Exercice Chef de projet – Installation d’une IRM dans un laboratoire de recherche
Contexte général
Votre entreprise, NOVA Ingénierie, spécialisée dans les projets d’équipement scientifique et médical, répond à un appel d’offres pour l’installation complète d’un imageur par résonance magnétique (IRM) dans un laboratoire de recherche public, BioImaging Lab.
L’IRM (3 Tesla, de marque générique) sera dédiée à l’imagerie du petit animal (souris, rats) et de tissus humains ex vivo. Elle doit être installée dans un local existant de 80 m², situé au rez-de-chaussée d’un bâtiment partagé avec d’autres laboratoires.
Le client exige une mise en service dans un délai de 8 mois à compter de la validation du projet, avec une interruption minimale de l’activité des laboratoires voisins.

1. Cahier des charges fonctionnel
L’installation doit comprendre :
	•	Préparation du local (cloisonnement, revêtement de sol antistatique, éclairage spécifique)
	•	Blindage électromagnétique (cage de Faraday) pour éviter les interférences avec l’environnement
	•	Alimentation électrique dédiée (stabilisée, filtration harmoniques, ligne de terre médicale)
	•	Système de refroidissement (chiller + circuit d’eau pour aimant supraconducteur)
	•	Salle de contrôle attenante avec postes de travail, visiophone, alarmes
	•	Salle de préparation des animaux (poste d’anesthésie, ventilation)
	•	Stockage des gaz (hélium liquide, azote) avec détection de fuite
	•	Système de sécurité (arrêt d’urgence, contrôle d’accès, détection d’oxygène)
	•	Formation des utilisateurs (physiciens, biologistes, manipulateurs)
L’équipement est livré en pièces détachées (aimant, électronique, console, tables) et doit être assemblé sous la supervision du fabricant.

2. Appel d’offres et critères de sélection
	•	Aspects techniques (qualité du blindage, respect des normes, planning d’installation) → 40 %
	•	Aspects financiers (coût total – travaux, équipements, formation, maintenance) → 40 %
	•	Impact sur l’activité du site pendant les travaux (nuisances sonores, vibrations, coupures de courant) → 20 %

3. Organisation projet imposée par NOVA Ingénierie
Mme. Lefèvre exige que chaque équipe candidate (4 personnes) soit composée de :
	•	2 spécialistes « génie civil & CVC » (climatisation, ventilation, électricité, cage de Faraday)
	•	2 spécialistes « physique médicale & sécurité » (champs magnétiques, cryogénie, radioprotection – bien que l’IRM n’utilise pas de rayonnements ionisants, on parle de sécurité magnétique et cryogénique)
Chaque équipe devra :
	1	Réaliser une étude d’implantation (dimensionnement des zones 5 gauss, circulation, échappatoires)
	2	Proposer une méthodologie de blindage (matériaux, épaisseur, continuité électrique)
	3	Simuler le champ magnétique résiduel dans les pièces voisines (logiciel de simulation magnétostatique simple, ou calcul analytique)
	4	Comparer leur solution avec une installation standard (hors contraintes de laboratoire partagé)
	5	Organiser des réunions de synchronisation entre les deux pôles

4. Données techniques fournies (fictives mais réalistes)
	•	Local disponible : 80 m² (8 m × 10 m), hauteur sous plafond 3,2 m
	•	IRM 3 T : aimant supraconducteur, poids 5 t, dimensions 2,2 m × 2,0 m × 2,4 m
	•	Ligne 5 Gauss (limite de sécurité publique) : jusqu’à 4 m de l’isocentre
	•	Consommation électrique : 80 kVA en pointe, 30 kVA en continu
	•	Refroidissement : déperdition de chaleur 15 kW, besoin d’un chiller extérieur
	•	Fréquence de résonance : environ 128 MHz (champ 3T)
	•	Nuisances acoustiques : jusqu’à 110 dB pendant les séquences d’imagerie (mais pendant les tests après installation)
	•	Accès : porte existante de 1,5 m × 2,0 m – doit être élargie pour l’aimant
	•	Laboratoires voisins : biologie moléculaire (amplification ADN), culture cellulaire (stérilité)

