ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE …gridd.etsmtl.ca/publications/2015 rapport de projet de Rami...

110
ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE UNIVERSITÉ DU QUÉBEC RAPPORT DE PROJET PRÉSENTÉ À L’ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE COMME EXIGENCE PARTIELLE À L’OBTENTION DE LA MAÎTRISE EN GESTION DES PROJETS DE CONSTRUCTION PAR Rami CHETOUI IMPLÉMENTATION DES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION DANS UN CADRE OPÉRATIONNEL COLLABORATIF DE CONCEPTION ARCHITECTURALE INTÉGRÉE MONTRÉAL, LE 20 AOÛT 2015 ©Tous droits réservés, Rami Chetoui, 2015

Transcript of ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE …gridd.etsmtl.ca/publications/2015 rapport de projet de Rami...

ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE

UNIVERSITÉ DU QUÉBEC

RAPPORT DE PROJET PRÉSENTÉ À

L’ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE

COMME EXIGENCE PARTIELLE

À L’OBTENTION DE LA

MAÎTRISE EN GESTION DES PROJETS DE CONSTRUCTION

PAR

Rami CHETOUI

IMPLÉMENTATION DES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION DANS

UN CADRE OPÉRATIONNEL COLLABORATIF DE CONCEPTION

ARCHITECTURALE INTÉGRÉE

MONTRÉAL, LE 20 AOÛT 2015

©Tous droits réservés, Rami Chetoui, 2015

©Tous droits réservés

Cette licence signifie qu’il est interdit de reproduire, d’enregistrer ou de diffuser en tout ou en partie, le présent

document. Le lecteur qui désire imprimer ou conserver sur un autre média une partie importante de ce

document, doit obligatoirement en demander l’autorisation à l’auteur.

PRÉSENTATION DU JURY

CE RAPPORT DE PROJET A ÉTÉ ÉVALUÉ

PAR UN JURY COMPOSÉ DE :

M. Daniel Forgues, directeur de projet

Département de génie de la construction à l’École de technologie supérieure

< M. ou Mme Nom du président du jury>, président du jury

<Nom du département> à l’École de technologie supérieure

REMERCIEMENTS

Je tiens à remercier ma famille, mes parents et mes sœurs, pour leur appui et leur soutien infini

et inconditionnel.

Je tiens à remercier mon directeur de projet Daniel Forgues Architecte Ph.D, Conrad Boton

Ing Ph.D et Alan Redmond Ing Ph. D pour leurs conseils et encadrements.

Je remercie tous mes amis au Canada et en Tunisie et toute personne qui m’a soutenue…

IMPLÉMENTATION DES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION DANS UN

CADRE OPÉRATIONNEL COLLABORATIF DE CONCEPTION

ARCHITECTURALE INTÉGRÉE

Rami CHETOUI

RÉSUMÉ

Les approches fragmentées et linéaires de conception et de gestion affectent les performances

dans le domaine de construction. Les nouvelles alternatives sont orientées vers l’intégration et

la collaboration entre les différentes disciplines. La conception intégrée est un cadre qui exige

d’abandonner la pratique de coordination des lots de travail de chacune des disciplines et de

s’engager dans un processus de centralisation et d’échange intensif d’information afin

d’atteindre la synergie du groupe. Les nouvelles technologies présentent une solution d’appui

pour assurer l’interdépendance des tâches et la proximité des intervenants.

L’objet de cette recherche est d’améliorer les performances de conception dans un cadre

collaboratif intégré à l’aide des technologies de l’information. Il s’agit d’adapter dans les

pratiques quotidiennes de conception d’une firme d’architecture un cadre opérationnel assisté

par les nouvelles technologies qui encourage la collaboration et l’intégration des équipes. Ce

cadre opérationnel propose les outils logiciels et matériels adéquats ainsi que les processus

pour la mise en place des solutions choisies.

Des mesures prises lors des séances expérimentales selon la méthode de test charrette et les

types des tâches ont validé l’intérêt potentiel des solutions proposées pour augmenter le ratio

des tâches prédictives identifiées à valeur ajoutée.

Mots clés : Conception intégrée, collaboration, SmartBoard, BIM, TCAO.

IMPLÉMENTATION DES TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION DANS UN

CADRE OPÉRATIONNEL COLLABORATIF DE CONCEPTION

ARCHITECTURALE INTÉGRÉE

Rami CHETOUI

ABSTRACT

Fragmented, linear design and management systems are complex and hinder performance

indicators of project delivery in the AEC industry. Numerous studies have acknowledged

problems with the sequential approach to design and delivery of construction projects.

Thus, new alternatives are oriented towards integration and collaboration between the different

disciplines in order to identify these problems. Integrated Design is a new approach of

rethinking the design process and seeking value creation through better collaboration. To

achieve this goal, fragmented and sequential practices between different stakeholders should

be abandoned in favor of an engagement of integrated work process. Centralization and

intensive exchange of information can achieve group synergy and attend the process gain.

New technologies offer a solution of support to ensure the interdependence of tasks and

proximity between stakeholders.

The purpose of this research is to improve design performance in an integrated collaborative

framework using technology environment. Research technique is “Research-action” and the

“test charrette method” is used to get measurements. Through these measures taken during

experimental sessions to quantify tasks types, we have validated the potential value of the

solution proposed to increase predictive tasks ass a performance indicator.

This research study aims to adapt in the current practices of an architecture firm an operational

framework assisted by technology to consolidate collaboration and team integration. This

operational framework provides tools (hardware and software) and a process to ensure the

implementation of the chosen solutions.

Key words: Integrated Design, collaboration, SmartBoard, BIM, CSCW

X

TABLE DES MATIÈRES

INTRODUCTION .....................................................................................................................1

: Nouvelles approches, nouveaux besoins ..........................................................4

1.1 La collaboration .............................................................................................................4

1.2 Processus de conception intégrée PCI : .........................................................................5

1.3 Les principales barrières d’adoptions : ..........................................................................8

1.3.1 Le développement de nouveaux modes d’approvisionnements ................ 10

1.4 Les facteurs de succès de groupe : ...............................................................................13

1.5 Discussion : ..................................................................................................................13

1.1 Les nouveaux besoins technologiques comme solution d’appui .................................14

1.1.1 Le BIM, un outil de soutien à la collaboration ......................................... 15

1.2 L’environnement technologique de travail collaboratif ...............................................19

: Les dimensions technologiques de la collaboration .......................................30

2.1 Le travail collaboratif assisté par ordinateur TCAO : ..................................................30

2.2 Les technologies et les pratiques collaboratives ..........................................................30

2.2.1 Les collecticiels : ....................................................................................... 31

2.2.2 La visualisation interactive / la visualisation collaborative : .................... 32

2.2.3 L’annotation : ............................................................................................ 34

2.3 Les technologies sur le marché ....................................................................................37

: Méthodologie .................................................................................................41

3.1 Conception de la recherche ..........................................................................................41

3.2 Hypothèses : .................................................................................................................42

3.3 Plan de l’intervention : .................................................................................................44

3.4 Collecte des données lors des expérimentations : ........................................................45

: Contexte et résultats .......................................................................................47

4.1 Contexte d’affaire de l’entreprise ................................................................................47

4.1.1 Profil de la firme : ..................................................................................... 47

4.1.2 Objectifs d’affaires : ................................................................................. 47

4.2 Ressources et infrastructure technologique pour le BIM et CI ....................................48

4.3 Observations, Problématique collaborative avant intervention : .................................49

4.3.1 Observations : ........................................................................................... 49

4.3.2 Problématique collaborative : ................................................................... 53

: L’intervention et le cadre proposé ..................................................................55

5.1 Cadre opérationnel : .....................................................................................................55

5.1.1 Validation de l’infrastructure collaborative : ............................................ 56

5.1.2 Le processus : ............................................................................................ 58

XI

5.2 Expérimentation de validation : ...................................................................................64

5.2.1 Cadre d’expérimentation :......................................................................... 64

5.2.2 Les mesures. .............................................................................................. 67

5.3 Discussion ....................................................................................................................69

CONCLUSION ET RECOMMANDATION ..........................................................................71

Matrice d’évaluation des outils technologique de collaboration sur le marché .......................80

Matrice de validation des outils collaboratifs de la firme ........................................................81

LISTE DE RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES...............................................................85

LISTE DES TABLEAUX

Page

Tableau 1 : Recueil des caractéristiques de base d’un environnement interactif ....................24

Tableau 2 : Analogie entre les types d’annotations selon Zacklad et al. (2003) et les types des

tâches dans un cadre collaboratif selon Liston et al. (2000a) ....................36

Tableau 3 : La proposition d’amélioration d’une réunion de coordination technique .............51

Tableau 4 : principales forces et faiblesses de l’organisation ..................................................54

Tableau 5 : Synthèse du cadre d’étude, inspiré de (Ben Rajeb, 2012) ....................................65

LISTE DES FIGURES

Page

Figure 1 : Impact (effort/effet) des décisions prises en fonction du cycle de vie. Traduit de

(Thomassen, 2011) .......................................................................................6

Figure 2: Processus itératif (Dionne, 2015; Zimmerman, 2006) inspiré de (Löhnert et al.,

2003) ............................................................................................................7

Figure 3 : Les nouvelles façons de diffusion d’information ....................................................17

Figure 4 : Le contexte du futur de l’interaction homme/machine (HCI) selon Streitz et al.

(2001) .........................................................................................................20

Figure 5 : Esquisse de l’environnement i-Land au début 1997 (Streitz et al., 2001) ..............21

Figure 6 : Vue d’ensemble de l’i-LAND et ces différents Roomware : le DynaWall (A),

l’InteracTable (B), le CommChair (C) et le ConnecTable (D) (Streitz et

al., 2001) ....................................................................................................22

Figure 7: Représentation schématique de l'iRoom v1 (Schreyer et al., 2005) .........................26

Figure 8 : (A) Organisation spatiale de l’iRoom (Johanson et al., 2002); (B) Interaction des

intervenants (Johanson et al., 2003) ...........................................................26

Figure 9 : Organisation spatiale de l’iRoom v2 (Johanson et al., 2002) ..................................28

Figure 10 : Répartition des systèmes collaboratifs selon la matrice Espace/temps .................32

Figure 11: Matrice d'évaluation des outils technologique sur le marché .................................39

Figure 12 : Comparaison des structures temps/tâche selon les installations collaboratives de

Liston et al. (2000b) ...................................................................................43

Figure 13 : Méthodologie du projet .........................................................................................44

Figure 14 : Recensement des types de séances collaboratives observées au sein de la firme .49

Figure 15 : Aperçu de l’interaction avec les artefacts numériques et traditionnels .................52

Figure 16 : Performance d’une séance de coordination technique qui intègre partiellement les

nouvelles technologies ...............................................................................53

Figure 17 : Effort / Valeur des différents usages du BIM (AGC, 2007) .................................56

XVI

Figure 18 : Matrice de validation de l’infrastructure collaborative (matérielle et logicielle) ..57

Figure 19 : Processus générique d’une séance collaborative ...................................................58

Figure 20 : Processus détaillé de la séance de coordination technique multidisciplinaire ......59

Figure 21 : Processus de l’étape avant la séance collaborative (Planification et préparation) 61

Figure 22 : Le processus pendant et après la séance collaborative ..........................................62

Figure 23 : Aperçu du déroulement (A), l’interaction (B) et la collecte des données (C)

pendant la séance au laboratoire ................................................................66

Figure 24 : Aperçu du déroulement (A), l’interaction (B) et la collecte des données (C)

pendant la séance In Situ ............................................................................66

Figure 25 : Les différents supports de visualisation interactive lors d’une séance collaborative

à distance entre la firme dotée de SmartBoard (A) et le laboratoire doté du

SmartBoard (B) et de la tablette (C) ..........................................................67

Figure 26 : Séance collaborative au laboratoire ; outils technologiques sans processus .........68

Figure 27 : Répartition des types de tâches, séance collaborative à la firme d’étude, cadre

opérationnel ; Processus et outils technologiques. .....................................68

LISTE DES ABRÉVIATIONS, SIGLES ET ACRONYMES

PCI : Processus de conception intégrée

IPD : Integrated Project Delivery

CI : Conception intégrée

TI : technologie de l’information

BIM : Building Information Modeling

TCAO : Travail collaboratif assisté par ordinateur

CSCW : Computer supported cooperative work

HCI : Human Computer Interaction

PGB: Plan de gestion BIM

1

INTRODUCTION

L’industrie de la construction souffre de problèmes de productivité, de prédictibilité (coût et

échéancier) et de la qualité du produit fini. Plusieurs études ont fait preuve empiriquement de

ces performances considérées comme sous optimales (Forgues et al., 2014; Liston et al., 2000b;

Winch, 2010) .

Plusieurs recherches ont fait le tour des causes des difficultés de performances dont souffre la

construction. Certains mettent en cause l’approche séquentielle ou linéaire qui cause une

fragmentation horizontale (les différentes disciplines qui travaillent en silo) et verticale (entre

les différentes phases du projet) (Rush, 1986). Dans certains cas, la fragmentation entre les

intervenants est due à l’incapacité de travailler ensemble (Evbuomwan et Anumba, 1998).

D’autres parlent de la nature complexe des projets de construction. Une œuvre unique et

personnalisée dans un contexte temporaire et spécifique. Il faut à la fois qu’elle soit unique et

fonctionnelle (Safin, 2011). Liston et al. (2000b); Winch (2010) lient la cause principale des

faibles performances à la difficulté de gérer les projets de construction. Cette difficulté de

gestion est due au manque d’informations requises pour la prise de décision. Dans le but de ne

pas interrompre le déroulement du projet, les décisions doivent souvent être prises avant que

les informations requises pour la prise de décision soient disponibles. La prise de décision dans

la construction est donc viable, mais loin d’être optimale.

Face aux défis auxquels fait face l’industrie de la construction, de nouvelles approches

commencent à prendre forme. Il s’agit de penser le cadre bâti d’une façon holistique dans une

perspective d’optimisation continue. De nouvelles pratiques de conception et d’organisation

de travail commencent à être mises en pratiques. Le problème avec les pratiques traditionnelles

de coordination entre les architectes et les ingénieurs pour la conception est qu’elles ne sont

pas adaptées à cette nouvelle réalité de penser le cadre bâti de façon holistique dans une

perspective d’optimisation. Ces pratiques ne mettent pas l’emphase sur la collaboration et la

multidisciplinarité des équipes de conception, mais plutôt se concentrent sur l’optimisation de

la conception par discipline (Safin, 2011; Vera et al., 1998). En ce sens, le processus de

2

conception traditionnel réduit les opportunités de synergie dans le choix des assemblages et

des systèmes. Sans ces réflexions, les professionnels créent des solutions conceptuelles

considérées comme sous-optimales. C’est pour cette raison qu’on s’intéresse à la conception

intégrée. Cette approche exige d’abandonner la pratique de coordination des lots de travail

entre chacune des disciplines et de s’engager dans un processus de conception collaborative et

multidisciplinaire (Dionne, 2015; Larsson, 2004).

Face à ces nouveaux besoins de travailler à proximité et échanger les informations, de

nouvelles plateformes technologiques telles que le BIM et les outils collaboratifs pourront être

des solutions d’appui. Des études ont démontré les avantages d’intégrer de telles solutions dans

le domaine de la construction afin d’améliorer la performance reliés au coût, qualité et temps

(Azhar, 2011; Forgues et al., 2014; Liston et al., 2000b; Rivard, 2000). Cependant, ces

solutions demeurent encore en phase exploratoire pour les firmes dans le domaine de la

construction qui ne tirent pas profit des nouvelles opportunités qu’offre la technologie pour les

approches intégrées et des optimisations.

L’objet de cette recherche est d’améliorer les performances de conception en proposant un

cadre collaboratif intégré à l’aide des technologies de l’information. La question posée se lit

comme suit :

Comment améliorer la performance des séances de travail

multidisciplinaires dans un cadre de conception intégrée par

l’implémentation des nouvelles technologies de l’information

dans la pratique ?

Afin de répondre à cette question, l’objectif principal de cette recherche est d’adapter dans les

pratiques quotidiennes de conception un cadre opérationnel assisté par les nouvelles

technologies qui encourage la collaboration et l’intégration des équipes.

La démarche envisagée consistera donc à valider en premier temps l’infrastructure

technologique de collaboration composée d’outils matériels et outils logiciels, pour ensuite

assurer la formation d’une équipe pilote et mettre en place un processus spécifique de

3

coordination technique multidisciplinaire dans un contexte d’intégration. Des mesures seront

réalisées lors des séances expérimentales pour valider l’intérêt des solutions proposées.

Le contexte pratique est une firme d’architecture qui pilote la conception du projet et qui offre

les services intégrés de conception architecturale, de design urbain, d’architecture de paysage,

de design graphique et de conception énergétique. Cette firme opère en collaboration avec

d’autres firmes d’ingénierie. L’étude fera le tour des nouvelles approches collaboratives

intégrées. Puis elle présentera le volet des nouvelles technologies dans les pratiques

collaboratives dans la théorie et sur le marché. Pour ensuite proposer des solutions

technologiques adéquates basées sur un cadre opérationnel d’outils et de processus.

4

: Nouvelles approches, nouveaux besoins

Ce chapitre énumère les nouvelles approches intégrées du travail en équipe. Ces approches

sont basées principalement sur la collaboration. En vue d’assurer la proximité et la synergie du

groupe, de nouveaux modes d’approvisionnement commencent à être développés pour pallier

aux barrières organisationnelles et contractuelles d’adoption de la conception intégrée.

Cependant, ces nouvelles approches basées sur la centralisation et l’échange intensifs

d’informations, ont sollicité le besoin d’appuyer la collaboration par les outils technologiques.

1.1 La collaboration

Pour aborder le volet du travail collaboratif en conception, quelles que soient les approches, il

est judicieux de passer par la définition de la collaboration et d’en déterminer les bases.

Selon Mattessich et Monsey (1992) la collaboration est une relation bien définie et

mutuellement bénéfique conclue entre deux ou plusieurs organisations pour atteindre un

objectif commun. La relation comprend un engagement à : une définition des relations et des

objectifs communs ; une structure élaborée conjointement et une responsabilité partagée ;

l'autorité et la responsabilité mutuelle pour le succès ; et le partage des ressources et des

récompenses.

