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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Erik Andrew Poirier


PLAN DE COURS

Automne 2021
BIM810 : Fondements de la transformation numérique en construction (3 crédits)





Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours

Développer, par le biais de lectures, d’analyses de textes scientifiques, de références et conférenciers renommés dans le domaine de l’innovation et des technologies en construction, une compréhension des enjeux et motifs de la transformation numérique dans la construction.

Au terme de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

  • de maîtriser les fondements théoriques, les enjeux et l’évolution des méthodes de gestion de la construction;
  • d’utiliser des techniques et des outils pour la construction de la connaissance et l’analyse critique;
  • d’appréhender de façon expérimentale les méthodes de push et pull planning;
  • d’appréhender l’impact des nouvelles technologies comme le BIM sur l’organisation du travail.

Modes contractuels et préfabrication; technologies, pratiques émergentes et théorie; analyse critique; solutions et transformation; enjeux et solutions touchant les nouvelles technologies et pratiques.




Objectifs du cours

La transformation numérique du secteur économique qui conçoit, réalise, opère et maintient l'environnement bâti québécois vise principalement quatre cibles: accroître la productivité du secteur, améliorer sa performance, assurer sa pérennité et demeurer compétitif sur l'échiquier mondial. Or, pour atteindre ces cibles et en bénéficier, cette transformation implique une refonte complète des pratiques de l'industrie. Notamment, les pratiques courantes de gestion de programmes, de gestion de projets, de gestion des parties prenantes et de gestion des actifs sont appelés à être transformées par l'intégration d'outils et de technologies numériques. Les rôles et responsabilités des parties prenantes, la manière dont celles-ci interagissent et collaborent sont également en transition. De plus, de nouvelles disciplines et pratiques sont en émergence, comme la gestion de l'information, la gestion de l'innovation et la gestion de la technologie.

Le cours a pour objectif de mettre ces tendances en lumière et d'offrir un regard critique sur cette transformation qui affecte toute les sphères de l'économie québécoise. Le cours permettra aux étudiants entre autres de:

  • Mieux comprendre le "pourquoi" et du "comment" de la transformation numérique en construction
  • Mieux comprendre le rôle de la technologie dans la transformation des pratiques en construction
  • Mieux comprendre le contexte d'innovation et transformation numérique dans l'industrie de la construction
  • Développer la pensée critique et l'esprit analytique face à cette transformation et dans un contexte d'évolution rapide



Stratégies pédagogiques

Le cours, donné de façon intensif, met en œuvre ces stratégies pédagogiques:

  • Le cours est divisé en thématiques offrant des perspectives variées pour aborder la transformation numérique de l’industrie de la construction.
  • Des invités représentant différentes facettes de l’industrie présenteront leur vécu et vision de la transformation numérique dans la construction basée sur leurs projets en industrie.
  • Les étudiants seront invités à faire des présentations orales individuelles et en équipe portant un regard critique sur une thématique particulière à partir de la littérature et des présentations. Les étudiants devront réaliser en équipe un travail de session qui répond à la question d’une thématique particulière. 



Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Vendredi 08:30 - 17:00 Activité de cours
Samedi 09:00 - 17:30 Deuxième activité de cours
02 Vendredi 08:30 - 17:00 Activité de cours
Samedi 09:00 - 17:30 Deuxième activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Daniel Forgues Activité de cours Daniel.Forgues@etsmtl.ca A-1586
01 Erik Andrew Poirier Activité de cours Erik.Poirier@etsmtl.ca A-1587
02 Thi Hong Lieu Dao Activité de cours cc-Thi-Hong-Lieu.Dao@etsmtl.ca A-1576



Cours

Le cours est divisé en six parties réparties en trois blocs. Chaque partie est articulé autour d'une question:

Bloc 01: Mise en contexte

Le premier bloc se veut une mise en contexte et permet de cadrer le besoin de changement dans l'industrie de la construction. Le numérique est la pierre angulaire de cette transformation. Par contre, pour être bénéfique et apporter de réels changements, cette transformation implique des changements qui vont au-delà des simples outils. Ce premier bloc expose d’abord les enjeux de l’industrie par rapport à sa performance, la rareté croissante de la main-d’œuvre et son impact environnementale. Il présente ensuite  l'ampleur et le potentiel de cette transformation. Il introduit enfin des mesures mises en place dans d'autres pays pour l'amorcer et même l'accélérer.

Partie 01: Pourquoi l'industrie de la construction doit-elle changer?

Les enjeux de l'industrie, notamment sa faible productivité, le gaspillage, son impact sur l'environnement, sont discutés et servent à cadrer le besoin de transformer les façons de faire. 

Partie 02: Quel est le rôle de la transformation numérique dans ce changement?

