Démystifier le BIM et prédire l'avenir des jumeaux numériques dans la construction

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La modélisation des données du bâtiment (BIM) existe depuis des décennies, mais les progrès réalisés dans le domaine des caméras, de la numérisation, des logiciels de données et de l’intelligence artificielle (IA) � ainsi que l’émergence des jumeaux numériques � ont rendu cette pratique plus attrayante, même pour les petites entreprises. Lors du Sommet sur les technologies de la construction (ConTech) 2024 en mars, trois experts du secteur ont discuté de ce qu’est (et n’est pas) le BIM et de ce à quoi il faut s’attendre à l’avenir.

Table ronde BIM à ConTech (Image : Eason Photography) La table ronde BIM au Sommet des technologies de la construction 2024 à Austin, Texas, États-Unis. (Image : Eason Photography)

« Je pense que lorsque les gens entendent l'acronyme BIM, ils pensent immédiatement à un modèle 3D », explique le Dr William O'Brien de l'Université du Texas. « Mais en réalité, nous parlons d'une représentation numérique du projet. »

Le Dr O'Brien était l'un des intervenants de la table ronde « BIM » de ConTech qui cherchait à répondre à la question suivante : les dernières itérations du BIM contribueront-elles à maintenir sa pertinence dans les projets d'infrastructure d'aujourd'hui ?

Il a été rejoint par Adam Cisler de Hexagon Geosystems et Corey Johnson de Bentley Systems, et le trio a convenu � dans certains termes � que la modélisation des bâtiments est arrivée, est là pour rester et est susceptible de s'améliorer.

O'Brien, qui est professeur de gestion de projets d'ingénierie de construction au Texas à Austin et directeur associé de la technologie pour le Construction Industry Institute, a noté qu'à mesure que l'adoption du BIM progresse, les technologies d'accompagnement comme les jumeaux numériques progresseront également.

Il a déclaré que le BIM et les jumeaux numériques fournissent � en particulier pour les projets d’infrastructure � « les attributs et la structure corrects, mais aussi les connexions géospatiales aux services publics ».

Les entrepreneurs comprennent-ils le BIM ?

Mais aux États-Unis, où sont basées les entreprises et organisations des panélistes, l'adoption du BIM a été lente par rapport à d'autres régions du monde ; certains États membres européens et le Royaume-Uni, par exemple, ont rendu obligatoires les pratiques BIM pour les projets financés par des fonds publics, alors qu'en Amérique, les réglementations BIM diffèrent d'un État à l'autre.

Johnson a reconnu : « Nous sommes un peu en retard par rapport à la situation actuelle du marché de la construction [et] par rapport à la situation actuelle du marché européen. »

Il a noté que cela pourrait en partie être dû au fait que les entrepreneurs ne comprennent pas l’objectif des logiciels et de la technologie BIM.

« Et si vous pouviez intégrer des mesures existantes et suivre l’historique d’autres projets qui utilisent ces mêmes composants ? », a-t-il demandé de manière rhétorique, tout en expliquant les avantages de la création d’un modèle d’information du bâtiment ou d’un jumeau. « Vous pouvez alors suivre et comprendre [si c’est] le bon équipement, le bon éclairage à utiliser. »

Les avantages vont au-delà des simples besoins d’ingénierie et de structure, a-t-il déclaré.

« Nous disposons de données historiques et nous pouvons réellement prendre de meilleures décisions même plus tôt dans la conception », a déclaré Johnson.

« Le BIM ne se résume pas seulement au modèle », a ajouté M. Cisler. « Il ne s’agit pas uniquement de technologie, il s’agit aussi des personnes et des processus. »

L'éducation est la clé

Étant donné qu'une plateforme BIM fonctionnelle peut être unique à une entreprise donnée, il est compréhensible que, dans certains cas, plusieurs départements jouent un rôle dans la culture du modèle.

C'est là que la formation interne est essentielle, a déclaré Cisler, qui fait défaut à l'échelle de l'industrie.

« Nous avons mis en place un programme de formation pour expliquer à tous les employés de l'entreprise ce qu'est le BIM et comment travailler avec le modèle afin que nous puissions réellement en tirer une plus grande efficacité », a-t-il déclaré. « Il y a un énorme volet éducatif, et les gens hésitent parce qu'ils pensent que la courbe d'apprentissage est trop longue. »

Et le fossé se creuse entre les plus grandes et les plus petites entreprises. Les données suggèrent que la plupart des projets à grande échelle (90 % ou plus) et des entreprises qui y travaillent utilisent le BIM. Sur les projets de plus petite envergure et dans les petites entreprises, le chiffre est plus proche de 30 % d'adoption.

