Construction modulaire : produire vos bâtiments comme un véritable industriel

La construction modulaire fait beaucoup parler d’elle. Depuis des années, elle est présentée comme l’avenir du bâtiment, et de nouveaux acteurs de la construction hors site apparaissent régulièrement dans l’actualité. Au fil du temps, nous avons accompagné de nombreux fabricants de construction modulaire, et nous avons appris beaucoup sur le potentiel réel de cette approche, comme sur ses limites.

Dans cet article, je parlerai principalement de logements, mais la démarche modulaire s’applique tout aussi bien aux établissements scolaires, aux bureaux et à de nombreux autres types de bâtiments. Elle peut également concerner des éléments isolés, comme les salles de bains préfabriquées. Les problèmes et les solutions décrits ici valent pour tous ces cas.

L’inconvénient fondamental de la construction modulaire

Les avantages de la construction modulaire sont tellement mis en avant que ses inconvénients, pourtant évidents, passent souvent à la trappe. Un bâtiment modulaire est fabriqué en usine, ou parfois sur une aire extérieure, à une certaine distance de son lieu d’implantation définitif.

Il faut donc le transporter de l’usine jusqu’au terrain, ce qui ajoute du coût, de la complexité, et impose des contraintes de conception. Le bâtiment doit être pensé pour être assemblé à partir d’un ou plusieurs modules dont les dimensions permettent le passage sur camion et la circulation sur route ouverte.

Pour déplacer ces modules en toute sécurité, ils doivent reposer sur un châssis robuste, généralement en acier ou en bois, et la structure d’ensemble doit résister aux sollicitations du transport. Tout cela alourdit le coût, auquel s’ajoutent le transport lui-même et les moyens de levage nécessaires au chargement et au déchargement.

Pourquoi se lancer malgré tout dans le modulaire ?

Face à ce handicap de départ, on pourrait se demander pourquoi tant d’entreprises s’engagent dans cette voie. La réponse tient aux avantages bien réels que la construction hors site offre par rapport à la construction traditionnelle, et qui compensent largement les surcoûts liés au transport.

Le principal atout de la construction hors site est de réaliser les travaux dans un environnement d’usine maîtrisé, et de créer de véritables gains de productivité industrielle. Bien menée, cette approche permet de réduire les coûts de main d’oeuvre, de limiter les pertes matière et de raccourcir considérablement les délais de construction.

Un autre bénéfice, particulièrement sensible pour les projets en zone rurale ou isolée, tient à la concentration des corps d’état sur un site unique, plutôt que d’obliger chaque entreprise à se déplacer sur chaque chantier.

La clé tient en une phrase : cesser de raisonner en constructeur pour commencer à raisonner en industriel.

Simplifier et standardiser pour maîtriser les coûts

Chacun souhaite un bâtiment unique. Mais pour un fabricant de construction modulaire, plus la conception est simplifiée et standardisée, plus les bénéfices de l’approche sont importants. Ce principe n’est pas si éloigné de ce que pratiquent les constructeurs de maisons individuelles en grande série, où l’acquéreur choisit parmi une gamme de modèles standards et d’options de personnalisation.

Une approche standardisée permet de limiter la variété des matériaux et des finitions à gérer, et d’uniformiser les modes opératoires comme les temps de fabrication. Elle explique aussi pourquoi la construction modulaire est particulièrement performante sur des bâtiments de taille modeste et de coût maîtrisé. Plus le projet devient grand, complexe et sur mesure, plus l’intérêt du hors site s’amenuise.

Le délai, variable déterminante

Réduire le délai est l’un des objectifs fondamentaux du Lean, et c’est le message le plus important pour un fabricant de bâtiments modulaires. Raccourcir le délai entre le lancement du châssis et l’installation du bâtiment sur site produit plusieurs effets vertueux.

D’abord, le client reçoit son bâtiment plus vite, ce qui peut suffire à faire pencher la décision en faveur du modulaire. Ensuite, les matériaux et la main d’oeuvre engagés se transforment en trésorerie plus rapidement, ce qui réduit le besoin en fonds de roulement et renforce le bilan de l’entreprise. Enfin, plus le délai est court, moins il y a de bâtiments en cours de fabrication à un instant donné, et plus la capacité de l’usine augmente.

Prenons un exemple concret. Un fabricant de taille moyenne produit 200 modules par an, d’une surface moyenne de 60 m², soit environ quatre modules par semaine.

