Hamza OUMEZIANE - Laboratoire Génie Industriel - Ecole Centrale ...

Ecole Doctorale en Sciences de l’Ingénieur de l’ECPFormation doctorale en Génie IndustrielUne approche systémique pour une ingénierie de bâtimentintégrée : contribution a l’interopérabilité des acteurs dubâtiment en conception avancéepar Hamza OumezianeRésumé de thèseDoctorat de Génie IndustrielLaboratoire Génie Industriel - Ecole Centrale ParisEcole Centrale de LilleEcole Centrale de LyonN°14 - Juillet 2005

Hamza Oumeziane est né à Alger le 07/12/1978, il est diplômé de l’écolepolytechnique d’architecture et d’urbanisme d’Alger (EPAU). Il a obtenu son DEAen modélisation et conception des processus assistés par ordinateur à l’USPIM deMarseille. De 2002 à 2005 il a effectué une thèse de doctorat à l’Ecole Centrale deParis au Laboratoire de Génie Industriel.Thèse soutenue le 5 juillet 2005 à l’Ecole Centrale ParisDevant le jury composé de :Directeurs de thèse :Jean-Claude BocquetPhilippe DeshayesProfesseur à l'École Centrale ParisProfesseur à l'École Centrale LilleJury:Daniel Brun PicardHuges WilquinJean-Jacques TerrinHafid RakemProfesseur à l’ENSAM d’Aix En ProvenceProfesseur à la Faculté Polytechnique de MonsProfesseur à l’école d’architecture de VersaillesArchitecte Manager, Ateliers Jean NouvelLe mémoire de thèse et les publications sont disponibles auprès de :Anne PREVOTLaboratoire Génie IndustrielEcole Centrale ParisGrande Voie des Vignes92295 Châtenay Malabry CedexTél : 01 41 13 13 88 – E-mail : anne.prevot@lgi.ecp.fr

RESUMELe secteur de l’Architecture Et de la Construction (AEC) fait intervenir de nombreux métiers et domaines deconnaissance dans la conception des bâtiments. Chacun de ces métiers a évolué de manière indépendante,avec sa terminologie, sa technologie et ses moyens spécifiques de communiquer et d’échanger l’information.Cette fragmentation souvent source de richesse et de diversité cause néanmoins des problèmes de pertesd’information et des difficultés de communication entre les acteurs en phase de conception avancée. Lepassage d’un tel cadre de travail linéaire et fragmenté à un cadre de travail coopératif est de nos jours unenécessité.Notre objectif est de ramener les acteurs du cycle de vie du bâtiment autour d’un modèle de processus deconception commun et partagé. Chaque intervenant pourra être représenté par rapport au point de vue qu’ilporte sur le bâtiment (chaque acteur a un point de vue spécifique à sa filière métier). Les modèles existantsdestinés à cet effet représentent le bâtiment comme un ensemble d’objets évoluant dans un processus deconception. Il s’agit d’une représentation réductrice de la réalité de la conception du bâtiment qui est beaucoupplus complexe.Aller au-delà du fractionnement dans le processus de conception de bâtiments signifie aller au-delà desapproches de modélisation traditionnelles et des représentations classiques du cycle de vie du bâtiment. Laprésente thèse propose une nouvelle approche de modélisation considérant le produit bâtiment par rapport auxpoints de vue des acteurs de sa conception. Cette approche permet de générer des modèles conceptuelscommuns et partageables, sans pour autant contraindre les acteurs dans leurs démarches personnelles. Lemodèle du bâtiment proposé dans cette thèse se construit selon une approche systémique en perspectived’ingénierie concourante et se formalise en UML pour une implémentation en outil informatique adapté.Mots clefs : ingénierie du bâtiment, interopérabilité d’acteurs, modélisation conceptuelle,approche systémique, environnement UML.ABSTRACTConstruction sector utilizes many disciplines, knowledge and know-how in design and manufacturing process.Each one evolved independently, with its own terminologies, suitable technologies, and specific means toexpress and communicate information. This fragmentation, often source of richness and diversity, causesmany problems of information losses and communication difficulties between actors; these problems also existwithin the same trade. It is clear that bringing this state of work to a collaborative method in building design andmanufacturing, pass obligatory by setting up a tool of interoperability among actors from different trades anddifferent stage in the building life cycle.Our objective is to bring closer these actors in work around a common building design process where eachactor can have his own specific point of view well represented. This fact shows well that it exists a real problemof definition of the building design process (each actor has a specific point of view not necessary the same withthe other actors).Going beyond the actual fractionation in the building design process, means for us, dropping traditional designapproaches, based on classic representations of the building life cycle and classic exchange rules betweenactors. This thesis proposes to set in a new modelling approach representing the building product according tothe different actor’s point of view, and evolving in a dynamic collaborative work environment. This conceptualmodel brings closer the actors to a common and shared view of the building, without intervening in the eachone’s specific methods. It adopts a systemic approach as informal modelling method, and UML language asformal representation well adapted to data processing implementation. In this final form, the model gives thepossibility of a software tools development towards interoperability and standardized exchange.Key words: building engineering, actor’s interoperability, conceptual modelling, systemicapproach, UML environment.

L’Ecole Doctorale de l’Ecole Centrale ParisPluridisciplinaire, l’Ecole Doctorale en Sciences pour l’Ingénieur de l’ECP permet aux doctorantsd’effectuer un travail de recherche dans l’une des disciplines des sciences pour l’ingénieur et dessciences pour l’entreprise, ce qui, pour bon nombre d’entre eux complète utilement leur formation debase.Elle permet par ailleurs de concrétiser des liens entre les laboratoires et de mutualiser les moyensmatériels et humains.Le Laboratoire Génie IndustrielLe Laboratoire Génie Industriel (LGI) de l'École Centrale Paris élabore des méthodes d'aide à ladécision en conception et optimisation de produits, services et systèmes industriels et logistiques.Il s'organise autour de trois thèmes génériques :• Thème 1 : Conception de produits, de systèmes et de servicesoAxe 1.1 - Ingénierie projetoAxe 1.2 - Instrumentation et méthodologies de préconception• Thème 2 : Management des connaissances et des savoir-faireoAxe 2.1 – Echange et capitalisation d’informations, processus de décisionoAxe 2.2 - Apprentissage collectif, gestion des compétences et innovation• Thème 3 : Optimisation des systèmes industriels et logistiquesoAxe 3.1 - Conception et pilotage de systèmes de production et de chaînes logistiquesoAxe 3.2 - Conception et exploitation de systèmes sûrsoAxe 3.3 - Pilotage de la performance et du progrès continu des entreprisesL'activité de recherche du Laboratoire s'applique aux méthodes d'organisation, de gestion etd'exécution de la conception, de la production et de la distribution des produits manufacturés et,d'une manière plus générale, à l'ensemble des objets, activités et processus de leur cycle de vie.Elle a pour finalité de fournir aux entreprises manufacturières de distribution et de transport, lesméthodes nécessaires à l'amélioration de leur compétitivité en termes de performances (qualité,coût, délai).Centrale Génie IndustrielDepuis 2000, les quatre Ecole Centrale ont signé un accord cadre ayant pour objectif de fédérer lesactions de formation et de recherche en Génie Industriel. Cette fédération Centrale Génie Industriel setraduit dans le domaine de la recherche par un DEA en Génie des Systèmes Industriels co-habilitéEcole Centrale Paris, Ecole Centrale de Lille, Ecole Centrale de Lyon, par l’inscription d’étudiants enthèse à l’Ecole Doctorale de l’ECP et par un nombre important de co-encadrements de thèses.