Qu’est-ce qu’on entend par « Collaboration » ? Considérons une variété de situations pour

explorer le domaine des activités qui s’inscrivent dans notre compréhension de la

collaboration. Nous travaillons ensemble dans des installations de conception pour tirer profit

de ce que Steiner appelle le « process gain ». Le succès collaboratif peut alors être acquis

lorsqu’on atteint un résultat en groupe qui ne peut pas être accompli individuellement (Kvan,

2000). Le but de la collaboration est alors de créer la synergie par l’exploitation des

différentes expertises du groupe.

Terminologie

Le terme de collaboration est généralement lié voir confondu avec les termes de

« coopération » et de « coordination ». Kvan (2000) définit ces termes de la manière suivante :

5

Coopération : est caractérisée par une relation informelle qui existe sans nécessairement une

mission, une structure ou un effort définis. L’information est partagée au besoin et l’autorité

est conservée par chaque organisation donc théoriquement il n’y a pas de risque.

Coordination : est caractérisée par des relations plus formelles et d’une compréhension des

missions compatibles. Quelques planifications et définitions des rôles sont requises, avec

l’établissement des canaux de communications. L’autorité reste toujours pour l’organisation

individuelle, mais il existe un risque accru pour tous les participants. Les ressources sont

disponibles pour les participants et les récompenses sont mutuellement reconnues.

Collaboration : connote une relation plus durable et généralisée. La collaboration est un

engagement total pour une mission commune. L’autorité est déterminée par la structure de

collaboration. Le risque est beaucoup plus grand. Comme souligné par Mattessich et Monsey

(1992), la collaboration exige un plus grand engagement pour un objectif commun que la

coopération avec une augmentation concomitante de risque. C’est pour cela que le niveau de

confiance doit être supérieur.

Ainsi, dans un contexte de conception intégrée, plusieurs formes de collaborations intensives

ont été adoptées. Une des formes innovatrices est le PCI.

1.2 Processus de conception intégrée PCI :

Le concept de PCI a été introduit au début des années 1990 dans le cadre du programme C-

2000 (période 1994-2003) de Ressources naturelles du Canada pour soutenir la conception de

bâtiments commerciaux éco énergétiques (Eugénie, 2009; Larsson, 2004). D’autres initiatives

sont aussi à souligner au Canada, notamment au Manitoba avec « Manitoba Green Building

Program: Building for a Greener Future» et aux États-Unis, par le National Institute of Building

Science avec leur «Whole Systems Integrated Process Guide» (WSIP Guide) pour orienter et

normaliser le travail collaboratif en conception intégrée (Rossi et al., 2009) .

Le PCI est une approche intégrée basée sur un processus itératif qui priorise l’empreinte

écologique du bâtiment. Dionne (2015) et Busby et al. (2007) définissent le PCI comme étant

« une méthode pour réaliser des bâtiments de haute performance qui contribuent à un cadre

bâti durable. Il s'agit d'un processus de collaboration qui couvre le cycle de vie complet ».

6

Ainsi, l’objectif est de pouvoir influencer positivement le projet en amont tel que montre la

Figure 1.

Figure 1 : Impact (effort/effet) des décisions prises en fonction du cycle de vie. Traduit de

(Thomassen, 2011)

Il est important de distinguer l’influence des décisions prises au cours du cycle de vie du

bâtiment. Ceci est bien illustré à la Figure 1 (Thomassen, 2011) qui synthétise l’impact des

efforts et effets en fonction des phases de projet. En effet, il est à noter que la capacité de

l’équipe d’influencer les coûts et les éléments fonctionnels (courbe 1) est exponentiellement

décroissante en fonction du temps. D’une façon proportionnellement inversée le coût de

modification et changement de conception (courbe 2) est exponentiellement croissant. Le

paradoxe de la méthode traditionnelle de conception (courbe 3) est que les ressources et les

efforts sont concentrés lors de la production des documents de construction alors qu’à cette

Eff

ort

/eff

et

7

étape les coûts associés aux changements sont considérablement importants avec une capacité

d’influence réduite. Cependant, le risque de prise de décisions erronées est élevé puisque les

informations fournies à cette étape sont basées sur des hypothèses fragiles en amont. Pour

remédier à ces problèmes, la conception intégrée (courbe 4) concentre les efforts plus tôt dans

le processus en se basant sur la logique que l’influence est plus importante en amont avec des

coûts réduits. Ça permet de fournir des informations optimisées pour les prises de décision

postérieures tout le long de cycle du cycle de vie.

Figure 2: Processus itératif (Dionne, 2015; Zimmerman, 2006)

inspiré de (Löhnert et al., 2003)

Tel que montré à la Figure 2, le processus de conception n'est plus linéaire, mais plutôt

structuré en boucles d'itérations axées sur l'analyse de problèmes et l'optimisation des solutions

de conception (Larsson, 2004). Cette logique de travail contribue à des prises de décisions

optimisées. Le processus devient cyclique et continu avec une organisation intégrée nécessitant

des canaux adéquats pour la collaboration.

En effet, l’organisation des PCI est basée sur les charrettes de conception. Cette forme de

travail est une concentration des efforts des différents intervenants du projet qui permet

d’aborder et de résoudre des problèmes de nature complexe de façon synergique à l’intérieur

d’une session intensive de travail. Les rencontres peuvent varier de quelques heures à quelques

8

jours, très ciblées, et utilisent une approche collaborative pour créer des solutions innovantes.

Pour garder un cadre contrôlé de travail, un facilitateur assure la gestion planifiée des

charrettes. De cette manière, les participants sont invités à parvenir efficacement à une entente

de collaboration pour des objectifs précis, ainsi que des stratégies et des priorités particulières

au projet. Le nombre de charrettes pour un projet peut varier de 3 à 7 et plus, tout

dépendamment de la complexité du projet et du degré d’engagement au PCI (Dionne, 2015).

(Busby et al., 2007) énumère huit aspects qui doivent être réglés lors de la formation de

l’organisation de l’équipe pour un travail efficace :

1- L’allocation claire des responsabilités dans l’équipe ;

2- Le contrat qui inclut les relations entre les divers participants ;

3- La structure d’honoraires supplémentaires pour compenser les services additionnels comme

les charrettes (séances de travail intensives) et les modélisations énergétiques ;

4- Les stratégies de gestion et la tolérance des risques pour le client et les membres de l’équipe

de projet ;

5- Le niveau d’autorité requis pour confirmer les décisions de design ;

6- Le code de conduite et des valeurs d’équipe ;

7- Les réseaux de communication ;

8- Le processus de prise de décision.

En résumé, la conception intégrée s’appuie sur quatre principes de base : la collaboration

continue entre les intervenants, la planification itérative en amont, l’innovation et la prise de

décisions orientées par des objectifs de performance.

Cependant, malgré les avantages prouvés, qu’est-ce qui crée la réticence d’adapter les modes

de conception intégrée telle que le PCI ?

1.3 Les principales barrières d’adoptions :

À l’adoption de nouvelles approches intégrées de conception, les équipes se trouvent

confrontées à des barrières causées par le changement. Forgues et Koskela (2009) identifient

9

quatre problématiques reliées à l’efficacité des équipes de conception intégrée. Le premier

est relié au contexte et non pas au processus dans le sens qu’il est plutôt sociocognitif et non

pas technique. Le deuxième est que les transactions contractuelles fragmentées

augmentent les barrières sociocognitives qui entravent la performance de l’équipe de

conception intégrée. Le troisième est qu’une nouvelle forme de relations contractuelles peut

contribuer à atténuer les barrières sociocognitives et améliorer la performance de l’équipe

de conception intégrée. Le quatrième est que le changement du contexte par les modes

d’approvisionnement ne traite pas le problème des pratiques obsolètes de conception.

D’une façon plus globale, Koskela et al. (2006) expliquent qu’on s’est rendu compte que le

renouvellement de la gestion de la production se heurte souvent aux stratégies d’usage

actuel des contrats conventionnels. Cette explication est en outre illustrée en deux questions

emblématiques dans un contexte contractuel conventionnel ; le risque et la collaboration

entre les parties contractantes.

La théorie et la pratique conventionnelles ont considéré la production comme la transformation

des intrants en extrants sous forme de produit intermédiaire ou fini (Koskela, 2000). La

transformation totale peut être décomposée en plus petites transformations, jusqu’à atteindre

des tâches qui peuvent être assignées à des employés ou des sous-traitants. Selon cette logique,

le coût total de la transformation peut être réduit en réduisant le coût de chaque composante

qui lui appartient. Cependant cette théorie a été critiquée et complétée par deux théories. La

théorie de flux (Flow theory) qui se concentre sur ce qui se passe dans la ligne du temps ou le

calendrier du projet. Selon cette théorie, il y’a deux types d’activités dans la production ; les

transformations, mais aussi des étapes de non-transformation, sans valeur ajoutée, appelées

‘gaspillage’. L’optimisation dans cette théorie se base alors sur l’élimination de gaspillage. La

deuxième est la théorie de génération de la valeur ajoutée (Value generation theory). Elle

se concentre sur le processus qui commence par les exigences du client et finit par la

satisfaction de ces exigences par le biais d’un produit ou service. La réalisation d’une meilleure

valeur possible est la prescription de cette théorie. Le mouvement de la qualité a été basé sur

cette théorie.

10

Ainsi, dans le cadre de cette recherche, la théorie de la génération de la valeur ajoutée

semble être la plus adéquate pour permettre l’adoption des nouvelles approches de

conception intégrée. Cependant dans une logique d’élimination de gaspillage et

d’optimisation des séances de collaboration, il est important de distinguer les tâches de

transformation et les tâches de non-transformation sans valeur ajoutée.

Le passage à la nouvelle théorie de production est associé à une réorientation des relations

contractuelles. Pour justifier cet argument, deux questions centrales et interdépendantes sont

considérées ; le risque et la collaboration. En termes pratiques, cela se reflète dans la vue que

les meilleurs résultats, concernant à la fois les gaspillages et la valeur, sont atteints grâce

à la collaboration à travers les tâches, d’une façon qu’elles soient interdépendantes

(Koskela et al., 2006). Il a été soutenu que le changement actuel de la théorie de la production

influe sur les arrangements contractuels. Ainsi, toute considération de futurs arrangements

contractuels doit couvrir ce changement de la théorie de production. Dans un tel contexte,

une importance particulière associe la résonance et la synergie entre la nouvelle théorie

de la production et le contrat relationnel. En revanche, la mise en œuvre de nouvelles

théories de production semble être entravée par une relation contractuelle transactionnelle, et

symétriquement, la mise en œuvre du contrat relationnel sera dirigée par l'utilisation de

méthodes de production basées sur la théorie de la transformation.

En se basant sur cette logique, quels sont les modes d’approvisionnement en construction qui

permettent d’adopter les nouvelles théories de production et assurer cette dualité basée sur la

collaboration et la gestion partagée du risque dans une relation contractuelle adéquate ?

1.3.1 Le développement de nouveaux modes d’approvisionnements

Le mode d’approvisionnement a une grande influence sur l’efficacité du groupe de conception

intégrée. Les processus traditionnels d’approvisionnement renforcent les barrières

sociocognitives qui entravent l’efficacité du groupe. En plus, les nouveaux modes

d’approvisionnement peuvent transformer la dynamique des relations entre le client et les

membres de la chaîne d’approvisionnement. Ils peuvent avoir aussi un impact positif sur les

11

performances du groupe (Forgues et Koskela, 2009). C’est ainsi que plusieurs approches à

travers le monde se sont articulées autour de l’intégration de la chaîne d’approvisionnement et

du travail en équipe pour remédier aux problèmes des relations contractuelles conventionnelles

et permettre d’assurer l’efficacité de groupe dans un cadre favorisant la collaboration et

l’innovation. Cette section identifie quelques expériences intégratives parmi les plus connues,

qui ont été adoptées dans le domaine de construction.

Les équipes intégrées de projet « Integrated Project Team » (UK)

L’intégration des équipes est considérée comme la fusion de différentes disciplines ou

organisations avec différents objectifs, besoins et cultures dans une unité cohérente dans un

cadre de soutien mutuel. Dans le cadre d’approches intégrées, les individus de diverses

organisations travaillent ensemble pour atteindre les objectifs partagés tout en assurant la

transparence voulue dans le partage de l’information. L’intégration est souvent identifiée

comme un processus continu avec l’objectif d’amélioration de la culture du groupe et de

l’attitude professionnelle.

Dans un cadre de projet de construction, l’équipe est considérée complètement intégrée si elle

respecte les conditions suivantes. Premièrement, elle a un des objectifs communs et partagés

pour aboutir le projet. Deuxièmement, elle travaille à des résultats mutuellement

bénéfiques assurés par le soutien mutuel et l’exécution partagée. Troisièmement, elle est en

mesure d’anticiper avec plus de précision le temps et les estimations de coût en utilisant

pleinement les compétences et l'expertise collective de toutes les parties. Quatrièmement,

elle partage l’information librement à travers les membres. Cinquièmement, elle a une

composition flexible qui permet de répondre aux changements. Sixièmement, elle a une

identité colocalisée généralement dans un espace commun. Finalement, elle offre aux

membres des opportunités égales de participer au processus de livraison et qu’elle opère

dans une atmosphère de relations équitables et de respects des membres et elle a une culture

de « non-blâme » (Baiden et al., 2006; Dainty et al., 2001; Evbuomwan et Anumba, 1998) .

12

IPD, Integrated Project delivery (AIA)

L’American Institute of Architects définit le IPD en tant qu’approche de livraison de projet qui

intègre les personnes, les systèmes, les structures commerciales et les pratiques dans un

processus qui exploite dans un cadre collaboratif les talents et les idées de tous les participants

afin d'optimiser les résultats des projets, d’augmenter la valeur pour le propriétaire, réduire les

pertes, et de maximiser l'efficacité dans toutes les phases de conception, de fabrication et de

construction (AIA, 2007). Les principes de base de l’IPD sont le respect et la confiance

mutuels, les bénéfices et récompenses partagés, l’innovation et la prise de décision

collaborative, l’implication des participants clés et la définition des objectifs dès l’amorce

du projet, une planification intensive, une communication ouverte, une technologie

appropriée et enfin une organisation solide entre les intervenants menée par du Leadership.

Alliancing (Australie)

Le premier projet basé sur l’alliance a été développé par Portland Division de l’US Army Corps

of Engineers (Jefferies et al., 2006). À partir de ce moment, le Project Alliancing a été adopté

par plusieurs industries à travers le monde, spécialement l’industrie de la construction. Chen

et al. (2012); Jefferies et al. (2006); Rowlinson et al. (2006) définissent l’alliance en tant

qu’entente entre deux ou plusieurs parties qui entreprennent à la base de travailler ensemble

d’une façon coopérative, de partager les risques et les bénéfices dans le but d’accomplir

des extrants convenus basés sur les principes de bonne foi, de confiance et de transparence

totale concernant les coûts. Les partenaires développent une charte d’alliance qui définit les

objectifs à atteindre. Le groupe de l’alliance est redevable de travailler dans un esprit d’unité

pour rencontrer la charte et mettre les ressources et l’innovation nécessaires. Dans le

domaine de construction, le Project Alliancing n’est pas seulement une forme de partenariat

entre les organisations dans la chaîne d’approvisionnement, mais aussi une méthode de

livraison de projet (Chen et al., 2012).

13

1.4 Les facteurs de succès de groupe :

Dans un contexte de travail en groupe, il est important de connaître les facteurs de succès pour

mettre en place l’environnement adéquat et éviter les sources de conflits. Ces facteurs de succès

peuvent être groupés selon six catégories selon Mattessich et Monsey (1992) :

1) L’environnement

2) L’appartenance

3) La structure/processus

4) La communication

5) Le but

6) Les ressources

Shea et Guzzo (1987) identifient trois facettes d’une tâche qui détermine le succès de

l’efficacité d’un groupe :

1. L’interdépendance des tâches : À quel point les membres du groupe travaillent

ensemble

2. L’interdépendance des résultats : si, et comment, la qualité de la performance est

récompensée.

3. La conviction : la certitude des membres de l’efficacité du groupe.

Pour être réussi, dans un projet en collaboration, une bonne définition de l’organisation du

travail dans le groupe doit être établie. Ce groupe doit s’entendre sur les livrables, comment et

par qui ils seront réalisés et définir des règles communes de fonctionnement encourageant la

collaboration. D’autres recherches mettent l’accent sur l’importance de la confiance comme

élément déterminant de succès du travail collaboratif du groupe (Dirks, 1999).

Pour conclure, dans un cadre de travail de groupe, il est important de préparer en amont les

facteurs de réussite logistiques et veiller à l’interdépendance des tâches pour assurer la

proximité des membres.

1.5 Discussion :

Même si les terminologies changent, les tendances se croisent. En effet, les différentes

approches innovantes mettent en cause l’approche traditionnelle séquentielle de travail en silo.

Elles sont plutôt basées sur l’intégration, la collaboration multidisciplinaire et l’échange

14

intensif d’information dans un cadre de confiance, de transparence et de respect mutuel

des différents intervenants qui travaillent pour un objectif commun : livrer le projet avec

les meilleures performances. Par conséquent, de ces nouvelles approches basées sur le niveau

intensif de collaboration, d’intégration et de communication, de nouveaux besoins ont surgi.

Hjelseth (2010) mentionne que l’utilisation des méthodes intégrées de conception et de

livraison augmente le besoin des intervenants de se procurer et d’échanger les informations

pertinentes dans le temps approprié. Une question ainsi se pose : comment gérer ce flux

important d’échange d’information ? Et quelles sont les solutions d’appuis qui peuvent assurer

un arrimage organisationnel entre les différentes parties prenantes dans un cadre de conception

intégrée ?

1.1 Les nouveaux besoins technologiques comme solution d’appui

La transformation des pratiques fragmentées et linéaires en pratiques intégrées avec une

structure centralisée et basée sur la collaboration présente un défi pour la gestion de

l’information et la gestion des pratiques collaboratives.

