Ramener la construction d’une maison à l’intérieur – The Globe and Mail

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Des ouvriers construisent une structure modulaire à l’intérieur de l’usine Advanced Building Innovation Co., à l’extérieur d’Ottawa, qui fait partie du groupe d’entreprises Caivan.Jaïrus Leeson/Jaïrus Leeson

Selon certains défenseurs de l’accessibilité au logement, la solution à la flambée des coûts de construction impliquera des bâtiments assemblés à partir de modules préassemblés de la taille d’une pièce qui seront mis en place par treuil puis assemblés comme des blocs de construction.

Mais le constructeur d’habitations d’Ottawa Frank Cairo, cofondateur et PDG du groupe Caivan, a une autre analogie qu’il cherche à concrétiser dans une nouvelle usine d’assemblage de 100 000 pieds carrés que l’entreprise a construite à l’extérieur de la ville : « Ce que nous voulons « La fabrication », dit-il, « est en fait conçue pour être installée de la même manière que vous installeriez une armoire IKEA : des agencements simples, les choses sont bien étiquetées et lorsqu’elles arrivent sur place, vous n’avez pas besoin d’avoir tout un meuble. beaucoup d’expérience.

L’usine récemment ouverte, une filiale de Caivan appelée Advanced Building Innovation Company (AIBC), utilise environ deux douzaines de types de logiciels, notamment des systèmes d’intelligence artificielle, ainsi que de la robotique, des outils d’optimisation des processus et des contrôles d’inventaire juste à temps pour produire les composants. pour quatre à six maisons personnalisées chaque jour.

« Nous exploitons les algorithmes et la technologie de conception générative pour permettre des systèmes de fabrication adaptatifs et dynamiques », explique-t-il, expliquant que la plate-forme logicielle de l’entreprise traduit les plans d’étage en deux dimensions en conceptions tridimensionnelles spécifiques au site, dont les composants sont ensuite fabriqué avec précision puis expédié sur le chantier.

Le logiciel basé sur le cloud déclenche automatiquement les commandes de matières premières, planifie les échanges et minimise les déchets. Le gain de temps entre la construction conventionnelle et l’assemblage en usine par l’entreprise est d’environ trois mois pour une maison typique, affirme M. Cairo, copropriétaire de l’entreprise avec son partenaire Troy van Haastrecht. « Ces trois mois d’économie ne sont pas uniquement dus à ce qui se passe dans l’usine. C’est cette approche globale d’un écosystème autonome qui permet de réaliser ces économies.

Caivan fait partie d’un nombre croissant de constructeurs d’habitations qui ont décidé de faire quelque chose d’audacieux dans un secteur – la construction – connu pour ses niveaux de productivité stagnants, qui ont contribué à alimenter la hausse des prix de l’immobilier.

Les constructeurs traditionnels doivent organiser des vagues de sous-traitants, contourner les interruptions dues aux intempéries et gérer les problèmes liés au chantier, tels que les retards de circulation.

Pourtant, un nombre croissant de promoteurs résidentiels ou multifamiliaux cherchent à recourir au montage hors site pour accélérer le processus de construction. Les fournisseurs de composants préfabriqués, à leur tour, investissent de plus en plus dans le type de technologies d’automatisation de pointe qui ont révolutionné la fabrication il y a une génération. «Ils nous permettent d’évoluer (et) ils nous permettent de construire plus rapidement», explique M. Cairo, dont l’entreprise cherche à s’étendre dans la région du Grand Toronto. « L’objectif est toujours de construire une maison plus rapide, plus abordable et plus performante. »

Certaines technologies de construction sont bien établies, des « scies intelligentes » aux logiciels de « modélisation des informations du bâtiment » de géants de la technologie tels qu’AutoDesk, qui transforment les dessins conceptuels en plans de construction très détaillés.

Mais à mesure que l’intérêt pour le secteur des modules/préfabriqués a augmenté en raison de la pénurie de logements, d’autres technologies, telles que l’informatique en nuage, l’IA et les chaînes d’assemblage de haute technologie, ont été intégrées aux efforts visant à faire entrer le secteur de la construction dans le 21e siècle.

Brandon Searle, directeur de l’innovation au Centre de recherche en construction hors site de l’Université du Nouveau-Brunswick, dit que ce qu’il entend constamment de la part des entreprises du secteur, c’est qu’elles veulent augmenter leur production pour répondre à la demande croissante tout en faisant face aux pénuries de main-d’œuvre qualifiée qui s’étendre à toute l’industrie. « Ils cherchent tous à mettre en œuvre des technologies automatisées. »

Ci-joint, un échantillon des technologies qui contribuent à transformer le secteur.

