Optimization of integrated construction supply chain and BIM-based logistics planning

Résumé

L’amélioration des performances des activités logistiques est une raison importante pour appliquer le concept de gestion de la chaîne d’approvisionnement dans le secteur de la construction. Sur la base de la revue systématique de la littérature, nous trouvons les décisions clés, qui sont actuellement axées sur la logistique de la construction et la gestion de la chaîne d’approvisionnement. Ces décisions sont identifiées pour les trois principales étapes d'un projet de chaîne d'approvisionnement de construction: la planification et la conception, les achats et la réalisation de la construction. Dans le cadre de cette thèse, nous nous concentrons sur l'amélioration de la logistique pour les projets de construction; ainsi, les décisions relatives à la logistique de construction sont prises en compte pour modéliser et optimizer les opérations de la chaîne d'approvisionnement de la construction. Afin de gagner en efficacité dans la logistique de la construction, les quatre décisions sont couramment prises: transport, achat et stockage de matériel, aménagement du site et manutention. Dans cette thèse, les problèmes liés au transport et à l’achat et au stockage des matériaux sont pris en compte pour modéliser et optimizer le réseau intégré de la chaîne logistique de la construction avec un partenariat logistique tiers, ce qui minimize les coûts totaux de la chaîne logistique, y compris les coûts de transport, les coûts d’achat des matériaux, et coût de stockage du matériel. Parallèlement, la planification de l'aménagement du site et la manutention des matériaux sont considérées simultanément pour générer une agencement efficace des installations temporaires sur le site de construction, qui vise à minimizer les coûts de manutention et à maximizer le score de contiguïté entre les installations. Sur la base des priorités actuelles de prise de décision en matière de logistique de construction et de gestion de la chaîne d’approvisionnement, nous avons constaté que le développement de l’intégration de la chaîne d’approvisionnement dans le secteur de la construction a été limité et plus lent que celui des autres secteurs industriels. Ainsi, nous recommandons l'intégration de la chaîne d'approvisionnement comme facteur clé pour l'efficacité de la logistique de construction. Outre l'intégration des acteurs de la chaîne d'approvisionnement concernés, il est également important de tirer parti du rôle central du responsable de la chaîne d'approvisionnement agissant en tant que coordinateur des activités de logistique de la construction. Dans cette thèse, le partenariat logistique tiers est proposé pour réaliser l'intégration de la chaîne d'approvisionnement dans le réseau logistique de la construction. L'intégration des acteurs concernés est également importante pour les opérations de construction. Une plateforme basée sur la modélisation des informations du bâtiment (BIM) est suggérée pour faciliter la collaboration des acteurs de la construction dans l'exécution de la logistique. Le partenariat logistique avec une tierce partie peut être utilisé comme un outil stratégique pour améliorer la logistique de chantier car il soutient les opérations de la chaîne d'approvisionnement de la construction en intégrant les acteurs concernés. Récemment, le recours à un prestataire logistique tiers a été considéré comme une opportunité pour le secteur de la construction, où de nombreux problèmes de gestion logistique se posent. Cette thèse présente un modèle d’optimization pour les opérations de chaîne d’approvisionnement de la construction avec le partenariat logistique tiers, qui met en avant le rôle de prestataire logistique tiers en tant que coordinateur logistique. Le modèle proposé vise à créer le plan logistique optimal pour l’achat, le transport et le stockage du matériel. Le modèle a des contributions distinctives puisqu'il prend en charge la détermination des stratégies opérationnelles pour des tâches communes dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement de la construction: sélection du fournisseur, détermination de la quantité commandée et prise en compte de l'efficacité d'utilisation de la logistique tierce en tenant compte des types de matériaux et des incertitudes , offre et la demande. Le modèle est particulièrement utile pour que le propriétaire de la construction et l’entreprise générale prennent en compte l’achat de matériaux auprès de fournisseurs distants qui exigent des montants d’achat élevés pour offrir des prix bas et des coûts de transport. En utilisant l'exemple de cas numérique, nous trouvons que le modèle proposé donne de meilleurs résultats en termes de coût total de la chaîne d'approvisionnement par rapport au modèle de chaîne d'approvisionnement de la construction sans logistique tierce. Cela signifie que le modèle d'optimization des opérations de la chaîne d'approvisionnement de la construction intégrée avec un partenariat logistique tiers peut être utilisé pour améliorer les performances de la logistique de la construction et répondre aux exigences pratiques des problèmes actuels dans l'industrie de la construction. Cette thèse porte également sur le développement d'un cadre de présentation de site hybride, qui combine les deux approches bien connues - planification mathématique et planification systématique - pour générer la procédure étape par étape de la planification de présentation du site. La planification de l'aménagement du site nécessite l'expertise des acteurs pertinents pour l'évaluation des relations entre les établissements ou la sélection des meilleures solutions. Parallèlement, des techniques mathématiques sont nécessaires pour optimizer les objectifs de production lors de la planification de l'aménagement du site. Par conséquent, il est suggéré que les techniques basées sur la connaissance soient intégrées aux techniques mathématiques pour traiter les problèmes d’aménagement du site. Il est également important de veiller à la correction et à la mise à jour des données pour la planification de l'aménagement du site. Il est suggéré d'utiliser des technologies avancées, en particulier la plate-forme BIM, pour faciliter la fourniture de données et l'automatisation du processus de mise en page systématique du site. Par conséquent, cette thèse propose un cadre intégrant systématiquement des données qualitatives et quantitatives pour la planification dynamique de la disposition des sites à l’aide de la plateforme BIM pour cloud et des règles basées sur la connaissance. Le cadre proposé tire parti de la technologie BIM émergente pour soutenir la collecte et le partage de données quantitatives. De plus, les données qualitatives sont générées sur l’expertise des gestionnaires grâce à des règles basées sur la connaissance. Toutes les données utilisées pour les paramètres dans le modèle d’agencement de site sont collectées et traitées selon une procédure systématique, au lieu d’être prédéterminées comme dans de nombreuses études précédentes. Les validations montrent que le cadre proposé donne de meilleurs résultats à la fois en termes de réduction des coûts et d’amélioration de la contiguïté. Cela implique que l'approche hybride intégrant les méthodes mathématiques et systématiques de mise en page de site puisse être utilisée pour créer des plans de mise en page de site productifs.

Date	5 mars 2020
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Amin Chaabane (Directeur(-trice)) & Thien-My Dao (Codirecteur(-trice))