La construction exige de plus en plus un processus de travail collaboratif avec des projets qui

dépendent de la forte intégration des clients, architectes, ingénieurs, entrepreneurs et

fournisseurs (Harmon, 2003). Ainsi, la collaboration est identifiée en tant que facteur critique

de succès de la survie des entreprises et leur amélioration des performances en assurant la

résolution des problèmes liés à la fragmentation en construction (France, 2002; Hartmann et

al., 2009). La croissance de la complexité des échanges dans un réseau de parties prenantes de

plus en plus étendu exige d’établir des plateformes pour le partage de l'information supportant

le travail collaboratif efficace et efficient (Paton, 2002). Schroepfer (2006) suppose que les

intervenants travaillent de plus en plus dans un ensemble soudé pour rencontrer les exigences

sévères de la construction. C’est pour cette raison que la coordination et la logistique de gestion

sont très importantes. Et le fait que la gestion est principalement une question de

communication, l’utilisation des TI sophistiquées est rendue une nécessité. Dans ce sens, dans

15

un contexte technologique d’appui à la gestion en groupe, le BIM peut être une solution de

partage et d’échange optimisée pour supporter l’intégration et la collaboration.

1.1.1 Le BIM, un outil de soutien à la collaboration

Plusieurs recherches partagent l’idée que le BIM « Building Information Modeling » et surtout

son volet technologique, offre un cadre de travail qui permet d’atteindre les objectifs

d’intégration et de collaboration durant tout le cycle de vie du projet (Bryde et al., 2013;

Eastman et al., 2008; Thomassen, 2011). Hjelseth (2010) considère que le BIM (avec des objets

et librairies) est un élément d’intégration de l’information et de l’automatisation des systèmes.

Une étroite relation entre le BIM et l’aspect collaboratifs s’instaure. La philosophie de BIM

est principalement collaborative et offre les solutions complémentaires sur le plan

technologique, des processus et de l’organisation. Les sections précédentes ont traité la notion

de collaboration de point de vue des processus (PCI) et de l’organisation (les approches

d’approvisionnement). Exploiter les solutions technologiques du BIM peut être une solution

d’appui pour ces deux volets pour aboutir à un cadre collaboratif intégré efficient et efficace.

Les technologies du BIM facilitent le travail lors de la conception multidisciplinaire. Bien que

la collaboration par les dessins soit possible, elle demeure beaucoup plus difficile et lente que

la coordination par les modèles 3D du BIM où le contrôle des changements est bien géré.

Ce mode de travail permet de réduire le temps alloué à la conception ainsi que les erreurs et

omissions.

L’utilisation du BIM encourage l’intégration anticipée des connaissances de construction dans

le processus de conception. Des systèmes BIM supportent l’équipe de conception. Ils

permettent à plusieurs utilisateurs la création et l’édition des parties du même projet

directement à partir de fichiers de projet individuels et gérer les accès à ces différentes parties

d’information (Eastman et al., 2008).

Tout le long du processus de conception, un travail collaboratif est réalisé entre l’équipe de

conception, d’ingénierie et les consultants techniques spécialisés. Ce travail consultatif

16

implique la fourniture des informations appropriées du projet entre ces acteurs concernant la

conception, son utilisation et son contexte pour les spécialistes ainsi que les rétroactions leur

facilitant les révisions nécessaires à l’optimisation. La collaboration implique souvent la

résolution des problèmes en équipe, où chaque participant doit sortir de son schème de pensée

en spécialiste et de « penser en dehors de la boîte » pour contribuer à la résolution du problème

entier.

Traditionnellement, ces collaborations incluent l’échange de l’information par les dessins, fax,

appels téléphoniques ou des rencontres physiques. La migration vers les documents et dessins

électroniques offre de nouvelles options de transferts, échanges par emails et conférence web

avec des révisions en ligne des modèles et dessins.

La majorité des systèmes BIM inclut un support pour la révision et les annotations en ligne

des modèles et dessins. Les nouveaux outils de visualisation des maquettes numériques 3D

ou les dessins 2D pour révision, offrent des solutions simplifiées pour dépasser la complexité

des modèles générés avec toutes ses capacités et détails. Ces outils de visualisation sont basés

sur des formats similaires aux références externes des fichiers utilisés dans les systèmes de

dessin, mais ils sont en train de devenir plus performants. Un modèle générique de bâtiment

sous format neutre, tels qu’IFC, DWF ou Adobe 3D, est facile à générer, compact pour faciliter

la transmission, supporte les annotations et les notes de révision et permet la collaboration via

les conférences Web. Certains de ces outils de visualisation des modèles sont dotés de contrôle

pour la gestion des objets visibles et les propriétés des objets. Eastman et al. (2008)

mentionnent que « dans le futur proche, les clients seront en mesure de demander des copies

de tels modèles pour des révisions et évaluations personnelles supplémentaires ». Cette vision

supporte l’intégration lors de la conception, mais en même temps met l’accent sur les

difficultés dues à l’aspect hétérogène des maturités technologiques ou techniques des

intervenants d’où la nécessité de recours à des modèles 3D simplifiés et optimisés. En effet, il

est important de reconnaître la difficulté inhérente à la lecture et compréhension des

sections et détails 2D surtout dans un cadre collaboratif où les participants n’ont pas

nécessairement les connaissances techniques suffisantes. Cependant, presque la totalité est

capable de comprendre et d’interpréter un modèle 3D, ce qui permet un processus de

planification et d’examen plus aisé et plus intuitif. Ceci est particulièrement important pour les

17

clients qui manquent de l’expérience pour interpréter des dessins 2D ou même parfois pour des

professionnels dont les taches dépendent d’un grand niveau de coordination spatiale avec les

autres disciplines. En effet, l’utilisation de flux de travail numérique directement en mode 3D

permet à l’équipe de réaliser des décisions instantanées et concurrentes par la collaboration

avec les autres entités et éliminer les interférences par l’utilisation des outils de détection des

collisions. En plus, des examens réguliers avec toutes les parties prenantes impliquées dans le

projet peuvent être effectués grâce aux modèles BIM 3D que ce soit dans le même lieu ou

même à distance avec les collecticiels comme Webex, GoToMeeting ou Microsoft Live

Meeting comme sera indiqué en détail dans la section 2.1 page 30 de ce rapport. Avec le

partage des modèles de construction, de nombreux problèmes de coordination et de

collaboration peuvent être résolus.

La collaboration a lieu sur deux niveaux au minimum : le premier concerne l’utilisation des

collecticiels et la visualisation interactive partagée telle qu’expliquée dans le paragraphe

précédent. L’autre niveau concerne le partage des informations du projet.

Figure 3 : Les nouvelles façons de diffusion d’information

(BuildingSmart cité par (Hjelseth, 2008) )

18

En outre, l’opportunité d’une collaboration de proximité entre les consultants demande la

définition de la structure d’échange de données qui sera capable de supporter la collaboration

est maintenir la cohérence entre les modèles dès que les révisions de conception sont faites. La

Figure 3 illustre bien le changement de la logique de transfert du flux de travail d’un échange

direct isolé créant une situation de silo en un flux centralisé basé sur le partage et par

conséquent un cadre collaboratif intégré.

Eastman et al. (2008) partagent la vision globale que le BIM va simplifier l’intégration précoce

des équipes de conception et de construction du projet, en améliorant la proximité en

collaboration. Cela contribuera à rendre l'ensemble du processus d’approvisionnement de la

construction plus rapide, moins coûteux, plus fiable, et moins sujette à des erreurs et des

risques. En focalisant encore plus sur le volet collaboratif, des chercheurs tels que Hjelseth

(2010); Nour (2012); Redmond (2012) ont abordé les notions du BIM selon un contexte

d’intégration appelé communément le BIM collaboratif.

Pour résumer, le concept moteur du BIM est la centralisation de l’information en offrant des

bases de données uniques ainsi que le partage grâce à l’interopérabilité des outils des modèles

spécialisés permettant ainsi la fourniture d’un même set de données pour toutes les disciplines.

La collaboration est par conséquent nécessaire pour co-construire l’information dans cette base

de données unique et partagée. De cette façon, le BIM présente une solution de soutien à la

collaboration et à l’intégration. Il permet un partage et un échange fluide d’informations grâce

aux outils de gestion du modèle central. Ces outils de gestion sont supportés par des outils

d’annotation, de révision et de transmission de notes. Le BIM permet l’intégration précoce de

tous les intervenants. L’intégration peut être garantie puisque les solutions BIM prennent en

charge les différents niveaux de maturité technologique grâce aux modèles simplifiés et

optimisés aux besoins, ou de maturité technique grâce aux modèles génériques 3D qui facilitent

l’interprétation. Le BIM permet aussi de dépasser les limites physiques de disponibilité pour

interagir à distance d’une manière synchrone ou asynchrone.

Cependant pour assurer une telle intégration et échange, les collaborateurs ont besoin

d’environnements optimisés qui leurs permettent d’interagir que ce soit entre eux ou avec

l’outil technologique.

19

1.2 L’environnement technologique de travail collaboratif

Tel que montré dans les sections précédentes, les approches d’intégration se basent

principalement sur la collaboration multidisciplinaire. Les solutions technologiques servent de

solution d’appuis pour assurer un échange intensif d’information voir de partage et de

centralisation. Mais la question qui se pose est ; est ce qu’il suffit de se procurer des outils

technologiques pour atteindre l’objectif technologique d’appuyer la collaboration ?

Bien que les ordinateurs de bureau représentent une interface privilégiée vers l’information, la

taille des écrans limite les interactions pour des utilisateurs multiples et en résulte une gestion

complexe des fenêtres. Les ordinateurs de bureau classiques ne supportent pas efficacement le

travail d’équipe. Ils sont plus adaptés aux interactions d’un homme et d’une machine (Stewart

et al., 1999). Dans ce sens, un environnement technologique favorisant la collaboration devrait

être mis en place pour supporter le travail en groupe. En effet, des recherches ont été menées

(Johanson et al., 2003; Liston et al., 2000b; Mills, 2003; Streitz et al., 2001) proposant des

installations technologiques purement collaboratives appartenant aux domaines d’interaction

homme-machine (Human-computer interaction HCI) nommés des « espaces de travail

interactif » ou des « espaces de travail collaboratif assisté par ordinateur » selon le cadre de

chaque recherche. Parmi les alternatives les plus connues de tels environnements, on peut

distinguer : le « iRoom » (Stanford), le « iLand » (GMD-IPSI Darmstadt), « Easy Living »

(Microsoft), Gaia OS (UIUC) et Intelligent Room (MIT). Dans le cadre de cette recherche,

deux exemples seront traités en tant qu’échantillons d’environnement de travail collaboratif

assisté par ordinateur qui sont l’i-LAND, et plus particulièrement les Roomware qui le

composent, ainsi que l’iRoom.

20

Les Roomwares, composantes de l’i-LAND :

Figure 4 : Le contexte du futur de l’interaction homme/machine (HCI) selon Streitz et al.

(2001)

Streitz et al. (2001) proposent l’intégration des quatre domaines dans un seul cadre : le travail

collaboratif assisté par ordinateur (CSCW), l’informatique ubiquitaire ou l’intelligence

ambiante (UbiCom), la réalité augmentée (AR) et l’architecture dans le sens spatial du terme.

Ils identifient ces composantes en tant que nécessaires dans un cadre de travail de conception

basé sur l’interaction homme-machine (HTC) dans le futur. Ces éléments sont interdépendants

et mutuels.

Pour développer leur cadre de travail collaboratif assisté par ordinateur, l’équipe de Streitz et

al. (2001) s’est basée sur trois points de départ :

- L’organisation (les pratiques de travail et l’organisation, nouveaux pratiques de travail

et travail en équipe). Dans le cadre de cette recherche, ce point est traité dans les

sections de 1.1 à 1.3.1 allouées à la conception intégrée et la collaboration en équipe.

- Les technologies (les technologies de l’information et de communication). Dans le

cadre de cette recherche ce point est traité dans la section 1.1.1 proposant le BIM

comme solution d’appuis technologique et le CHAPITRE 2 qui examine les outils

technologiques en détail dans un cadre collaboratif.

- L’architecture (l’organisation spatiale de l’environnement réel).

21

Dans un cadre technologique de travail collaboratif, une conscience doit être attribuée au

monde réel qui est l’espace architectural physique qui nous entoure dans lequel les intervenants

interagissent avec les dispositifs. La dimension ergonomique ne doit pas constituer un obstacle

d’adoption des outils technologiques de collaboration. La particularité de l’intervention de

Streitz et son Ambiente-Team est qu’ils ont exploité les éléments présents dans l’espace

physique pour les intégrer technologiquement dans un cadre de HCI. Cette combinaison est

concrétisée par la mise en place de Roomware. Ces composantes ubiquitaires (dispositifs

intelligents omniprésents ; exemple : Smartphone) sont regroupés dans un seul environnement

générique appelé le i-LAND (interactive landscape for creativity and innovation). Cet

environnement n’est pas un espace de collaboration spécifique aux équipes de conception des

projets de construction. Cependant, son but est de supporter le travail collaboratif d’équipes

dynamiques, de développer une nouvelle forme d’interactions multiutilisateurs et multi-écrans,

et enfin de favoriser la créativité et l’innovation des équipes de conception.

Figure 5 : Esquisse de l’environnement i-Land au début 1997 (Streitz et al., 2001)

22

L’i-LAND a été conçu comme un espace de travail collaboratif dynamique, flexible et mobile

adapté au travail de groupe et de sous-groupe. Il regroupe un ensemble de composants

électroniques et interactifs fournissant le support technologique aux interactions et à la

coopération des équipes de conception (Streitz et al., 1998).

Figure 6 : Vue d’ensemble de l’i-LAND et ces différents Roomware : le DynaWall (A),

l’InteracTable (B), le CommChair (C) et le ConnecTable (D) (Streitz et al., 2001)

Concernant les composantes de l’i-LAND qui sont les Roomware, Streitz et al. (2001) les

définissent en tant qu’objets augmentés par ordinateur (computer augmented objects) qui

résultent de l’intégration des éléments de la salle (room) ; murs, portes et fournitures, avec des

appareils doté d’informations basées sur ordinateur (computer-based information devices)

En effet, un i-LAND se compose des Roomware suivant tel que démontré à la Figure 6 :

- Le DynaWall (A) ; le but de ce mur est de fournir un dispositif numérique qui répond

aux besoins des équipes pour collaborer pour un projet dans une salle de réunion. Il est

considéré comme l’équivalent électronique de vastes zones de feuilles assemblées qui

couvrent les murs pour créer et organiser l’information. En bref, c’est un ‘mur

électronique interactif’.

- L’InteracTable (B) ; est une table interactive pour la création, la visualisation, la

discussion et l’annotation des informations des objets.

23

- Le CommChair (C) ; est une chaise mobile dotée d’un ordinateur intégré ou qui peut

être connecté. Cette chaise permet les intervenants de communiquer et partager

l’information avec les autres dispositifs Roomware.

- La ConnecTable (D) ; est une table similaire à l’InteracTable, mais qui destiné à un

usage individuel.

En résumé, l’intérêt de l’i-Land est de proposer des Roomware qui supporte le travail en équipe

grâce une plateforme partagé et adapté pour chaque usage que ce soit individuel pour assurer

la coopération, ou en groupe pour assurer la collaboration. Cet aspect flexible et dynamique

des dispositifs ajoute une dimension ergonomique pour le cadre collaboratif. Cependant, la

plateforme de collaboration nommée BEACH ne supporte pas les applications Linux et

Windows. En plus, les dispositifs demeurent spécifiques. Le concept pourra être appliqué dans

le futur, mais à présent le besoin est plus orienté vers les installations avec des protocoles

ouverts et des équipements interopérables.

L’iRoom :

Les principales études de la visualisation et la communication de l’information lors de réunions

collaboratives de construction ont eu lieu à l’université de Stanford (Schreyer et al., 2005).

Afin d’optimiser la collaboration, des professeurs de l’université ont proposé de concevoir un

matériel et un logiciel interactif, multi-utilisateurs, et multi-applications appelé « Constructive

Interactive Workspace » permettant à une équipe de projet d’intégrer les différentes

applications AEC utilisées dans les réunions : le iRoom abréviation de Interactive Room

(Johanson et al., 2002)

Afin d’optimiser la convivialité d’un environnement interactif de collaboration, Johanson et

al. (2002) ont dégagé les grandes lignes directrices qui sont les modalités d’usage commun

relatives aux tâches, les principales caractéristiques de l’infrastructure d’un environnement

interactif et l’interaction avec les grands outils de visualisation. Les composantes de ces lignes

directrices sont recensées dans le Tableau 1.

24

Les bases d’un environnement interactif

modalités d’usage général principales caractéristiques interaction avec les grands

outils de visualisation

1. Transférer les fichiers

2. Contrôler le mouvement

3. Coordination dynamique

des applications

1. Hétérogénéité

2. Multiplicité

3. Dynamisme

1. Un menu fluide

2. Zoom Scape

3. La fonction de glisser-

déplacer tapée

Tableau 1 : Recueil des caractéristiques de base d’un environnement interactif

Concernant les modalités d’usage général, les activités qui intéressent l’utilisateur dont il a

recours dans un cadre de travail interactif sont ;

1. Transférer les fichiers : les utilisateurs dans la salle ont besoin de transférer les

fichiers entre les différents dispositifs d’affichage et applications.

2. Contrôler le mouvement : chaque participant doit avoir accès au contrôle des outils

et applications à partir de son propre poste. (exemple : clavier, souris distribuées)

3. Coordination dynamique des applications : les applications à utiliser durant les

sessions d’analyse des scénarios et résolution des problèmes. Ce point concerne

l’interdépendance des tâches qui dépendent des différents outils dans une réunion (à

titre indicatif, 240 logiciels peuvent être utilisés dans un cycle standard de conception).

Dans ce sens, n’importe quel programme demandé doit être disponible et bien

coordonné avec les autres. Par exemple, l’impact financier d’un changement de

conception dans un programme de modélisation doit être visualisé dans un tableur.

Deuxièmement, les principales caractéristiques qui doivent être supportées par

l’infrastructure et les interfaces d’un environnement interactif sont ;

1. Hétérogénéité : plusieurs appareils et logiciels doivent être mis à la disposition pour

l’utilisation. Chacun est choisi pour son efficacité pour accomplir une tâche spécifique.

Ces différents outils doivent être accessibles.

2. Multiplicité : Dans un cadre d’utilisation d’un PC standard, un seul utilisateur avec des

appareils d’entrées et de sorties crée l’interaction avec la machine. Cependant dans un

cadre d’espace interactif, plusieurs utilisateurs, appareils et applications sont

simultanément actifs.

25

3. Dynamisme : un environnement interactif de travail doit être dynamique. Le but est

d’anticiper les petits problèmes causés par les pannes matérielles ou des problèmes de

connexion ou n’importe quelle sorte de problème technique. Des alternatifs adaptables

rapidement doivent être prêt à l’emploi pour ne pas affecter le déroulement des séances

collaboratives.