Si le délai de fabrication d’un module est de 12 semaines, l’entreprise aura en permanence 48 modules en cours. En considérant qu’un module de 60 m² nécessite 150 m² d’espace de travail, il faut alors 7 200 m² d’atelier, auxquels s’ajoute le stockage, soit environ 10 000 m² au total.

Pour un travail sous abri, cela représente un investissement de plusieurs millions d’euros en bâtiment, ou un loyer annuel très significatif. En revanche, si le délai de fabrication tombe à quatre semaines, le nombre de bâtiments en cours descend à 16, et la surface nécessaire à environ 3 500 m².

Le délai n’est donc pas seulement une question de service client. C’est une variable qui détermine directement la taille de votre usine et le capital que vous immobilisez.

Comment réduire le délai ? 

Si l’idée de fabriquer un bâtiment en quatre semaines vous paraît déjà difficile à concevoir, vous aurez sans doute du mal à croire que les équipes de TXM ont ramené le délai de fabrication de certains modules à quatre jours.

La clé consiste à éliminer le temps sans valeur ajoutée. Prenez le temps d’observer votre atelier. Parmi les bâtiments en cours, combien font l’objet d’un travail effectif à cet instant précis ? Parmi les personnes présentes, combien réalisent une tâche qui apporte réellement de la valeur au bâtiment, plutôt que l’un des huit gaspillages ?

Vous constaterez probablement qu’à tout moment, plusieurs bâtiments en cours ne font l’objet d’aucune intervention. Le premier travail consiste alors à comprendre pourquoi. C’est précisément le rôle de la cartographie de la chaîne de valeur, qui rend visible le temps réellement passé à chaque étape. Dans la grande majorité des cas, la raison est simple : le bâtiment attend un approvisionnement. Un enjeu majeur de votre organisation consiste donc à construire une chaîne d’approvisionnement capable d’amener le bon composant, au bon endroit, au bon moment, pour que le travail se poursuive sans interruption.

Une fois la supply chain fiabilisée, l’étape suivante consiste à éliminer les tâches sans valeur ajoutée. Le meilleur levier est ce que nous appelons le flux pièce à pièce.

La plupart des fabricants pratiquent aujourd’hui l’assemblage à poste fixe : le châssis est posé à un emplacement de l’atelier ou de l’aire de production, et le bâtiment y est intégralement construit. Ce sont les matériaux et les compagnons qui viennent au bâtiment.

L’alternative peut sembler surprenante, mais elle est déjà pratiquée par un nombre significatif d’acteurs : c’est le bâtiment qui vient aux compagnons et aux matériaux. Autrement dit, une véritable ligne d’assemblage, où le module progresse de poste en poste, du châssis initial jusqu’à la finition.

Je vais plus loin : je suis convaincu que les fabricants de construction modulaire ne tireront réellement les bénéfices de l’approche industrielle que le jour où ils adopteront le flux pièce à pièce. Toutes les organisations à poste fixe que j’ai observées finissent par reproduire un chantier traditionnel, avec en prime le coût du transport du bâtiment jusqu’au terrain.

Construire le flux

Mettre en place un flux pièce à pièce suppose une compréhension fine des étapes de construction, du temps nécessaire à chacune, et des matériels et composants requis à chaque emplacement. C’est à partir de cette analyse que l’on détermine le nombre de postes de travail et le contenu de chacun. Cette démarche relève de l’aménagement d’usine orienté flux, qui conditionne durablement votre productivité.

En faisant progresser le bâtiment de poste en poste, les activités se spécialisent : un poste dédié à l’ossature et au plancher, le suivant au passage des réseaux électriques et de plomberie, puis le bardage et la couverture, puis les doublages et cloisons. Chaque poste ne requiert alors que les composants, les outillages et les compétences qui lui sont propres, positionnés à demeure et réapprovisionnés sur place, ce qui supprime les déplacements de matériaux.

Toutes les tâches n’ont pas vocation à se dérouler sur la ligne. Il est souvent pertinent de sous-modulariser : l’assemblage des ossatures, la menuiserie, la préparation des composants, voire une partie des travaux de plomberie et d’électricité, peuvent être réalisés hors ligne et amenés au poste au moment voulu.

Une autre approche de la main d’oeuvre

Les constructeurs traditionnels s’appuient massivement sur la sous-traitance. Cela leur permet de maîtriser le risque, puisqu’ils ne paient l’entreprise que lorsqu’elle intervient, souvent sur la base d’un forfait, d’un prix par bâtiment ou d’un prix au mètre carré. Beaucoup de fabricants de modulaire reproduisent ce modèle dans leur usine. C’est généralement le signe qu’ils raisonnent encore en constructeurs, et non en industriels.

