Planification et Exécution d'une Construction

Comprendre la Planification et l'Exécution d’une Construction en Gestion de Projet

La planification et l'exécution sont deux phases interdépendantes et cruciales dans la gestion de tout projet de construction. La planification implique de définir les objectifs, décomposer le projet en tâches (WBS - Work Breakdown Structure), estimer les durées et les ressources nécessaires pour chaque tâche, établir les dépendances entre les tâches, et élaborer un calendrier détaillé (souvent à l'aide d'outils comme les diagrammes de Gantt ou les réseaux PERT). L'exécution consiste à mettre en œuvre le plan, à coordonner les équipes et les ressources, à suivre l'avancement des travaux, à gérer les modifications, à contrôler la qualité, et à communiquer avec les parties prenantes. Une planification rigoureuse est la clé d'une exécution maîtrisée, permettant de respecter les délais, les coûts et les spécifications du projet.

Données de l'étude

Une entreprise de génie civil planifie la construction des fondations d'un petit bâtiment. Le projet est décomposé en plusieurs tâches principales.

Liste des Tâches, Durées Estimées et Prédécesseurs :

Tâches du Projet de Fondations
ID Tâche	Description de la Tâche	Durée Estimée (jours)	Prédécesseurs Immédiats
A	Préparation du site et implantation	3	-
B	Excavation des fouilles	5	A
C	Coffrage des semelles	4	B
D	Ferraillage des semelles	3	C
E	Bétonnage des semelles	1	D
F	Décoffrage des semelles et séchage	4	E
G	Remblaiement partiel et compactage	2	F

Informations Complémentaires :

Le projet démarre le Jour 1.
Les jours sont des jours ouvrés.
Coût journalier moyen de l'équipe de fondation (main d'œuvre et petit matériel) : \(C_{\text{jour,équipe}} = 850 \, \text{€/jour}\)
Pénalités de retard contractuelles pour l'achèvement des fondations : \(P_{\text{retard}} = 500 \, \text{€/jour}\) au-delà de la durée totale prévue par le chemin critique.

Diagramme PERT (Réseau Logique) Simplifié

Illustration simplifiée du séquencement des tâches du projet de fondations.

Questions à Traiter

Déterminer les dates de début au plus tôt (DTO) et les dates de fin au plus tôt (FTO) pour chaque tâche.
Quelle est la durée totale minimale du projet pour la réalisation des fondations ?
Identifier le(s) chemin(s) critique(s) du projet.
Calculer les dates de début au plus tard (DTA) et les dates de fin au plus tard (FTA) pour chaque tâche, en considérant que la date de fin de projet souhaitée est égale à la FTO de la dernière tâche.
Calculer la marge totale (MT) et la marge libre (ML) pour chaque tâche. (Pour la marge libre, on considérera que si une tâche a plusieurs successeurs, on prend la DTO la plus précoce des successeurs).
Calculer le coût total de la main-d'œuvre directe prévu pour la réalisation des fondations.
Supposons que la tâche D (Ferraillage des semelles) subisse un retard de 2 jours en raison d'une livraison tardive des aciers. Quel sera l'impact sur la durée totale du projet ? Quel sera le coût des pénalités de retard éventuelles ?
Quelles actions le chef de projet pourrait-il envisager pour rattraper ce retard de 2 jours sur la tâche D, et quels en seraient les impacts potentiels (coûts, qualité, risques) ?

Correction : Planification et Exécution d’une Construction en Gestion de Projet

Question 1 & 2 : Dates au plus tôt (DTO, FTO) et Durée Totale Minimale

Principe / Rappel Théorique :

La méthode du chemin critique (CPM/PERT) permet de déterminer la durée minimale d'un projet et d'identifier les tâches critiques. Pour chaque tâche : \(FTO = DTO + \text{Durée}\). La DTO d'une tâche est la FTO maximale de ses prédécesseurs (ou Jour 1 si pas de prédécesseur).

Calcul et Développement :

