Post-doc

Contexte : Le projet ISoBIM (Proposition d’un processus collaboratif pour la rénovation par ISOlation extérieure basé sur les paradigmes Lean et BIM) se propose d’apporter une réponse originale aux développements des activités de la rénovation énergétique et à l’accompagnement des TPE-PME du secteur de la construction bois dans leur transition digitale et l’amélioration de leur productivité. La proposition ISOBIM est innovante, d’une part, par le fait qu’elle cherche à couvrir tout le processus de rénovation de l’identification de la solution constructive, en passant par l’élaboration des modèles de configuration et de calepinage, jusqu’à l’élaboration des modèles de planification et suivi des projets de construction. Et, d’autre part, par son approche holistique et anthropocentrée qui s’inscrit dans une démarche de rupture par rapport aux recherches scientifiques dans le domaine du contrôle et de pilotage des systèmes industriels/bâtiments. Ce post-doc se focalisera sur le sous processus de planification et d’ordonnancement des activités de chantiers de construction.
La grande taille des panneaux (pouvant aller de quelques m² à plus de 30 m²) ainsi que leur masse (qui va de 50 kg à quelques tonnes) posent des problèmes de planification et ordonnancement à capacité finie de ressources critiques de types grues, zones de stockage ou moyens de transport pour le levage de ces panneaux. Ainsi le problème de planification et d’ordonnancement des activités de rénovation sur un chantier peut être vu comme un problème classique d’ordonnancement de projet sous contrainte de ressources (Resource Constrained Project Scheduling Problem – RCPSP) qui consiste à minimiser la durée d’un projet en satisfaisant des contraintes de précédence et de disponibilités des ressources. Cependant, dans le contexte particulier de la rénovation, les activités sont soumises à de multiples perturbations qui peuvent dégrader les performances du projet : durées des tâches mal estimées, indisponibilité des ressources non prévues, conditions météorologiques, etc. Deux voies peuvent être explorées : une réponse à ces incertitudes par (i) l’établissement d’un plan robuste ou par (ii) un re-séquencement dynamique basé sur les contraintes réelles du chantier. Compte-tenu de l’approche holistique et anthropocentrée défendue dans ce projet, la piste que nous souhaitons explorer est l’utilisation du LPS (Last Planner System en tant que processus de planification reposant sur l’animation de quatre différents plannings)

Objectif et verrous : La mise en place d’un LPS implique donc de concevoir un modèle en plusieurs plans, chaque plan étant le lieu d’un ensemble de décisions de périodicités et d’horizons spécifiques. Cette étape est cruciale car une précision temporelle et une fréquence de replanification inadéquates peuvent conduire à une désynchronisation des différents plannings. En outre, la structuration des plans, l’identification des contraintes et leur modélisation ainsi que la mise en place des indicateurs de performance pour la mesure de la fiabilité des plannings ne sont pas triviales. De plus, elles ne reposent souvent que sur des pratiques métier et des savoir-faire des planificateurs (c’est ce qui constitue un des freins d’adoption du LPS). Un premier objectif sera, sur la base d’une étude de littérature poussée, de proposer un guide méthodologique pour la mise en place du LPS, en particulier, pour les chantiers cibles de ISOBIM. Par ailleurs, depuis plusieurs années, les recherches sur les structures de planification hiérarchisées ont montré l’importance du principe de la désagrégation des décisions d’un niveau à un autre. Une mauvaise coordination d’objectifs de planification ou de propagation des contraintes entre niveaux conduira également à une désynchronisation des plannings et par conséquent une planification moins performante. L’étude de la littérature sur le LPS montre qu’aucun lien explicite entre les niveaux inférieurs du plan et niveau supérieur n’est formalisé. Pour garder le principe d’autonomisation du LPS tout en guidant les acteurs du chantier dans leurs prises de décision, une première piste sera de développer des modèles d’optimisation interactifs sous contraintes à chaque niveau et de les coupler avec des outils de simulation BIM4D pour valider les décisions du niveau en question et leurs impacts sur les plannings des niveaux supérieurs. Dans ce contexte, associer le BIM et les méthodes de planification est un défi important. Le développement de ces modèles d’optimisation et la définition et spécification des modèles de simulation constitueront le deuxième et principal objectif de cette partie.

Profil recherché :

• Docteur en génie civil ou génie industriel avec une expérience et des connaissances du métier de la construction.
• Des compétences dans la modélisation BIM et les outils numériques associés et des méthodes d’optimisation de la planification et d’ordonnancement.
• Des connaissances des pratiques Lean serait un plus.
• Capacité de travail en équipe.

Rémunération : Selon le profil
Démarrage envisagé : Septembre 2021
Contact : Prof. Hind BRIL EL HAOUZI                                     hind.el-haouzi@univ-lorraine.fr