Les jumeaux numériques apportent un souffle nouveau aux projets de construction modernes
Malgré la croissance impressionnante du marché de la construction au cours de la dernière décennie, le secteur a dû faire face à une productivité stagnante. Cette situation est largement attribuée à l’augmentation du coût de la main-d’œuvre, à l’inefficacité des conditions de travail, au déclin de l’intérêt des jeunes générations et aux préoccupations en matière de sécurité. Cependant, avec l’augmentation de la population mondiale, il devient impératif de disposer de bâtiments plus sûrs, plus efficaces et plus durables.
Un outil précis, flexible et réactif pour la gestion des projets de construction
Le projet BIMprove, financé par l’UE, a été créé pour relever ces défis. «La mission de BIMprove a été de créer un modèle de bâtiment métrique dynamique – un jumeau numérique – qui évolue au-delà de la modélisation statique des informations du bâtiment (BIM)», note le coordinateur du projet, Gabor Sziebig. «Cette technologie innovante promet une surveillance en temps réel des chantiers de construction, une meilleure programmation des ressources et une meilleure planification des travaux.» Intégrant un mélange de technologies – intelligence artificielle, réalité augmentée/virtuelle, drones et outils portables – ces éléments permettent de rationaliser la transformation numérique du secteur de la construction. Grâce à l’accès à des informations en temps réel, les chantiers de construction peuvent identifier et prévoir les problèmes potentiels à un stade précoce, contrôler efficacement les ressources et minimiser les déchets, tout en maintenant des normes de sécurité élevées.
Composants du système
Sur le plan matériel, le système de jumeau numérique contient un service d’intégration de données basé sur l’informatique en nuage. Cette plateforme facilite l’échange d’informations et le traitement des données par le biais d’interfaces de programmation d’applications modulaires. Des robots terrestres et des drones capturent des données visuelles sur les chantiers de construction. Tous deux utilisent un système de planification de trajectoire pour naviguer sur le site de travail, capturant des images, des scans 3D pour fournir des nuages de points et des images thermiques. Pour contrôler le robot à distance et lancer des fonctions autonomes à grande distance, une nouvelle connexion Wi-Fi à 2,4 GHz avec une antenne à gain plus élevé a été mise au point. Pour résoudre le problème des drones d’intérieur qui manquent de position et d’orientation absolues, les membres du projet ont développé une base d’atterrissage modélisée via BIM. Cela permet de localiser correctement le drone et d’aligner ses appareils de mesure embarqués sur le cadre global. La station de base recharge automatiquement le drone après l’atterrissage. Les membres du projet ont également mis au point une technologie permettant de suivre l’activité des travailleurs à l’aide de balises mobiles placées dans les casques et de balises fixes placées au plafond, au centre des zones qu’ils couvrent. Ce système de balises permet d’enregistrer et d’afficher en temps réel la présence des travailleurs et peut être adapté à de grands sites.
L’impact du projet s’étend à de nombreux domaines
BIMprove a contribué à améliorer l’efficacité des opérations dans le secteur de la construction, en s’attaquant à plus de 78 % des principales causes d’inefficacité dans l’industrie. Le projet a également ouvert la voie à la normalisation des jumeaux numériques à l’échelle européenne. L’équipe a entamé le développement d’un AACEN pour les «marqueurs de position pour les applications numériques sur les chantiers de construction, la surveillance structurelle et les applications BIM». Cela facilitera l’utilisation de drones et de robots sur les chantiers. BIMprove a également établi une liaison avec les normes CEN/TC 442 "Building Information Modelling" (BIM) et CEN/TC 442/WG 9 "Jumeaux numériques dans l'environnement bâti". «BIMprove s’attaque à plus de 90 % des facteurs contribuant aux accidents de construction, ce qui est conforme au plan visant à réduire les accidents de 50 à 80 %. L’impact de BIMprove s’étend également à la réduction des coûts des projets de construction, en luttant contre plus de 65 % des principales causes de dépassement des coûts. L’impact estimé des nouvelles technologies sur ces facteurs d’inefficacité est de 87 %», conclut Gabor Sziebig.
Mots‑clés
BIMprove, jumeau numérique, bâtiment, drone, modélisation des données du bâtiment, projets de construction, sécurité