5. Jalons et livrables

Séance	Échéance	Livrable attendu	
J0	Lancement	Constitution des binômes, analyse du besoin	
J+15	Session 1	PowerPoint : compréhension du cahier des charges, planning Gantt, organigramme des tâches	
J+30	Jalon 1	Étude de faisabilité technique (blindage, électricité, refroidissement, accès) – oral + support écrit	
J+45	Jalon 2	Simulation du champ magnétique et des zones de sécurité (carte 5 gauss) avec calculs ou logiciel	
J+60	Jalon 3	Plan de sécurité (cryogénie, asphyxie, arrêt urgent, formation)	
J+75	Jalon final	Dossier complet : plans d’implantation, blindage, devis, calendrier détaillé, formation, indicateurs	
J+90	Soutenance	Présentation orale (30 min) devant le client + retour d’expérience	

6. Questions à traiter par les chefs de projet (dans le livrable final)
	1	Méthodologie : comment dimensionnez-vous la cage de Faraday (fréquence, atténuation, matériaux) ?
	2	Simulation : quelle méthode utilisez-vous pour calculer la distance de la ligne 5 gauss ? Proposez une comparaison avec un calcul analytique (formule dipôle) et un logiciel (ex. FEMM, COMSOL).
	3	Gestion des risques : listez 5 risques majeurs (fuite d’hélium, projection ferromagnétique, survoltage, etc.) et vos plans de mitigation.
	4	Contraintes architecturales : comment gérez-vous l’élargissement de la porte et le renfort de sol pour l’aimant (5 tonnes) ?
	5	Formation et sécurité : quels sont les 3 modules de formation obligatoires pour les utilisateurs de l’IRM ?

7. Rendu attendu
Un dossier unique (PDF ou Word) envoyé par email à appeloffre@bioimaginglab.fr avant le J+90 à 23h30. Le document doit contenir :
	•	Analyse de l’existant et faisabilité
	•	Plans d’implantation et de blindage
	•	Simulations et calculs (champ magnétique, atténuation HF)
	•	Planning Gantt du projet d’installation
	•	Plan de management des risques
	•	Budget prévisionnel détaillé (travaux, équipement, formation, maintenance)
	•	Retour d’expérience proposé

Grille d’évaluation (sur 100 points)

Critère	Sous-critère	Points max	
Aspects techniques (40 pts)	Qualité de l’étude de blindage (calculs, matériaux, continuité)	10	
	Dimensionnement électrique et thermique (chiller, ligne stabilisée)	10	
	Simulation champ magnétique (comparaison outil vs calcul manuel)	10	
	Prise en compte des contraintes laboratoires voisins (vibrations, nuisances)	10	
Aspects financiers (40 pts)	Budget travaux (génie civil, cage de Faraday, électricité, CVC) détaillé	15	
	Coût équipement (IRM, chiller, sécurité) et formation	15	
	Coût de maintenance prévisionnelle (hélium, électricité, contrats)	10	
Impact sur l’activité du site (20 pts)	Planning des travaux avec phases sans interruption des labos voisins	10	
	Communication et gestion des accès pendant chantier	10	
Pénalités	Retard de rendu (J+90 non respecté)	-20	
Seuil de présélection : 70/100

Exemple de diagramme de Gantt (tableau prêt à copier dans Excel)
Instructions Excel : Copiez ce bloc CSV dans un fichier .csv, ouvrez-le avec Excel (séparateur point-virgule). Les barres █ représentent les jours travaillés par tranche de 7 jours.

