Élaboration de la solution ou du concept préliminaire

L’ingénieur.e peut élaborer plusieurs concepts pour arriver à une solution optimale répondant aux besoins du client. Parmi les tâches accomplies par un.e ingénieur.e, cette étape est sans doute celle qui sollicite le plus sa créativité.

Les documents produits et les renseignements obtenus lors de l’élaboration de la solution ou du concept préliminaire sont classés et organisés afin d’en assurer la traçabilité (voir la section Tenue de dossier).

Voici les principales étapes pour élaborer la solution (ou le concept préliminaire).

Confirmer les besoins et les attentes avec le client

L’analyse des informations et des données collectées permet de comprendre, de manière à la fois globale et précise, le contexte, les contraintes et la portée du projet. L’ingénieur.e a alors une compréhension fine des raisons sous-jacentes à l’origine du mandat ou de la cause fondamentale du problème à résoudre.

Cependant, la collecte d’information et de données soulève aussi parfois beaucoup de questions. Aussi, avant de se lancer à la recherche des différentes solutions ou concepts envisageables, il peut être judicieux de confirmer les besoins et les attentes avec le client. Cela permet de partir sur de bonnes bases.

Rechercher et détailler des solutions

Pour réfléchir aux différentes solutions possibles, les séances de remue-méninges favorisent le processus en mettant en commun la créativité de plusieurs personnes. Par sa connaissance approfondie du domaine, le client apporte souvent une contribution constructive à ces séances. Il est parfois indiqué d’y inviter des gens ayant peu de connaissances dans le domaine d’activité du mandat afin d’amener une nouvelle vision ou une approche différente. L’important est de générer autant d’idées que possible, d’être ouvert et créatif.

Ensuite, l’ingénieur.e fait une description détaillée des concepts ou des solutions envisagées et indique les caractéristiques, les avantages et les inconvénients propres de chacune d’elle. Les solutions peuvent être présentées sommairement sous forme graphique (p. ex. un diagramme logique, un schéma ou un dessin) ou organisées sous la forme d'un tableau comparatif.

L’ingénieur.e apporte un soin particulier à ne pas négliger d’éléments majeurs et veille à bien expliciter le cheminement logique de la conception de chacun des éléments et de leurs interactions.

Dès lors, l’ingénieur.e peut amorcer une analyse de ces concepts, notamment en effectuant des calculs sommaires afin d’établir un plan de mise en œuvre et d’en estimer les coûts et les échéances.

Analyser et traiter les risques

Pour chacun des solutions ou des concepts envisagés, des scénarios d’évènements dangereux ou d’accidents sont élaborés et les risques sont analysés puis évalués afin de les traiter par ordre de priorité.

Des mesures d’atténuation des risques et un plan d'action sont proposés afin de réduire, à un niveau acceptable convenu avec le client, la probabilité qu'ils surviennent et la gravité de leurs conséquences.

Voir la section Gestion des risques

Mener une étude de faisabilité des solutions envisagées

Généralement, l’élaboration des solutions inclut une étude de faisabilité. Il s’agit d’une étude sommaire permettant de comparer les solutions envisagées par rapport à des critères importants :

• physiques (p. ex. la disponibilité technologique)

• économiques (p. ex. bénéfices économiques, les coûts par rapport au budget)

• de délais (p. ex. la durée de mise en service)

• environnementaux (p. ex. les impacts environnementaux, la réglementation et les normes environnementales)

• sociaux (p. ex. les enjeux de santé et sécurité des travailleurs et du public, l’acceptabilité sociale)

Effectuer les mesures, les essais et les calculs préliminaires

L’ingénieur.e peut amorcer le processus de façon sommaire en effectuant des évaluations et des calculs ou en proposant des conceptions préliminaires. Cela lui permet d’établir un plan de mise en œuvre ou de réalisation et d’en estimer les coûts et les échéances.

L’ingénieur.e subdivise la conception en suffisamment d’éléments pour atteindre le degré de précision exigé par le mandat et le projet. Il détermine la valeur des paramètres de chaque élément de conception en effectuant sur des calculs, des simulations, des essais, des mesures, etc.

Un soin particulier est apporté à ne négliger aucun élément majeur et à expliciter le cheminement logique de la conception de chacun des éléments et de leurs interactions.

L’ingénieur.e documente les mesures, les essais, les calculs, les simulations ou tout autre moyen utilisé. Ses notes de travail doivent contenir toute l’information nécessaire pour démontrer la validité des résultats obtenus. En voici quelques exemples.