La notion de transformation numérique, son impact et les changements qu'elle apporte sont discutés. Il est question notamment des différentes dimensions de la transformation numérique ainsi que ses aspects stratégiques et tactiques.  

Bloc 02: Les composantes de la transformation numérique

Le deuxième bloc présente les différentes composantes et les clés de la transformation numérique. Il est notamment question des dimensions procédurale et organisationnelle ainsi que leur influence sur la dimension technologique. À travers ces dimensions, le virage numérique est vu comme étant beaucoup plus que l'implantation d'une technologie en soi.    

Partie 03: Quelles sont les clés procédurales et technologiques de la transformation numérique?

Les clés de la transformation numérique d'un point de vue des processus sont discutées. Il est question des flux de valeur, travail, matériaux et informations, soit des caractéristiques de la philosophie Lean. Les notions de collaboration et les caractéristiques fondamentales de la donnée dans des écosystèmes numériques, notamment la transparence, la centralisation, la sécurité, etc. sont adressées.  Les technologies comme le BIM, les environnements de données communs (CDE), les jumeaux numériques et les principes de la construction 4.0 sont introduits.

Partie 04: Quelles sont les clés organisationnelles et technologiques de la transformation numérique?

Les clés de la transformation numérique d'un point de vue organisationnel sont discutées. Il est entre autres question d'intégration, que ce soit au niveau de l'organisation ou de l'équipe de projet, d'un point de vue de la chaine d'approvisionnement et de la chaîne de valeur, via des modes d'approvisionnement alternatifs ou autre.

Bloc 03: Opérer la transformation numérique

Le troisième bloc présente les moyens et les stratégies à mettre en place pour évaluer et opérationnaliser la transformation numérique. Comme mentionné, cette transformation implique une refonte des structures et des pratiques actuelles. Il faut donc mettre en place le bon contexte pour promouvoir le changement et l'innovation.

Partie 05: Comment faire pour évaluer l'impact du virage numérique et mesurer le progrès?

Pour s’assurer des retombées du changement, il faut pouvoir le mesurer. Il est donc question d'évaluation de la situation actuelle, de mesure et de compréhension des impacts et des bénéfices du virage numérique. Cette capacité de mesurer et d'étalonner le processus de changement est crucial pour son succès. 

Partie 06: Comment opérer cette transition numérique?

Dans cette partie, les notions de développement de politiques, de feuilles de route et de plans d'actions, et de suivi de la transformation sont discutés. Le changement organisationnel, les notions de capacité, maturité et compétence au niveau de l'industrie, des organisations et des individus sont abordés.   




Évaluation

Individuelle

TP1 et Présentation orale                                                                      20 %

Examen                                                                                                 30%

Quizz                                                                                                     10%

Projet d’équipe

Cartes conceptuelle individuelle                                                           5%

Carte collective +texte d’accompagnement                                          25%

Présentation d’équipe                                                                           10 %




Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

N/A




Ouvrages de références

Bloc 01: Mise en contexte

Partie 01: Pourquoi l'industrie de la construction doit-elle changer?

  • Egan, J. (1998). Rethinking Construction: The Report of the Construction Task Force. HMSO.
  • Koskela, L., & Howell, G. (2008). The underlying theory of project management is obsolete. IEEE Engineering Management Review, 36(2), 22–34.
  • Latham, S. M. (1994). Constructing the Team, Final Report of the Government / Industry Review of Procurement and Contractual Arrangements In The UK Construction Industry. HMSO.
  • McKinsey and co. (2020). The next normal in construction.
  • Ozorhon Beliz, Oral Kutluhan, & Demirkesen Sevilay. (2016). Investigating the Components of Innovation in Construction Projects. Journal of Management in Engineering, 32(3), 04015052. https://doi.org/10.1061/(ASCE)ME.1943-5479.0000419
  • Poirier, E., Frenette, S., Carignan, V., Paris, H., & Forgues, D. (2018). Accroître la performance de la filière québécoise de la construction par le virage numérique: Étude sur le déploiement des outils et des pratiques de la modélisation des données du bâtiment au Québec. www.bimquebec.org
  • World Economic Forum. (2016). Future of Construction. https://www.weforum.org/projects/future-of-construction/
  • Crotty, R. (2013). The impact of building information modelling: transforming construction. Chapitres 1 à 3 Routledge
  • Koskela, L. (2000). An exploration towards a production theory and its application to construction. Chapitre 8, VTT Technical Research Centre of Finland.
  • Winch, G. M. (2009). Managing construction projects. John Wiley & Sons. Chap. 8

Partie 02: Quel est le rôle de la transformation numérique dans ce changement?

