Un modèle de simulation de construction pour surmonter les contraintes imposées dans le cadre d’un projet de terrassement complexe

Un modèle de simulation de construction pour surmonter les contraintes imposées dans le cadre d’un projet de terrassement complexe

Présentation :

Consolidated Contractors Company (CCC) est la plus grande entreprise de construction au Moyen-Orient et se classe à la 18e place au rang mondial. CCC dispose de bureaux et de projets dans plus de 40 pays et emploie plus de 130 000 personnes. Son portefeuille comprend des sites pétroliers et gaziers, des raffineries et des installations pétrochimiques, des pipelines, des centrales électriques et des usines de désalinisation, des industries légères, des stations d’épuration, des aéroports et des ports, des travaux de génie civil lourds, des barrages, des systèmes de réservoir et de distribution, des réseaux routiers et des gratte-ciels.

CCT International (CCT) est le principal prestataire technologique de CCC depuis 1998. CCT développe et commercialise également des solutions pour le secteur de la construction et dispose de clients dans le monde entier. Les produits CCT comprennent des environnements de contrôle de projet / BIM 3D, des solutions de gestion de contenu et de documents, des systèmes mobiles de gestion de construction, des systèmes de gestion d’actifs et de flottes, des systèmes QA/QC, ainsi que des outils d’optimisation et de simulation du processus de construction. CCT a des bureaux à Beyrouth, Dubaï, Le Caire, Athènes et Chypre et emploie plus de 65 ingénieurs, développeurs et experts du secteur.

Problème :

Juste après la signature du contrat du projet de préparation de site (un terrassement d’un volume d’environ quatre millions de mètres cube), le client et les autorités locales ont imposé de nouvelles contraintes, plus restrictives, à l’opération. Celles-ci incluaient les points suivants :

Modèle de simulation de construction

Résultats du modèle d’itinéraire de camions montrant la visualisation
de l’itinéraire et les vitesses moyennes

Ces nouvelles contraintes avaient pour principale conséquence d'impacter sérieusement le calendrier du projet et donc, son coût total. Le nombre et la complexité de ces contraintes ont fait qu’il était assez difficile d’évaluer manuellement leur impact sur le délai d’achèvement du projet et les exigences en matière d’équipement. En raison de cette complexité supplémentaire, il a été demandé à l’équipe de simulation d’apporter son aide, afin de quantifier l’impact de ces nouvelles contraintes et de justifier la demande de prolongation du délai par CCC.

Solution :

CCC disposait déjà d’un simulateur de terrassement basé sur AnyLogic, qui était utilisé pour prévoir les exigences en matière de délais et d’équipement des opérations de terrassement. L’utilisation de ce simulateur nécessite d’entrer plusieurs paramètres, notamment la vitesse moyenne présumée à laquelle les camions vont rouler sur leurs itinéraires. Avec le nouvel itinéraire imposé aux camions pour ce projet, il était très complexe d’estimer manuellement la vitesse moyenne à laquelle les camions allaient rouler.

Ainsi, un modèle de simulation a été développé dans AnyLogic, afin de reproduire la circulation des camions, chargés et à vide, sur les segments de l’itinéraire. Dans ce modèle de simulation de construction, chaque segment de l’itinéraire était modélisé avec une répartition stochastique du temps total nécessaire pour parcourir le segment. Puis les camions ont effectué 10 000 fois le trajet aller-retour dans le simulateur afin de parvenir à une vitesse moyenne pour chaque itinéraire et combinaison chargé / à vide. AnyLogic a été sélectionné précisément parce qu’il permet à CCT de :

Les vitesses moyennes déduites par le simulateur d’itinéraire de camion ont ensuite été intégrées dans le modèle de simulation de travaux de terrassement, en même temps que le reste des nouvelles contraintes. Celles-ci comprenaient :

Conclusions :

Les conclusions du processus en deux étapes, consistant à utiliser le simulateur d’itinéraire de camions pour schématiser l’itinéraire, puis à rentrer les données obtenues dans le simulateur de terrassement, ont permis à CCT de quantifier très rapidement l’impact de ces nouvelles contraintes, plus restrictives, et de développer des scénarios d’atténuation, afin d’appuyer sa demande de prolongation du délai.

En s’appuyant sur les résultats du modèle de simulation de construction, le client a convenu d’augmenter la durée totale des opérations de terrassement de 50 % par rapport à l’échéancier d’origine et à autoriser deux postes par jour. Cela a permis de faire économiser au projet un coût total supplémentaire estimé à 18 % de la valeur totale du contrat d’origine.

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