BIM Jumeau numérique

BIM World : la construction en quête d’industrialisation

Rapide passage au BIM World qui s’est tenu à Paris début avril. Des stands qui s’étoffent au fur et à mesure des éditions, une surface d’exposition et de conférence qui grandit, mais aussi deux nouveautés cette année : Solutions Bas-Carbone et les Rencontres des Jumeaux Numériques.

Rendez-vous des acteurs du numérique au service du secteur de la construction, BIM World a fermé ses portes il y a quelques semaines. Au fur et à mesure des éditions, l’évènement grandit, tout comme la taille des stands et le nombre d’exposants présents. Il y avait du monde dans les allées, ainsi qu’aux nombreuses conférences et ateliers techniques. Bref, les acteurs de l’AEC poursuivent leurs efforts de transformation numérique. Et suivent pas à pas les mutations que connait le monde manufacturier depuis 20 ans.

Construire plus, plus vite, plus écologique

Quant aux enjeux du secteur, ils restent les mêmes avec davantage d’acuité sous la pression écologique et démographique. Résumons-les ainsi : il faut construire toujours plus de logements en ville, beaucoup plus vite qu’avant, diminuer leur coût d’exploitation, et surtout concevoir et bâtir des logements et bureaux qui respectent davantage l’environnement. Traduit sur les plans techniques, on revient aux traditionnelles présentations sur les fondamentaux de l’Open BIM, la continuité numérique, comment faciliter le déploiement de la démarche BIM, la formation des collaborateurs… auxquelles s’ajoutent désormais des présentations sur l’économie circulaire, l’exploitation d’infrastructures connectées, la construction bas carbone, ou encore la mise en place de jumeau numérique de bâtiment. Deux exposés ont retenu notre attention, celui de Nicolas Mangon, VP AEC et AutoCAD Strategy chez Autodesk qui abordait justement ce jumeau numérique, ainsi que celui de Thomas Bergeron, AEC Industry Solution Technical Director chez Dassault Systèmes qui détaillait un projet conjoint avec Bouygues pour industrialiser la construction : «l’expérience générative».

Standardisation et capture des savoir-faire métier pour Dassault Systèmes qui propose une solution de création automatique de voiles béton.

En route vers le jumeau numérique

Pour N. Mangon d’Autodesk, la prochaine étape à franchir pour le secteur de la construction après celles de la CAO, du BIM, puis du cloud est celle du jumeau numérique. « La demande croît de manière rapide, tant sur le plan des quantités de bâtiments à concevoir que sur celui des contraintes économiques, environnementales, normatives… Le secteur manque de bras. Les données se multiplient. Il y a quatre fois plus de Start-up dans notre secteur qu’il y a cinq ans pour générer et exploiter ces données. Enfin les maîtres d’ouvrage veulent changer l’apport de valeur du cycle de construction. Ils souhaitent de la prédictibilité et de la visibilité pendant les études et les phases de construction pour optimiser la gestion des projets, mais aussi réutiliser la connaissance acquise pour le projet suivant ». La solution ? Le fameux jumeau numérique, que le secteur manufacturier s’efforce depuis une petite dizaine d’années de mettre en œuvre et d’exploiter en production.

Le jumeau numérique d’un bâtiment n’est pas sa simple maquette numérique. Il agrège les données des études et de la construction, les informations provenant des DMS, des systèmes connectés et de la gestion documentaire. Et cela avec plusieurs niveaux de maturité possible. « Comme pour l’automobile, on démarre avec la mise en place des premiers capteurs informant sur l’état du véhicule, auxquels on rajoute un GPS, puis le calcul en temps réel de comportement routier nouveaux et on arrive au véhicule autonome » explique N. Mangon. Pour l’instant les acteurs du secteur n’en sont qu’au premier niveau avec un jumeau numérique descriptif.

