L'innovation, une clé pour relever les nouveaux défis

Numérisation, automatisation, procédés et matériaux, planification du travail… l’innovation prend des formes multiples dans les entreprises du bâtiment. En plus d’être une source de rentabilité en améliorant l’équation économique des projets, elle est aussi un levier essentiel pour relever les défis de la transition énergétique et environnementale.
12:2408/09/2023
Rédigé par FFB Nationale
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Bâtimétiers Numéro 72 | septembre 2023

Si l’on s’en tient à la définition de l’Insee, « l’innovation désigne l’introduction sur le marché d’un produit ou d’un procédé nouveau ou significativement amélioré par rapport à ceux précédemment élaborés par l’unité légale ».

 

Dans le bâtiment, le sens est bien plus large et s’étend à de nombreux domaines, à commencer par la numérisation, un tronc commun qui impacte tous les compartiments de l’entreprise via la maquette numérique (BIM), un noyau dur sur lequel viennent se greffer de nombreuses fonctions de plus en plus digitalisées – achats, planification du chantier, méthodes, mise en œuvre… Multiforme, l’innovation se traduit aussi dans la mise en œuvre de nouveaux procédés constructifs et matériaux, et même dans l’organisation du travail grâce, par exemple, au Lean management. Et bientôt, l’intelligence artificielle, grâce à l’interprétation des data, bouleversera les métiers, dans l’organisation du chantier, la gestion des aléas, la sécurité, la maintenance préventive, la gestion des déchets et le réemploi…

 

L’innovation n’est pas une fin en soi, mais un levier essentiel pour relever les principaux défis de la transition énergétique et environnementale, en permettant de devenir plus sobre en énergie, plus vertueux en matériaux, plus performant dans le partage de données et d’expériences. En construction neuve comme en rénovation, des milliers de start-up travaillent aujourd’hui aux côtés des entreprises au développement des solutions de demain, un chantier dans lequel la FFB prend toute sa part, avec notamment sa commission Innovation et Transformation numérique, ses groupes projet Construction digitale et IA (intelligence artificielle), et leurs nombreuses équivalences dans les territoires.

 

Il faut s’emparer sans attendre de ces outils, qui sont déjà disponibles et opérationnels, pour améliorer le respect des délais et la qualité des ouvrages, tout en maîtrisant les coûts de construction.

 

Innover par la digitalisation

 

C’est pour rester en phase avec les autres acteurs de la construction que Jean Ramirez, dirigeant de Largier Technologie, une entreprise de plomberie, chauffage, électricité et maintenance implantée à Vals-les Bains (Ardèche) et qui emploie 160 salariés, a fait de l’innovation un véritable levier de transformation.

Les maîtres d’œuvre sont innovants au niveau des études, des consommations énergétiques prévisionnelles, des choix de matériaux, et dans leur capacité à faire évoluer le projet en phase construction.

Jean Ramirez, dirigeant de Largier Technologie à Val-les-Bains (Ardèche)

« Quant aux fournisseurs, ils lancent des technologies nouvelles pour la production, la régulation et la distribution des différentes énergies et des matériaux répondant aux nouvelles contraintes réglementaires, économiques, écologiques. L’innovation est d’abord pour moi un moyen de les suivre sur ce terrain et de répondre à leurs exigences. »

 

Pour y parvenir, le chef d’entreprise s’est lancé il y a dix ans dans la digitalisation d’un nombre croissant de processus : achat, vente, analyse, synthèse… L’exemple des achats est très parlant : c’en est fini du bon de commande papier qui devait revenir au service achat pour être saisi, validé, contrôlé… autant d’allers-retours laborieux avec un risque élevé d’erreurs de saisie !

Depuis que cette fonction a été numérisée, chacun dans l’entreprise a accès à un système partagé, dans lequel la commande est saisie une seule fois et suit un parcours automatisé jusqu’à la livraison et son règlement… ce qui génère automatiquement un contrôle des achats et une gestion analytique de chaque chantier. 

 

Depuis quatre ans, l’entreprise a aussi très fortement investi dans le BIM, pour être à niveau notamment avec ses clients du tertiaire, de la grande distribution et de l’industrie. Elle est même allée plus loin avec l’utilisation, sur le chantier, de casques de réalité augmentée.

