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THÈSE NO 3359 (2005) ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE PRÉSENTÉE à LA FA

THÈSE NO 3359 (2005) ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE PRÉSENTÉE à LA FACULTÉ COLLèGE DU MANAGEMENT DE LA TECHNOLOGIE Institut de logistique, économie et management de technologie SECTION DE MANAGEMENT DE LA TECHNOLOGIE ET ENTREPRENEURIAT POUR L'OBTENTION DU GRADE DE DOCTEUR ÈS SCIENCES PAR ingénieur civil diplômé EPF de nationalité suisse et originaire de Vouvry (VS) acceptée sur proposition du jury: Lausanne, EPFL 2005 Prof. F .- L. Perret, directeur de thèse Dr X. Bezançon, rapporteur Prof. P . Thalmann, rapporteur Dr P . Veltz, rapporteur optimalisation des formes d'organisation danS l'industrie de la construction Philippe POT 2 3 A ma famille A mes amis A mes confrères des milieux de la construction REMERCIEMENTS Au Professeur Francis-Luc Perret, directeur de thèse, pour son aide efficace, ses conseils judicieux, ses suggestions nombreuses et pertinentes, qui ont permis au praticien de retrouver les réflexes de la recherche scientifique. Aux membres du jury de thèse pour l'intérêt qu'ils ont porté à ce travail en acceptant de l'examiner: Dominique Foray, directeur du Collège du Management de la Technologie à l'EPFL; Philippe Thalmann, professeur à l'EPFL; Xavier Bezançon, délégué général EGF BTP; Pierre Veltz, Professeur à l'Ecole nationale des Ponts et Chaussées. Aux praticiens qui ont accepté de consacrer une part de leur temps à la lecture de la thèse et à son appréciation: François Dieu, directeur, entreprise générale Zschokke SA, Olivier Français, municipal, directeur des travaux de la commune de Lausanne; Rodolphe Luscher, architecte. A Jacky Gillmann, président directeur général de l'entreprise Losinger Construction SA et à ses collaborateurs concernés, qui ont mis à ma disposition, sans restriction aucune, tous les documents nécessaires aux études de cas. Aux nombreuses personnalités qui ont consenti à me faire part de leur avis et de leurs expériences au cours des entretiens relatifs aux différents ouvrages étudiés. Leurs noms et qualités figurent dans les annexes de la thèse. A Hildo Heinzmann, qui a accepté le travail ingrat de relecture et de correction de la plus grande partie de la thèse. A Nicolas Baly, étudiant en informatique à l'EPFL, pour son assistance précieuse à la conception numérique des figures de la thèse. A ma femme, pour sa compréhension à l'égard du travail entrepris et sa patience sans limite. Mollie-Margot, août 2005 4 5 VERSION ABREGEE L'ouvrage réalisé par l'industrie de la construction, qu'il s'agisse d'un bâtiment ou de génie civil, n'est pas un produit de masse: c'est toujours un ouvrage unique, par la réponse qu'il apporte aux besoins spécifiques d'un maître d'ouvrage et des utilisateurs potentiels, par son intégration dans un environnement construit ou non, et par son implantation sur un sol aux qualités géotechniques toujours particulières. Cet ouvrage unique, qui se réalise à l'extérieur sur un chantier soumis à de nombreux aléas, doit pourtant répondre du premier coup aux objectifs fixés par le programme. Malheureusement, au contraire de la plupart des produits industriels, il est le plus souvent, aujourd'hui encore, le fruit d'une approche fragmentée: les concepteurs et constructeurs du gros œuvre et du second œuvre interviennent en effet selon un processus segmenté et séquentiel, sans véritable interaction entre les différentes disciplines, au détriment de la qualité globale et du coût du produit final. L'auteur de la thèse a eu l'occasion, dans son parcours professionnel à la direction de grandes entreprises de construction, de tester la plupart des formes d'organisation de la branche. Il a pu constater qu'elles exercent, selon le modèle choisi, une influence plus ou moins favorable sur la qualité, les coûts et les délais de réalisation des ouvrages, de même que sur la capacité d'innovation des intervenants eux-mêmes. Le premier objectif de la thèse est d’analyser les forces et faiblesses des modèles d'organisation les plus utilisés dans l'industrie de la construction et d'identifier les facteurs de succès du processus de réalisation. Le deuxième objectif est de proposer un modèle d’organisation original, qui utilise ces facteurs de manière optimale, en tenant compte des théories modernes des organisations et du management de projet. La première partie de la thèse est consacrée à une étude historique, de l'antiquité à nos jours, des formes d'organisation de la construction et en particulier des relations des acteurs directs (maître d'ouvrage, concepteurs et constructeurs) entre eux et avec les acteurs indirects (utilisateurs, administrations publiques, financiers, associations de protection de l'environnement et du patrimoine, lois et normes, etc.). Cet éclairage de l'histoire est une contribution utile, car si l'on a beaucoup écrit sur l'architecture et sur les architectes, surtout sur les plus célèbres d'entre eux, et parfois