Traçabilité, prédictibilité et gestion des connaissances

Logiquement, l’éditeur américain propose ses propres solutions pour faciliter l’adoption du digital twin. Autodesk Tandem est une solution qui rassemble les données de projet à partir de leurs nombreuses sources, formes et phases pour créer un hub numérique riche en données qui suit les données de la conception aux opérations, comme un jumeau numérique. « Grâce à cette plateforme 100% cloud, les maîtres d’ouvrage peuvent voir l’avancement de leur projet, à travers un modèle de représentation qu’ils choisissent, et bénéficier d’une livraison numérique des documents. Par ailleurs, nous avons racheté récemment iOffice Space IQ qui offre des fonctions d’analyse, de gestion et d’optimisation des lieux de travail et des actifs immobiliers. »

Evidemment, l’exploitation d’un jumeau numérique modélisant la vie d’un bâtiment exige l’implantation de capteurs, ou la remontée manuelle régulière de données. Mais là aussi les solutions existent sur le marché pour suivre l’évolution du chantier, les flux des matériaux, des ouvriers… puis, en phase d’exploitation, mesurer la présence des occupants, leur circulation, la consommation d’énergie dans chaque pièce, etc. « Enfin, un logiciel comme Spacemaker récemment intégré à notre gamme, permet très tôt dans un projet de lancer des études de faisabilité. Le logiciel permet d’optimiser les projets à l’échelle d’un immeuble ou d’un îlot en tenant compte de facteurs comme le vent, le bruit, l’ensoleillement et même les îlots de chaleur urbaine. Il peut générer des centaines de variantes d’implantation pour obtenir un compromis idéal » conclut N. Mangon.

Smart Bridge : le premier pont intelligent ?

A l’occasion de BIM World, Autodesk et son partenaire Dar ont présenté le prototype d’un « pont intelligent ». Pourquoi « intelligent » ? Parce qu’il a été conçu par Generativ Design, fabriqué par impression 3D et bardé de capteurs. La forme de ce prototype de 2 mètres a été dessinée par le logiciel d’Autodesk qui permet de générer des milliers de formes à partir de paramètres d’entrée comme le volume, le poids maxi, les matériaux, les forces et contraintes acceptées, etc. De plus, le pont est fabriqué avec des matériaux 100% recyclables : matière plastique et fibre de carbone. Ce qui lui confère plus de légèreté avec tout autant de résistance mais avec un faible impact carbone sur la production grâce à l’impression 3D. Enfin, il intègre près de 70 capteurs embarqués directement dans la matière qui lui permettent d’avoir une maintenance plus fine, une sécurité optimale et d’interagir avec les piétons. Ce projet est le résultat du principe de « convergence » proposé par Autodesk qui conjugue des savoir-faire et des technologies auparavant distincts. Elle permet de créer de nouvelles combinaisons pour remodeler les processus et les structures du secteur avec une approche beaucoup plus élargie, visionnaire et disciplinée que par le passé.

 

Générer automatiquement des voiles béton

Présent notamment sur les projets architecturaux complexes, Dassault Systèmes mène depuis plusieurs années des recherches pour industrialiser leur conception et leur construction. « Nous travaillons actuellement avec Bouygues sur la génération automatique de voiles béton. Notre solution d’Expérience Générative s’appuie sur la création de lignes de produits standards dans le bâtiment décomposés en systèmes pluridisciplinaires : gaines techniques, prédalles, faux-plafonds… et donc voile béton. Elle intègre leur paramétrage, leurs interfaçages, les normes et le savoir-faire acquis en calcul de structure » décrit Thomas Bergeron AEC Industry Solution Technical Director chez l’éditeur français. « La maquette de construction du bâtiment est créée avec une combinaison de ces différents systèmes dûment paramétrés. Elle offrira très tôt des informations pour optimiser le chantier et notamment la phase de ferraillage. L’Expérience Générative permet de générer automatiquement les voiles béton, les plans de coffrage, les nomenclatures simplifiée et complètes de ferraillage, les plans de découpes des treillis soudés… cela par étage et avec le détail de leur interfaçage avec le reste de la construction. » Une démarche de standardisation et de capture des règles métiers qui modifie la chaîne de valeur avec un impact direct notamment en phase d’exécution, et sur les délais de réalisation.

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