Tâche A (Préparation)
- Prédécesseurs : -
- \(DTO_A = \text{Jour } 1\)
- \(FTO_A = 1 + 3 - 1 = \text{Jour } 3\) (ou \(1+3 = \text{Fin Jour } 3\))
Tâche B (Excavation)
- Prédécesseur : A (\(FTO_A = \text{Jour } 3\))
- \(DTO_B = \text{Jour } (3+1) = \text{Jour } 4\)
- \(FTO_B = 4 + 5 - 1 = \text{Jour } 8\)
Tâche C (Coffrage)
- Prédécesseur : B (\(FTO_B = \text{Jour } 8\))
- \(DTO_C = \text{Jour } (8+1) = \text{Jour } 9\)
- \(FTO_C = 9 + 4 - 1 = \text{Jour } 12\)
Tâche D (Ferraillage)
- Prédécesseur : C (\(FTO_C = \text{Jour } 12\))
- \(DTO_D = \text{Jour } (12+1) = \text{Jour } 13\)
- \(FTO_D = 13 + 3 - 1 = \text{Jour } 15\)
Tâche E (Bétonnage)
- Prédécesseur : D (\(FTO_D = \text{Jour } 15\))
- \(DTO_E = \text{Jour } (15+1) = \text{Jour } 16\)
- \(FTO_E = 16 + 1 - 1 = \text{Jour } 16\)
Tâche F (Décoffrage/Séchage)
- Prédécesseur : E (\(FTO_E = \text{Jour } 16\))
- \(DTO_F = \text{Jour } (16+1) = \text{Jour } 17\)
- \(FTO_F = 17 + 4 - 1 = \text{Jour } 20\)
Tâche G (Remblaiement)
- Prédécesseur : F (\(FTO_F = \text{Jour } 20\))
- \(DTO_G = \text{Jour } (20+1) = \text{Jour } 21\)
- \(FTO_G = 21 + 2 - 1 = \text{Jour } 22\)

La durée totale minimale du projet est la FTO de la dernière tâche (G).

Résultat Question 1 & 2 :

Tâche	DTO (Jour)	FTO (Jour)
A	1	3
B	4	8
C	9	12
D	13	15
E	16	16
F	17	20
G	21	22

La durée totale minimale du projet pour les fondations est de 22 jours ouvrés.

Question 3 : Chemin(s) Critique(s)

Principe / Rappel Théorique :

Un chemin critique est une séquence de tâches dont la somme des durées est égale à la durée totale du projet. Toute tâche sur le chemin critique a une marge totale nulle. Dans ce cas simple avec des dépendances linéaires, toutes les tâches sont sur le chemin critique.

Identification :

Le réseau est linéaire (A \(\Rightarrow\) B \(\Rightarrow\) C \(\Rightarrow\) D \(\Rightarrow\) E \(\Rightarrow\) F \(\Rightarrow\) G). Il n'y a qu'un seul chemin possible.

Résultat Question 3 : Le chemin critique est A - B - C - D - E - F - G. Toutes les tâches sont critiques.

Question 4 : Dates au plus tard (DTA, FTA)

Principe / Rappel Théorique :

On calcule les dates au plus tard en partant de la fin du projet. La FTA de la dernière tâche est égale à sa FTO (si on veut finir au plus tôt). Pour une tâche donnée, \(DTA = FTA - \text{Durée}\). La FTA d'une tâche est la DTA minimale de ses successeurs.

Calcul et Développement :

Date de fin de projet souhaitée = FTO de G = Jour 22.

Tâche G (Remblaiement)
- \(FTA_G = \text{Jour } 22\)
- \(DTA_G = 22 - 2 + 1 = \text{Jour } 21\)
Tâche F (Décoffrage/Séchage)
- Successeur : G (\(DTA_G = \text{Jour } 21\))
- \(FTA_F = \text{Jour } (21-1) = \text{Jour } 20\)
- \(DTA_F = 20 - 4 + 1 = \text{Jour } 17\)
Tâche E (Bétonnage)
- Successeur : F (\(DTA_F = \text{Jour } 17\))
- \(FTA_E = \text{Jour } (17-1) = \text{Jour } 16\)
- \(DTA_E = 16 - 1 + 1 = \text{Jour } 16\)
Tâche D (Ferraillage)
- Successeur : E (\(DTA_E = \text{Jour } 16\))
- \(FTA_D = \text{Jour } (16-1) = \text{Jour } 15\)
- \(DTA_D = 15 - 3 + 1 = \text{Jour } 13\)
Tâche C (Coffrage)
- Successeur : D (\(DTA_D = \text{Jour } 13\))
- \(FTA_C = \text{Jour } (13-1) = \text{Jour } 12\)
- \(DTA_C = 12 - 4 + 1 = \text{Jour } 9\)
Tâche B (Excavation)
- Successeur : C (\(DTA_C = \text{Jour } 9\))
- \(FTA_B = \text{Jour } (9-1) = \text{Jour } 8\)
- \(DTA_B = 8 - 5 + 1 = \text{Jour } 4\)
Tâche A (Préparation)
- Successeur : B (\(DTA_B = \text{Jour } 4\))
- \(FTA_A = \text{Jour } (4-1) = \text{Jour } 3\)
- \(DTA_A = 3 - 3 + 1 = \text{Jour } 1\)

Résultat Question 4 :

Tâche	DTA (Jour)	FTA (Jour)
A	1	3
B	4	8
C	9	12
D	13	15
E	16	16
F	17	20
G	21	22

Question 5 : Marges Totale (MT) et Libre (ML)

Principe / Rappel Théorique :

Marge Totale (\(MT\)) : \(MT = DTA - DTO = FTA - FTO\). C'est le retard maximal qu'une tâche peut prendre sans affecter la date de fin du projet.

