Lorsque Deryl McKissack, directrice générale de la société de conception et de construction McKissack & McKissack à Washington, a appris que l’équipement de commutation électrique nécessaire pour le nouveau terminal de l’aéroport international de Dallas-Fort Worth avait été retardé en raison de problèmes de chaîne d’approvisionnement, elle savait que le projet ne viendrait pas à l’arrêt.
Grâce à un plan de construction de composants nécessitant l’équipement hors site pour une installation ultérieure au terminal, un concept connu sous le nom de préfabrication, la construction se déroulerait dans les délais.
Travailler en parallèle plutôt que séquentiellement « a fait gagner au projet environ six mois de temps », a déclaré Mme McKissack.
Selon les méthodes conventionnelles, les matériaux de base sont transportés vers un chantier de construction, où ils sont assemblés dans un ordre spécifique. La préfabrication de pièces comme les murs et les escaliers avait pris de l’ampleur avant la pandémie comme moyen d’économiser de l’argent et du temps.
Aujourd’hui, les pénuries causées par les retards de la chaîne d’approvisionnement mondiale accélèrent la tendance, car la construction hors site peut empêcher les problèmes d’un domaine de se répercuter sur l’ensemble du projet.
La préfabrication en usine offre un environnement plus contrôlé, la possibilité de commander des pièces en vrac à moindre coût et la possibilité de rassembler des travailleurs ayant des compétences spécifiques en un seul endroit avec un calendrier cohérent. L’approche spécialisée rend la production plus rapide et plus précise, et les progrès technologiques ont permis de créer une variété d’éléments de construction comme des salles de bains entières avec toilettes et lavabos et des modules de CVC et de plomberie d’un million de dollars.
Les méthodes de préfabrication sont utilisées depuis longtemps dans l’industrie de la construction, mais elles présentent des inconvénients, notamment des coûts de transport élevés et la perception du public que le résultat peut sembler homogénéisé. Et il y a d’autres défis, a déclaré Mme McKissack. La planification et l’organisation doivent être faites plus en amont et doivent être plus précises. Il peut être difficile de terminer le processus sur un chantier de construction si des ajustements doivent être apportés.
Comprendre la crise de la chaîne d’approvisionnement
Mais les avantages de la préfabrication sont devenus plus apparents lorsque la pandémie de coronavirus et la flambée de l’inflation ont grondé les chaînes d’approvisionnement dans le monde entier, et une pénurie de travailleurs qualifiés a laissé les fabricants lutter pour répondre à la demande croissante, a déclaré Alfonso Medina, directeur général de la Madelon Group, un développeur à Brooklyn.
La standardisation rend la construction moins chère et plus prévisible, a-t-il déclaré, ajoutant que sans elle, « chaque fois que vous construisez un bâtiment, vous réinventez la roue ».
Les composants construits hors site sont généralement compliqués à fabriquer mais simples à transporter. Par exemple, Overcast Innovations, une start-up de Seattle, fabrique des appareils de plafond dans une usine, puis les expédie sur les chantiers de construction pour y être installés. La fabrication des panneaux rectangulaires peut nécessiter une expertise dans jusqu’à 15 spécialités, notamment l’électricité, la plomberie, le CVC, l’éclairage, Internet et les capteurs, a déclaré Matt Wegworth, directeur général de l’entreprise.
« Les bâtiments deviennent de plus en plus compliqués, et nous voulons voir quelles pièces nous pouvons livrer plus efficacement », a-t-il déclaré.
Des entreprises comme Overcast Innovations peuvent acheter en gros, ce qui réduit les coûts et, plus important encore, protège contre les pénuries. C’est important pour les responsables de la construction, car les problèmes de chaîne d’approvisionnement sont « les pires que nous ayons vus en 10 ans », a déclaré M. Wegworth. Son entreprise peut déplacer des matériaux dans un portefeuille de projets en fonction des besoins des clients, et il estime que les unités de plafond fabriquées par Overcast permettent des économies de coûts de 15 à 20 % par rapport à celles assemblées sur un chantier de construction.
Dans un projet de construction traditionnel, quelque chose d’aussi petit que la livraison tardive de capteurs de température peut remettre en question tout un calendrier de construction, a déclaré M. Wegworth.
