Skip to content

MBI prend position sur les tarifs douaniers et leur impact sur la construction modulaire. Lire la déclaration ici.

Design for Flow : Le pouvoir négligé de la DfMA dans la construction modulaire

Augmenter le rendement, réduire les coûts et diminuer le nombre de reconceptions en alignant le flux de production allégé sur la conception pour la fabrication et l'assemblage.

Daniel Small, Da Vinci Consulting

Daniel Small est le fondateur et le directeur général de Da Vinci Consulting.

L'occasion manquée de la conception modulaire

La construction modulaire a atteint un point d'inflexion. Alors que les usines cherchent à s'agrandir, beaucoup se rendent compte que les approches de conception traditionnelles - même lorsqu'elles sont optimisées pour l'assemblage - sont souvent insuffisantes pour soutenir un véritable flux de fabrication. Bien que la conception pour la fabrication et l'assemblage (DfMA) soit de plus en plus connue, trop de projets sont encore conçus sans tenir compte du temps de cycle, de l'équilibre des stations ou de la fluidité du flux de produits. Le résultat ? Des goulots d'étranglement, des retouches et un débit irrégulier.

Ce n'est pas une fatalité. En alignant les efforts de DfMA sur les principes de la production allégée, les fabricants de produits modulaires peuvent réaliser des gains considérables en termes de rapidité, d'efficacité et de qualité. Cet article explore la manière dont la DfMA peut aller au-delà de la facilité d'assemblage et devenir la pierre angulaire de la conception modulaire basée sur les flux.

Ce que signifie réellement "Design for Flow" (conception pour l'écoulement)

Dans la pensée Lean, le terme "flux" fait référence au mouvement fluide et ininterrompu des matériaux et des travaux en cours à travers un flux de valeur - idéalement une pièce à la fois, au rythme de la demande du client (takt time). Le flux minimise le gaspillage, réduit les délais d'exécution et permet une production prévisible et évolutive.

Dans les usines modulaires, le flux est souvent perturbé par des conceptions qui, bien que solides d'un point de vue architectural, sont peu pratiques d'un point de vue opérationnel. En voici quelques exemples :

  • Modules nécessitant des étapes d'assemblage non séquentielles
  • Des schémas MEP complexes qui ralentissent l'installation
  • Assemblages lourds nécessitant une manipulation spéciale ou un travail hors ligne

Pour concevoir le flux, il faut commencer par bien comprendre comment le module sera construit, déplacé et terminé dans une usine. Cela signifie qu'il faut concevoir en fonction du rythme des stations, minimiser les manipulations spéciales et simplifier l'enchaînement des tâches. Une bonne fluidité dépend également de la prévisibilité. Lorsque la conception permet d'obtenir des résultats cohérents avec moins de variables, chaque processus en aval devient plus fluide.

Concevoir pour la fluidité signifie également que les décisions ne doivent pas être prises par le personnel. Un produit bien conçu n'oblige pas les travailleurs à interpréter ou à improviser. Il normalise leurs actions, ce qui leur permet de se concentrer sur l'exécution. Ainsi, la fluidité n'est pas seulement une question de rapidité, mais aussi d'élimination des frictions.

La DfMA, catalyseur du Lean Flow

La DfMA est une méthodologie axée sur la simplification de la structure des produits afin de réduire les coûts et la complexité de la fabrication et de l'assemblage. Dans le contexte modulaire, elle comprend

  • Standardisation de la taille des modules et de la hauteur des murs (par exemple, des murs de 9 pieds sur une grille de 4 pieds)
  • Utilisation de composants MEP préfabriqués et de raccords rapides
  • Conception d'assemblages de planchers et de toits pouvant être entièrement construits sur des tables
  • Éviter les procédés humides et utiliser plutôt des systèmes de joints secs ou avec joints d'étanchéité

Lorsqu'elle est correctement exécutée, la DfMA rationalise le contenu du travail de chaque station, réduit la variabilité du temps de cycle et élimine le besoin de reprise hors ligne. Elle crée un environnement prêt à l'emploi où le flux peut s'épanouir.

Trop souvent, la DfMA est utilisée uniquement pour faire en sorte que les modules s'emboîtent sur le site. Mais ce n'est que la moitié de la bataille. La véritable opportunité réside dans la conception de modules qui s'intègrent harmonieusement dans l'usine elle-même.

Flow-Disruption-Image_1200x800

La conception traditionnelle est source de chaos ; la conception orientée vers les flux permet une production modulaire prévisible et efficace.

Bien menée, la DfMA permet également une évolutivité souple. Une fois qu'un système de modules adaptés aux flux et à l'usine est développé, il peut être répété, adapté ou personnalisé en masse avec un minimum de perturbations. Cet aspect est crucial pour les entreprises qui tentent de répondre à une demande croissante sans trop solliciter leurs ressources.

DfMA-Tactics_1200x645

Les principales caractéristiques de la DfMA qui favorisent le flux modulaire - grilles normalisées, assemblages sur banc et MEP prêt à l'emploi.