 

« Il s’agit d’une innovation forte, primordiale pour les installations complexes, ajoute le chef d’entreprise, qui permet de visualiser virtuellement nos réseaux et nos matériels dans les locaux existants et donc de contrôler la conformité des réservations, des dimensionnements et de déduire le bon enchaînement des travaux. »

 

Chez Largier Technologie, l’innovation n’a apporté que des avantages – diminution du service administratif, gestion analytique permanente et partagée, qualité des ouvrages réalisés… –, le plus important étant peut-être une dynamique de changement et de progrès permanent qui prépare l’entreprise aux nouveaux défis à venir.

 

Automatiser les tâches sans valeur ajoutée

 

L’innovation permet aussi de confier à des outils numériques nouveaux la réalisation de tâches répétitives qui sont synonymes de temps perdu ou de non-valeur ajoutée.

 

« Pourquoi un ingénieur ou un technicien devrait-il passer des heures à calepiner des passerelles pour la réalisation de nos ouvrages, à définir le nombre et le positionnement des banches pour couler un voile ou à modéliser une structure pour connaître ses performances thermiques alors que ces tâches peuvent être automatisées ? », s’interroge Stéphane Loiseau, directeur technique du groupe GCC Construction, qui emploie 2.600 collaborateurs dans les métiers de la construction, de l’énergie et de la promotion immobilière.

 

En partant de la maquette numérique, l’entreprise est venue y agréger un ensemble d’outils qui simplifient son activité.

 Sur les trois domaines structure, méthodes et thermique, nous évaluons le temps gagné à 30 % pour le bureau d’études, non pour faire des économies, mais pour l’utiliser à des tâches à valeur ajoutée.

Stéphane Loiseau, directeur technique du groupe GCC Construction

« Sur les trois domaines structure, méthodes et thermique, nous évaluons le temps gagné à 30% pour le bureau d’études, non pour faire des économies, mais pour l’utiliser à des tâches à valeur ajoutée, comme l’analyse du modèle éléments finis, les descentes de charges, la planification et l’optimisation des projets pour gagner des marchés », ajoute le directeur technique. Depuis, la numérisation ne cesse de gagner du terrain : à la maquette 3D, l’entreprise a ajouté la 4D en intégrant le planning, et la 5D en y associant aussi les moyens. « Les courbes de main-d’œuvre, les besoins en matériels : on est capable de tout anticiper grâce à ces nouveaux outils, ajoute Stéphane Loiseau. Nos conducteurs de travaux filment le chantier avec une caméra GoPro sur le casque, deux fois par semaine, ce qui permet de comparer l’état d’avancement des travaux avec la maquette numérique et de mieux respecter les délais. »

 

Autres territoires innovants, GCC Construction travaille, en collaboration avec des start-up, à la mise au point d’un outil d’évaluation automatique du bilan carbone à partir de la maquette numérique, une autre tâche répétitive et chronophage, et à l’optimisation des structures béton, pour réduire les quantités de matériaux utilisées en s’inspirant du biomimétisme et aller dans le sens de la décarbonation.

 

La construction bas carbone, matière à innovation

 

Innover aujourd’hui, c’est aussi mettre en œuvre des nouveaux matériaux, qui présentent notamment un bilan carbone à la baisse. C’est ce qu’a fait l’entreprise CCE Constructions, une Scop qui emploie 200 salariés à Pleudihen-sur-Rance (Côtes-d’Armor), et opère sur les marchés de la construction de logements en béton, de la fabrication d’armatures métalliques et des services dédiés à la grue.

« Pour compléter nos savoir-faire et pouvoir répondre en macro-lots gros œuvre, charpente et couverture, nous avons racheté il y a un peu plus de dix ans l’entreprise CEB, spécialisée dans la charpente traditionnelle en bois, explique son directeur général délégué Renan Vignon. Le développement rapide de cette activité – de 10 à 40 salariés en deux ans – nous a amenés à construire un nouvel atelier à La Mézière, au nord de Rennes (Ille-et-Vilaine). » 

 

En tant que maître d’ouvrage, nous avons décidé d’utiliser un mode constructif innovant et bas carbone.