Troisièmement, l’équipe a cerné les bases d’interaction avec les grands outils de

visualisation à haute résolution. En effet, l’attention du présentateur ou facilitateur est

concentrée aux contenus du tableau et aux autres participants. L’utilisation d’un clavier est une

distraction. Il est donc plus optimal d’utiliser la méthode d’interaction directe avec un crayon

et les contrôles tactiles du tableau. Pour assurer une interaction fluide sans dérangement, les

mécanismes suivants doivent être respectés.

1. Un menu fluide : un système de menu pop-up contextuel qui combine le choix d’une

action avec les spécifications des paramètres associés avec simple clic de crayon.

2. ZoomScape : une configuration ajustable de l’espace de travail d’une façon de

permettre de gérer l’échelle de l’objet visible.

3. La fonction de glisser-déplacer tapée (Typed drag and drop) : l’écriture manuelle sur

l’écran est recommandée. Il suffit d’annoter par l’encre numérique et l’associer à un

objet pour réaliser la sémantique désirée (exemple ; nom et valeur d’une propriété

associés à un objet).

26

On se basant sur les analyses précédentes l’équipe de Stanford a proposé l’iRoom.

Figure 7: Représentation schématique de l'iRoom v1 (Schreyer et al., 2005)

L’iRoom se compose principalement de trois écrans géants et d’un ordinateur connecté au

serveur (permettant de faciliter la transmission de l’information). Le concept clé consiste à

rassembler des applications et des écrans multiples permettant de visualiser sous

différents angles et simultanément un même modèle. La Figure 7 présente une vue

schématique du iRoom.

Figure 8 : (A) Organisation spatiale de l’iRoom (Johanson et al., 2002); (B) Interaction des

intervenants (Johanson et al., 2003)

27

La Figure 8 montre l’organisation spatiale ainsi que l’interaction des intervenants dans une

séance collaborative. Tel que montré, les éléments clés de l’iRoom et leurs rôles sont résumés

comme suit :

- Visualisation à grand format : permettre la visualisation et l’interaction en groupe

- Multiplication des supports de visualisation : permettre la comparaison de plusieurs

alternatives en même temps, alterner les vues 2D/3D et anticiper l’impact d’un

changement.

- Information partagée sur un serveur : accès des différents intervenants à l’information

en temps réel

- Logiciels adaptés : stockage de données par domaine pour permettre le trie par

discipline et selon le niveau de détail requis, gérer les messages et éviter les

redondances.

L’objectif principal de la mise en place de l’environnement est de passer plus de temps sur la

recherche de solutions plutôt qu’à la description et par conséquent augmenter les tâches à

valeur ajoutée.

28

Figure 9 : Organisation spatiale de l’iRoom v2 (Johanson et al., 2002)

La Figure 9 présente une vue en plan de l’iRoom v2. Ce plan permet de dégager les points

suivants concernant l’organisation spatiale. Premièrement, l’encastrement de tous les outils

(écran/table, SmartBoard/mur, projecteur/mur, sol technique) ce qui permet d’éviter la création

d’obstacles spatiaux ou visuels. Deuxièmement, la multiplicité des supports visuels

(verticaux : Smartboards, projecteur mural, horizontaux : écran sur table) avec possibilité

d’extension ce qui permet de la flexibilité ergonomique de l’espace. Troisièmement, la

disposition des supports visuels doit offrir des ongles de visibilité claire pour tous les membres

du groupe (exemple : organisation en U par rapport au support visuel). Les dispositions

longitudinales demeurent déconseillées.

En conclusion, les approches intégrées semblent être des solutions pour remédier aux pratiques

fragmentées dans le domaine de la construction. En plus, les solutions technologiques

29

présentent une réponse aux nouveaux besoins d’intégration. Ces solutions technologiques

doivent offrir un cadre de partage et de centralisation. Cependant, l’exploitation de ces outils

doit se faire dans des installations adéquates de collaboration et d’interaction avec les outils.

Pour réaliser un cadre technologique optimisé qui permet la collaboration, il est pertinent de

traiter en détail les outils technologiques adaptés à la collaboration selon les différents

dimensions et contextes. Cette connaissance permettra ensuite de mettre en place le cadre

adéquat selon le besoin spécifique de l’organisation. Par conséquent, le chapitre suivant

présentera la réponse à la question suivante : Qu’elle est la relation entre la collaboration et la

technologie dans les pratiques intégrées ? Qu’elles sont les solutions présentes sur le marché ?

Et comment peut-on adapter ces solutions ?

30

: Les dimensions technologiques de la collaboration

Le premier chapitre a traité les nouvelles approches intégrées du travail en équipes basées sur

l’échange intensif d’informations et des pratiques de proximités. Suite à ces changements dans

les approches, de nouveaux besoins d’assister le travail collaboratif par les solutions

technologiques ont émergé. Ce chapitre traite la relation entre la collaboration et la technologie

d’une manière pratique.

2.1 Le travail collaboratif assisté par ordinateur TCAO :

Cette section aborde la collaboration sous sa forme technologique. Plusieurs terminologies sont

souvent utilisées telles que « le soutien informatisé à la conception collective » (Safin, 2011)

ou « instrumentation des activités collaboratives » (Ben Rajeb, 2012) pour lier le domaine

technologique à la collaboration. Le travail collaboratif assisté par ordinateur ou TCAO (traduit

du CSCW « Computer Support for Cooperative Design ») reste le terme le plus répandu. À

partir de l’année 1988, une communauté de chercheurs s’est développée avec un intérêt

commun pour l’assistance à l’activité collective. Cette assistance passe autant par la 1-

spécificité d’outils (matériels et logiciels) que par 2- l’organisation de groupes de travail

(processus) engagés dans des pratiques collectives en présence ou en réseau (Ben Rajeb, 2012).

Le CSCW s’est ainsi imposé en tant que champ scientifique à part entière (Grudin, 1994). En

se basant sur ce concept, les outils d’assistance au travail en groupe n’ont cessé de croître.

Pendant que d’autres recherches tendaient à analyser les effets de l’activité collective et de ses

outils sur le travail en général et le processus de conception en particulier. Les outils

développés dans ce cadre sont reconnus sous le nom de groupware ou collecticiels.

2.2 Les technologies et les pratiques collaboratives

Les outils technologiques de la collaboration se divisent en trois grandes familles soit les

collecticiels, la visualisation collaborative et les annotations.

31

2.2.1 Les collecticiels :

Ellis et al. (1991) définissent les collecticiels comme étant des « systèmes informatiques qui

assistent des groupes de personnes engagées dans une tâche commune (ou un but commun) et

qui fournissent une interface vers un environnement partagé ». Pour Mills (2003), la famille

des collecticiels inclut les programmes de partage, les logiciels de vidéoconférence, les

logiciels de suivi de changement dans un document, les outils de messagerie électronique, et

les logiciels d’assistance au visionnage collaboratif de pages Web. Il précise qu’un collecticiel

est un « logiciel relié à des réseaux informatiques de manière à permettre à des personnes de

travailler de manière coopérative » (Mills, 2003) .

Les collecticiels les plus récents sont de type environnement de travail synchrone en ligne

(appelés aussi les e-rooms). Ils s’appuient sur des systèmes de partage via le Web et intègrent

des technologies de communication en ligne qui permettent des échanges graphiques et

textuels synchrones. Ces environnements donnent le plus souvent la possibilité aux acteurs de

se voir, de se parler et éventuellement de dessiner ensemble. En effet, des alternatives

principalement académiques, tel que l’outil de conception en groupe SketSha de l’université

de Liège, permettent ces fonctionnalités. Les environnements commercialisés de ce type sont

généralement payants et ne sont pas spécifiquement développés pour assister la conception à

plusieurs. Les plus connus sont ceux déployés par Webex (exemples : GoToMeeting et

MeetMeNow), ou aussi par Business Meetings (exemples : spreed.com, TeamViewer, Bridgit

Conferencing, BeamYourScreen, iVocalize et WebHuddle) (Ben Rajeb, 2012). Ces outils

peuvent être utilisés parallèlement avec des outils spécifiques de conception.

32

Synchrone

Asynchrone

Figure 10 : Répartition des systèmes collaboratifs selon la matrice Espace/temps

adapté de Ben Rajeb (2012) selon Johansen (1988)

Ces quadrants permettent de situer d’une manière spatio-temporelle les collecticiels de

collaborations selon le contexte.

2.2.2 La visualisation interactive / la visualisation collaborative :

L’aspect visuel est parmi les fonctions les plus importantes dans un collecticiel. Dans un cadre

collaboratif, cette visualisation doit permettre l’interaction. Ce type de visualisation est appelé

« visualisation interactive » ou « visualisation collaborative ».

Les outils de visualisation interactive jouent un rôle important dans le processus de conception

des bâtiments. La conception individuelle est généralement accomplie avec des logiciels de

CAO (2D) à deux dimensions ou (3D) à 3 dimensions. Les informations de planification sont

généralement représentées par des Gantt et Pert réalisés par des logiciels comme MS Project.

Même lieu

Distant

Réunion en co-présence

Tableau blanc

Affichage commun

Téléphone

Tchat

Partage d'écran

Vision conférence

E-room

Serveur de documents

E-mails

Post-it

Serveur de documents

E-mails

BIM

Plateformes de gestion de données sur Cloud

Portails web

33

Cependant, la coordination entre les parties prenantes lors des réunions en présence physique

implique le plus souvent une faible utilisation des technologies de représentation visuelle et

on opte plutôt pour les dessins imprimés sur papier, des calendriers et des feuilles de calcul

(Tory et Staub-French, 2008).

La tendance actuelle dans la conception est de modéliser le bâtiment et ses systèmes

entièrement en CAO 3D et par extension les maquettes numériques selon les approches BIM.

Un processus de conception 3D présente plusieurs avantages connus, y compris la réduction

des conflits de conception et des erreurs (Staub et al., 1998), l’accès amélioré aux données et

l’intégration des informations dans un environnement de conception (Bakis et al., 2007), une

meilleure visualisation et interaction entre les collaborateurs (Messner et al., 2006). Cependant,

les modèles 3D ne peuvent pas être facilement imprimés ou livrés, nécessitant un changement

dans la manière de faire avec laquelle les équipes de conception se rencontrent pour discuter

et coordonner leurs travaux. Il reste encore à déterminer la meilleure façon d’intégrer les

technologies numériques et les outils de visualisation interactive dans des situations de

conception collaborative intégrée.

Pour Raje et al. (1998), la visualisation collaborative améliore la visualisation traditionnelle

en mettant ensemble plusieurs experts de manière à ce que chacun d’eux puisse contribuer à

l’objectif commun de compréhension de l’objet, du phénomène ou des données étudiés. Il

s’agit donc de permettre à des utilisateurs séparés d’accéder à un environnement virtuel

partagé, de visualiser et de manipuler des ensembles de données pour la résolution de

problèmes, sans devoir se déplacer physiquement (Li et al., 2006). Dans le même sens, mais

d’une façon plus globale Isenberg et al. (2011) proposent la définition selon laquelle la

visualisation collaborative est l’utilisation partagée de représentations visuelles (interactives)

assistées par ordinateur par plus d’une personne dans le but commun de contribuer à des

activités conjointes de traitement d’information. Boton (2013), présente la visualisation

collaborative comme la visualisation augmentée par l’accent mis sur l’utilisation partagée de

représentations visuelles pouvant prendre la forme de consultation conjointe, d’interaction

avec les représentations, de discussion autour d’elles, ou de leur interprétation (Boton, 2013).

34

Raje et al. (1998) identifient certaines fonctionnalités pour assurer le processus de

visualisation collaborative. Ces fonctionnalités devraient se retrouver dans tous les systèmes

développés à cet effet. Ces fonctionnalités sont :

- une prise en charge de multiples utilisateurs et de machines hétérogènes pouvant être ou

non géographiquement distantes ;

- un mécanisme de contrôle de commande de simultanéité afin que tous les utilisateurs

puissent exprimer leurs points de vue clairement et de manière équitable ;

- une interface conviviale, puisque les participants à une session collaborative sont

généralement des experts métiers, avec moins d’expertise informatique ;

- un processus d’authentification pour éviter des accès malicieux à des données importantes ;

- une capacité à stocker/récupérer les résultats des sessions de collaboration ainsi que les

transcriptions.

En résumé, la visualisation interactive peut se traduire de la manière suivante :

Visualisation collaborative = visualisation traditionnelle + permettre à plusieurs utilisateurs

de manipuler un environnement virtuel pour un objectif commun.

2.2.3 L’annotation :

Pour assurer l’interactivité, les participants ont besoin d’exprimer leurs idées. Tout processus

de coopération forte comprend des épisodes de délibération et de confrontation permettant à la

fois aux participants d’exposer à leurs partenaires l’état de leur représentation de la solution

(et/ou de leur représentation du « problème » de conception) et de bénéficier, sous la forme de

commentaires et de critiques, des évaluations des autres membres du groupe (Zacklad et al.,

2003). En ce sens, les annotations sont considérées comme les traces visibles de l’interactivité.

Safin (2011) utilise le terme annotation selon deux contextes : le premier étant qu’objet

médiateur de conception collaborative en général et le deuxième étant qu’une partie parmi les

outils de collaboration dans un contexte numérique.

Selon le contexte d’objet médiateur : une particularité des représentations externes en

conception collaborative tient au fait que, en tant que vecteurs de transmission d’informations,

35

elles sont souvent le support à des échanges d’idées sous une forme graphique, appelées

annotations. Alors que, contenant de l’information explicite, les objets intermédiaires de

conception tels que les plans et modèles peuvent être considérés comme « fermés »,

l’annotation est une pratique collective essentielle permettant d’« ouvrir » les documents.

Ainsi, dans des réunions de travail, les plans, maquettes, modèles et esquisses sont souvent

modifiés grâce à du dessin à main levée ou à des notes textuelles. (Safin, 2011)

Dans un contexte d’outils collaboratifs, le chercheur ajoute, l’idée de lier une information sur

un modèle ou un document dans ces logiciels, en vue de sa lecture par un partenaire. Il s’agit

de permettre l’annotation collaborative d’objets.

Les systèmes d’annotation peuvent fonctionner à l’aide d’interfaces souris/clavier, ce qui est

courant. Un autre genre de dispositif existe, utilisant le stylo numérique pour annoter des

documents 3D par de l’encre numérique 3D assignée au modèle et non à la vue. Des

solutions dans ce sens sont proposées par les logiciels BIM destinés à la gestion des modèles

et à la coordination. La particularité de ces outils est qu’ils ne permettent pas de partir d’une «

feuille blanche», mais de modifier un modèle.

L’échange de documents numériques, que ce soit synchrone ou asynchrone, a ouvert la porte

aux pratiques d’annotations entre les différents collaborateurs de la conception(Ben Rajeb,

2012). Ces annotations sont des moyens rapides et faciles à utiliser pour commenter un travail

ou faire des propositions de croquis dans les activités collaboratives de conception (Boujut,

2003).

Dans le cas de collaboration à distance, les outils pour l’annotation numérique donnent la

possibilité à des concepteurs délocalisés de commenter, évaluer et discuter des documents mis

en partage en ligne (Baber et al., 2005). Ils tirent ainsi parti des nouvelles technologies

numériques mises à disposition des agences et des bureaux de conception (Wolfe, 2002). Ces

systèmes d’annotation permettent de diminuer le temps que consacre le concepteur pour

interpréter et traiter l’information (efficacité) qui lui a été transmise (Denoue, 2000).

36

Concernant les typologies, Zacklad et al. (2003) distinguent trois types d’annotation :

- des annotations argumentatives qui sont créées pour renforcer ou formaliser le discours.

Celles-ci peuvent avoir une fonction de critique et d’évaluation pour la conception ou de

planification pour la coordination ;

- des annotations démonstratives pour indiquer une zone, rajouter une information ou une

donnée ;

- des annotations de rappel pour mémoriser des éléments pertinents ou des références

nécessaires à la réalisation du projet.

Types d’annotation Types de tâche collaborative

démonstrative Descriptive

argumentative Explicative / Evaluative

de rappel Prédictive

Tableau 2 : Analogie entre les types d’annotations selon Zacklad et al. (2003) et les types des

tâches dans un cadre collaboratif selon Liston et al. (2000a)

En faisant le lien avec les réunions collaboratives, le Tableau 2 présente les analogies entre les

types des annotations avec les types de tâches telles que classées par Liston et al. (2000a). Cette

analogie servira d’indicateur d’analyse basée sur les tâches lors des expérimentations

quantitatives à la section 5.2.

Zacklad et al. (2003) distinguent deux modes d’annotation. Le premier est asynchrone. Dans

ce mode, les annotations, doivent permettre la relecture et la réinterprétation par d’autres

personnes à d’autres moments (exemple ; commentaires sur document). Le deuxième est

synchrone. Dans ce mode, les annotations sont utilisées pour soutenir un discours dans une

réunion de collaboration. En effet, les annotations synchrones sont utilisées au cours des

séances de collaboration. Les annotations asynchrones sont utilisées pour synthétiser et

transférer l’information à la fin des séances.

37

Dans un contexte technologique de travail collaboratif basé sur le BIM, les annotations à base

d’encre électronique attachée aux modèles présentent une alternative efficace lors du transfert

et stockage d’informations. Elles permettent aux intervenants une meilleure interprétation

grâce à leur précision.

En résumé, il est à distinguer les fonctions collaboratives abordées notamment les collecticiels,

la visualisation interactive et les annotations. Comment peut-on distinguer alors les outils

adéquats qui peuvent assurer ces activités ?

2.3 Les technologies sur le marché

Cette section recense sommairement les outils les plus connus sur le marché pour pouvoir se

situer par rapport à l’approche théorique d’un cadre collaboratif intégré. Une matrice permettra

ensuite de présenter une référence pour valider un cadre technologique de collaboration.