La préfabrication réduit également les déchets créés sur un chantier de construction, car des matériaux supplémentaires tels que des tuyaux en cuivre, des fils électriques ou des composants de charpente en acier peuvent être utilisés pour d’autres clients. Sur un chantier de construction, il peut ne pas être rentable de retourner des matériaux supplémentaires.
Un exemple d’élément de construction qui peut être fabriqué hors site plus efficacement est le « mur de tête », un élément architectural dans les hôpitaux qui se trouve derrière le lit d’un patient et abrite l’équipement pour fournir de l’oxygène, faire fonctionner des systèmes de collecte de fluides, fournir de l’éclairage et se connecter au système d’appel infirmier. Construire des murs de tête dans une usine est plus rapide que de demander à un électricien d’aller pièce par pièce sur un chantier de construction d’hôpital, suivi d’un plombier en gaz médical et d’autres spécialistes, a déclaré Scott Flynn, vice-président des ventes chez Amico, qui fabrique des murs de tête et d’autres produits pour la santé. établissements de soins.
En incorporant des pièces terminées comme les murs de tête, les responsables de la construction n’ont pas besoin de se procurer, de commander et de gérer chaque sous-composant, ce qui signifie qu’ils peuvent embaucher moins de travailleurs ayant des compétences spécialisées, a déclaré M. Flynn. Lors de la première vague de maladies liées au Covid-19, des murs de tête Amico ont été utilisés dans les sites d’hôpitaux de campagne pour accélérer leur construction.
Comment la crise de la chaîne d’approvisionnement s’est déroulée
La pandémie a déclenché le problème. La chaîne d’approvisionnement mondiale hautement complexe et interconnectée est en plein bouleversement. Une grande partie de la crise peut être attribuée à l’épidémie de Covid-19, qui a déclenché un ralentissement économique, des licenciements massifs et un arrêt de la production. Voici ce qui s’est passé ensuite :
La fabrication de composants hors site peut également améliorer leur qualité, a déclaré Mme McKissack, car une usine offre un environnement plus contrôlé sans la poussière, les débris, le vent et la pluie d’un chantier de construction. La technologie de fabrication de précision s’améliore également. Tout cela rend le processus « plus rapide, plus sûr et plus précis », a-t-elle déclaré, et cela peut réduire le vol et la détérioration.
Les pénuries de main-d’œuvre sont une autre raison pour laquelle les composants préfabriqués gagnent du terrain, a déclaré Raghi Iyengar, directeur général de ViZZ Technologies à Peachtree Corners, en Géorgie, une banlieue d’Atlanta. L’entreprise fabrique des logiciels qui aident à gérer la construction hors site, et il a été utilisé dans environ 2 000 bâtiments commerciaux.
Pendant la pandémie, de nombreux ouvriers de la construction plus âgés et qualifiés ont quitté le marché du travail, aggravant une pénurie existante, a-t-il déclaré. Certains directeurs de la construction se sont démenés pour trouver des spécialistes pour les chantiers.
La préfabrication peut aider à atténuer la pénurie de main-d’œuvre car les éléments de construction peuvent être commandés de n’importe où plutôt que de nécessiter une expertise locale. Une petite usine pourrait être créée dans une zone stratégique ; par exemple, « une installation à Pueblo, Colorado, pourrait facilement approvisionner Denver et d’autres villes voisines », a déclaré M. Iyengar.
Il est également plus efficace de réunir des travailleurs qualifiés dans des installations de fabrication plutôt que sur des chantiers individuels. « Essayez de trouver cinq tuyauteurs lorsque votre horaire change », a déclaré M. Wegworth.
Il a ajouté que la méthode de préfabrication offrait également des avantages en matière de sécurité : si vous pouvez « réduire la quantité d’activités sur le site, les gens ne trébuchent pas les uns sur les autres et moins de corps améliorent la sécurité ».
Certains ouvriers qualifiés préfèrent le cadre de l’usine, où ils peuvent travailler à l’intérieur avec un trajet prévisible, a déclaré M. Iyengar, par rapport au travail sur site, où ils peuvent subir des conditions météorologiques difficiles, des heures matinales et des emplacements peu pratiques.
M. Iyengar prédit que la tendance à la préfabrication sera adoptée plus largement après la pandémie, quelles que soient la chaîne d’approvisionnement et les conditions de travail. « Cela devient plus une attente maintenant, plutôt qu’une aspiration », a-t-il déclaré.