• Essais en laboratoire : nom de l’exécutant des essais, nom de l’appareil de mesure, date de calibration, nombre d’essais, conditions des essais, procédure d’essai, rapport

• Mesures : nom de l’exécutant de la prise de mesures, méthodologie, calibration des instruments, conditions

• Calculs : équations ou algorithmes de calculs et leur référence, domaine de validité, hypothèses utilisées, normes et codes utilisés

• Simulations : logiciel et version, conditions et paramètres

Si les tâches ont été effectuées par une ressource externe ou, si les originaux sont remis au client, les documents, des copies sont conservées au dossier de l’ingénieur.e.

Organiser, analyser et interpréter les résultats

L’ingénieur.e valide toutes les hypothèses, sans exception. Si les hypothèses ne semblent pas valides, un processus itératif doit être entrepris avec de nouvelles hypothèses, jusqu’à leur validation.

L’interprétation des résultats s’effectue en étudiant l’influence des variables sur les paramètres. Toute opération mathématique est soigneusement explicitée pour permettre d’en comprendre l’envergure et les limites.

L’ingénieur.e formule avec précision ses observations et ses réflexions en se référant aux objectifs du mandat. Il ou elle rédige une version préliminaire du rapport d’ingénierie afin d’obtenir les commentaires du client.

Le résultat d’une conception préliminaire se traduit généralement par sa représentation graphique. Par exemple:

• schémas d’écoulement, P&ID, etc.

• schémas unifilaires 

• cartographies de circuit imprimé

• schémas-blocs de programmation

• diagrammes logiques de contrôle

• agencement général

Le niveau de détail de ces documents d’ingénierie préliminaires est limité pour illustrer l’essentiel de la solution.

Réaliser la coordination interdisciplinaire

Dans le cas où plusieurs professionnels ou 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 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.

Au stade de la conception préliminaire, 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 haut niveau.

Formuler les conclusions et les recommandations

L’ingénieur.e évalue et choisit les solutions ou les concepts qui répondent le mieux au mandat et les documente dans un rapport d’ingénierie préliminaire qu’il remet au client. Ce rapport contient les principaux éléments suivants :

• les objectifs, les données de base, les besoins et les contraintes du client

• les exigences fixées par les différents codes, normes et règlements

• l’analyse des concepts, appuyée par des calculs sommaires et des plans préliminaires

• les coûts et les échéances

• le plan de mise en œuvre du projet

• une grille de comparaison des concepts indiquant l’option privilégiée par l’ingénieur.e responsable de la conception ainsi que les raisons de son choix

La portée et la limite des conclusions et des recommandations de l’ingénieur.e doivent être complètes, précises et clairement explicitées, de façon que le client en ait une bonne compréhension.

À l’issue de cette étape, le client et l’ingénieur.e sont alors en mesure de convenir de la solution, du concept ou des actions à entreprendre.

Établir une liste des démarches préparatoires

Afin de réduire les délais parfois importants liés à la réalisation du projet, l’ingénieur.e établit une liste des démarches préparatoires. Ces démarches correspondent aux différentes modalités par lesquelles on s’assure de la disponibilité:

• des espaces (en fonction des contraintes de production, des échéances, des prévisions pour l’avenir, etc.)

• des services (énergie, téléphone, câble, eau, air, vapeur, etc.)

• des terrains qui seront requis au cours de la réalisation

• des équipements, des appareillages et des matériaux (en fonction des délais d’approvisionnement)

La réalisation de certaines études ou de rapports peut également engendrer des délais qui doivent être pris en compte. Exemples d’études ou de rapports:

• étude géotechnique

• analyse environnementale

• étude hydrogéologique

L’ingénieur.e tient aussi compte des différentes démarches administratives requises:

• l’obtention de permis

• l’accès à des services

• l’acquisition de terrains ou autres, incluant la vérification de la conformité de l’ouvrage prévu aux lois relatives à l’aménagement ou à l’environnement (urbanisme, environnement, zonage agricole et réglementations municipales)

La liste des démarches préparatoires est fournie au client et accompagnée d’une estimation des délais prévus. À la demande du client, la préparation, le suivi et la coordination de ces demandes et de ces démarches peuvent être effectuées par l’ingénieur.e.

Lectures et liens utiles

• Guide de bonnes pratiques pour favoriser les meilleures conditions d'exécution des projets de construction, section « Définition des besoins et planification du projet ».

• Formation virtuelle de l'Ordre : « Zoom sur trois étapes clés d'un projet d'ingénierie ».