L’approche théorique de la classification :

La structuration de cette taxonomie est inspirée de l’ingénierie de l’utilisabilité (convivialité)

« Usability engineering » qui est dérivée du domaine de l’interaction homme-machine « HCI,

Human-Computer Interaction ». Rosson et Carroll (2002) définissent le terme en référence aux

concepts et techniques de planification, achèvement et vérification des objectifs pour

l’utilisabilité d’un système technologique à mettre en place. Ils identifient que les études du

domaine de l’utilisabilité regroupent l’aspect social et organisationnel de l’activité humaine

avec l’aspect cognitif et comportemental. Les auteurs confirment que la tendance actuelle du

domaine de l’utilisabilité est basée sur le TCAO. Pour bien cadrer les fondements, l’utilisabilité

met l’accent sur l’importance de la compréhension des activités des utilisateurs dans les

pratiques du monde réel (Suchman, 1987). Ceci va au-delà de ce qu’on appelle l’analyse des

tâches « Task Analysis »; elle implique des études détaillées des pratiques de travail, des rôles

et concepts (Rosson et Carroll, 2002). Dans ce sens, il est important d’exploiter les études

théoriques des analyses qualitatives du processus de réunion dans un cadre collaboratif

standard. Tory et Staub-French (2008) ont classé les objectifs de l’interaction avec l’artefact

dans un cadre de réunion collaborative selon huit (8) catégories :

38

1- Visualiser ;

2- Attirer l’attention ;

3- Diriger l’attention ;

4- Chercher une information ;

5- Décrire ;

6- S’interroger ;

7- Faire des liens;

8- Préparer;

Ces objectifs pour l’interaction sont classés quant à eux selon trois (3) types d’interactions

qui sont 1- les gestes (faire signe, pointer, couvrir une partie du document, pointer avec le

doigt, indiquer un segment, indiquer avec le doigt, indiquer d’une façon parallèle, cerner un

intervalle, cadrer, bouger selon un mouvement spatial), 2- la navigation, 3- l’annotation. Pour

conclure, on peut classer les fonctions de base que doit offrir un cadre collaboratif standard

de la manière suivante :

1- Visualiser (2D et 3D)

2- Annoter

3- Naviguer et mesurer

Une traduction du cadre théorique en cadre pratique doit être réalisée afin d’adapter les

solutions technologiques offertes à un cadre de travail collaboratif. Une telle interprétation

pourra éclairer le choix des outils.

Classification des outils :

La matrice suivante peut servir de référence pour englober un cadre technologique matériel et

logiciel de collaborations. Les fonctionnalités des outils sont à adapter aux besoins spécifiques.

39

Figure 11: Matrice d'évaluation des outils technologique sur le marché

La classification des catégories qui constitue les données d’entrée à la verticale de la matrice,

est faite sur la base des grandes familles d’usage principal énoncées dans la section 2.2 page

30 . En pratique, tous les outils appartenant à ces catégories se divisent en outils matériels et

logiciels. La classification des outils matériels concerne principalement les outils de

visualisation interactive. En deuxième lieu, la classification des outils logiciels est basée sur

les catégories selon l’usage de base dans un contexte de conception architecturale ainsi que la

catégorisation proposée des outils du BIM (AGC, 2007; Eastman et al., 2011) . Ces catégories

Mésure

(3)

2d 3d texte 2d 3d Audio Video Texte simpleintéractif(

4)

Skype www.skype.com

Go to meeting www.gotomeeting.com

Webex www.webex.com

Team Viewer www.teamviewer.com

Smart meeting pro www.smarttech.com

Smart Bridgit www.smarttech.com

SketSha www.sketsha.be

Smart Use www.newforma.com

Acrobat Reader www.acrobat.adobe.com

Acrobat Pro extended

(3D PDF export)) www.acrobat.adobe.com

Power Point www.office.com

teckla BIMsight www.teklabimsight.com

Navisworks Freedom www.autodesk.com

Solibri Model Viewer www.solibri.com

Autodesk A360 www.autodesk360.com

Graphisoft BIMx www.graphisoft.com

Glue 360 www.autodesk.com

bluebeam Revu www.bluebeam.com

Navisworks Manage www.autodesk.com

Navisworks Simulate www.autodesk.com

Revit Server www.autodesk.com

Trimble connect www.connect.trimble.com

Revit Architecture www.autodesk.com

Autocad Architecture www.autodesk.com

SketchUp Pro www.sketchup.com

ArchiCAD www.graphisoft.com

Bentley Architecture www.bentley.com

Vico Constructor www.vicosoftware.com

VectorWorks Architect www.vectorworks.net

Tekla www.tekla.com

MicroStation www.bentley.com

Rhino www.rhinobim.com

Smart Board www.smarttech.com

Studio Bureau Virtuel www.sketsha.be

eBeam Edge www.e-beam.com

Interactive Xi Bar www.mimio.com

Ecran standard/ Projecteur

Smart Use Table www.newforma.com

ActivBoard www.prometheanworld.com

Écran tactil

Tablette

Légende Niveau basique Fonctionnalitée supportée

Niveau expert Supportée mais pas optimisée

ou

tils

ma

térie

l in

téra

ctifs

Apps

mobilesSourceSolution technologique

Caté

gorie

Mo

lisa

tio

n/c

réa

tio

n

(arc

hite

ctu

re)

Visualisation

(1)

Partage

écran

Annotations

(2)c

olle

ctic

iel

vis

ua

lisa

tio

n/

co

llab

ora

tio

n

Inté

gra

tio

n/

Ge

stio

n B

IM

Communication

(4)Expertise

requise

Gra

tuit

Traça

bilité

40

sont les collecticiels (dans le sens logiciel du terme), les outils de modélisation et création, les

outils d’intégration et gestion BIM et les outils de visualisation de base. Les outils logiciels

présentés doivent nécessairement être couplés aux outils matériels (principalement pour

assurer la visualisation interactive). En plus, ils peuvent être combinés entre eux pour assurer

l’objectif collaboratif visé. Par exemple, la combinaison la plus courante dans un cadre

collaboratif à distance est l’ajout d’un collecticiel. Cependant certains logiciels collaboratifs

tels que SketSha assurent cette fonction.

Pour permettre l’évaluation de ces outils, une autre dimension de la matrice basée sur les

fonctions collaboratives a été proposée. Ces données d’entrée fonctionnelles à l’horizontale

de la matrice, sont classées et évaluées selon les critères collaboratifs de la visualisation (1),

l’annotation (2), navigation et mesures (3) et de communication interactive (4). Cette

classification est basée sur le cadre théorique d’analyse des activités d’interaction avec les

artefacts dans un cadre collaboratif standard (1) + (2) + (3) selon Tory et Staub-French

(2008) tout en rajoutant la dimension technologique de la communication interactive (4).

41

: Méthodologie

3.1 Conception de la recherche

Cette recherche consiste à proposer un cadre opérationnel assisté par les nouvelles technologies

pour améliorer les performances collaboratives à l’intérieur d’une firme d’architecture. Elle est

la continuité d’une étude précédente réalisée en 2011 dans le même contexte d’étude qui a

démontré l’intérêt d’introduire les technologies dans un cadre de PCI (Lavallée, 2011) ainsi

que l’importance de la mise en œuvre d’un cadre opérationnel : d’où l’intérêt de cette recherche

de mettre l’accent sur l’aspect pratique de la collaboration.

Cette recherche se divise en deux phases : une d’investigation et une d’intervention. Elle

s’apparente à la recherche-action du fait qu’elle vise une analyse d’une problématique

industrielle pour proposer une solution. Ce processus s’inscrit dans la logique d’adhérer aux

pratiques quotidiennes du contexte d’application. Par ailleurs, se basant sur des études

ethnographiques, Boujut et Laureillard (2002) proposent la méthode de «recherche-action». Ils

ajoutent qu’il s’agit d’aller sur le terrain pour étudier la complexité de l’activité de conception

puis d’introduire directement dans un contexte industriel des outils d’aide à la conception.

Cette méthode de recherche est un mode d’opération itératif par lequel des données de toutes

sortes (quantitatives et qualitatives) sont amassées selon des approches reconnues et variées

(observation, entrevue, questionnaires) tout au long du processus d’étude, avec la particularité

que les données sont analysées et intégrées au processus lui-même dans le but de l’influencer

positivement (Goldenhar et al., 2001). Les méthodologies en science de la conception et du

développement du travail ajoutent une dimension théorique à l’analyse. De plus, elles ne se

limitent pas à expliquer un phénomène. Le chercheur doit intervenir pour modifier la réalité,

et démontrer empiriquement l’utilisation pratique de l’entité construite.

42

3.2 Hypothèses :

Selon Tory et Staub-French (2008) et Tory et al. (2008), tel qu’indiqué à la section 2.3 page

37, le cadre collaboratif est basé sur trois types d’interactions qui sont le gestuel (montrer,

couvrir, indiquer par le doigt, indiquer des segments, contourner…), la navigation et

l’annotation. Le but de ces interactions avec l’artefact est de visualiser, tirer l’attention, diriger

l’attention, chercher l’information, décrire, s’interroger, faire des liens, préparer. En résumé,

un cadre opérationnel doit permettre de visualiser (1), naviguer (2), annoter (3). Dans un

cadre technologique, notre approche est de rajouter un quatrième critère qui la communication

interactive (4).

Hypothèse 1 : Le cadre collaboratif de travail assisté devrait valider les conditions d’un

cadre collaboratif traditionnel (réaliser les conditions (1) +(2) +(3)) ainsi que la

condition (4)

Selon Liston et al. (2000a), le travail de conception de se divise en quatre types de tâches :

Descriptives : description des informations relatives au projet (Qui? Quoi ? Quand ? Où ?

Comment ?) ;

Explicatives : explication des informations de projet (Pourquoi ?) ;

Évaluatives : comparaison entre les informations de projet et les buts fixés par le

programme architectural, donc respect des conditions et exigences ;

Prédictives : prédiction des impacts de changements dans le projet en cours. Ce sont

généralement les tâches liées à l’innovation.

Liston et al. (2000a) identifient les tâches prédictives sont les seules à valeur ajoutée et que les

autres tâches ne servent que de soutien. D’après eux, dans un mode conventionnel, environ

10% des tâches effectuées dans les rencontres entre professionnels sont de nature prédictive,

40% sont descriptives, 20% explicatives et 30% évaluatives. Les écrits scientifiques sur la

conception intégrée (Zimmerman, 2006) suggèrent que cette méthode soit plus performante,

donc la proportion de tâches prédictives devrait être plus élevée.

43

Liston et al. (2000a) avancent la possibilité d’augmenter la proportion de tâches prédictives à

près de 50% par la combinaison de la conception intégrée et des technologies de l’information.

Figure 12 : Comparaison des structures temps/tâche selon les installations collaboratives de

Liston et al. (2000b)

Hypothèse2 : les tâches prédictives devraient compter plus que 10% dans toutes les

séances assistées par les TI. (à distance, synchrone même lieu in situ, synchrone même

lieu en lab.)

Hypothèse3 : Les tâches prédictives devraient être plus élevées dans une séance de

travail avec un cadre opérationnel qu’une séance spontanée dans un même contexte.

44

3.3 Plan de l’intervention :

Figure 13 : Méthodologie du projet

45

Tel que montré à la Figure 13, le plan de l’intervention de la recherche est divisé en trois

grandes étapes. La première étape consiste à faire la collecte des données et les observations

qualitatives et quantitatives. Cette étape est divisée en deux volets élaborés parallèlement ; les

données relatives au contexte d’affaire qui est la firme et le volet des outils technologiques

collaboratifs présents sur le marché que ce soit logiciels ou matériels. Les données relatives au

contexte d’affaires ainsi que la littérature servent de guide pour déterminer les critères de

classification du deuxième volet qui est les outils. La deuxième étape consiste à proposer le

cadre opérationnel constitué d’outils et de processus en se basant sur les données collectées.

Finalement, la troisième étape consiste à prendre les mesures quantitatives lors des

expérimentations selon la méthode de test charrette pour valider l’intérêt des solutions

proposées.

3.4 Collecte des données lors des expérimentations :

Les méthodes de collecte de données sont variées. Trois principales méthodes ont été utilisées

pour faciliter la triangulation soit la littérature (notamment les études précédentes du contexte

d’application et la revue de littérature), les observations et l’analyse des documents (Une

importance accrue a été allouée aux maquettes numériques BIM). Un premier type

d’observations a été réalisé pour pouvoir recenser les différentes typologies de séances

collaboratives au sein de la firme. Un deuxième type d’observation, fondé sur la méthode de

test charrette, a ciblé les séances de travail multidisciplinaire de coordination techniques. Ce

dernier type d’observations est basé sur les quatre types de tâches selon Liston et al. (2000a).

Ces observations se sont déroulées dans cadre conventionnel de test charrette « Test Charrette

Method » selon Clayton et al. (1998). Ces chercheurs identifient les étapes suivantes pour la

réussite de la charrette :

1- Préparer des propositions claires qui vont être traitées dans la charrette.

2- Concevoir deux ou plusieurs processus pour effectuer la même tâche ; un processus

présente la méthode innovatrice et l’autre la méthode classique. Formaliser les deux

processus d’une manière assez claire qui permettent de prendre des mesures de

performance précises.

46

3- Développer des mesures claires et quantifiables de la performance des participants

telles que le temps alloué, la variation des valeurs corrigées et les variations des

résultats entre les essais.

4- Définir les tâches qui doivent être accomplies dans un processus prédictif et un

intervalle limité de temps.

5- Affiner l’outil et l’interface de l’utilisateur pour éviter de déformer les résultats des

tests causés par la frustration des participants, la perte de données ou des pannes des

logiciels.

6- Concevoir le test d’une manière à contrôler les variations entre les utilisateurs et opter

pour un minimum de trois participants tout en prenant en compte les variations des

courbes d’apprentissage.

7- Choisir des participants représentatifs d’une classe cible d’utilisateurs. Fournir la

formation suffisante pour pouvoir gérer tous les types de problèmes susceptibles d’être

rencontrés durant le test.

8- Conduire le test. Collecter et enregistrer les mesures.

9- Analyser les résultats du test pour révéler l’évidence des propositions.

10- Affiner l’outil pour que le Protocole du test puisse être distribué à d’autres chercheurs.

47

: Contexte et résultats

4.1 Contexte d’affaire de l’entreprise

4.1.1 Profil de la firme :

Le projet d’application cible une organisation multidisciplinaire qui conçoit des projets

d’envergure et ayant la volonté d’améliorer son processus de réalisation de projets.

La firme étudiée a acquis une solide réputation qui la place parmi les bureaux les plus

importants dans le domaine de l’architecture au Québec. Récemment, cette firme-mère a fait

l’acquisition d’autres firmes, pour se placer parmi les groupements d’architecture les plus

importants au Canada. Ce groupement est appelé firme dans le contexte de la recherche pour

garder la confidentialité des sujets.

Les créneaux d’intervention de la firme touchent les différents domaines d’architecture et

particulièrement :

Les grands projets urbains mixtes (habitations, commerces, institutions)

Les projets résidentiels

Les espaces publics

Aviation civile et infrastructure de transport et voirie

Les projets gouvernementaux et institutionnels

4.1.2 Objectifs d’affaires :

La firme a deux objectifs qui sont directement liés aux performances de l’entreprise et sa

rentabilité. Le premier consiste à offrir des services de qualité pour répondre aux besoins des

clients dans la réalisation du milieu bâti de l’idée à l’exploitation. Le deuxième consiste à

assurer la rentabilité et la pérennité de l’entreprise.

Dans ce contexte, la firme souhaite maximiser la proximité des intervenants

multidisciplinaires, faciliter la collaboration, améliorer la gestion de l’information et exploiter

les avantages des nouvelles technologies.

48

Les enjeux :

En se référant aux entrevues effectuées avec des professionnels de la firme, les principaux

enjeux de l’organisation qui a vécu une étape de grande expansion sont :

Avoir plus de projets d’envergure avec les technologies BIM

Équipes plus importantes en nombre et en spécialités

Équipes avec une plus grande maturité avec les technologies BIM

Harmonisation des équipes ayants différents cultures et savoir-faire dans le groupement

Accès à des savoirs, connaissances et données de références plus larges et diversifiés

Gestion des informations et documentations durant la réalisation des projets

4.2 Ressources et infrastructure technologique pour le BIM et CI

La firme réalise partiellement des projets avec des outils BIM. Elle dispose des logiciels BIM

suivants :

Pour la création ; Autodesk Revit architecture 2014 et 2015,

Pour la gestion BIM ; Autodesk Navisworks Simulate 2014, Tekla BimSight, Glue 360,

Field 360, BIM Link (Plugin Revit)

Concernant les outils matériels, tous les employés disposent d’ordinateurs. Un gestionnaire

BIM supervise les coordonnateurs BIM, assure la formation des employés et la coordination à

l’externe. Les outils BIM sont principalement utilisés par les techniciens mais partiellement

par les architectes et chargés de projets.

Concernant la conception intégrée, la firme dispose d’équipes multidisciplinaires spécialisées

(architecture, architecture de paysage, graphistes, développement durable, urbanisme,

structure). À noter qu’un gestionnaire maîtrise les approches de PCI et peut jouer le rôle de

facilitateur PCI. Cependant, l’utilisation des charrettes PCI demeure restreinte voir absente.

Certaines salles de réunions disposent d’écrans, téléphones et caméras pour les collecticiels.

Une salle dispose d’un SmartBoard doté de collecticiels (Bridgit, Meeting Pro, Smart Ink), des

outils de création (Revit) et de gestion (Autodesk Navisworks, Tekla BimSight...). Les détails

de l’infrastructure sont recensés à la Figure 18 page 57.

49

4.3 Observations, Problématique collaborative avant intervention :

4.3.1 Observations :

Lors des observations, l’utilisation d’une analyse du plus générique au plus spécifique a été

suivie pour affiner la recherche. Cette approche a permis de bien situer les pratiques

collaboratives quotidiennes de l’organisation et de proposer efficacement des solutions

d’amélioration. En effet, trois niveaux ont été définis : le premier concerne le recensement des

typologies de toutes les séances collaboratives au sein de la firme tel que montre la Figure 14,

le deuxième concerne l’observation qualitative et le troisième concerne la proposition

d’amélioration de la séance spécifique selon la pratique traditionnelle en comparaison des

pratiques technologiques/BIM tel que montré au Tableau 3 page 51.

Figure 14 : Recensement des types de séances collaboratives observées au sein de la firme

Séances collaboratives

Informelle:

- Brainstorming

- Spntannée

Structurée

Démarrage:

-Coneption/thématique

-BIM (interne)

- BIM (externe)

Coordination:

-Conception/thématique

- Technique

- BIM (interne)

- BIM (externe)

Formation

Formelle:

- Direction

- Client

50

Afin de définir la structure collaborative de la firme, un recensement des différents types de

réunions a été réalisé selon la Figure 14. Les trois types de collaboration sont identifiés de la

manière suivante ;

- Collaboration informelle : concerne la création et la capture d’idées quel que soit le

mode de production. L’environnement est généralement improvisé sans préparations

préalables.

