Conception de la solution (conception détaillée)

Une fois la conception préliminaire acceptée par le client, l’ingénieur.e procède à la conception détaillée ou ingénierie détaillée de la solution retenue : pendant cette étape, il détermine les spécifications de chaque élément du système, de l’ouvrage ou du processus.

L’objectif de la conception détaillée est de permettre de créer une solution fonctionnelle (système, ouvrage ou processus) répondant au besoin du client en tenant compte des contraintes

La solution doit être suffisamment détaillée en vue de son installation, sa fabrication ou sa construction. Pour ce faire, l’ingénierie détaillée est divisée par équipements, par lots ou par étapes de procédé. Il est impératif de documenter les spécifications techniques, les choix de conception, et les calculs.

Les documents produits et les renseignements obtenus lors de la conception détaillée sont classés et organisés afin d’en assurer la traçabilité (voir la section Tenue de dossier).

Voici les principales étapes pour concevoir la solution.

Valider la solution

Il peut arriver que l’ingénierie préliminaire et l’ingénierie détaillée soient réalisées par des équipes différentes. Dans ce cas, l’équipe en charge de l’ingénierie détaillée devrait s’assurer que la solution choisie est fonctionnelle et répond aux besoins du client.

L’ingénieur.e qui constate des erreurs dans la conception préliminaire doit en aviser le client. Des correctifs ou des ajustements à la solution ou au concept peuvent être proposés.

Établir la base de la conception détaillée

L’ingénieur.e subdivise la conception en suffisamment d’éléments pour être en mesure de produire toutes les spécifications techniques nécessaires à la réalisation, incluant les étapes préparatoires, comme la réalisation d'un prototype, par exemple.

À titre d’exemple de spécifications techniques, on peut mentionner la géométrie de la cavité à excaver pour préparer des fondations ou bien la nature d’une solution chimique anticorrosion (concentrations, température, etc.) d’un circuit de vapeur. Il peut également s’agir de spécifications techniques pour la fabrication d’un appareil ou d’un équipement.

L’ingénieur.e détaille tous les éléments de la conception y compris les éléments mineurs.

Effectuer les calculs détaillés

Lorsque des calculs sont nécessaires, l’ingénieur.e les organise sous une forme explicite afin d’en faciliter la compréhension et l’interprétation. Ils peuvent, par exemple, être regroupés par thèmes ou par variables.

L’ingénieur.e peut alors s’assurer plus facilement que les calculs sont complets et valides et que la logique est respectée. Si une méthode statistique est utilisée pour éliminer les résultats douteux ou que d’autres opérations de transformation sont appliquées, l’ingénieur.e doit les expliciter et en justifier le besoin.

Les calculs incluent tous les documents permettant leur reconstitution (références, courbes caractéristiques, données de base, estimations, articles de normes ou codes, etc.).

L’ingénieur.e s’assure de la validité des outils et des moyens utilisés pour faire ses calculs, par exemple, en procédant à un ou plusieurs calculs manuels ou en se renseignant sur la rigueur et la qualité technique des logiciels utilisés, le cas échéant. Il ou elle assume, bien entendu, la responsabilité des erreurs qui peuvent en découler.

Lorsque les calculs sont terminés, l’ingénieur.e devrait procéder à une vérification de leur rigueur et de la pertinence des données utilisées. Une vérification par un.e autre ingénieur.e possédant les compétences et les connaissances requises pourrait être nécessaire. Différentes situations nécessitent de faire vérifier le travail d'un.e ingénieur.e par un.e autre ingénieur.e. Ces situations peuvent être les suivantes : exigences du client, exigences des procédures de qualité de l'entreprise ou la complexité du projet. (Voir la section Vérification des documents d’ingénierie)

Préparer les plans et les devis

Le niveau de détail de la conception détaillée doit permettre d’illustrer sur les plans tous les éléments de conception nécessaires à la réalisation du projet.

Les plans sont accompagnés d’un ou de plusieurs devis les explicitant et détaillant les spécifications techniques et les éléments composant l’ouvrage. Le devis permet d’éviter de surcharger les plans. Dans les cas simples, il peut être intégré au plan.

Le devis est un document d’ingénierie présentant une description qualitative d’une conception d’ingénierie et détaillant, par exemple, les matériaux, les équipements, les systèmes, les spécifications techniques dans le cadre de travaux à réaliser.

Dans la mesure du possible, les méthodes et les procédures de travail propres à la réalisation de l’ouvrage ou du projet constituent des documents indépendants et ne doivent pas être spécifiées dans le devis.

Prévoir l’impact sur la réalisation des travaux et les exigences d’exploitation

Les exigences en lien avec la réalisation des travaux et l’exploitation de la solution doivent être anticipées et intégrées à la conception. Ce faisant, il est essentiel d’appliquer les principes de développement durable en tenant compte des répercussions de la solution durant tout son cycle de vie.

