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Processus de construction : la transformation numérique s’accélère !

5 minutes de lecture

Pour gagner en efficacité, en durabilité, en qualité et en sécurité, la digitalisation des processus de construction est indispensable. Conscient de l’enjeu majeur que cela représente pour le secteur et l’ensemble de son éco-système (clients, architectes, bureaux d’études, fournisseurs, sous-traitants, exploitants), Bouygues Construction s’est engagé dans une folle avancée en matière d’innovation et de transformation numérique. La preuve par trois !

digitalisation chantier

#1 – La 5G expérimentée directement sur les engins de chantier

Au premier semestre 2021, les équipes R&D de Bouygues Construction – qui travaillent depuis plusieurs années déjà à la digitalisation des sites de production du Groupe – ont passé un nouveau cap grâce à la 5G de Bouygues Telecom. Rapidité d’exécution, amélioration de la sécurité des équipes, synchronisation des informations en temps réel et à distance… Les essais de la 5G sur les équipements de chantier ont permis de se rapprocher un peu plus de l’ère de « l’opérateur augmenté », et de confirmer l’intérêt et la pertinence de ce nouveau réseau mobile pour les métiers de la construction. Parmi les premières constatations : la 5G permettra par exemple de transmettre plus facilement, et de manière synchrone, des informations aux collaborateurs des chantiers (alertes météo, retards de livraison, modifications de plans, disponibilité du matériel, positionnement des équipements sur le chantier…). Un autre résultat concerne la conduite des grues – ces machines qui nécessitent actuellement la présence en cabine d’un grutier y compris lorsqu’elles sont arrêtées. La 5G, du fait de sa stabilité et de son important débit, est apparue comme un choix possible pour la transmission des données entre une grue et un poste de commande déporté au sol. Une évolution de taille qui devrait :

  • Renforcer la sécurité et permettre une meilleure assistance à la conduite (alertes de sécurité, mise en exergue d’un compagnon à proximité du point d’impact du colis ou de la charge, localisation plus rapide des équipements, etc.).
  • Améliorer les conditions de travail, notamment l’accessibilité pour les grutiers.
  • Ouvrir la voie à l’automatisation de certaines tâches et par conséquent à l’optimisation des plannings d’utilisation des grues.

L’avis de l’expert :

Jérôme Cornu, responsable communication du programme 5G chez Bouygues Telecom

« Il y a deux types de 5G. La première est celle qu’on utilise aujourd’hui (la NSA – non-standalone access). Elle possède un cœur de réseau 4G et des fréquences 5G. Son intérêt est capacitaire : elle est capable de traiter d’importantes quantités de données beaucoup plus rapidement. À l’horizon 2023, le cœur de réseau 4G sera remplacé par un cœur de réseau 5G. Et ce pour tous les opérateurs. Ce réseau 100% 5G va permettre deux améliorations majeures : la réduction du temps de latence (temps de réponse entre le moment où l’on transmet une information et celui où on la reçoit), la capacité de connecter un très grand nombre d’objets par km2 des millions. Cela va permettre d’améliorer considérablement la réactivité des engins connectés et par conséquent les performances de pilotage. En pratique, la 5G est un catalyseur de l’innovation ! Elle va permettre d’aller plus vite et de rendre accessibles de très grandes quantités de données en temps réels. Cela va démultiplier les capacités des innovations de demain : l’intelligence artificielle pourra communiquer aisément avec les jumeaux numériques qui, eux-mêmes, pourront communiquer avec les opérateurs sur site. Tout est lié et les expérimentations menées par Bouygues Construction permettent d’anticiper et de préparer les métiers du secteur de la construction à ces futurs bénéfices. »

 

#2 – Création d’une Chaire de recherche dédiée aux jumeaux numériques

Depuis cet été, l’ESTP est associé à Egis, Bouygues Construction, Schneider Electric, le BRGM, SNCF Réseau et Arts et Métiers. Une alliance inédite d’acteurs – leaders sur leurs marchés respectifs – positionnés à différentes étapes de la chaîne de valeur des projets de construction et du cycle de vie des ouvrages et infrastructures. L’objectif ?

  • Progresser ensemble sur des sujets qui se situent à l’interface de leurs activités respectives grâce à une vision commune sur les jumeaux numériques.
  • Inscrire les enjeux de la transformation numérique, notamment sur les activités de recherche, comme vecteur de performance du secteur de la construction et de contribution aux enjeux environnementaux.
  • Accélérer la digitalisation du secteur en levant des verrous technologiques critiques et apporter des clés d’optimisation pour des infrastructures plus durables et résilientes.

 

COMPRENDRE : Quel est l’intérêt du jumeau numérique pour la construction ?

L’évolution des métiers de la construction passe par une optimisation des approches d’ingénierie, des process opérationnels et du cycle de vie des infrastructures. En réponse à ces nouvelles demandes, le jumeau numérique constitue une solution pour centraliser, structurer et sécuriser les données d’un projet, fédérer ses acteurs dans une démarche collaborative et porter le développement de services adaptés aux besoins des utilisateurs finaux. En pratique, en combinant simulation, intelligence artificielle et data, le jumeau numérique pourrait simuler le comportement des projets de manière dynamique en miroir de la réalité, ce qui permettrait le pilotage des ouvrages en temps réel, favoriserait les interactions relationnelles entre les systèmes et les objets, optimiserait l’impact de la construction et de l’exploitation des ouvrages sur leur environnement.