- Collaboration structurée : s’inscrit dans la logique de garder les équipes organisées,

concentrées et en progression. Généralement les séances de travail impliquent la

résolution de problèmes spécifiques ou de la conception.

- Collaboration formelle : implique les réunions avec ou pour des présentations aux

clients, dirigeants ou partenaires. Les pratiques incluent généralement des prises de

décisions.

La terminologie utilisée dans ce schéma récapitulatif est la « collaboration » dans le sens de

travail de groupe ou de travail multidisciplinaire. Cependant, l’organisation n’a pas encore

atteint le niveau ‘collaboratif’ optimal, mais plutôt un niveau de coopération et de coordination

des tâches et des lots.

Réunions de coordination technique :

Le type de travail collaboratif choisi pour l’analyse et l’intervention est la coordination

technique multidisciplinaire vu son aspect intégré, mais en même temps sa complexité

organisationnelle.

La première étape observatoire est de type qualitatif. La séance observée est une séance de

coordination technique d’un projet d’immeuble résidentiel à 6 niveaux. La phase du projet est

la conception préliminaire. Les méthodes utilisées durant la réunion est une hybridation entre

le traditionnel utilisant les artefacts tels que les plans papiers 2D, impression des vues 3D ainsi

qu’une visualisation 3D faite par le coordonnateur BIM.

Le sujet traité principalement est l’emplacement de la cage d’ascenseur, la cage d’escalier et

la chute à déchet. Au-delà de l’emplacement, les intervenants ont discuté l’impact structurel

sur l’aspect architectural. Les tâches prédictives constituent les solutions relatives à

l’emplacement et aux types de structure et d’escaliers. Les participants sont le gestionnaire

51

BIM architecture, l’architecte chargé de projet, ingénieur structure et coordinateur BIM

structure. L’architecte et l’ingénieur ont utilisé des supports papiers 2D pour leurs discussions.

L’architecte a utilisé une impression d’image 3D pour exprimer un besoin. Concernant les

annotations, l’architecte a annoté ses propres plans, de même pour l’ingénieur. Parallèlement,

le coordinateur BIM, a annoté les plans sur Revit.

On constate alors un effort effectué trois fois pour la même tâche par trois disciplines

différentes et sur trois supports différents. Cette manière de travailler, mis à part le manque

d’efficacité, risque la divergence des interprétations, un risque d’erreur élevée ainsi qu’une

collecte difficile des informations pour les comptes rendu ou les transferts pour les autres

participants. Il est aussi à noter que bien que le projet soit effectué sur maquette numérique

BIM le recours au modèle 3D est très rare. L’observation qualitative est suivie d’une

proposition d’amélioration d’ébauche qui sera soumis à la discussion, l’amélioration et

l’approbation des intervenants concernés.

Mode traditionnel Mode Technologique/BIM

inte

rve

na

nts

Chargé de projet Chargé de projet

Chargé de projet discipline connexe Chargé de projet discipline connexe

Gestionnaire BIM

Gestionnaire BIM discipline connexe

ac

tiv

ité

s

Coordination des professionnels

Échange verbal

Coordination BIM

Visualisation visualisation sur support numérique

détection d'interférence sur plan détection d'interférence sur maquette numérique

Annotation sur papier Annotation sur modèle 2D

Annotation sur modèle 3D

ou

tils

ma

tér

iels

Support papier Support interactif

Tableau Blanc Smart Board + Encre 3D

Support de visualisation Tablette

ou

tils

lo

gic

iels

Acrobat Reader - PDF 2D Niveau1 :

Power point Acrobat Reader - PDF 3D

Niveau 2 :

Logiciels BIM de gestion du modèle

Tekla Bimsight - Glue 360 –Navisworks

Si à distance :

Collecticiel + outils de support

Bridgit

meeting pro

Tableau 3 : La proposition d’amélioration d’une réunion de coordination technique

52

Cette proposition, telle que montrée au Tableau 3, est principalement organisée selon deux

volets ; une modélisation du mode traditionnel qui présente la situation actuelle et le mode

technologique ou BIM qui présente la situation désirée qui commence à être partiellement

adoptée. La validation finale de l’intérêt doit être faite de manière quantitative.

En deuxième lieu une observation quantitative a été effectuée pour déterminer la répartition

des types de tâches.

Figure 15 : Aperçu de l’interaction avec les artefacts numériques et traditionnels

Ce type de séance collaborative technique est considéré le plus technologique au sein de la

firme puisqu’il se base partiellement sur la maquette numérique et la visualisation. Les résultats

interprétés durant cette séance sont présentés à la figure suivante.

53

Figure 16 : Performance d’une séance de coordination technique qui intègre partiellement les

nouvelles technologies

Les performances de la séance demeurent acceptables avec (21%) de tâches prédictives.

Cependant, un problème se pose concernant les annotations individuelles, la collecte et le

transfert des informations saisies au cours de la séance collaborative.

En faisant l’analogie avec les séances collaboratives d’expérimentations cette séance est

caractérisée par un nombre plus restreint de participants ainsi que de professionnels habitués

de travailler ensembles. Le facteur de nombre et d’habitude présentent deux éléments moins

contraignant pour cette séance par rapport aux deux autres expérimentations élaborées à la

section 5.2 page 64.

4.3.2 Problématique collaborative :

En se référant à deux gestionnaires de la firme ainsi que les observations durant la période

participative au sein de la firme, cette dernière semble avoir deux difficultés principales. La

première est relative au partage des informations. Cette difficulté n’est pas associée à

l’infrastructure matérielle mais plutôt au processus et les manières de faire. La deuxième est

relative à la collaboration. À l’interne, cette difficulté s’est aggravée suite au regroupement de

plusieurs firmes à cause du caractère hétérogène que ce soit au niveau des différentes

disciplines (architectes, techniciens en architecture, architectes de paysage, urbaniste,

spécialistes en développement durable) ou au niveau des profils des membres de la même

36%

18%

25%

21%

RÉPARTITION DES TYPES DE TÂCHES DURANT LA

SÉANCE COLLABORATIVE

Descriptive Explicative Evaluative Prédictive

54

discipline (Mode traditionnel de travail, mode de travail BIM...). Les entités fusionnées sont

caractérisées de cultures et façons de faire différentes.

Les besoins précédemment dégagés selon l’étude de Lavallée (2011) sont, « efficacité de la

communication et transfert des connaissances lors des séances de travail à améliorer ». En plus,

« l’évaporation de l’information » (traçabilité) et « manque de collaboration entre les séances

de travail ». Ces problèmes ont été confirmés et persistent encore après les observations.

Le Tableau 4 récapitule les principales forces et faiblesses collaboratives de conception

intégrée de la firme suite à l’étape observatoire.

Forces Faiblesses

Différentes spécialités intégrées au sein de

la firme

Hétérogénéité organisationnelle

Niveau élevé d’expertise Hétérogénéité de la maturité technologique

Accès à différents niveaux de savoir Rupture partielle entre les disciplines

BIM/technologiques et les professionnels

Infrastructure spatiale et matérielle qui

permet la collaboration

Absence des processus standardisés de

travail

Intégration de projets conçus par les outils

BIM

Ambiguïté stratégique

Culture orientée à la qualité des livrables et

des services

Collaborateurs à l’externe avec maturité

technologique de moyenne à élevée

Tableau 4 : principales forces et faiblesses de l’organisation

En se basant sur les observations, des solutions ciblées qui visent l’amélioration de l’efficacité

collaborative sont proposées dans le chapitre qui suit. Ces solutions consistent principalement

à la mise en œuvre d’un cadre opérationnel de collaboration basé sur les outils technologiques

et un processus adapté à l’organisation.

55

: L’intervention et le cadre proposé

5.1 Cadre opérationnel :

Suite à l’étape observatoire avant l’intervention, les principaux problèmes collaboratifs

identifiés sont reliés à l’hétérogénéité des profils technologiques et disciplinaires des

intervenants et au manque de standardisation de l’organisation du travail dans les séances

collaboratives multidisciplinaires en conception. En se basant sur ces enjeux qu’a été

développé le concept de l’intervention.

La solution proposée consiste à mettre en place un cadre opérationnel technologique de

collaboration qui s’adapte aux pratiques actuelles de la firme. Ce cadre opérationnel doit

assurer à la fois un cadre technologique constitué d’outils matériels principalement de

visualisation interactive assurée par le Smart Board et d’outils logiciels reliés à l’annotation

électronique par le biais des fonctionnalités du Smart Board et des logiciels de gestion et de

coordination BIM basés sur les maquettes numériques. En deuxième lieu, et pour assurer

l’adaptabilité et la pérennité de tels outils, il est nécessaire de mettre en place un processus

adapté selon le contexte collaboratif et les contraintes propres à l’organisation.

En se référant à la Figure 17 une telle intervention peut garantir une valeur ajoutée élevée avec

un effort de base.

56

Figure 17 : Effort / Valeur des différents usages du BIM (AGC, 2007)

5.1.1 Validation de l’infrastructure collaborative :

Le premier volet de la mise en place du cadre opérationnel consiste à valider le cadre

technologique de collaboration. De ce point de vue, la validation est faite en comparant

l’infrastructure technologique de la firme avec la matrice technologique de départ des outils

matériels et logiciels disponibles sur le marché Figure 11 page 39. En effet, la firme dispose

du SmartBoard qui assure la visualisation interactive, l’annotation électronique et la capture

d’écran grâce à ces outils complémentaires. La firme dispose aussi des logiciels de création et

de modélisation. Mais le plus important et le plus adapté au contexte, qu’elle dispose des outils

de gestion et de coordination tels que Glue 360, Navisworks Simulate et Teckla BimSight.

57

Figure 18 : Matrice de validation de l’infrastructure collaborative (matérielle et logicielle)

de la firme (voir ANNEXE III Processus détaillé de la séance de coordination technique

multidisciplinaire)

En se basant sur la matrice de la Figure 18, on constate que l’hypothèse (1) a été validée.

D’où, l’infrastructure matérielle et logicielle de la firme permet un cadre collaboratif

technologique qui assure la visualisation (1), l’annotation (2), la mesure et la navigation (3) et

la communication interactive (4). Cette infrastructure n’est que la partie instrumentale qui

permet l’interaction avec les artefacts. Il reste alors d’élaborer les processus adaptés pour

pouvoir intégrer et tirer profit de ces outils.

Mésure

(3)

2d 3d texte 2d 3d Audio Video Texte simpleintéractif

(4)

Skype www.skype.com

Go to meeting www.gotomeeting.com

Webex www.webex.com

Team Viewer www.teamviewer.com

Smart meeting pro www.smarttech.com

Smart Bridgit www.smarttech.com

Acrobat Reader www.acrobat.adobe.com

Acrobat Pro extended

(3D PDF export)) www.acrobat.adobe.com

Power Point www.office.com

teckla BIMsight www.teklabimsight.com

Navisworks Freedom www.autodesk.com

Solibri Model Viewer www.solibri.com

Autodesk A360 www.autodesk360.com

Graphisoft BIMx www.graphisoft.com

Glue 360 www.autodesk.com

bluebeam Revu www.bluebeam.com

Navisworks Manage www.autodesk.com

Navisworks Simulate www.autodesk.com

Revit Server www.autodesk.com

Trimble connect www.connect.trimble.com

Revit Architecture www.autodesk.com

Autocad Architecture www.autodesk.com

SketchUp Pro www.sketchup.com

ArchiCAD www.graphisoft.com

Bentley Architecture www.bentley.com

Vico Constructor www.vicosoftware.com

VectorWorks Architect www.vectorworks.net

Tekla www.tekla.com

MicroStation www.bentley.com

Rhino www.rhinobim.com

Smart Board www.smarttech.com

eBeam Edge www.e-beam.com

Interactive Xi Bar www.mimio.com

Ecran standard/ Projecteur

Smart Use www.newforma.com

ActivBoard www.prometheanworld.com

Écran tactil

Tablette

Légende Niveau basique Fonctionnalitée supportée Supporté par l'organisation

Niveau expert Supportée mais pas optimisée

ou

tils

ma

térie

l

inté

rac

tifs

Source

co

llec

tic

iel

vis

ua

lisa

tio

n +

an

no

tatio

n b

asi

qu

eIn

tég

ratio

n/G

est

ion

BIM

Mo

lisa

tio

n/c

réa

tio

n

(arc

hite

ctu

re)

Annotations

(2) Traça

bilité

Communication

(4)

Partage

écran Apps

mobiles

Caté

gorieSolution technologique

Expertise

requise

Gra

tuit

Visualisation

(1)

58

5.1.2 Le processus :

Pour assurer la convivialité du système technologique de collaboration, un processus générique

des séances collaboratives a été élaboré comme l’indique la Figure 19. Ce processus prend en

charge les différences de la maturité technologique des intervenants. En effet, les tâches

technologiquement compliquées sont confiées à un facilitateur qui est généralement le

gestionnaire BIM. Ce processus organise les tâches relatives à une séance collaborative que ce

soit avant, durant ou après. Le but est d’assurer un flux d’information efficace et qui aboutit

par un transfert aisé et clair. En plus, il permet aux collaborateurs de se situer par rapport aux

étapes collaboratives.

Figure 19 : Processus générique d’une séance collaborative

59

En se basant sur le processus générique, un processus détaillé d’une séance de coordination

technique multidisciplinaire a été élaboré. En effet, il identifie les tâches détaillées relatives à

chaque intervenant, l’échange et le transfert de l’information, les outils utilisés et les

documents de références. Ce processus s’organise sur trois étapes, avant, pendant et après

la séance. En maximisant la préparation des tâches dans la phase de planification soit en amont

de la séance, on peut garantir la facilité et l’efficacité du déroulement. Ainsi de cette façon, la

phase de clôture, soit le transfert final des informations après la séance, sera exécutée sans

perte ou mauvaise interprétation des données. Cette logique est clairement identifiable sur la

figure suivante.

Figure 20 : Processus détaillé de la séance de coordination technique multidisciplinaire

(Voir ANNEXE I pour une vue agrandie)

Le processus élaboré est inspiré du modèle du Penn state (Messner et al., 2011). Cependant,

ce modèle reste générique pour certains points. En effet, dans un cadre de travail collaboratif

multidisciplinaire, les modifications suivantes sont entreprises afin de s’adapter à de nouveaux

60

besoins qui concernent les participants. Premièrement, il est important d’indiquer les

disciplines d’une manière visuelle afin de situer chacun dans le processus (qui fait quoi et

quand ?). La proposition consiste à assigner des couleurs aux différentes disciplines dans un

but de simplifier la sémantique et d’accentuer les zones d’interaction multidisciplinaire dans

le processus. Deuxièmement, il est important d’indiquer les outils à utiliser durant le processus.

L’adaptation consiste alors à rajouter une catégorie allouée aux outils que ce soit matériels ou

logiciels. La disposition horizontale des tâches indique une organisation séquentielle tandis

que la disposition verticale indique des tâches qui se font parallèlement ou en groupe d’où

l’aspect collaboratif.

Avant la séance collaborative :

Le processus commence par un élément déclencheur qui peut être une notification de l’un des

intervenants ou une rencontre périodique fixé lors des réunions de démarrage (Figure 21).

L’étape d’avant séance collaborative est principalement composée de deux éléments. Le

premier consiste à préparer le cadre de la séance. Il s’agit de fixer quels sont les participants,

l’ordre de jour et les artefacts en support au problème à résoudre. Le deuxième consiste à

préparer les modèles et les plans nécessaires à la séance collaborative. Un point logistique est

à prendre en considération. En effet, il est important de procéder à une séance de collaboration

BIM pour éliminer les problèmes relatifs au modèle et aux dessins. Durant la séance de

collaboration technique, les problèmes à traiter doivent être impérativement techniques. Toute

intervention relative à des problèmes liés au modèle demeure du gaspillage et risque de réduire

l’efficacité de la séance.

61

Figure 21 : Processus de l’étape avant la séance collaborative (Planification et préparation)

Il est donc conseillé de procéder à une séance de coordination BIM à cette étape pour

déterminer les interférences, éliminer celles reliés aux modèles et préparer celles reliées aux

problèmes techniques. Une fois la maquette numérique prête, chaque discipline doit préparer

les vues et les remarques correspondantes à ses problèmes spécifiques à soulever lors de la

séance collaborative. L’enregistrement des vue est supporté par les logiciels de gestion BIM

tels que Navisworks ou Tekla Bimsight. Autrement et d’une façon plus simplifiée, elles

62

peuvent être enregistrées sur Adobe Acrobat Reader si le modèle est sous format PDF 3D. Le

choix dépend du PGB et du niveau d’expertise des équipes.

Pendant la séance collaborative :

Figure 22 : Le processus pendant et après la séance collaborative

63

Dans la séance collaborative, on commence par énoncer le protocole de la séance : la

problématique à traiter, assigner des couleurs pour chaque discipline. Les tâches prédictives

sont celles reliées à la résolution de cette problématique. Un processus itératif de présentation,

d’explication et d’évaluation est nécessaire pour trouver les solutions. Tel que montré à la

Figure 22, c’est à cette étape qu’il y a le plus d’interactions multidisciplinaires. Par conséquent,

l’utilisation des outils technologiques de collaboration est intégrée comme solution d’appui.

Les outils matériels sont principalement le SmartBoard, une tablette connectée et un pointeur

laser. Les outils logiciels sont principalement les outils de coordination BIM qui dépendent des

formats des vues préétablies à la phase qui précède la séance. En fixant collectivement les

problèmes, les solutions sont annotées par l’encre électronique pour être expédiées après la

séance. Cette annotation peut être assigné : à des captures d’écran grâce à l’outil du tableau

blanc du SmartBoard, au modèle 3D en utilisant la fonction d’encre électronique 3D ou

finalement à des notes reliés au modèle. Cette dernière fonction est supportée par les logiciels

spécifiques de collaboration BIM tels qu’Autodesk 360 Glue ou Tekla BimSight ou par le PDF

3d par Acrobat Reader.