Renan Vignon, directeur général délégué de CCE Constructions, à Pleudihen-sur-Rance (Côtes-d’Armor).

Abritant 2.500m2 d’atelier et 700m2 de bureaux, le nouveau bâtiment construit en 2022 met en œuvre des bétons bas carbone, mais surtout du béton de bois, mis au point par une start-up innovante.

 

« Ce matériau se compose de copeaux issus de bois de trituration, enrobés avec un coulis de ciment, et stocke environ 50kg de CO2 par mètre cube, ce qui lui donne un bilan carbone négatif, précise Pierre-Yves Clech, directeur de travaux de l’entreprise. Nous l’avons utilisé sous forme de panneaux de façade préfabriqués, qui ont été clavetés à une charpente en bois. »

Grâce à des façades composées de 24cm de béton de bois recouvert à l’extérieur d’un enduit bas carbone perspirant, le bâtiment répond aux exigences acoustiques d’un atelier, sans avoir besoin de dispositif phonique supplémentaire, et présente un déphasage thermique de douze heures, qui garantit le faible besoin de chauffage en hiver et le confort d’été.

 

« Le béton de bois associe en somme les bénéfices bas carbone du bois et l’inertie thermique d’un matériau minéral, résume Renan Vignon. La construction de notre atelier a contribué à l’obtention, pour le préfabricant, d’une ATEx (Appréciation technique d’expérimentation) pour le béton de bois, une étape importante qui ouvre à ce matériau de nouveaux marchés. »

Ce procédé, qui peut être utilisé notamment pour la construction de petit collectif jusqu’à R+3, est une réponse pertinente aux seuils de bilan carbone croissants de la RE 2020.

 

Assurabilité : pas d’innovation sans procédé d’évaluation

 

Contrairement à l’expérimentation, qui consiste à tester un procédé dans le cadre de la recherche-développement sans présager des résultats qui seront obtenus, l’innovation fait déjà l’objet d’un référentiel partagé et d’un processus d’évaluation, ce qui rend possible sa mise en œuvre par les entreprises, et permet in fine l’assurabilité des travaux. Ainsi, les détenteurs de procédés innovants ont la possibilité de demander le bénéfice :

  • soit d’un ATec (Avis technique), émis par la Commission chargée de formuler les Avis techniques (CCFAT) sur la base d’un dire d’experts représentatifs des acteurs du domaine pour une durée limitée et visant à évaluer l’aptitude à l’emploi du procédé ; 
  • soit d’une ATEx (Appréciation technique d’expérimentation), une procédure rapide d’évaluation technique délivrée par le CSTB et élaborée par un groupe d’experts pour un produit, un procédé ou un équipement innovant, soit sur la base d’un premier retour d’expérience, soit pour un projet unique.

 

Les Avis techniques sont publiés sur le site de la CCFAT. Leur portée assurantielle est étudiée par la C2P (Commission Prévention Produits de l’AQC) qui réunit les professionnels de l’acte de construire et de l’assurance construction. Celle-ci peut décider de la mise en observation éventuelle de certains procédés (placés alors en technique non courante) ou bien les placer en technique courante sur la liste verte de la C2P. Lorsque le procédé est en technique non courante, les entreprises souhaitant le mettre en œuvre sont invitées à se rapprocher systématiquement de leur assureur.

Les nouveaux horizons de la fabrication additive

 

Omniprésent, le numérique s’invite aussi dans les procédés constructifs avec l’impression 3D, qui ouvre de nouveaux horizons dans la construction. GIE détenu à 100% par Spie Batignolles, emPrinte est né fin 2021 d’un rapprochement entre le groupe de construction et une start-up spécialisée dans ce nouveau procédé. « Notre objectif est de ne plus utiliser la fabrication additive uniquement pour des projets très pointus, mais aussi pour produire en série des ouvrages courants de bâtiments et améliorer leur équation économique, technique et environnementale », explique Pierre Couque, responsable d’exploitation chez emPrinte.

C’est ainsi que l’entreprise fabrique, en « imprimant » un matériau dérivé de BFUP (béton fibré ultra-haute performance), des éléments de coffrage ou boîtes de réservation avec ou sans incorporation, à partir de nomenclature issue de la maquette numérique. Ces coffrages sont livrés sur mesure et prêts à l’emploi, dans un délai réactif, avec à la clé un gain opérationnel, et sans aucun déchet de chantier.