L’explication de Laure Ducoulombier, responsable du pôle R&D Design Lab chez Bouygues Construction

Un travail collectif pour créer un jumeau numérique qui parle à tout le monde
« Cette nouvelle Chaire doit permettre de poser les fondamentaux du jumeau numérique pour le secteur : jusqu’à quelle taille de projet ce type de maquette qui s’actualise en temps réel peut-il être rentable ? Est-ce pertinent pour tous les types de projets ? Comment l’utiliser sur un chantier de travaux publics ? Nous sommes au tout début et les questions sont très nombreuses ! Chercheur / industriel, chacun apporte sa pierre à l’édifice. Les acteurs non académiques financent les recherches qui vont être portées par l’ESTP et Les Arts et Métiers. Cette capacité à travailler en multi-acteurs est parfaitement adaptée au secteur de la construction où sont présents beaucoup d’individus à différents moments de la chaîne de valeur. C’est d’ailleurs tout l’enjeu de la transformation numérique : réussir à les faire travailler ensemble de la manière la plus performante possible. »

Parvenir à une continuité numérique

« La transformation numérique vise à avoir des outils partagés entre tous les acteurs. Ces derniers, en étant présents tout au long de la chaîne de valeur, permettent de ne pas perdre d’information lors du passage d’une étape à une autre. Mieux, ils permettent de créer une continuité numérique sur la base de toutes les informations accumulées au cours d’un projet. C’est d’un côté nécessaire pour anticiper les phases (conception, fabrication, maintenance…) et maîtriser parfaitement toute la chaîne. D’un autre côté, cette continuité numérique est très difficile à avoir dans le secteur de la construction du fait que les acteurs ne sont généralement pas les mêmes sur toute la chaîne de valeur, et qu’ils ne travaillent pas tous avec les mêmes outils numériques – lorsqu’ils en utilisent. En ce sens, cette Chaire c’est l’occasion de travailler avec plusieurs acteurs qui représentent différentes étapes de la chaîne, de réfléchir ensemble à la manière la plus efficace de créer une continuité numérique entre nous, de définir le type de méthodologie qui permettrait le partage d’une maquette numérique d’une étape à l’autre de la chaîne. Mais aussi, de réfléchir à un enjeu majeur pour le secteur de la construction : le passage de la maquette numérique au jumeau numérique (copie conforme d’un ouvrage physique qui permet de savoir en temps réel tout ce qui se passe sur un chantier). »

Passer de la maquette numérique au jumeau numérique

« Le jumeau numérique permettra de prévoir avec précision le comportement d’un ouvrage. Exemple : un jumeau numérique informe qu’il y a une panne sur l’une des chaudières d’un bâtiment. Grâce à lui, l’équipe pourra rapidement simuler l’impact de cette panne sur la température dans le bâtiment (pièce par pièce) et décider de la meilleure manière d’agir. Est-il pertinent de monter la puissance des autres éléments de chauffage en attendant la réparation de cette chaudière ? Les zones de surchauffe engendrées seront-elles acceptables ? L’espace sans chauffage peut-il réellement retrouver une température ambiante agréable avec la solution choisie ? Le jumeau numérique pourra prévoir les conséquences de chaque action. En cas de retard de livraison d’un élément de la chaîne logistique sur un chantier, il sera possible de connaître l’impact de ce retard sur le planning chantier et comment le réorganiser efficacement. Bien sûr, cette réflexion et cette projection existent déjà aujourd’hui, mais elles n’offrent pas une maîtrise aussi précise que celle que l’on va obtenir avec un jumeau numérique.

En outre, il ne s’agit là que d’exemples de ce que nous pourrions faire. Il en existe beaucoup d’autres, dont nous n’avons même pas encore conscience. C’est pour cette raison que les chercheurs de l’Université de Cambridge nous aident à comprendre quelle est la valeur du jumeau numérique dans la construction, quels sont les bons cas d’usage, quel est l’intérêt d’un tel outil pour nos clients et comment nous pourrions l’utiliser. »

 

#3 – Une collaboration avec la recherche académique internationale et les plus grandes entreprises mondiales

En mai dernier, Bouygues Construction a intégré la Cambridge Service Alliance (CSA) : un partenariat mondial inédit entre l’Université de Cambridge et quelques-unes des plus grandes entreprises mondiales. Objectif : échanger sur les enjeux de la transformation numérique – notamment sur les recherches consacrées aux jumeaux numériques – et répondre à l’ambition mutuelle de trouver des approches orientées client au bénéfice des futurs besoins du secteur de la construction.

« Les membres du CSA sont composés d’entreprises issues de tous les secteurs, précise Laure Ducoulombier, responsable du pôle R&D Design Lab chez Bouygues Construction. C’est une très belle opportunité d’échanger avec des personnes qui sont plus avancées que nous en matière de jumeau numérique et qui ont déjà une idée de la valeur que cela peut leur apporter. »

 Un partenariat de plus pour Bouygues Construction ­- déjà très proche du monde académique – qui va également enrichir son travail actuel avec Dassault Systèmes. Pour rappel, le partenariat qui unit depuis le printemps – pour trois années supplémentaires – ces deux leaders mondiaux vise à développer une plateforme de management numérique des projets (3DExperience). Une nouvelle génération de plateforme collaborative simplifiant et rationalisant la gestion des projets de construction et les interactions avec les développeurs, architectes, sous-traitants, fournisseurs, clients et exploitants tout au long du cycle de vie d’un projet. De quoi accroître la productivité, la conformité et la prévisibilité des processus de construction au profit des clients de Bouygues Construction. Un travail d’envergure qui mérite bien d’être à plusieurs !