Après la séance :

L’étape d’après la séance collaborative est l’étape la plus simple puisque le processus établi

garantie la traçabilité et les solutions sont annotés et assignés aux différentes disciplines. Le

responsable de la collaboration de la discipline d’architecture, que ce soit le gestionnaire BIM

ou le chargé de projet, doit s’assurer de la cohérence des documents, expédier les annotations

et s’assurer de l’exécution.

64

5.2 Expérimentation de validation :

Le but de cette expérimentation est à la fois la formation d’une équipe pilote capable de gérer

une séance de coordination technique multidisciplinaire, assurer un support de base pour les

améliorations futures ainsi que la validation de l’hypothèse 2 et 3.

5.2.1 Cadre d’expérimentation :

Le cadre de l’expérimentation consiste à réaliser une séance de coordination technique

multidisciplinaire qui regroupe les intervenants en architecture (architecte et gestionnaire

BIM), structure et MEP (ingénieur structure, ingénieur électricité, ingénieur mécanique,

gestionnaire BIM structure/MEP). L’exercice consiste à résoudre des problèmes

interdisciplinaires d’un immeuble de 6 étages. La séance de coordination a été précédée par

une séance de formation. Ainsi, elle consiste à présenter le Smart Board (ces fonctionnalités

de base et ces logiciels intégrés). La deuxième partie de la formation consiste à présenter les

logiciels de gestion et de coordination BIM. Les logiciels présentés sont Tekla Bimsight,

Autodesk Glue 360, Navisworks Simulate et les modèles de PDF 3D. La fin de la formation

présentait une conclusion de l’intérêt de combiner l’usage du SmartBoard avec les maquettes

numériques BIM et les annotations électroniques. Les participants à la formation ont eu le

temps de manipuler le SmartBoard et les outils présentés avant la séance de coordination

technique. Les mêmes conditions ont été respectées dans deux séances d’expérimentation au

laboratoire et In situ tel que montré au Tableau 5. Cependant, la seule différence consiste à

exposer aux participants un processus générique (Protocole d’annotation et déroulement) lors

de la deuxième expérimentation et pas la première. Le but est de valider l’intérêt d’un tel

processus après les mesures. Par conséquent ces deux expérimentations serviront à valider les

hypothèses 2 et 3 qui sont traitent successivement l’intérêt des outils technologiques

collaboratif et l’intérêt d’un processus de référence.

65

Critère Définition Cadre de travail

1/ Espace relatif à la proximité du lieu qui caractérise l’échange 1- Collaboration même lieu (en Laboratoire)

2- Collaboration même lieu (in Situ)

2/ Temps relatif au degré de simultanéité de l'action Travail synchrone

3/ Phase moment du processus durant lequel se déroule la conception architecturale : programmation, concours, concept, préliminaire, définitif, exécution, etc.

Conception définitive mode

fast-track

4/ Type

d’activité

taille de l'équipe de conception : - seul - à plusieurs, chacun travaillant de son côté pour un même objectif - en groupe, c’est à dire collaborant ensemble autour d’une même tâche et pour un même objectif

Collaboration en groupe, séance de coordination technique multidisciplinaire : Architecture, Structure, MEP.

5/ Acteurs relatif à leurs expertises (connaissances, références, expériences, rôles au sein de l’équipe, etc.) et à leurs relations les uns par rapport aux autres (relation hiérarchique, relation d’égal à égal, etc.).

1- En laboratoire : Équipe 1 2-In Situ : Équipe 2 Composition des équipes : Architecte chargé de projet Gestionnaire BIM Coordinateur BIM MEP Ingénieur Structure Ingénieur Mécanique Ingénieur Électricité

6/ Outils moyen utilisé pour collaborer et/ou concevoir le projet architectural

Smart Board, Navisworks Simulate, Meeting Pro.

Tableau 5 : Synthèse du cadre d’étude, inspiré de (Ben Rajeb, 2012)

La synthèse du cadre d’étude est présentée au Tableau 5 pour décrire l’environnement des

séances collaboratives réalisées. Il est important de noter que les deux équipes participantes

sont différentes pour un même exercice dans le but d’éviter le facteur d’apprentissage qui

risque d’influencer les résultats.

66

Les remarques saillantes lors de la séance en laboratoire sans processus étaient la mauvaise

organisation du déroulement des activités malgré la définition des tâches à faire. À la fin de la

séance, une difficulté a été remarquée pour l’identification des annotations et leur organisation

pour diffusion.

Figure 23 : Aperçu du déroulement (A), l’interaction (B) et la collecte des données (C)

pendant la séance au laboratoire

Cependant durant la deuxième expérimentation, le protocole proposé organisant les activités

a été suivi. En plus, les annotations ont été faites par couleur selon la discipline. Une meilleure

organisation des diapos en cours de la séance a rendu facile la collecte et le transfert des

informations pour les participants à la fin.

Figure 24 : Aperçu du déroulement (A), l’interaction (B) et la collecte des données (C)

pendant la séance In Situ

Une troisième séance collaborative à distance a été réalisée dans le but de tester l’infrastructure

collaborative à distance et cerner les recommandations futures. Vu que cette expérimentation

ne respecte pas le même cadre que les deux expérimentations en même lieu en laboratoire (1)

et In Situ (2), les mesures n’ont pas été prises.

67

Figure 25 : Les différents supports de visualisation interactive lors d’une séance collaborative

à distance entre la firme dotée de SmartBoard (A) et le laboratoire doté du SmartBoard (B) et

de la tablette (C)

Cette séance est réalisée entre la firme dotée de SmartBoard (A) en présence de gestionnaire

BIM et de gestionnaire de projet d’une part et le laboratoire doté de Smart Board (B) et de

tablette (C) de l’autre part. La Figure 25 montre bien la synchronisation entre les différents

supports de visualisation interactive avec l’utilisation de l’encre électronique.

5.2.2 Les mesures.

Les mesures ont été réalisées quantitativement selon la distribution des types des tâches par

rapport au temps alloué. Les quatre types de tâches mesurées sont les tâches descriptives,

explicatives, évaluatives et prédictives (Liston et al., 2000b). Ces mesures sont prises afin de

valider les hypothèses 2 et 3.

La Figure 26 représente les mesures prises pour la séance collaborative de test faite au

laboratoire. Cette séance est faite dans un cadre technologique de collaboration, mais sans

suivre un processus opérationnel préétabli.

68

Figure 26 : Séance collaborative au laboratoire ; outils technologiques sans processus

Lors de la séance collaborative dans la firme avec l’utilisation combinée d’outils

technologiques et de processus, les performances enregistrées sont comme présentées à la

Figure 27.

Figure 27 : Répartition des types de tâches, séance collaborative à la firme d’étude, cadre

opérationnel ; Processus et outils technologiques.

L’utilisation des outils technologiques dans un cadre collaboratif de conception quelles que

soient les conditions mène à un ratio des tâches prédictives supérieur à 10% en comparaison à

la méthode traditionnelle. Ces résultats permettent de valider l’hypothèse 2. Ces résultats

excluent la séance à distance qui n’a pas été validée.

41%

20%

18%

21%

RÉPARTITION DES TYPES DE TÂCHES DURANT LA

SÉANCE COLLABORATIVE AU LABORATOIRE

Descriptive Explicative Evaluative Prédictive

31%

26%6%

37%

RÉPARTITION DES TYPES DE TÂCHES DURANT LA

SÉANCE COLLABORATIVE

Descriptive Explicative Evaluative Prédictive

69

Les mesures des tâches prédictives qui passent de 21% à 37% permettent de valider l’intérêt

d’instaurer des processus clairs adaptés aux besoins spécifiques de l’organisation. Cette

condition permet de valider l’hypothèse 3.

5.3 Discussion

Avant de s’intégrer dans l’implémentation d’une démarche technologique de conception

intégrée, il est important de valider les outils technologiques comme étapes préliminaires soit

la validation de l’hypothèse 1 par le biais de la matrice technologique des outils de

collaboration.

Un objectif à un niveau stratégique de ces séances identifiées de coordination technique avant

l’intervention, est de les transformer en séances de collaboration technique pour assurer un

cadre intégré. L’intervention consiste alors d’assurer le passage du travail en silo avec

coordination, en travail de co-conception en groupe sur un support commun pour un objectif

commun.

Lors de la deuxième expérimentation, le processus suivi était de type générique. Par

conséquent, la majorité des participants ont sollicité le besoin de mettre en place un processus

détaillé. La mise en place d’un tel processus assez détaillé dès le départ pourrait créer une

rupture ou une complication par rapport aux participants. Il vaut mieux alors de proposer un

tel processus après la première séance d’initiation.

À part l’amélioration des tâches prédictive, la valeur ajoutée du processus est plus importante

en dehors du cadre de la séance ; soit avant et après. En effet, avant la séance les intervenants

s’inscrivent dans un cursus d’automatisme de façon à préparer les artefacts et les problèmes

ciblés de discussion. Après la séance, le processus garantit une bonne organisation des

informations recueillies au cours de la séance collaborative ainsi qu’un transfert efficace.

Cette méthode présente un remède au problème de perte et de traçabilité de l’information.

Tel que montré à la séance collaborative à distance (3), il est possible d’opter pour la tablette

pour les séances en même lieu pour donner plus de flexibilité et d’ergonomie aux participants.

Une forme hybride qui regroupe des participants en même lieu et à distance pourrait être une

solution d’appui à la collaboration pour dépasser les contraintes physiques.

70

Un facteur de proximité de l’équipe 2 avec un profil plus professionnel a influencé le ratio des

tâches prédictives durant la deuxième séance collaborative dans la firme. Cependant, cette

influence demeure mineure si l'on opte pour la même équipe deux fois pour le même exercice.

Dans ce cas, le facteur de la courbe d’apprentissage et le facteur d’adaptation peuvent avoir

une influence qui pourrait affecter les résultats.

Durant les séances de tests, les tâches mesurées se limitent aux quatre types de tâches standards

(prédictives, explicatives, présentatives, évaluatives). Cependant en réalité, les participants ont

été confrontés à un autre type de tâches relatives à la découverte des nouveaux outils proposées

dans le cadre de la recherche vu le temps limité alloué à la formation. Ces tâches sont

identifiées d’exploratoire dans le cadre cette recherche.

En mesurant ce type de tâches, les résultats peuvent servir d’indicateurs de la convivialité

des outils choisis lors de l’intégration ainsi que le degré de maturité technologique des

équipes. Le but est de réduire le ratio de ce type de tâches jusqu’à zéro. Par conséquent, en

atteignant ce point on peut juger la maturité technologique de l’équipe étant complète.

Un autre point remarqué lors des séances collaboratives concerne le déplacement au

SmartBoard. En effet, pour les petites tâches comme le pointage pendant les discussions, les

utilisateurs ne sont pas obligés de se déplacer, la proposition consiste à mettre à la disposition

un pointeur laser pour appuyer les discussions. Une autre tâche similaire pour les petites

annotations ou manipulations du modèle pendant les discussions, l’utilisateur n’est pas obligé

de se déplacer. Une tablette connectée au tableau via un serveur (Exemple Bridgit), qui sera

mise à la disposition des intervenants sur la table de réunion peut faire l’affaire et augmenter

l’efficacité des tâches prédictives par l’élimination des déplacements inutiles.

Une séance collaborative à distance a été réalisée pour tester l’infrastructure et cerner les

recommandations. Mais cette séance ne respecte pas les mêmes conditions des

expérimentations réalisées pour être mesurée.

La recherche n’a traité qu’un seul cadre de travail collaboratif qui est la collaboration technique

multidisciplinaire.

(5.1)

CONCLUSION ET RECOMMANDATION

L’intégration multidisciplinaire est une étape clé pour remédier aux problèmes liés à la

fragmentation dans le domaine de construction. La conception intégrée qui passe

nécessairement par la collaboration multidisciplinaire, est une approche de conception basée

sur l’échange intensif et la centralisation des informations. De ce point de vue, les nouvelles

technologies telles que les solutions technologiques du BIM, et surtout sous sa forme

collaborative, ainsi que les installations technologiques de collaboration présentent des outils

d’instrumentation et d’appui à la conception intégrée. Cependant, malgré l’intérêt souligné

dans la littérature et dans les expériences pilotes, les concepteurs éprouvent encore une

réticence à adopter les PCI et les solutions technologiques de collaboration en conception.

Cette recherche a proposé un cadre opérationnel d’implémentation des outils technologiques

dans les pratiques collaboratives intégrées comme solution d’appuis. L’adoption des solutions

technologiques doit nécessairement valider les critères de base d’un cadre collaboratif

interactif. Cette validation a été proposée sous une forme de matrice qui pourra être adaptée

avec des critères plus poussés selon le besoin spécifique et le degré de maturité technologique.

Cependant, la recherche a identifié qu’il ne s’agit pas seulement de se procurer des

technologies de pointe pour assurer un cadre de travail collaboratif assisté par ordinateur. Un

processus doit être mis en place pour clarifier le déroulement des tâches, le flux de

l’information et l’interaction avec les outils. Le processus qui s’adapte aux besoins spécifiques

de la firme a été proposé sur deux étapes. En premier lieu, un processus générique est élaboré

pour modéliser les tâches principales et les tâches qui nécessitent l’intervention d’un

facilitateur pour développer une méthodologie d’utilisation claire. En deuxième lieu et après

la séance de formation et des séances collaboratives pilotes d’expérimentation, un autre

processus détaillé qui émane du besoin de développer la connaissance cognitive des

intervenants, a été mis en place. Le but de la hiérarchisation des propositions est de ne pas

créer une rupture cognitive ou une complexité par rapport à la courbe d’apprentissage. Les

résultats mesurés lors des expérimentations appuient l’intérêt d’un tel processus.

72

Finalement, bien que les expérimentations soient réalisées avec deux équipes

multidisciplinaires, les résultats compilés prouvent l’intérêt de l’adoption des outils

technologiques et des processus adaptés dans un cadre collaboratif multidisciplinaire.

L’intervention au sein de la firme consiste principalement à réaliser une mutation d’une

réunion de coordination technique (des relations formelles avec des missions compatibles et

des canaux de communication) en séance de collaboration technique intégrée (engagement

total pour une mission commune avec un support commun de collaboration).

Cependant, le processus d’implémentation ne doit pas s’arrêter à cette étape qui reste

prématurée. L’optimisation s’inscrit dans une démarche itérative qui commence par une équipe

pilote et un projet pilote jusqu'à la popularisation de l’approche technologique de conception

intégrée. La recherche n’a traité qu’un seul type de séance collaborative. Il est recommandé de

généraliser cette démarche sur tous les types de séances collaboratives au sein de la firme en

commençant par les séances structurées puis les formelles et les informelles. La compilation

d’une telle base de données servira de référentiel des performances collaboratives de la firme

et d’une base de départ qui permettra un processus d’amélioration continue. Les étapes

proposées pour modéliser toutes les séances collaboratives recensées dans la firme passent par

une phase d’observation qualitative et quantitative avant et après les interventions

d’amélioration à proposer. Les étapes s’organisent comme suit :

- Observation qualitative ;

- Les solutions d’optimisation et d’amélioration proposées en impliquant les gens de

production et les gestionnaires dans la prise de décision ;

- Mesures quantitatives qui présentent une référence des performances initiales avant

l’intervention ;

- Appliquer les solutions d’optimisation proposées et donner la formation adéquate aux

équipes pilotes ;

- Mettre en places les processus adéquats ;

- Standardiser les processus pour atteindre un niveau maximal d’efficacité ;

- Mesurer quantitativement après l’intervention pour valider l’intérêt ;

73

- En ayant un référentiel de mesures et de processus, l’organisation peut instaurer des

objectifs SMART et assurer un processus d’amélioration continue.

Avant de commencer les interventions avec les séances indiquées, il est recommandé d’opter

pour une visualisation sur deux supports combinés pour permettre une visualisation

synchronisés en 2D et en 3D ou de comparer deux artefacts différents. L’organisation spatiale

de la salle est d’une forme longitudinale par rapport au tableau ce qui peut présenter un obstacle

de visualisation et d’interaction. Une séance collaborative à distance a été testée, mais le cadre

ne permet pas des mesures objectives, il est donc recommandé de commencer par ce type de

séance collaborative synchrone à distance qui s’inscrit dans la même catégorie de collaboration

technique.