Aperçu d'un cas : Une conception qui rompt le flux

Imaginez une usine modulaire qui lance une nouvelle gamme d'unités multifamiliales. La conception comprend des cheminements MEP complexes à travers des murs de refend étroits, ainsi que des descentes de plafond nécessitant une construction en plusieurs étapes. Sur le papier, les modules ont fière allure. Mais sur le terrain, les ouvriers doivent s'écarter de leur séquence normale, attendre les pièces et effectuer des travaux en hauteur qui auraient pu être réalisés plus efficacement à la hauteur de l'établi.

Malgré la beauté du produit final, l'usine connaît une réduction de 40 % de sa production et une forte augmentation des éléments de la liste de contrôle. Pourquoi ? La conception n'a jamais été calquée sur le flux de travail de l'usine. Elle a privilégié l'aspect final à la simplicité du processus.

Cette situation n'est pas rare. De nombreux projets modulaires sont conçus en tenant compte de l'assemblage sur site ou de l'élégance architecturale, mais sans tenir compte de l'ordonnancement en usine. Le coût de cet oubli est généralement supporté par les équipes de production, qui improvisent, ralentissent ou font remonter les problèmes de qualité. De nombreux projets modulaires sont conçus en tenant compte de l'assemblage sur site ou de l'élégance architecturale, mais sans tenir compte de l'ordonnancement en usine. Le coût de cette négligence est généralement supporté par les équipes de production, qui improvisent, ralentissent ou aggravent les problèmes de qualité.

Break-the-Flow_1200x655

Un mauvais alignement entre la conception et la production entraîne des retards, des reprises et des équipes débordées, alors que la conception basée sur les flux permet d'éviter le chaos.

Approche intégrée : Co-conception pour l'écoulement et l'assemblage

Pour éviter ces écueils, la DfMA doit être associée dès le départ à la cartographie des flux. Voici comment les entreprises modulaires peuvent aligner la conception et la production :

  1. Impliquer très tôt les parties prenantes de l'usine : Associez les responsables de la fabrication, de la logistique et de la qualité à la phase de conception schématique. Ils repéreront les problèmes qui échappent aux architectes et mettront en évidence les caractéristiques qui augmentent le temps de production.
  2. Concevoir en fonction du temps de production : Si votre usine a une cadence de 4 heures, assurez-vous que le module peut être complété par des paquets de travail répétables et nivelés dans cette fenêtre. Concevez les tâches de manière à ce qu'elles s'intègrent tactiquement dans la cadence de chaque station.
  3. Utiliser une grille standardisée :
    Une grille de planification de 4'/2' alignée sur les dimensions des matériaux permet de réduire les coupes, les déchets et les erreurs de mise en page. La normalisation favorise également la formation, la flexibilité interfonctionnelle et l'efficacité de l'approvisionnement.
  4. Simplifier les connexions : Utilisez des assemblages MEP prêts à l'emploi, des chevêtres universels et des détails d'ossature encliquetables. Réduisez la variété des fixations et veillez à ce que tous les joints soient accessibles aux outils sans avoir à les repositionner.
  5. Construire par couches : Permettre à chaque station d'achever complètement sa couche de travail avant que le module ne passe à l'étape suivante. Évitez toute tâche qui exige qu'un module soit ramené en amont ou maintenu hors du flux.

Ces actions nécessitent de passer d'un processus de conception cloisonné à un processus de conception intégré. Les architectes, les ingénieurs et les équipes de production doivent élaborer ensemble des solutions. L'usine devient alors un co-créateur de valeur plutôt qu'une contrainte en aval.

Flow-&-Assembly-Image_1200x527

Boucle de co-conception intégrant les principes du flux industriel dans chaque phase de la conception - de la collaboration à la production en couches.

Le retour sur investissement de la DfMA axée sur les flux

Lorsqu'elle est bien menée, la conception de flux permet d'obtenir des résultats impressionnants :

  • Augmentation du débit de 2 à 5 fois, même sans ajout de main-d'œuvre ou d'équipement
  • Réduction des temps de cycle de 30 à 50
  • Amélioration considérable de la qualité grâce à la réduction des manipulations et des retouches
  • Des équipes plus heureuses, avec des rôles plus clairs et moins de lutte contre les incendies

Les gains sont également indirects : amélioration du moral de l'usine, diminution des ordres de modification et renforcement de la confiance des clients. Lorsque la production devient prévisible, les équipes de vente peuvent promettre en toute confiance - et tenir leurs promesses.

Il est important de noter que ces gains sont évolutifs. La DfMA basée sur les flux crée une colonne vertébrale opérationnelle résiliente qui permet la variabilité des sites sans sacrifier la cohérence interne. Il s'agit là d'un élément clé pour réaliser la promesse de personnalisation de masse de la technologie modulaire.

La DfMA n'est pas suffisante sans flux

La DfMA est un outil puissant, mais uniquement lorsqu'elle est mise au service d'un flux allégé. L'industrie modulaire ne peut pas se permettre de traiter la conception et la fabrication comme des domaines distincts. Lorsqu'elles sont intégrées, les usines ronronnent, les projets sont réalisés dans les délais et les clients obtiennent exactement ce qui leur a été promis.