Tâche;Durée (jours);Début;Fin;Responsable;J0-J7;J8-J14;J15-J21;J22-J28;J29-J35;J36-J42;J43-J49;J50-J56;J57-J63;J64-J70;J71-J77;J78-J84;J85-J91
1. Lancement projet;2;J0;J+2;Chef de projet;██;;;;;;;;;;;;;
2. Analyse des contraintes (local, accès, normes);8;J0;J+8;Binôme GC/CVC;████████;;;;;;;;;;;;
3. Dimensionnement blindage et cage Faraday;6;J+5;J+11;Binôme physico; ██████;;;;;;;;;;;;
4. Préparation PowerPoint J+15;3;J+12;J+15;Tous;   ███;;;;;;;;;;;;
5. Jalon 1 - Faisabilité technique;5;J+26;J+30;;;;;█████;;;;;;;;;
6. Simulation champ magnétique (logiciel);8;J+32;J+40;;;;;;████████;;;;;;;;
7. Calcul analytique manuel (comparaison);3;J+38;J+40;;;;;;;███;;;;;;;;
8. Jalon 2 - Zones sécurité (5 gauss);5;J+41;J+45;;;;;;;█████;;;;;;;;
9. Élaboration plan sécurité (cryogénie, arrêt);10;J+48;J+58;;;;;;;;██████████;;;;;
10. Jalon 3 - Plan sécurité;3;J+58;J+60;;;;;;;;;;███;;;;;;
11. Finalisation dossier (plans, budget, formation);12;J+63;J+75;;;;;;;;;;;;████████████;;;
12. Relecture et mise en forme;3;J+76;J+79;;;;;;;;;;;;;;███;;;
13. Préparation soutenance;7;J+83;J+90;;;;;;;;;;;;;;;███████;
14. Soutenance J+90;1;J+90;J+90;;;;;;;;;;;;;;;;█

Plan de management des risques – Projet IRM BioImaging Lab

N°	Risque identifié	Cause(s)	Probabilité (1-5)	Impact (1-5)	Criticité	Mesures de mitigation préventives	Plan de contingence	Responsable	
R1	Rupture de la cage de Faraday (mauvais blindage)	Défaut de soudure, ouverture non refermée, connecteurs mal posés	3	5	15	– Contrôle par générateur de bruit et mesure d’atténuation avant mise en service
- Utiliser joints conducteurs certifiés	– Repérage précis des fuites avec émetteur HF portatif
- Retour soudeur spécialisé (2 jours)
- Surcoût à prévoir	Binôme GC	
R2	Projection d’objet ferromagnétique dans l’aimant	Oxygène, ciseaux, chariot non certifié introduit par mégarde	2	5	10	– Zone d’accès contrôlée par badge + détecteur de métaux portable
- Formation obligatoire « sécurité magnétique » avant entrée	– Procédure d’extinction rapide (quench) si objet bloqué
- Outil de dégaussing de secours	Binôme physique	
R3	Fuite d’hélium liquide (quench accidentel)	Surchauffe, défaut de soupape, panne du chiller	3	4	12	– Détecteur O2 avec seuil bas (19 %) + alarme déportée
- Ventilation mécanique à haut débit (≥ 10 vol/h)	– Évacuation de la salle, procédure d’urgence affichée
- Recharge d’hélium d’urgence (contrat avec fournisseur)	Binôme physique + sécurité	
R4	Dépassement du planning (livraison aimant retardée)	Douane, transport, grève du fabricant	3	4	12	– Commander 2 mois avant travaux de génie civil
- Clause de pénalité de retard	– Réorganisation du chantier : avancer les travaux non critiques (formation, câblage)	Chef de projet	
R5	Interférence avec IRM voisin ou équipements sensibles (microscopes électroniques)	Champ magnétique résiduel > 0,5 gauss	2	4	8	– Simulation complète du champ (maillage 3D)
- Installation de tôles de mu-métal si nécessaire	– Décaler l’IRM de quelques dizaines de cm (si possible)
- Blindage magnétique passif supplémentaire	Binôme physique	
R6	Accident de manutention (aimant 5 tonnes)	Défaillance de grue, mauvais calcul de charge	1	5	5	– Levage par entreprise certifiée, plan de levage vérifié par bureau de contrôle	– Assurance construction, cellule psychologique pour témoins	Chef de projet + binôme GC	
R7	Non-conformité réglementaire (absence de déclaration CNR, etc.)	Oubli des formalités pour équipement émettant des champs pulsés	2	3	6	– Checklist des autorisations (ANFR, ARS, etc.) dès J+15	– Régularisation accélérée avec avocat spécialisé	Chef de projet	
Seuil critique : tout risque avec criticité ≥ 10 fait l’objet d’un suivi hebdomadaire.

Ce plan de management des risques est à intégrer dans le dossier final (J+75) et à présenter lors de la soutenance orale (J+90).