Appel aux concepteurs de bâtiments et aux entrepreneurs! Découvrez comment l’IA peut améliorer votre processus
Dans les projets de construction, tout tient à la planification – qu’il s’agisse d’un nouvel hôpital ou d’un condo de huit unités.
« Toute erreur infime à l’étape de la conception a un effet domino et coûte cher à corriger une fois la construction amorcée », souligne Sobhan Kouhestani (M. Sc. A. 2019), récent diplômé de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody de l’Université Concordia.
C’est un problème auquel il a voulu s’attaquer.
Il a ainsi trouvé une façon d’améliorer la phase de conception en recourant à l’exploration de processus, forme d’apprentissage machine et d’intelligence artificielle (IA).
« Il en résulte une planification plus judicieuse des ressources, une réduction du temps consacré aux reprises, une surveillance plus efficace des projets en cours ainsi qu’une meilleure conception collaborative », explique Mazdak Nik-Bakht, professeur adjoint au Département de génie du bâtiment, civil et environnemental.
Mazdak Nik-Bakht et Sobhan Kouhestani ont récemment corédigé une étude publiée dans Automation in Construction, revue très réputée dans leur domaine.
Sobhan Kouhestani (M. Sc. A. 2019).
Combler le fossé entre la MDB et l’exploration de processus
Leur travail commence à la table du dessin technique numérique.
À la phase de conception, nombre d’architectes et d’ingénieurs utilisent un logiciel auteur numérique pour faire des modélisations des données du bâtiment (MDB) – c.-à-d. des modèles 3D « intelligents » qui contiennent de l’information comme les coûts, l’ordonnancement et les matériaux (type de fenêtres, nombre de dalles, etc.).
« C’est ce qu’on appelle le jumelage numérique », poursuit le professeur Nik-Bakht, qui est également directeur des communications et de la diffusion externe au nouveau Centre pour l’innovation en génie et en gestion de la construction et des infrastructures (CIGGCI) de Concordia.
« Nous avons été en mesure de combler le fossé entre la MDB et l’IA en recourant à l’exploration de processus, afin de permettre aux gestionnaires de la MDB de tirer une plus grande fonctionnalité du jumelage numérique. Il s’agit d’un des projets que j’ai proposés en 2017 et pour lequel j’ai obtenu une subvention du CRSNG. »
Mazdak Nik-Bakht, assistant professor in the Department of Building, Civil and Environmental Engineering.
Automatisation
Avec un logiciel auteur numérique, il est déjà possible de faire des « clichés » de la MDB à mesure qu’elle évolue dans le temps. Lorsqu’on les consulte séparément, ces fichiers ne fournissent peut-être pas beaucoup d’information sur le déroulement du travail. Cependant, lorsqu’on les compare de façon automatique et continue dans le temps, ils permettent aux gestionnaires de projet de mieux comprendre le flux de travaux, ce qui en augmente la valeur.
Mazdak Nik-Bakht et Sobhan Kouhestani ont saisi cette occasion d’améliorer la capacité de MDB en automatisant un processus d’archivage et d’analyse.
« Nous avons conçu un algorithme qui crée des “registres d’activités“; ceux-ci suivent les changements dans les fichiers consécutifs, explique Sobhan Kouhestani. Ces registres servent ensuite de source de données pour l’exploration de processus. »
Une plus grande fonctionnalité
L’exploration de processus cerne rapidement et efficacement les séries d’activités (aussi appelées processus) en suivant les activités quotidiennes (de conception) accomplies par les intervenants – dans ce cas, les concepteurs. Il est ainsi possible de déceler automatiquement les erreurs et écarts dans la conception, les goulots d’étranglement dans le flux de travaux ainsi que les insuffisances matérielles, entre autres problèmes.
« Nous conférons une modularité au processus de conception numérique et suivons les changements au fil du temps, explique Sobhan Kouhestani. Ensuite, l’IA signale les écarts. »
Grâce à l’analyse des registres d’activités, l’exploration de processus permet également d’évaluer le rendement de l’équipe et de ses membres.
« Les responsables de la MDB peuvent utiliser cette information pour cerner les silos, les éliminer et améliorer la collaboration au sein de l’équipe, souligne le professeur Nik‑Bakht. L’ingénieur mécanique communique-t-il avec l’ingénieur électrique? Désormais, il y a un moyen de le savoir. »
De nouvelles archives d’entreprise
L’automatisation du processus d’archivage permet aux entreprises de construction de constituer un dossier pratique sur chaque projet et de le conserver quand les employés quittent l’organisation ou prennent leur retraite.
Selon Mazdak Nik-Bakht, « la mémoire organisationnelle est comme la sagesse. Elle coûte cher à acquérir dans l’industrie de la construction, et les entreprises veulent tirer parti de ce qu’elles ont appris des projets antérieurs. Or, cela est difficile à faire sans archives numériques permettant de savoir tout ce qui s’est passé, et quand. »
Les deux chercheurs soulignent que leur étude se concentre sur la phase de conception, mais que leurs méthodes sont applicables aux étapes ultérieures du processus de construction.
« Et elle fonctionnera à différentes échelles de grandeur, que l’équipe compte 15 ou 150 personnes », conclut Sobhan Kouhestani. Ce dernier figure parmi les étudiants et étudiantes de l’équipe du professeur Nik-Bakht qui recherche actuellement des applications pour la phase de construction.
L’étude a bénéficié d’une subvention du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG).
Consultez l’étude citée : IFC-based process mining for design authoring.
Apprenez-en davantage sur le Centre pour l’innovation en génie et en gestion de la construction et des infrastructures (CIGGCI) de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody à Concordia.