sur les ingénieurs, rares sont les ouvrages traitant systématiquement des formes d'organisation de la construction à travers les siècles. Cette étude démontre que l'organisation fragmentée de la construction caractéristique du XXe siècle n'est en fait qu'un accident de parcours dans la longue histoire de la construction: les vingt- cinq siècles précédents ont pratiquement toujours privilégié une étroite collaboration entre concepteurs et constructeurs et les œuvres admirables qu'ils nous ont léguées démontrent le bien-fondé de cette démarche. L'observation de l'histoire nous livre en outre une première liste de facteurs de succès ou d'exigences auxquelles doit répondre une organisation performante de la construction. La deuxième partie s'attache à vérifier la pertinence des exigences retenues, à la lumière des théories modernes des organisations, du management de projet et de la créativité, et à en compléter la liste. On analyse ensuite sur cette base les forces et faiblesses des modèles d'organisation les plus utilisés aujourd'hui dans l'industrie de la construction, et on démontre que l'organisation en entreprise totale, ou conception-construction, est la mieux à même, à ce stade de la recherche, de satisfaire les besoins des maîtres d'ouvrage. 6 Dans la troisième partie on vérifie, par l'étude de cinq cas d'ouvrages récents ou en cours de construction, si ce modèle d'organisation répond bien aux attentes des acteurs de la construction, tout en recherchant les améliorations à lui apporter. A cet effet, on mène dans chacun des cas une série d'entretiens destinés à recueillir les avis d'intervenants représentatifs: maître d'ouvrage, exploitant, utilisateur, chef de projet, architecte, ingénieur et artisan sous- traitant. On complète cette démarche par une analyse de l'attitude de quelques maîtres d'ouvrage publics à l'égard du modèle d'organisation en entreprise totale. Enfin, on profite des enseignements ainsi recueillis pour compléter la liste des facteurs de succès déjà retenus. On présente dans une dernière partie, un modèle d'organisation original, appelé Management Intégré de la Construction (MIC), qui favorise une approche transdisciplinaire de la construction et répond aux facteurs de succès identifiés dans les trois premières parties. Celui- ci implique un découpage nouveau du processus de réalisation, qui permet au maître d'ouvrage d'obtenir une palette plus large et plus économique de solutions architecturales et constructives innovantes. On livre également une série de recommandations pratiques utiles à la mise en œuvre du modèle proposé. En conclusion, le Management Intégré de la Construction place le maître d'ouvrage au centre d'un processus de réalisation transparent et progressif, tout en le déchargeant de la majorité des risques de construction. Par son approche transdisciplinaire, il offre des solutions innovantes ainsi qu'une meilleure qualité globale de l'ouvrage, à des conditions économiques intéressantes. Enfin, il permet au maître d'ouvrage de prendre des décisions fondées et d'engager ses moyens financiers au fur et à mesure que se confirme la faisabilité de l'ouvrage. On souhaite par conséquent que ces avantages puissent être mis en évidence par des projets pilotes réalisés selon le modèle MIC, qui permettront certainement d'en améliorer encore les performances. * * * * * * 7 SUMMARY A piece of work carried out by the construction industry, whether a building or a civil engineering project, is not a mass-produced item. It is always a unique piece of work, by dint of its response to the specific needs of the owner and its potential users, its integration or otherwise into a built environment, and its construction on ground whose geo-technical properties are always specific. This unique piece of work, carried out outside on a site subject to numerous hazards, must nevertheless meet the programme’s fixed objectives first time round. Unfortunately, unlike most industrial products, it is usually, even nowadays, the outcome of a fragmented approach: designers and builders of the shell of the building and those engaged in the finishings are in fact involved in a segmented and sequential process, without any real interaction between the various disciplines, to the detriment of overall quality and the cost of the end-product. The author of this thesis has had the opportunity, in his professional career in the management of major construction companies, of testing most organisational forms in the sector. He has observed that, depending on the model chosen, they exercise a more or less beneficial effect on quality, costs and time-frames for completing the works, as well as on the capacity for innovation of the participants themselves. The first objective of the thesis was to analyse the strengths and weaknesses of the most common organisational models in the construction industry and to identify factors in the success of the construction process. The second objective was to suggest an original uploads/Management/ epfl-th3359-pdf.pdf