Marge Libre (\(ML\)) : \(ML = DTO(\text{successeur le plus précoce}) - FTO(\text{tâche actuelle}) - 1\). C'est le retard maximal qu'une tâche peut prendre sans affecter la date de début au plus tôt de ses successeurs.

Calcul et Développement :

Puisque toutes les tâches sont sur le chemin critique dans ce réseau linéaire simple, leurs marges totales sont nulles.

\(MT_A = DTA_A - DTO_A = 1 - 1 = 0\) jours. \(ML_A = DTO_B - FTO_A - 1 = 4 - 3 - 1 = 0\) jours.
\(MT_B = DTA_B - DTO_B = 4 - 4 = 0\) jours. \(ML_B = DTO_C - FTO_B - 1 = 9 - 8 - 1 = 0\) jours.
\(MT_C = DTA_C - DTO_C = 9 - 9 = 0\) jours. \(ML_C = DTO_D - FTO_C - 1 = 13 - 12 - 1 = 0\) jours.
\(MT_D = DTA_D - DTO_D = 13 - 13 = 0\) jours. \(ML_D = DTO_E - FTO_D - 1 = 16 - 15 - 1 = 0\) jours.
\(MT_E = DTA_E - DTO_E = 16 - 16 = 0\) jours. \(ML_E = DTO_F - FTO_E - 1 = 17 - 16 - 1 = 0\) jours.
\(MT_F = DTA_F - DTO_F = 17 - 17 = 0\) jours. \(ML_F = DTO_G - FTO_F - 1 = 21 - 20 - 1 = 0\) jours.
\(MT_G = DTA_G - DTO_G = 21 - 21 = 0\) jours. \(ML_G = 0\) (dernière tâche).

Résultat Question 5 : Pour toutes les tâches (A, B, C, D, E, F, G), la Marge Totale (MT) et la Marge Libre (ML) sont de 0 jour.

Question 6 : Coût total de la main-d'œuvre directe prévu

Principe / Rappel Théorique :

Le coût total est le produit de la durée totale du projet par le coût journalier moyen de l'équipe.

Formule(s) Clé(s) :

\text{Coût MOD Total} = \text{Durée Totale Projet} \times C_{\text{jour,équipe}}

Données Spécifiques pour cette Question :

Durée Totale Projet : \(22 \, \text{jours}\)
Coût journalier équipe (\(C_{\text{jour,équipe}}\)): \(850 \, \text{€/jour}\)

Calcul et Développement :

\begin{aligned} \text{Coût MOD Total} &= 22 \, \text{jours} \times 850 \, \text{€/jour} \\ &= 18700 \, \text{€} \end{aligned}

Résultat Question 6 : Le coût total de la main-d'œuvre directe prévu pour la réalisation des fondations est de \(18700 \, \text{€}\).

Question 7 : Impact d'un retard de 2 jours sur la tâche D

Principe / Rappel Théorique :

Si une tâche critique (marge totale nulle) est retardée, la durée totale du projet est augmentée d'autant. Cela peut engendrer des pénalités de retard.

Calcul et Développement :

La tâche D est sur le chemin critique (\(MT_D = 0\)). Un retard de 2 jours sur la tâche D entraînera un retard de 2 jours sur la date de fin du projet.

Nouvelle durée du projet = \(22 \, \text{jours} + 2 \, \text{jours} = 24 \, \text{jours}\).

Le retard par rapport à la durée prévue initialement est de 2 jours.

Coût des pénalités de retard :

\begin{aligned} \text{Coût Pénalités} &= \text{Retard en jours} \times P_{\text{retard,jour}} \\ &= 2 \, \text{jours} \times 500 \, \text{€/jour} \\ &= 1000 \, \text{€} \end{aligned}

De plus, le coût de la main-d'œuvre directe augmentera car l'équipe travaillera 2 jours de plus :

\begin{aligned} \text{Surcoût MOD} &= 2 \, \text{jours} \times 850 \, \text{€/jour} \\ &= 1700 \, \text{€} \end{aligned}

Impact financier total du retard (direct + pénalités) = \(1700 \, \text{€} + 1000 \, \text{€} = 2700 \, \text{€}\)

Résultat Question 7 : Le retard de 2 jours sur la tâche D augmentera la durée totale du projet à 24 jours. Le coût des pénalités de retard sera de \(1000 \, \text{€}\). L'impact financier total de ce retard (incluant le surcoût de main d'œuvre) sera de \(2700 \, \text{€}\).