Dans un véritable environnement de production, il faut une cadence constante, tous les jours. Vous ne pouvez pas vous permettre qu’un bâtiment reste bloqué sur la ligne parce que le plombier avec lequel vous travaillez habituellement est retenu sur un autre chantier.

Il vous faut donc une équipe stable et permanente, ce qui suppose généralement de recruter en direct. Un volant de main d’oeuvre temporaire reste utile pour absorber les pics d’activité, mais le noyau de l’équipe doit être constitué de vos propres salariés. Cela introduit une part de risque, mais réduit très sensiblement le coût horaire.

Les rémunérations au forfait ou au mètre carré posent par ailleurs deux problèmes. D’une part, elles orientent l’attention vers le volume produit plutôt que vers la qualité, ce qui génère des défauts détectés plus tard dans le processus. D’autre part, elles déséquilibrent le flux : un intervenant qui cherche à prendre de l’avance réalisera des travaux hors séquence, créant des difficultés pour les autres corps d’état ou des ruptures d’approvisionnement.

Une rémunération horaire exige en contrepartie des indicateurs de production journaliers clairs et un encadrement plus présent, mais elle offre un bien meilleur contrôle du processus. Le flux pièce à pièce, qui impose au bâtiment d’avancer au poste suivant à intervalle fixe, garantit d’ailleurs par construction un niveau de productivité, puisque chaque poste doit terminer son travail au rythme de la ligne.

Il faut enfin rappeler qu’une grande partie du travail dans un bâtiment ne requiert pas une qualification de compagnon confirmé. L’assemblage d’ossatures préfabriquées, la pose de menuiseries, la fixation des bardages ou des doublages peuvent être réalisés par des opérateurs semi-qualifiés.

En standardisant ces tâches et en les réalisant dans un environnement d’usine maîtrisé, on obtient un résultat au moins équivalent, et souvent supérieur, à celui d’un artisan opérant selon ses propres méthodes. Les compagnons qualifiés peuvent alors être réservés aux interventions où la réglementation ou la nature du travail l’exigent, comme les raccordements électriques ou les finitions de plomberie.

Modulaire 2D ou modulaire 3D ?

L’une des questions les plus fréquentes chez les nouveaux entrants concerne le choix entre la fabrication de modules volumétriques complets, difficiles à manutentionner et à transporter, et une solution en panneaux, expédiés à plat puis assemblés sur site. C’est la distinction entre modulaire 2D et modulaire 3D.

Les avantages du panneau en matière de transport et de manutention sont évidents. Ils sont pourtant, à mon sens, largement compensés par les inconvénients.

L’approche en panneaux laisse trop de travail à réaliser sur le terrain : assemblage et étanchéité des panneaux, électricité, plomberie, pose des menuiseries, finitions intérieures et peinture. Avec des modules volumétriques, toutes ces tâches sont réalisées en usine, et seules les jonctions entre modules restent à traiter sur site. C’est ainsi que l’on maximise les bénéfices de l’industrialisation.

Penser et produire comme un industriel

La construction modulaire a un potentiel considérable et peut tenir toutes les promesses qu’on lui prête. En exploitant réellement les leviers de l’industrie, il est possible de produire des bâtiments en volume, à coût maîtrisé, et dans des délais dont les constructeurs traditionnels ne peuvent que rêver.

Mais trop de fabricants raisonnent encore en constructeurs. Ils peinent alors avec des conceptions non standardisées, produisent de façon inefficace à poste fixe, souvent en extérieur, subissent des délais longs, accumulent les en-cours et immobilisent un capital important.

Ils supportent des niveaux élevés de temps sans valeur ajoutée, sont perturbés en permanence par les ruptures d’approvisionnement et dépendent d’une main d’oeuvre sous-traitée peu fiable. Résultat : ils perdent les avantages compétitifs de l’industrialisation et ne conservent que son inconvénient, à savoir un bâtiment qu’il faut transporter jusqu’au client.

Les meilleurs acteurs du secteur, eux, raisonnent en industriels. Ils conçoivent des produits standardisés et modularisés, assemblent sur de véritables lignes de production et s’appuient sur des équipes stables et performantes.

Chez TXM, nous avons accompagné des fabricants de construction modulaire sur quatre continents. Parlons de la façon dont nous pouvons remettre l’industrie au coeur de votre activité de construction hors site.