  • Lindblad, H., & Guerrero, J. R. (2020). Client’s role in promoting BIM implementation and innovation in construction. Construction Management and Economics, 38(5), 468–482. https://doi.org/10.1080/01446193.2020.1716989
  • Lindblad, H., & Gustavsson, T. K. (2020). Public clients ability to drive industry change: The case of implementing BIM. Construction Management and Economics, 0(0), 1–15. https://doi.org/10.1080/01446193.2020.1807032
  • Maskuriy, R., Selamat, A., Ali, K. N., Maresova, P., & Krejcar, O. (2019). Industry 4.0 for the Construction Industry—How Ready Is the Industry? Applied Sciences, 9(14), 2819. https://doi.org/10.3390/app9142819
  • Sacks, R., Girolami, M., & Brilakis, I. (2020). Building Information Modelling, Artificial Intelligence and Construction Tech. Developments in the Built Environment, 100011. https://doi.org/10.1016/j.dibe.2020.100011
  • Singh, V. (2019). Digitalization, BIM ecosystem, and the future of built environment: How widely are we exploring the different possibilities? Engineering, Construction and Architectural Management, ahead-of-print(ahead-of-print). https://doi.org/10.1108/ECAM-01-2018-0004
  • Whyte, J. K., & Hartmann, T. (2017). How digitizing building information transforms the built environment. Building Research & Information, 45(6), 591–595. https://doi.org/10.1080/09613218.2017.1324726

Bloc 02: Les composantes de la transformation numérique

Partie 03: Quelles sont les clés procédurales et technologiques de la transformation numérique?

  • Çidik, M. S., Boyd, D., & Thurairajah, N. (2017). Ordering in disguise: Digital integration in built-environment practices. Building Research & Information, 45(6), 665–680. https://doi.org/10.1080/09613218.2017.1309767
  • Dossick, C. S., & Neff, G. (2011). Messy talk and clean technology: Communication, problem-solving and collaboration using Building Information Modelling. Engineering Project Organization Journal, 1(2), 83–93. https://doi.org/10.1080/21573727.2011.569929
  • Oraee, M., Hosseini, M. R., Papadonikolaki, E., Palliyaguru, R., & Arashpour, M. (2017). Collaboration in BIM-based construction networks: A bibliometric-qualitative literature review. International Journal of Project Management, 35(7), 1288–1301. https://doi.org/10.1016/j.ijproman.2017.07.001
  • Poirier, E., Forgues, D., & Staub-French, S. (2016). Collaboration through innovation: Implications for expertise in the AEC sector. Construction Management and Economics, 34(11), 769–789. https://doi.org/10.1080/01446193.2016.1206660
  • Poirier, E., Forgues, D., & Staub-French, S. (2017). Understanding the impact of BIM on collaboration: A Canadian case study. Building Research and Information, 45(6), 681–695. https://doi.org/10.1080/09613218.2017.1324724
  • Howell, G., & Ballard, G. (1996, August). Can project controls do its job?. In Proceedings of the 4th annual conference of the International Group for Lean Construction.
  • Howell et al. (2002) : Leadership and project management: Time for a shift from Fayol to Flores.
  • Koskela, Lauri, Owen, Robert (Bob), & Dave, Bhargav (2010) Lean construction, building information modelling and sustainability. In Proceedings of the 2010 ERACOBUILD Workshop on BIM and Lean. pp. 1-8.
  • Ballard, G., Tommelein, I., Koskela, L., & Howell, G. (2002). Lean construction tools and techniques. Chapter15, 227-255.

Partie 04: Quelles sont les clés organisationnelles et technologiques de la transformation numérique?

  • Aghimien, D., Aigbavboa, C., Oke, A., Thwala, W., & Moripe, P. (2020). Digitalization of construction organisations – a case for digital partnering. International Journal of Construction Management, 0(0), 1–10. https://doi.org/10.1080/15623599.2020.1745134
  • Allison, M., Ashcraft, H., Cheng, R., Klawens, S., & Pease, J. (2018). Integrated Project Delivery: An Action Guide for Leaders. http://conservancy.umn.edu/handle/11299/201404
  • Franz Bryan, Leicht Robert, Molenaar Keith, & Messner John. (2017). Impact of Team Integration and Group Cohesion on Project Delivery Performance. Journal of Construction Engineering and Management, 143(1), 04016088. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001219
  • Goulding, J. S., Rahimian, F. P., Arif, M., & Sharp, M. D. (2015). New offsite production and business models in construction: Priorities for the future research agenda. Architectural Engineering and Design Management, 11(3), 163–184. https://doi.org/10.1080/17452007.2014.891501
  • Jobidon, G., Lemieux, P., & Beauregard, R. (2018). Implementation of Integrated Project Delivery in Quebec’s Procurement for Public Infrastructure: A Comparative and Relational Perspective. Sustainability, 10(8), 2648. https://doi.org/10.3390/su10082648
  • Laurent Jean, & Leicht Robert M. (2019). Practices for Designing Cross-Functional Teams for Integrated Project Delivery. Journal of Construction Engineering and Management, 145(3), 05019001. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001605
  • Papadonikolaki, E., van Oel, C., & Kagioglou, M. (2019). Organising and Managing boundaries: A structurational view of collaboration with Building Information Modelling (BIM). International Journal of Project Management, 37(3), 378–394. https://doi.org/10.1016/j.ijproman.2019.01.010
  • Roy, D., Malsane, S., & Samanta, P. K. (2018). Identification of Critical Challenges for Adoption of Integrated Project Delivery. 16.
  • Whyte, J. (2019). How Digital Information Transforms Project Delivery Models: Project Management Journal. https://doi.org/10.1177/8756972818823304
  • Koskela, L., Howell, G., & Lichtig, W. (2006). Contracts and production.
  • Zimina, D., Ballard, G., & Pasquire, C. (2012). Target value design: using collaboration and a lean approach to reduce construction cost. Construction Management and Economics30(5), 383-398.
  • Fewings, P., & Henjewele, C. (2013). Supply chain management in construction. In Construction Project Management (pp. 454-500). Routledge.

