, A.; Hamzeh, F. An advanced exploration of functionalities as the underlying principles of construction control metrics. Smart and Sustainable Built Environment. 2024.

Face à un taux de renouvellement d’immeubles faible, le développement des activités de rénovation énergétique des bâtiments existants est devenu un enjeu majeur pour la réduction de l’enveloppe énergétique. L’isolation thermique par l’extérieur constitue une réponse intéressante. Les filières industrielles de la construction bois (mais aussi béton) doivent se tourner vers le numérique et des outils collaboratifs de planification pour améliorer leur efficience et répondre à cet enjeu. Le projet ISOBIM vise à contribuer à la mutation de la filière par la mise au point d’outils d’aide à la décision intégrés dans une solution supportant l’ingénierie numérique du processus de rénovation à base de panneaux modulaires. L’originalité du projet est de proposer dans même environnement, des modèles d’optimisation de calepinage et de plannings collaboratifs d’ordonnancement sous contraintes dans une logique Lean et des modèles de simulation 4D pour valider la faisabilité des solutions obtenues.