Si nous voulons que la construction modulaire réalise son potentiel, nous devons aller au-delà de la conception pour l'assemblage et commencer à concevoir pour le flux. Cela signifie qu'il faut intégrer les principes de flux dès les premières conversations de conception, donner aux équipes de production les moyens de façonner ces conceptions et considérer chaque produit sous l'angle de l'ajustement et de l'ordonnancement en usine.

L'avenir de la modularité n'est pas seulement une conception plus intelligente, c'est une conception synchronisée. Et cela commence par une DfMA qui coule.

Plus de Modular Advantage

Derrière la conception de Bethany Senior Terraces, le premier projet modulaire de logement passif pour personnes âgées à New York

Alors que de plus en plus de promoteurs cherchent à respecter les nouvelles réglementations en matière d'efficacité énergétique, l'équipe de Murray Engineering a établi un nouveau record. Avec le projet Bethany Senior Terraces, Murray Engineering a contribué à développer la première structure modulaire de la ville de New York qui englobe entièrement les principes de la maison passive - introduisant une nouvelle ère d'efficacité énergétique dans la ville qui ne dort jamais et qui est très attentive à l'énergie.

Comment LAMOD utilise le modulaire pour résoudre les problèmes d'inefficacité, de durabilité et d'avenir de la construction

Alors que les promoteurs, les concepteurs et les entrepreneurs cherchent à comprendre l'évolution des besoins de l'industrie modulaire, personne ne connaît aussi bien les avantages de la modularité que Mārcis Kreičmanis. Cofondateur et directeur général de LAMOD à Riga, en Lettonie, Mārcis s'est fixé comme objectif ultime de remédier aux inefficacités de la construction traditionnelle.

Du fabricant de meubles à l'"architecte militant" : Le parcours unique de Stuart Emmons

Stuart Emmons a été fasciné par les bâtiments dès son plus jeune âge. Il se souvient d'avoir construit des villes de sable avec son frère lors de séjours sur la côte du Jersey. Son père lui a offert sa première table à dessin à l'âge de dix ans. Aujourd'hui, il est un architecte expérimenté qui a reçu son FAIA en juin 2025. Le moins que l'on puisse dire, c'est que le chemin qu'il a emprunté est unique.

Forge Craft Architecture + Design : Codes, contrats et propriété intellectuelle

Rommel Sulit, directeur fondateur et directeur de la pratique modulaire pour Forge Craft Architecture + Design, discute des implications des codes, des contrats et de la propriété intellectuelle sur la construction modulaire.
sur la construction modulaire.

Eisa Lee, l'architecte "bilingue

Aujourd'hui, en tant que fondatrice de XL
Architecture and Modular Design dans l'Ontario, au Canada, elle applique non seulement sa formation d'architecte traditionnelle, mais aussi une vision holistique de la conception modulaire. C'est cette vision globale qui guide son travail en tant que véritable partenaire qui comble le fossé entre les architectes et les usines modulaires lorsqu'ils collaborent au processus de conception.

Tamarack Grove Engineering : Conception pour le secteur modulaire

Le rôle d'un ingénieur en structures est crucial pour la réussite d'un projet modulaire, de l'analyse initiale à l'administration de la construction. Tamarack Grove propose des services d'ingénierie structurelle - analyse de projet, création de plans, conception et administration de la construction - pour des projets commerciaux, de fabrication, d'installations, de services publics et modulaires. La construction modulaire n'est qu'un des secteurs de marché desservis par l'entreprise, mais il s'agit d'un secteur de plus en plus populaire.

Un ingénieur maîtrise l'art d'écouter ses clients

Depuis qu'il a fondé Modular Structural Consultants, LLC. en 2014, Yurianto a établi un suivi régulier des clients de la construction modulaire et à base de conteneurs, principalement des fabricants. Ses services comprennent souvent la fourniture de calculs d'ingénierie, l'examen des dessins et la certification d'ingénierie

A l'intérieur de College Road : L'ingénierie des modules de l'un des plus hauts bâtiments modulaires du monde

College Road est un projet résidentiel modulaire innovant situé à East Croydon, dans le sud de Londres, réalisé par le promoteur et entrepreneur hors site Tide et sa société de construction modulaire Vision Volumetric (VV), et conçu par MJH Structural Engineers.

Choisir la bonne rampe

La construction modulaire offre une alternative convaincante aux méthodes traditionnelles de conception et de construction d'entrées conformes aux normes ADA et IBC. En relevant les défis de la construction traditionnelle, tels que les processus chronophages, l'absence de main-d'œuvre spécialisée et les conditions variables du terrain, les solutions modulaires offrent une approche plus efficace, plus rentable et plus fiable.

Conception et ingénierie modulaires - Stratégies de gestion des risques et considérations en matière d'assurance

Grâce au leadership des pionniers de l'industrie, la construction modulaire est passée de la marginalité au courant dominant. Cependant, ce changement de lieu et de mode de construction a introduit de nouveaux risques - souvent accrus - en matière d'ingénierie et de conception.