Bloc 03: Opérer la transformation numérique

Partie 05: Comment faire pour évaluer l'impact du virage numérique et mesurer le progrès?

  • Hanna Awad S. (2016). Benchmark Performance Metrics for Integrated Project Delivery. Journal of Construction Engineering and Management, 142(9), 04016040. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001151
  • Khalife, S., & Hamzeh, F. (2020). MEASURING PROJECT VALUE: A REVIEW OF CURRENT PRACTICES AND RELATION TO PROJECT SUCCESS. 12.
  • Kumar Bimal, Cai Hubo, & Hastak Makarand. (2017). An Assessment of Benefits of Using BIM on an Infrastructure Project. International Conference on Sustainable Infrastructure 2017, 88–95. https://doi.org/10.1061/9780784481219.008
  • Mesa, H. A., Molenaar, K. R., & Alarcón, L. F. (2016). Exploring performance of the integrated project delivery process on complex building projects. International Journal of Project Management, 34(7), 1089–1101. https://doi.org/10.1016/j.ijproman.2016.05.007
  • Munir, M., Kiviniemi, A., Jones, S. W., & Finnegan, S. (2019). BIM business value generation theory: A grounded theory approach. Journal of Information Technology in Construction (ITcon), 24(21), 406–423.
  • Poirier, E., Staub-French, S., & Forgues, D. (2015a). Assessing the Performance of the BIM Implementation Process within a Small Specialty Contracting Enterprise. Canadian Journal of Civil Engineering, 42(10), 766–778. https://doi.org/10.1139/cjce-2014-0484
  • Poirier, E., Staub-French, S., & Forgues, D. (2015b). Measuring the impact of BIM on labor productivity in a small specialty contracting enterprise through action-research. Automation in Construction, 58, 74–84. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2015.07.002
  • Yilmaz, G., Akcamete, A., & Demirors, O. (2019). A reference model for BIM capability assessments. Automation in Construction, 101, 245–263. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.10.022

Partie 06: Comment opérer cette transition numérique?

  • Ahmed, A. L., & Kassem, M. (2018). A unified BIM adoption taxonomy: Conceptual development, empirical validation and application. Automation in Construction, 96, 103–127. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2018.08.017
  • Egan, J. (2002). Accelerating change: A report by the strategic forum for construction. Rethinking Construction. SF f. Construction, London.
  • Hall, D. M., Whyte, J. K., & Lessing, J. (2019). Mirror-breaking strategies to enable digital manufacturing in Silicon Valley construction firms: A comparative case study. Construction Management and Economics, 0(0), 1–18. https://doi.org/10.1080/01446193.2019.1656814
  • Lindgren, J. (2016). Diffusing systemic innovations: Influencing factors, approaches and further research. Architectural Engineering and Design Management, 12(1), 19–28. https://doi.org/10.1080/17452007.2015.1092942
  • Siebelink, S., Voordijk, H., Endedijk, M., & Adriaanse, A. (2020). Understanding barriers to BIM implementation: Their impact across organizational levels in relation to BIM maturity. Frontiers of Engineering Management. https://doi.org/10.1007/s42524-019-0088-2
  • Smiley, J.-P., Fernie, S., & Dainty, A. (n.d.). Understanding construction reform discourses. Construction Management and Economics, 32(7–8), 804–815.
  • Winch, G. (1998). Zephyrs of creative destruction: Understanding the management of innovation in construction. Building Research & Information, 26(5), 268–279. https://doi.org/10.1080/096132198369751

 




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https://www.etsmtl.ca/etudes/cours/bim810/