BIM-driven computational design for robotic manufacturing in construction: a design-to-manufacturing approach

Résumé

À mesure que la numérisation de l’industrie de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction s’accélère, les technologies numériques et leur relation avec la conception et la construction atteignent un nouveau degré de complexité. L’intégration des données devient la quête des outils numériques ad hoc, et l'automatisation des flux de travail prend de l'ampleur. Ces évolutions globales contraignent l’environnement bâti à instaurer de profonds changements dans la façon dont les projets de constructions sont conçus et produits. Dans ce contexte, la modélisation des données du bâtiment (Building Information Modeling - BIM) a gagné du terrain dans les pratiques de conception grâce à sa capacité à englober les flux de travail de construction dans un environnement numérique. Parallèlement, l’intérêt pour la fabrication robotisée (Robotic Manufacturing - RM) pour la production industrialisée a considérablement augmenté grâce aux possibilités qu’elle offre en matière d’amélioration de la productivité. Cependant, l’utilisation conjointe de BIM et RM pour la construction n’a pas encore été assez étudiée dans la littérature scientifique. De plus, chacun de ces deux systèmes est caractérisé par ses logiciels et ses formats de fichiers propriétaires, ce qui implique un manque d’interopérabilité technologique entre la dyade BIM-RM. La présente thèse par articles aborde l’opérationnalisation de la robotique dans la construction. Plus précisément, elle porte sur l’intégration technologique des outils BIM et RM pour rendre opérationnelle les robots industriels dans la construction. La revue de la littérature a d’abord révélé qu’une telle intégration est réalisable grâce aux outils de conception computationnels (Computational Design - CD). Elle a également révélé que la construction hors-site (Off-Site Construction - OSC) et un système approprié pour cette intégration technologique. Ces résultats ont été étudiés par la méthodologie de recherche en sciences du design (Design Science Research - DSR), qui a démontré l’interopérabilité technologique de la triade BIMCD-RM dans les systèmes OSC. Cette convergence technologique a donné naissance au cadre de la conception à la fabrication (Design-to-Manufacturing - DtM), qui a été validé par un groupe de 16 évaluateurs.

Date	16 août 2022
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Ivanka Iordanova (Directeur(-trice)) & Claudiane Ouellet-Plamondon (Codirecteur(-trice))