Question 8 : Actions pour rattraper un retard et impacts potentiels

Explication :

Pour rattraper un retard de 2 jours sur la tâche D (Ferraillage), le chef de projet pourrait envisager plusieurs actions, chacune avec des impacts potentiels :

Augmenter les ressources affectées à la tâche D (Crashing) :
- Action : Ajouter des ferrailleurs supplémentaires à l'équipe.
- Impacts :
  - Positif : Réduction potentielle de la durée de la tâche D.
  - Négatif : Augmentation du coût de la main-d'œuvre (plus de personnel), risque de baisse de productivité si l'espace de travail est limité ou si la coordination est difficile, possible impact sur la qualité si les nouveaux venus sont moins expérimentés ou si la pression augmente.
Faire des heures supplémentaires :
- Action : Demander à l'équipe existante de travailler plus longtemps chaque jour ou le week-end sur la tâche D.
- Impacts :
  - Positif : Réduction potentielle de la durée calendaire de la tâche D.
  - Négatif : Augmentation significative du coût de la main-d'œuvre (majoration des heures supplémentaires), fatigue des équipes pouvant entraîner une baisse de productivité et une augmentation des risques d'accidents ou d'erreurs de qualité.
Ré-allouer des ressources d'autres tâches non critiques (Fast Tracking partiel) :
- Action : Si possible, décaler temporairement des ressources d'une tâche ayant de la marge pour renforcer l'équipe sur la tâche D. Cela est moins applicable ici car toutes les tâches sont critiques.
Optimiser les méthodes de travail ou utiliser des équipements plus performants :
- Action : Analyser si des méthodes de ferraillage plus rapides peuvent être mises en œuvre, ou si des équipements plus performants (ex: machines à ligaturer automatiques) peuvent être loués ou achetés.
- Impacts :
  - Positif : Gain de temps potentiel, amélioration de la productivité.
  - Négatif : Coût d'acquisition ou de location de nouveaux équipements, temps nécessaire pour la formation ou l'adaptation aux nouvelles méthodes, risque que l'optimisation ne soit pas suffisante.
Accepter le retard et négocier :
- Action : Si les options précédentes sont trop coûteuses ou risquées, accepter le retard et tenter de négocier une réduction ou une annulation des pénalités avec le client, en justifiant les causes du retard initial (livraison tardive).
- Impacts :
  - Positif : Pas de surcoûts liés aux mesures d'accélération.
  - Négatif : Maintien du retard sur le planning global, paiement potentiel des pénalités, impact sur la satisfaction client.

Le choix de l'action dépendra d'une analyse coûts-bénéfices, des contraintes du projet, et des risques associés à chaque option.

Glossaire des Termes Clés

Planification de Projet: Processus de définition des objectifs, des tâches, des ressources, des coûts et des délais nécessaires pour mener à bien un projet.
Work Breakdown Structure (WBS): Décomposition hiérarchique du projet en éléments plus petits et plus gérables (phases, lots de travaux, tâches).
Diagramme PERT (Program Evaluation and Review Technique): Outil de planification qui représente les tâches d'un projet et leurs dépendances sous forme de réseau, permettant d'identifier le chemin critique.
Chemin Critique: Séquence de tâches interdépendantes qui détermine la durée totale minimale du projet. Les tâches du chemin critique ont une marge totale nulle.
Date au Plus Tôt (DTO / FTO): DTO (Début au Plus Tôt) : Date la plus précoce à laquelle une tâche peut commencer. FTO (Fin au Plus Tôt) : Date la plus précoce à laquelle une tâche peut se terminer.
Date au Plus Tard (DTA / FTA): DTA (Début au Plus Tard) : Date la plus tardive à laquelle une tâche peut commencer sans retarder la fin du projet. FTA (Fin au Plus Tard) : Date la plus tardive à laquelle une tâche peut se terminer sans retarder la fin du projet.
Marge Totale (MT): Durée pendant laquelle une tâche peut être retardée sans affecter la date de fin globale du projet. \(MT = DTA - DTO = FTA - FTO\).
Marge Libre (ML): Durée pendant laquelle une tâche peut être retardée sans affecter la date de début au plus tôt de ses successeurs immédiats.
Crashing (Compression de délai): Technique consistant à allouer des ressources supplémentaires à une tâche critique pour en réduire la durée, souvent avec un coût additionnel.
Fast Tracking (Chevauchement de tâches): Technique consistant à réaliser en parallèle des tâches qui étaient initialement prévues en séquentiel, pour réduire la durée totale du projet, ce qui peut augmenter les risques.