10e Congrès International de Génie Industriel CIGI 2013

1. Planification hiérarchique de projets IAGC de grande envergure KaoutharCherkaoui Robert Pellerin Pierre Baptiste Nathalie Perrier 10e Congrès International de Génie Industriel CIGI 2013 Ecole Polytechnique de Montréal 12 juin 2013

2. Agenda 1 Contexte 2 Revue de littérature 3 Analyse critique 4 Conclusion

3. Contexte: modes de réalisation de projet • Mode de réalisation de projet (American Institue of Architects) : • « Méthode sélectionnée pour partager les responsabilités, risques et gains entre les parties prenantes accomplissant l’ingénierie, la préparation des documents de la construction, la construction et la gestion du projet de construction » • Plusieurs modes de réalisation pour les projets d’ingénierie et de construction(Lahdenperä, 2012; Oyegoke et al., 2009; The American Institute of Architects, 1996; Touran, 2009): • Design-Bid-Build • Ingénierie-Approvisionnement et Construction (IAC) • Ingénierie-Approvisionnement et Gestion de la Construction (IAGC) • Arrangements relationnels…

4. Contexte: phases d’un projet IAGC

5. Contexte: complexité des projets IAGC • Taille importante – mégaprojet (Construction OwnersAssociation of Alberta) • Grand nombre d’intervenants et d’interfaces • Niveau d’incertitude important • Fortes contraintes de ressources • Nombre important de relations de précédence entre les activités • Complexité et risques additionnels de dépassement de coûts et de délais (Rankin et al., 2008; Kaliba et al., 2009; Berezina, 2012; Ustinovichius et al., 2008)

6. Contexte: intérêt des projets IAGC • Complexité et risques additionnels • Contrat IAGC de plus en plus utilisé • Diminution des risques supportés par les contractants dans le contrat IAC • Plus grande disponibilité de contractants IAGC que de contractants IAC • Projets de construction arrivent rarement à atteindre leurs objectifs de coûts et de délais (Baloi et Price 2003; Nguyen et Ogunlana, 2004; Loots et Henchie, 2007)

7. Contexte: problématique • Planification des projets de construction joue un rôle primordial dans leur réussite (Gibson et al., 2006) • Deux approches de planification utilisées dans la littérature scientifique et professionnelle (Masmoudi, 2011; International AACE, 2010a): • Approche monolithique: modèle d’ordonnancement détaillé en un seul niveau • Approche hiérarchique: décomposer le problème de planification en sous-problèmes sur plusieurs niveaux d’agrégation compatibles avec la phase de projet en cours et l’objectif visé de l’échéancier

8. Revue de littérature: hiérarchie des échéanciers dans la pratique (International AACE, 2010a, International AACE, 2010b) • Classes d’échéanciers • Niveaux d’échéanciers

9. Revue de littérature: planification au FEL2 • Objectif du FEL 2 (Weijde, G. A., 2008; George, R. T. et al., 2012; Spangler, R., 2005): • Evaluer les alternatives de réalisation du projet selon plusieurs critères • Sélectionner une alternative à la fin de la phase • Approches d’évaluation et de sélection proposées basées sur la méthode de prise de décision multi-attributs: Analytic HierarchyProcess(Ataei, M. et al., 2008; Bogdanovic, D. et al, 2012; Mohamadi, A., 2011; Naghadehi, M. Z. et al., 2009) • Echéancier développé très sommaire (International AACE, 2010a)

10. Revue de littérature: planification au FEL3 • Modèles RCCP (rough cut capacity planning): • Dates d’exécution des activités agrégées et consommation périodique de ressources • Meilleur compromis entre le respect des dates de fin limites et la capacité non régulière à utiliser • Contraintes de ressources et de précédence • Plusieurs classifications possibles: • Time driven RCCP/Resource driven RCCP • Modèles RCCP déterministes/ Modèles RCCP incertains • Modèles projet unique/multi-projets • Ressources considérées/non considérées • Relations de précédence simples: Fin-Début • Méthodes de résolution exactes et approchées (Sunke, 2009; Masmoudi, 2011; De Boer, 1998; Gademann et Schutten, 2005; Wullink, 2005; Hans, 2001)

11. Revue de littérature: ordonnancement durant la phase d’exécution • Modèles RCPSP (resourceconstrainedprojectschedulingproblem): trouver les dates d’exécution des activités détaillées et établir la durée du projet en tenant compte des contraintes de ressources et de précédence. • Un modèle RCPSP déterministe pour chaque lot de travail • Problème de minimisation de la durée du projet • Informations provenant du niveau supérieur: dates jalons - capacité des ressources - relations de précédence • Autres données d’entrée: exigences en ressources - relations de précédence entre les activités détaillées • Méthodes de résolution exactes et approchées (Sunke, 2009; Masmoudi, 2011; Gademann et Schutten, 2005; Hans et al., 2007; De Boer, 1998)

12. Revue de littérature: approches hiérarchiques théoriques

13. Analyse critique • Niveau tactique: • Incertitudes non considérées, ou n’incluant pas celles caractéristiques des projets IAGC (Périodes d’arrêt non contrôlables, estimations des coûts, activités agrégées pouvant s’ajouter…) • Seulement quelques ressources critiques doivent être considérées à ce niveau (ex: ressources d’espace, ressources d’ingénierie) • Relations de précédence simples n’autorisant pas le chevauchement, pourtant une caractéristique intrinsèque des projets à fort contenu d’ingénierie (Berthaut et al., 2011; Greze et al., 2011)

14. Analyse critique • Niveau opérationnel: • Les modèles ne tiennent pas compte des différentes parties prenantes des projets IAGC et de leurs interactions • Processus d’intégration: • Modèles théoriques ne tiennent pas compte de toutes les classes et niveaux utilisés dans la pratique. • La plupart des auteurs ne traitent pas des interactions entre les niveaux. Les autres tiennent uniquement compte des informations communiquées du niveau tactique au niveau opérationnel. • Les auteurs négligent les interactions avec les parties prenantes du projet. • AACE: l’échéancier de chaque classe doit être concilié avec celui de la classe précédente.

15. Exemple d’une approche hiérarchique intégrée

16. Conclusion • Avenues de recherche: • Nécessité de créer une approche hiérarchique qui couvre tout l’horizon de planification des projets IAGC réels • L’importance de proposer des modèles qui soient adaptés au contexte des grands projets IAGC • Prise en compte des différentes parties prenantes à tous les niveaux de planification • Prise en compte les interactions et les mises à jour afin d’intégrer les décisions

17. Merci de votre attention Des questions ?