Concernant la réalisation des travaux, il peut s’agir, par exemple, de:

• valider la constructibilité de la solution ou la faisabilité des travaux

• sélectionner des composants et des matériaux socialement responsables et ayant l’impact environnemental le plus faible possible

• tenir compte du phasage des travaux

• détailler l’intégration des éléments de la solution

• prévoir les bancs d’essais

• préciser les exigences critiques de surveillance

• voir à la continuité des opérations ou au maintien des services

• tenir compte des répercussions des travaux sur l’environnement (gestion des déchets, émissions, etc.) et sur la communauté

Concernant les exigences d’exploitation, il peut s’agir, par exemple, de tenir compte:

• de l’accessibilité, l’utilisation, l’entretien de la solution ou de l’ouvrage

• des répercussions sociales et environnementales de l’exploitation de la solution et de sa fin de vie

• des éventuels remplacements ou démantèlements

• des besoins de formation

Réaliser la coordination interdisciplinaire

Dans le cas où plusieurs professionnels de différents domaines sont retenus pour le même projet, l’ingénieur.e s’assure qu’une coordination interdisciplinaire est réalisée par les différents responsables de discipline.

La coordination interdisciplinaire est essentielle. D’une part, elle contribue à une conception réfléchie qui répond aux requis des différentes disciplines et des différents intervenants. D’autre part, elle permet d’éviter des problèmes qui pourraient survenir lors de l’exécution et de la réalisation du projet et d’éviter les changements, les coûts et les délais subséquents.

La coordination interdisciplinaire a lieu tout au long du projet et peut également se faire lors des revues de conception.

Effectuer la revue de conception

La revue de conception s’effectue à différents jalons du projet et permet de s’assurer que le projet répond aux besoins du client et aux règles de l’art.

Elle consiste notamment à mettre en commun les divers avis des parties prenantes (ex.: client, experts, opérateurs) sur des éléments particuliers et d’en assurer l’intégration.

À cette étape de la conception détaillée, la revue de conception vise l’ensemble des éléments qui composent l’ouvrage. Elle doit se faire de manière exhaustive et minutieuse.

Dans le cas d’ouvrages importants, il n’est pas rare que la revue de conception dure plusieurs jours et nécessite des rencontres supplémentaires documentées par des comptes rendus. Généralement, les changements apportés à la conception sont regroupés dans un document distribué aux ingénieur.e.s responsables de la conception.

Compléter l’analyse de risque

La gestion des risques, qui s’effectue tout au long du projet, se poursuit lors de la conception détaillée.

Une analyse formelle de risques est effectuée en équipe multidisciplinaire impliquant des représentants du client. Pour ce faire, l’utilisation d’une méthode et d’outils appropriés à la nature du projet (APR, What-if, Hazop, AMDEC, LOPA, etc.) est requise.

L’analyse de risques peut être révisée en fonction des nouveaux éléments apportés lors de la conception détaillée. Les sources de dangers, l’évaluation des risques ainsi que les mesures d’atténuation et complétés au besoin.

Les mesures d’atténuation des risques retenues sont appliquées et intégrées à la documentation de conception. L’évaluation des risques résiduels qui suit la mise en place des mesures d'atténuation permet de formaliser la portée des actions et la responsabilité des parties prenantes.

Voir la section Gestion des risques.

Produire la documentation

L’ingénieur.e prend en compte les changements convenus lors de la revue de conception et de la gestion des risques et les intègre, entre autres, dans les plans et devis.

Les coûts de réalisation précédemment estimés sont repris et précisés en obtenant des prix budgétaires auprès des entrepreneurs et des fournisseurs.

Pour permettre au client de prendre une décision éclairée concernant la réalisation du projet, l’ingénieur.e produit:

• un rapport d’ingénierie détaillée (aussi appelé rapport de conception)

• des plans et devis

• une estimation des coûts de réalisation 

• une estimation de la durée des travaux et un échéancier

La finalité « Émis pour approbation finale » peut être inscrite sur les plans et devis. Il est également recommandé d’inscrire une note limitative sur les plans et devis indiquant que ces derniers ne sont pas destinés ou ne doivent pas servir à la construction, à l’installation ou à la fabrication, selon le cas (voir la section Authentification des documents d’ingénierie).

Ensuite, l’ingénieur.e recueille les derniers commentaires du client, soulevés au moment de l’approbation finale, et les intègre aux plans et devis émis pour appel d’offres (souvent appelés « pour soumission »), pour construction ou pour fabrication.

Une fois l’ouvrage construit, fabriqué ou installé, l’ingénieur.e responsable de la conception détaillée est généralement responsable de préparer la documentation finale (ex.: plan final) qui intègre l’ensemble des changements ou des modifications effectués lors de la construction, de la fabrication ou de l’installation.

Fournir l'assistance technique pour l'appel d'offres

La conception est généralement suivie d’un processus d’appel d’offres. L’ingénieur.e responsable de la conception participe habituellement dans ce processus, notamment en contribuant à la rédaction des documents d’appel d’offres, en répondant aux demandes de clarification technique des soumissionnaires et en préparant des addendas.

L’ingénieur.e peut également analyser les soumissions reçues et formuler une recommandation à son client.