La transition numérique est l’une des priorités reconnues par les acteurs de l’industrie du BTP. La crise du Covid-19, et en particulier le coup d’arrêt causé par le confinement en France de mars 2020, a été révélatrice de l’urgence de cette transformation pour renforcer la filière. Au cœur de cette transformation, la gestion des données techniques et l’utilisation de maquettes numériques.
Appliqué au secteur du BTP, le Reverse engineering s’attache à reconstituer les données de conception des ouvrages et bâtiments déjà réalisés lorsque celles-ci ne sont pas connues ou partiellement disponibles. L’enjeu est de pouvoir maintenir ou faire évoluer ce qui a été réalisé en utilisant l’état de l’art des méthodes et techniques de conception, en évitant de tout reconcevoir, en récupérant ou reconstituant le plus[…]
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Des technologies de rétroingénierie matures
Les technologies de modélisation des objets physiques ont évolué rapidement ces dernières décennies et proposent des solutions accessibles et performantes, à la fois pour capter la donnée (scan 3D, photogrammétrie…) mais également pour la transformer en représentation 3D exploitable dans les outils numériques à l’aide d’algorithmes.
Un large panel de solutions est disponible – l’enjeu réside finalement dans la définition précise des cas d’usages futurs de la représentation 3D et dans la prise en compte des contraintes existantes afin de sélectionner la technologie la plus adaptée. Quel contenu, avec quel degré de précision, est attendu dans la représentation ? Quelle vitesse d’acquisition des données est nécessaire pour ne pas perturber le projet ? Quelles sont les contraintes d’accessibilité aux zones à numériser ?
Quant aux coûts liés à l’utilisation de ces technologies, ils sont en baisse et sont à confronter aux opportunités et bénéfices offerts par l’utilisation d’une maquette numérique et la mise en place des processus associés, ces gains pouvant être massifs lorsqu’ils permettent par exemple d’éviter des erreurs lors de chantiers d’aménagement / reconstruction / retrofit, ou lorsqu’il s’agit de réduire le délai d’immobilisation d’un bâtiment, installation, usine…
L’extension potentielle des bénéfices du BIM à tous
Les cas d’usages associés à l’utilisation d’une représentation 3D d’un bâtiment, d’un ouvrage, d’un moyen de production ou encore d’un territoire sont nombreux. Le déploiement du BIM le démontre : la performance et les réels bénéfices sont obtenus lorsque l’on couple aux maquettes numériques des processus robustes de gestion de données et de collaboration, supportés par une organisation adaptée.
Le Reverse engineering s’impose donc comme un moyen pour les industriels du secteur de bénéficier des apports du numérique, en particulier ceux offerts par le déploiement et la généralisation du BIM. On parle alors de « Scan-to-BIM ». La reconstitution numérique d’un actif, au sens large du terme, doit cependant être réalisée avec des objectifs précis pour couvrir un ou plusieurs cas d’usages, dont certains sont décrits ci-après.
Le Reverse engineering au service de la (re)construction
Les nouvelles constructions, en particulier les bâtiments et ouvrages comme les gares, les aéroports, etc. font face à de fortes contraintes d’urbanisation et d’intégration. La numérisation des projets dans leur environnement est devenue incontournable, à la fois d’un point de vue technique mais également à des fins de communication. La précision et la complétude des maquettes territoriales n’est pas suffisante aujourd’hui et impose aux industriels de scanner l’environnement, les bâtiments voisins voire mitoyens avant de lancer leur projet de construction ou d’extension.
L’utilisation du Reverse engineering est également un moyen performant pour identifier les éventuelles divergences entre le prévisionnel et la réalité lors de la phase d’exécution, en comparant la maquette numérique conçue lors du projet avec la maquette numérique issue des relevés réalisés sur le terrain. Enfin, disposer d’une maquette de l’existant peut s’avérer primordial pour la reconstruction d’ouvrages anciens à la suite d’incidents. Pour donner un exemple emblématique, la reconstruction de la charpente de Notre Dame de Paris, qui date du moyen-âge, s’appuie sur un scan 3D complet et récent.
Le Reverse engineering au service de la rénovation et de la maintenance
Les activités de rénovation et maintenance représentent une part importante, voire majoritaire, du chiffre d’affaires des grands groupes du secteur du BTP. L’utilisation des maquettes numériques pour ces activités est indéniable. Les acteurs du nucléaire, par exemple, s’appuient régulièrement sur des maquettes issues de scan 3D afin de préparer les interventions, qu’elles nécessitent ou non des arrêts de production, sur des maquettes précises de l’ouvrage tel qu’il est réellement (« tel que maintenu »), et non pas tel qu’on croit qu’il devrait être. Enfin, des scans 3D en une journée ont été réalisés sur l’édifice de Notre Dame de Paris post-incendie afin d’établir un diagnostic des dégâts.
Le Reverse engineering au service de l’exploitation, de la modernisation
Les actifs ne sont plus seulement une source de revenus lors de leur livraison, mais bien une source importante lors de leur exploitation. Les propriétaires ou exploitants doivent être en mesure de proposer des services et s’appuient sur l’utilisation de capteurs, le déploiement de l’IoT et l’émergence des jumeaux numériques. Le Reverse engineering permet de faciliter la mise en place de ces services sur tous les bâtiments, anciens ou récents. Cela nécessite cependant de réaliser des scans 3D de plus en plus complets, par exemple pour modéliser les systèmes et réseaux, après avoir démonté certains éléments du bâtiment comme les dalles de faux plafonds.
L’utilisation de maquettes numériques peut également s’avérer utile pour réaménager ou moderniser un outil de production. Les groupes pharmaceutiques, dont les investissements dans de nouveaux bâtiments sont limités, utilisent par exemple ces techniques pour modéliser les lignes de production existantes et évaluer la mise en place de nouvelles (en optimisant les flux, en travaillant l’ergonomie des postes de travail, etc.).
De belles perspectives pour le Reverse engineering, portées par la transition numérique du secteur
Le Reverse engineering, notamment grâce à la réduction du coût des technologies, est en pleine expansion. Les cas d’usages potentiels sont de plus en plus nombreux avec le déploiement du BIM et les enjeux du secteur : transformation énergétique, bâtiments connectés, mise à disposition de services pour l’exploitation, utilisation de jumeaux numériques…
Par Nathan PICHOT, Manager chez Mews Partners
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