ANNEXE I

Processus détaillé de la séance de coordination technique multidisciplinaire

78

79

80

ANNEXE II :

Matrice d’évaluation des outils technologique de collaboration sur le marché

Mésure

(3)

2d 3d texte 2d 3d Audio Video Texte simpleintéractif(

4)

Skype www.skype.com

Go to meeting www.gotomeeting.com

Webex www.webex.com

Team Viewer www.teamviewer.com

Smart meeting pro www.smarttech.com

Smart Bridgit www.smarttech.com

SketSha www.sketsha.be

Smart Use www.newforma.com

Acrobat Reader www.acrobat.adobe.com

Acrobat Pro extended

(3D PDF export)) www.acrobat.adobe.com

Power Point www.office.com

teckla BIMsight www.teklabimsight.com

Navisworks Freedom www.autodesk.com

Solibri Model Viewer www.solibri.com

Autodesk A360 www.autodesk360.com

Graphisoft BIMx www.graphisoft.com

Glue 360 www.autodesk.com

bluebeam Revu www.bluebeam.com

Navisworks Manage www.autodesk.com

Navisworks Simulate www.autodesk.com

Revit Server www.autodesk.com

Trimble connect www.connect.trimble.com

Revit Architecture www.autodesk.com

Autocad Architecture www.autodesk.com

SketchUp Pro www.sketchup.com

ArchiCAD www.graphisoft.com

Bentley Architecture www.bentley.com

Vico Constructor www.vicosoftware.com

VectorWorks Architect www.vectorworks.net

Tekla www.tekla.com

MicroStation www.bentley.com

Rhino www.rhinobim.com

Smart Board www.smarttech.com

Studio Bureau Virtuel www.sketsha.be

eBeam Edge www.e-beam.com

Interactive Xi Bar www.mimio.com

Ecran standard/ Projecteur

Smart Use Table www.newforma.com

ActivBoard www.prometheanworld.com

Écran tactil

Tablette

Légende Niveau basique Fonctionnalitée supportée

Niveau expert Supportée mais pas optimisée

ou

tils

ma

térie

l in

téra

ctifs

Apps

mobilesSourceSolution technologique

Caté

gorie

Mo

lisa

tio

n/c

réa

tio

n

(arc

hite

ctu

re)

Visualisation

(1)

Partage

écran

Annotations

(2)

co

llec

tic

iel

vis

ua

lisa

tio

n/

co

llab

ora

tio

n

Inté

gra

tio

n/

Ge

stio

n B

IM

Communication

(4)Expertise

requise

Gra

tuit

Traça

bilité

81

ANNEXE III

Matrice de validation des outils collaboratifs de la firme

Mésure

(3)

2d 3d texte 2d 3d Audio Video Texte simpleintéractif

(4)

Skype www.skype.com

Go to meeting www.gotomeeting.com

Webex www.webex.com

Team Viewer www.teamviewer.com

Smart meeting pro www.smarttech.com

Smart Bridgit www.smarttech.com

Acrobat Reader www.acrobat.adobe.com

Acrobat Pro extended

(3D PDF export)) www.acrobat.adobe.com

Power Point www.office.com

teckla BIMsight www.teklabimsight.com

Navisworks Freedom www.autodesk.com

Solibri Model Viewer www.solibri.com

Autodesk A360 www.autodesk360.com

Graphisoft BIMx www.graphisoft.com

Glue 360 www.autodesk.com

bluebeam Revu www.bluebeam.com

Navisworks Manage www.autodesk.com

Navisworks Simulate www.autodesk.com

Revit Server www.autodesk.com

Trimble connect www.connect.trimble.com

Revit Architecture www.autodesk.com

Autocad Architecture www.autodesk.com

SketchUp Pro www.sketchup.com

ArchiCAD www.graphisoft.com

Bentley Architecture www.bentley.com

Vico Constructor www.vicosoftware.com

VectorWorks Architect www.vectorworks.net

Tekla www.tekla.com

MicroStation www.bentley.com

Rhino www.rhinobim.com

Smart Board www.smarttech.com

eBeam Edge www.e-beam.com

Interactive Xi Bar www.mimio.com

Ecran standard/ Projecteur

Smart Use www.newforma.com

ActivBoard www.prometheanworld.com

Écran tactil

Tablette

Légende Niveau basique Fonctionnalitée supportée Supporté par l'organisation

Niveau expert Supportée mais pas optimisée

ou

tils

ma

térie

l

inté

rac

tifs

Source

co

llec

tic

iel

vis

ua

lisa

tio

n +

an

no

tatio

n b

asi

qu

eIn

tég

ratio

n/G

est

ion

BIM

Mo

lisa

tio

n/c

réa

tio

n

(arc

hite

ctu

re)

Annotations

(2) Traça

bilité

Communication

(4)

Partage

écran Apps

mobiles

Caté

gorieSolution technologique

Expertise

requise

Gra

tuit

Visualisation

(1)

LISTE DE RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

AGC, Associated General Contractors of America 2007. AGC Contractors’ Guide to BIM. <

https://www.agc.org/news/2010/04/28/contractors-guide-bim-2nd-edition >.

AIA, The American Institute of Architects. 2007. « Integrated Project Delivery: A Guide ».

Azhar, Salman. 2011. « Building information modeling (BIM): Trends, benefits, risks, and

challenges for the AEC industry ». Leadership and Management in Engineering.

Baber, Chris, James Cross, Fan Yang et Paul Smith. 2005. « Methods to Support Shared

Analysis for Mobile Investigators ». In, sous la dir. de Proceedings of the international

workshop on annotation for collaboration:methods, tools and practices, La Sorbonne,

Paris, France, 2005, November 23-24. p. 11-20.

Baiden, Bernard K, Andrew DF Price et Andrew RJ Dainty. 2006. « The extent of team

integration within construction projects ». International Journal of Project

Management, vol. 24, no 1, p. 13-23.

Bakis, N, G Aouad et M Kagioglou. 2007. « Towards distributed product data sharing

environments—progress so far and future challenges ». Automation in Construction,

vol. 16, no 5, p. 586-595.

Ben Rajeb, Samia. 2012. « Modélisation de la collaboration distante dans les pratiques de

conception architecturale, Caractérisation des opérations cognitives

en conception collaborative instrumentée ». Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de

Paris-La Villette

Ecole Doctorale Ville, Transport, Territoire _ Université Paris Est, Laboratoire MAP –

MAACC*.

Boton, Conrad. 2013. « Conception de vues métiers dans les collecticiels orientés service. Vers

des multi-vues adaptées pour la simulation collaborative 4D/nD de la construction ».

Université de Lorraine.

Boujut, Jean-François. 2003. « User-defined annotations: artefacts for co-ordination and

shared understanding in design teams ». Journal of Engineering Design, vol. 14, no 4,

p. 409-419.

Boujut, Jean-François, et Pascal Laureillard. 2002. « A co-operation framework for product–

process integration in engineering design ». Design studies, vol. 23, no 6, p. 497-513.

86

Bryde, David, Martí Broquetas et Jürgen Marc Volm. 2013. « The project benefits of building

information modelling (BIM) ». International Journal of Project Management, vol. 31,

no 7, p. 971-980.

Busby, perkins+will et Stantec consulting. 2007. Roadmap for the integrated design process.

BC Green Building Roundtable.

Chen, Gang, Guomin Zhang, Yi-Min Xie et Xiao-Hua Jin. 2012. « Overview of alliancing

research and practice in the construction industry ». Architectural Engineering and

Design Management, vol. 8, no 2, p. 103-119.

Clayton, Mark, John Kunz et Martin Fischer. 1998. « The charrette test method ». CIFE

Technical Rep, vol. 120.

Dainty, Andrew R.J., Sarah J. Millett et Geoffrey H. Briscoe. 2001. « New perspectives on

construction supply chain integration ». Supply Chain Management: An International

Journal, vol. 6, no 4, p. 163-173.

Denoue, Laurent. 2000. « De la création à la capitalisation des annotations dans une espace

personnel d'informations ».

Dionne, Jean-Philippe. 2015. Processus de conception intégrée (PCI). GRIDD.

Dirks, Kurt T. 1999. « The effects of interpersonal trust on work group performance ». Journal

of Applied Psychology, vol. 84, no 3, p. 445-455.

Eastman, Chuck, Charles M Eastman, Paul Teicholz et Rafael Sacks. 2011. BIM handbook: A

guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers

and contractors. John Wiley & Sons.

Eastman, Chuck, Paul Teicholz, Rafael Sacks et Kathleen Liston. 2008. BIM handbook: A

Guide to Building InformationModeling for Owners, Managers,Designers, Engineers,

and Contractors. John Wiley & Sons.

Ellis, Clarence A, Simon J Gibbs et Gail Rein. 1991. « Groupware: some issues and

experiences ». Communications of the ACM, vol. 34, no 1, p. 39-58.

Eugénie, Yoann. 2009. « Évaluation d'un espace de travail collaboratif assisté par ordinateur

pour la conception intégrée des bâtiments ». École de technologie supérieure.

Evbuomwan, NFO, et CJ Anumba. 1998. « An integrated framework for concurrent life-cycle

design and construction ». Advances in engineering software, vol. 29, no 7-9, p. 587-

597.

87

Forgues, Daniel, et Lauri Koskela. 2009. « The influence of a collaborative procurement

approach using integrated design in construction on project team performance ».

International Journal of Managing Projects in Business, vol. 2, no 3, p. 370-385.

Forgues, Daniel, Souha Tahrani et Sébastien Frenette. 2014. CONSTRUCTION 2.0,

L’EFFICACITÉ PAR LE NUMÉRIQUE. CEFRIO, 65 p.

France, K. 2002. « The future of information technology in collaborative construction ». In

Proceedings of the ICE-Civil Engineering. Vol. 150, p. 4-6. Thomas Telford.

Goldenhar, Linda M, Anthony D LaMontagne, Theodore Katz, Catherine Heaney et Paul

Landsbergis. 2001. « The intervention research process in occupational safety and

health: an overview from the National Occupational Research Agenda Intervention

Effectiveness Research team ». Journal of occupational and environmental medicine,

vol. 43, no 7, p. 616-622.

Grudin, Jonathan. 1994. « Computer-supported cooperative work: History and focus ».

Computer, vol. 27, no 5, p. 19-26.

Harmon, Kathleen MJ. 2003. « Conflicts between owner and contractors: proposed

intervention process ». Journal of Management in Engineering, vol. 19, no 3, p. 121-

125.

Hartmann, Timo, Martin Fischer et John Haymaker. 2009. « Implementing information

systems with project teams using ethnographic–action research ». Advanced

Engineering Informatics, vol. 23, no 1, p. 57-67.

Hjelseth, E. 2008. « Mixed approach for SMART learning of building SMART ». In eWork

and eBusiness in Architecture, Engineering and Construction. p. 531-538. Taylor &

Francis. < http://dx.doi.org/10.1201/9780203883327.ch59 >. Consulté le 2015/07/15.

Hjelseth, Eilif. 2010. « Exchange of Relevant Information in BIM Objects Defined by the Role-

and Life-Cycle Information Model ». Architectural Engineering and Design

Management, vol. 6, no 4, p. 279-287.

Isenberg, Petra, Niklas Elmqvist, Jean Scholtz, Daniel Cernea, Kwan-Liu Ma et Hans Hagen.

2011. « Collaborative visualization: definition, challenges, and research agenda ».

Information Visualization, vol. 10, no 4, p. 310-326.

Jefferies, Marcus, Graham Brewer, Steve Rowlinson, Yan Ki Fiona Cheung et Aaron Satchell.

2006. « Project alliances in the Australian construction industry: a case study of a water

treatment project ».

Johansen, Søren. 1988. « Statistical analysis of cointegration vectors ». Journal of economic

dynamics and control, vol. 12, no 2, p. 231-254.

88

Johanson, B., T. Winograd et A. Fox. 2003. « Interactive Workspaces ». Computer, vol. 36, no

4, p. 99-101.

Johanson, Brad, Armando Fox et Terry Winograd. 2002. « The Interactive Workspaces

Project: Experiences with Ubiquitous Computing Rooms [Version# 2, 4/11/02] ».

Koskela, Lauri. 2000. An exploration towards a production theory and its application to

construction. VTT Technical Research Centre of Finland.

Koskela, LJ, G Howell et William Lichtig. 2006. « Contracts and production ». In Proceedings

of CIB W92 Symposium on Sustainability and Value through Construction

Procurement. p. 332-339. The University of Salford.

Kvan, Thomas. 2000. « Collaborative design: what is it? ». Automation in Construction, vol.

9, no 4, p. 409-415.

Larsson, Nils. 2004. « The integrated design process ». International Initiative for a

Sustainable Bult Environment (iiSBE).

Lavallée, Audrey. 2011. « Performance de la conception intégrée et intégration des

technologies de l’information dans un contexte de travail multidisciplinaire en

construction ». École de technologie supérieure.

Li, Lewis WF, Frederick WB Li et Rynson WH Lau. 2006. « A trajectory-preserving

synchronization method for collaborative visualization ». Visualization and Computer

Graphics, IEEE Transactions on, vol. 12, no 5, p. 989-996.

Liston, Kathleen, Martin Fischer et John Kunz. 2000a. « Designing and evaluating

visualization techniques for construction planning ». In Proc. of the 8th International

Conference on Computing in Civil and Building Engineering (ICCCBE-VIII), Stanford

University, Stanford, CA. p. 1293-300.

Liston, Kathleen, Martin Fischer et John Kunz. 2000b. « Requirements and benefits of

interactive information workspaces in construction ». In 8th International Conference

on Computing in Civil and Building Engineering, August. p. 14-17.

Löhnert, Günter, Andreas Dalkowski et Werner Sutter. 2003. « Integrated Design Process: a

guideline for sustainable and solar-optimised building design ». Berlín: IEA

International Energy Agency.

Mattessich, Paul W, et Barbara R Monsey. 1992. Collaboration: what makes it work. A review

of research literature on factors influencing successful collaboration. ERIC.

89

Messner, John, Chimay Anumba, Craig Dubler, Shane Goodman, Colleen Kasprzak, Ralph

Kreider, Robert Leicht, Chitwan Saluja et Nevena Zikic. 2011. BIM PROJECT

EXECUTION PLANNING GUIDE VERSION 2.1. Coll. « Computer Integrated

Construction Research Group, »: Pennsylvania State University.

Veuillez sélectionner un type de document autre que « Generic » afin de faire afficher la

référence bibliographique.

Mills, Kevin L. 2003. « Computer-supported cooperative work ». In ENCYCLOPEDIA OF

LIBRARY AND INFORMATION SCIENCES (2ND EDITION. Citeseer.

Nour, Mohamed. 2012. « BIM support for design change management and workflow approval

».

Paton, J. 2002. « Global collaboration needs better software ». In Proceedings of the Institution

of Civil Engineers-Civil Engineering. Vol. 150, p. 11-11. THOMAS TELFORD

SERVICES LTD THOMAS TELFORD HOUSE, 1 HERON QUAY, LONDON E14

4JD, ENGLAND.

Raje, Rajeev R, Michael Boyles et Shiaofen Fang. 1998. « CEV: collaborative environment

for visualization using Java RMI ». Concurrency - Practice and Experience, vol. 10,

no 11-13, p. 1079-1085.

Redmond, Alan. 2012. « Designing a framework for exchanging partial sets of bim information

on a cloud-based service ». Dublin Institute of Technology, 227 p.

Rivard, Hugues. 2000. « A SURVEY ON THE IMPACT OF INFORMATION

TECHNOLOGY ON THE CANADIAN ARCHITECTURE, ENGINEERING AND

CONSTRUCTION INDUSTRY ». ITcon, vol. 5, p. 38-56.

Rossi, Rebecca M, Dan Brown, Borinara Park et Richard Boser. 2009. « The Integrated Design

Process on Paper and In Practice: A Case Study ». In Proceeding of the ASC Region III

Conference, Downers Grove, Illinois. p. 25-32.

Rosson, Mary Beth, et John Millar Carroll. 2002. Usability engineering: scenario-based

development of human-computer interaction. Morgan Kaufmann.

Rowlinson, Steve, Fiona Y Cheung, Roland Simons et Alannah Rafferty. 2006. « Alliancing

in Australia—No-litigation contracts: A tautology? ». Journal of Professional Issues in

Engineering Education and Practice, vol. 132, no 1, p. 77-81.

Rush, Richard. 1986. The Building systems integration handbook. Boston; London:

Butterworth-Heineman.

90

Safin, Stéphane. 2011. « Processus d'externalisation graphique dans les activités cognitives

complexes : le cas de l’esquisse numérique en conception architecturale individuelle et

collective ». Thèse de doctorat. Université de Liège, Liège, Belgique, 317 p.

Veuillez sélectionner un type de document autre que « Generic » afin de faire afficher la

référence bibliographique.

Schroepfer, T. 2006. « Global design practice: IT-based collaboration in AEC-projects ». In

1st International Conference on Digital Architecture and Construction, DIGITAL

ARCHITECTURE 2006, DARC06, September 19, 2006 - September 21, 2006. (Seoul,

Korea, Republic of) Vol. 90, p. 69-76. Coll. « WIT Transactions on the Built

Environment »: WITPress. < http://dx.doi.org/10.2495/DARC060081 >.

Shea, Gregory P, et Richard A Guzzo. 1987. « Group effectiveness-What really matters ».

Sloan Management Review, vol. 28, no 3, p. 25-31.

Staub, Sheryl, Martin Fischer et Melody Spradlin. 1998. Industrial case study of electronic

design, cost and schedule integration. Working Paper.

Stewart, Jason, Benjamin B Bederson et Allison Druin. 1999. « Single display groupware: a

model for co-present collaboration ». In Proceedings of the SIGCHI conference on

Human Factors in Computing Systems. p. 286-293. ACM.

Streitz, Norbert A, Jörg Geißler et Torsten Holmer. 1998. « Roomware for cooperative

buildings: Integrated design of architectural spaces and information spaces ». In

Cooperative Buildings: Integrating Information, Organization, and Architecture. p. 4-

21. Springer.

Streitz, Norbert A, Peter Tandler, Christian Müller-Tomfelde et Shin’ichi Konomi. 2001. «

Roomware: Towards the Next Generation of Human-Computer: Interaction based on

an Integrated Design of Real and Virtual Worlds ». Human-Computer Interaction in

the New Millenium, Addison Wesley, p. 551-576.

Suchman, Lucy A. 1987. Plans and situated actions: the problem of human-machine

communication. Cambridge university press.

Thomassen, Mats. 2011. « BIM & Collaboration in the AEC Industry ». Construction

Management, Master's (MSc) Thesis (Released 31 August 2011, p. 120, in:

http://projekter. aau.

dk/projekter/files/55376698/BIM_Collaboration_in_the_AEC_Industry_by_Mats_Th

omassen. pdf.

Tory, Melanie, et Sheryl Staub-French. 2008. « Qualitative analysis of visualization: A

building design field study ». In Proceedings of the 2008 Workshop on BEyond time

and errors: novel evaLuation methods for Information Visualization. p. 7. ACM.

91

Tory, Melanie, Sheryl Staub-French, Barry A Po et Fuqu Wu. 2008. « Physical and digital

artifact-mediated coordination in building design ». Computer Supported Cooperative

Work (CSCW), vol. 17, no 4, p. 311-351.

Vera, Alonso H., Thomas Kvan, Robert L. West et Simon Lai. 1998. « Expertise, collaboration

and bandwidth ». In Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in

Computing Systems. (Los Angeles, California, USA), p. 503-510. 274712: ACM

Press/Addison-Wesley Publishing Co. <

http://delivery.acm.org/10.1145/280000/274712/p503-

vera.pdf?ip=132.205.236.28&id=274712&acc=ACTIVE%20SERVICE&key=FD006

7F557510FFB%2EB3808E783D2F97DD%2E4D4702B0C3E38B35%2E4D4702B0

C3E38B35&CFID=665745291&CFTOKEN=99933753&__acm__=1429476195_1b

0e65db8190a8fe23b40b9def9b173f >.

Winch, Graham M. 2010. Managing construction projects. John Wiley & Sons.

Wolfe, Joanna. 2002. « Annotation technologies: A software and research review ». Computers

and Composition, vol. 19, no 4, p. 471-497.

Zacklad, Manuel, Myriam Lewkowicz, Jean-François Boujut, Françoise Darses et Françoise

Détienne. 2003. « Formes et gestion des annotations numériques collectives en

ingénierie collaborative ». Dieng, R., éditeur: IC, vol. 2003, p. 207-224.

Zimmerman, Alex. 2006. Guide sur le processus de conception intégré. Société canadienne

d'hypothèques et de logement.