 

 

Autre application possible, l’impression 3D permet de réaliser des éléments architecturaux à partir des dessins de l’architecte, même les plus complexes, avec la possibilité de modifier facilement les parcours d’impression. À titre d’exemple, emPrinte a livré pour la piscine olympique d’Aubervilliers – qui accueillera les entraînements de natation des Jeux olympiques de Paris 2024 – des coffrages perdus qui ont servi à réaliser des poteaux aux formes facettées, qui auraient nécessité pas moins de sept moules et coûté beaucoup plus cher à fabriquer de façon traditionnelle.

 

L’entreprise a également conçu et fourni un outil de pose pour pouvoir lever et mettre en œuvre ces coffrages verticaux en toute sécurité.

« En plus de permettre une créativité presque sans limite, l’impression 3D amène des gains méthodes qui améliorent potentiellement l’économie des projets, ajoute Pierre Couque. Un des objectifs est d’utiliser ce procédé en associant les qualités du béton imprimé pour les coffrages avec d’autres matériaux, par exemple biosourcés, pour améliorer le bilan carbone des constructions. »

 

Le procédé d’impression 3D mis en œuvre bénéficie d’une première ATEx obtenue pour le projet Viliaprint, composé de cinq maisons individuelles construites en 2018 à Reims (Marne).

 

 En plus de permettre une créativité presque sans limite, l’impression 3D amène des gains de méthodes qui améliorent potentiellement l’économie des projets.

Pierre Couque, responsable d’exploitation chez emPrinte

Lean management : innover dans l’état d’esprit

 

Il est également possible d’innover en apportant du changement dans l’état d’esprit des compagnons et d’améliorer ainsi l’efficacité de l’entreprise et le bien-être au travail.

 

C’est le projet qui a animé Stéphane Clerc, le gérant d’Élite Construction, une entreprise de gros œuvre qui emploie une dizaine de salariés à Dijon (Côte-d’Or), quand il a décidé de mettre en place le Lean management.

« Cette méthode, qui a été inventée par le constructeur Toyota, peut être résumée en quelques termes clés – trier, ranger, nettoyer, standardiser, respecter – et consiste à éliminer tous les gaspillages et à rechercher constamment à améliorer les pratiques dans l’entreprise, explique-t-il. Cette impulsion doit venir de la direction et être partagée par tous les compagnons. »

 

De fil en aiguille, la méthode a infusé et généré une nouvelle organisation : le dépôt est mieux rangé, les matériels les plus courants sont à portée de main, et plus rien n’est oublié en partant sur le chantier, supprimant de nombreux allers-retours inutiles…

Étape suivante, toutes les informations relatives au chantier – livraisons de béton, location de matériel… – ont été partagées sur un tableau avec des magnets, mettant chacun au courant de ce qu’il a à faire.

Conséquence, les commandes sont passées en temps et en heure, les fournisseurs sont informés en amont et respectent les plannings.

 

Suite logique de cette organisation, l’entreprise a engagé un projeteur BIM et franchi le pas – avec l’accord de tous – de la maquette numérique. Les informations sont désormais disponibles pour chacun sur une tablette.

« En quelques années, cette approche toute simple d’amélioration continue a transformé l’entreprise, se félicite Stéphane Clerc. Nous travaillons plus sereinement, nous améliorons notre rentabilité et, plus important, nous réfléchissons à ce que nous faisons et donnons du sens à notre travail. »

 

Autre avancée importante, la gestion serrée du planning associée aux gains de temps permet de se rapprocher de la semaine de quatre jours, puisque seul un vendredi sur quatre est travaillé, au profit de la vie de famille, avec pour effet une réduction drastique de l’absentéisme. Numérique, technique, environnementale, organisationnelle… l’innovation permet en somme à l’entreprise de gagner sur tous les tableaux, en améliorant sa rentabilité, le taux de satisfaction au travail et l’image de tout le secteur du bâtiment.

 En quelques années, cette approche toute simple d’amélioration continue a transformé l’entreprise.

Stéphane Clerc, gérant d’Élite Construction, à Dijon (Côte-d’Or)
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