Lignes d’assemblage de haute technologie

Dans certaines régions d’Europe, l’automatisation de la fabrication d’éléments de construction est répandue et acceptée. « Les pays nordiques font cela depuis des années et environ 80 pour cent des maisons construites (là-bas) le sont dans des usines », explique Brandon Ionata, directeur principal de StrucSoft-Graitec, une entreprise de logiciels de construction de Dorval, au Québec. « Il faut vraiment renverser les chiffres lorsqu’on parle du Canada et de l’Amérique du Nord. »

Deux entreprises européennes dominent le marché mondial des chaînes d’assemblage de haute technologie ; Weinmann, une entreprise allemande qui fabrique des équipements et des logiciels pour la construction en bois, et Randek, une entreprise suédoise qui fabrique des chaînes d’assemblage utilisant la robotique pour construire des systèmes de plancher, des panneaux muraux, des fermes et d’autres composants. D’autres utilisent l’impression 3D pour des éléments tels que les façades.

M. Searle affirme que l’entreprise de construction modulaire d’Edmonton, ACQBuilt, a investi dans la technologie de Weinmann dans le but d’accroître sa productivité. « Ils ont construit toute leur technologie numérique autour de cette ligne. »

L’une des entreprises les plus surveillées dans ce domaine est TopHat, une entreprise soutenue par Goldman Sachs qui construit des modules dits « volumétriques » (c’est-à-dire des pièces) dans une usine du Derbyshire, en Angleterre.

« Nous voyons de nombreuses entreprises explorer des alternatives », déclare M. Ionata. «Il se peut qu’ils construisent eux-mêmes des machines ou qu’ils embauchent d’autres entreprises ayant de l’expérience dans le développement de la robotique pour construire des machines pour eux. Mais en réalité, le chemin le plus simple à l’heure actuelle est évidemment d’acheter des machines existantes.

Logiciel basé sur le cloud

Bien que le processus de conception soit piloté par logiciel depuis de nombreuses années et qu’il soit de plus en plus sophistiqué, l’un des goulots d’étranglement consiste à garantir que les dessins d’exécution à jour et très détaillés soient facilement accessibles aux équipes de construction et aux corps de métier qualifiés.

L’informatique en nuage est la norme dans de nombreux secteurs, explique M. Ionata, mais elle reste une nouveauté dans le secteur de la construction. « C’est vraiment sur ce point que l’on concentre actuellement l’essentiel du développement, tout simplement parce que (le cloud computing) favorise la clarté et une meilleure surveillance. »

Avec des appareils portables spécialisés ou des tablettes plus conventionnelles équipées d’une connexion Wi-Fi haut débit, les équipes travaillant sur le chantier peuvent accéder immédiatement et en temps réel à des informations très détaillées sur le projet basées sur le cloud. «Tous les propriétaires de ce projet de construction, depuis les propriétaires du site jusqu’à l’entrepreneur général, sont tous sur la même longueur d’onde et disposent d’informations à jour sur l’état actuel de chaque aspect du projet à chaque étape», dit-il. « Cela devient un outil très puissant pour nous aider à optimiser et à construire plus rapidement et mieux. Mais le secteur de la construction dans son ensemble est très lent à évoluer. Vous savez, c’est la mentalité suivante : « si ce n’est pas cassé, ne le répare pas ».

Intelligence artificielle

Selon M. Cairo, l’AIBC a embauché des ingénieurs logiciels pour développer un logiciel exclusif basé sur l’IA qui vise à optimiser la manière dont les matériaux entrent dans l’usine, puis à organiser l’assemblage afin de minimiser les goulots d’étranglement et de garantir que les composants d’une maison achevée peuvent être expédiés dans le bon ordre au bon moment. Il ajoute que les logiciels de l’entreprise s’appuient également sur des algorithmes qui permettront de minimiser la consommation d’énergie et le gaspillage, tant dans l’usine que dans la maison en construction.

M. Searle, de l’UNB, ajoute que les constructeurs qui cherchent à trouver de meilleures façons de gérer les risques tentent de construire ce qu’il décrit comme des modèles 4D, qui suivent l’évolution d’un projet tout au long du processus de construction. « Certaines de ces organisations commencent à envisager d’utiliser l’IA pour automatiser ces processus. »

Vérification de la réalité

Bien que peut-être nouveau dans le secteur de la construction, le cycle de battage médiatique du secteur technologique est bien connu, et les entreprises plus expérimentées dans la construction modulaire automatisée ont quelques leçons à partager. L’architecte Daniel Ling, directeur de Montgomery Sisam, a participé à neuf projets de logements modulaires abordables financés par la Rapid Housing Initiative. Ils s’étendent de trois à six étages et comprennent des éléments tels que les normes d’efficacité énergétique du bois d’ingénierie et des maisons passives.

Ce que son entreprise a appris, c’est que la conception entièrement modulaire – qui consiste essentiellement à assembler des pièces entièrement assemblées et construites hors site – a des limites et est beaucoup plus délicate à assembler qu’on ne le pensait initialement. Avec les projets les plus récents, dit M. Ling, son entreprise utilise désormais davantage d’éléments préfabriqués, tels que des panneaux muraux personnalisés construits en usine, puis assemblés sur place.

Mais, ajoute-t-il, l’ensemble du domaine des composants de construction préfabriqués continue d’attirer des investissements dans l’innovation et la technologie, ce qui est encourageant, compte tenu de l’importance de réduire une partie des coûts de construction et de faire face aux pénuries de main-d’œuvre. « Je pense que la préfabrication va vraiment progresser rapidement au cours des prochaines années. »

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