« Beaucoup de petits projets se concentrent toujours sur le temps et le matériel », a expliqué Johnson à propos de cette fracture. « Il n’y a aucune incitation. Tant que vous ne modifierez pas ces contrats [ou] tant que vous ne modifierez pas les livrables réels, vous ne verrez pas [les petits projets] adopter ces technologies. »

Et avec près de 40 ans de développement, les pratiques BIM ne sont plus freinées par la technologie ; au contraire, la technologie moderne facilite le processus.

Dr William O'Brien (Image : Eason Photography) Dr William O'Brien du Construction Industry Institute et de l'Université du Texas à Austin. (Image : Eason Photography)

« La réponse était autrefois la suivante : la technologie n'était pas prête ou était encore de niche », a déclaré O'Brien à propos de la lente acceptation du BIM au cours des décennies précédentes. « Nous avons largement dépassé ce stade. Ce n'est plus vraiment la technologie. »

« Ce sont les gens, la formation� les contrats et, franchement, l’attente de résultats dans notre environnement », a-t-il poursuivi.

Il a cité l'exemple de la création d'un modèle 3D qui doit ensuite être traduit en 2D pour les constructeurs et les entrepreneurs. C'est une partie du processus de construction qui pourrait être abandonnée, a déclaré O'Brien.

« Une fois que vous êtes passé à la 2D, il est difficile de remonter la pente », a-t-il déclaré. « Changer notre langage contractuel, changer notre façon de faire des affaires, c'est le défi, mais aussi l'opportunité. »

La convivialité réduit le facteur de peur

Les plateformes BIM et jumeaux numériques sont également devenues beaucoup plus conviviales ces dernières années, ce qui, selon Cisler, conduira à une adoption plus universelle avec le temps.

Selon Cisler, le portail d'analyse de construction d'Hexagon ne comporte pas de « contrôle » du modèle et chaque segment d'un projet a accès aux informations pour interagir avec elles. L'espace de travail collaboratif peut être plus bénéfique lorsque tout le monde a accès aux outils et sait les utiliser, a-t-il déclaré.

« Nous pouvons faire appel au contremaître, aux surintendants ou aux personnes qui ont généralement peur de casser quelque chose dans le modèle ou qui ne savent pas comment naviguer dans les plateformes de modélisation 3D traditionnelles », a-t-il déclaré. « En le rendant plus omniprésent, plus accessible, cela attirera davantage de regards et vous apportera plus de valeur. »

Les intervenants ont souligné que l’objectif du BIM existait bien au-delà de la phase de conception de tout projet, même si la plupart des applications se déroulent avant la construction.

« Le modèle doit être créé dès le début de la conception, rendant ce produit utile au consommateur en aval, qu'il s'agisse de la construction, du démarrage et de la mise en service, des opérations », a déclaré O'Brien, notant que la fonctionnalité en aval de la chaîne d'approvisionnement a été un obstacle à l'utilisation.

Johnson a illustré comment une contribution holistique à un processus BIM aide un projet.

« Un tuyau n’est pas un tuyau », a-t-il déclaré, expliquant qu’un conduit de 15 cm d’une entreprise peut avoir des propriétés totalement différentes de celles d’une autre entreprise. « Comment trouvez-vous réellement cette information ? Lorsque vous commencez à lui appliquer une certaine logique cohérente, comme un code de coût ou Omniclass, cela facilite grandement la tâche des gens. »

Ce n’est pas non plus aux concepteurs, au stade de la conception, de comprendre tout cela.

« En tant que fournisseur de technologie, nous devons leur donner la possibilité d’ajouter les données qui ont du sens pour eux, en fonction de leur situation », a déclaré Johnson.

« Apprenons à nos designers à modéliser pour modéliser », a-t-il poursuivi. « Ne leur apprenons pas à modéliser pour le papier. Car, pour l’instant, les livrables sont sur papier. Débarrassons-nous de cela. Modélisons-les correctement et complétons tous ces détails, puis la représentation sur papier devrait refléter clairement le modèle, et non l’inverse. »

Les États-Unis adopteront-ils un jour pleinement la réglementation BIM ?

Quant à savoir si les États-Unis adopteront un jour pleinement les réglementations BIM obligatoires, les panélistes n'étaient pas certains que cette méthode fonctionnerait dans leur pays d'origine tout en reconnaissant les mandats réussis ailleurs.

« En Europe, au Royaume-Uni, ils l'ont appliqué. Ils ont un plan », a déclaré Johnson, ajoutant que les différences de lois entre les États américains rendent difficile l'uniformisation aux États-Unis. « Mais, aux États-Unis� ils continuent de couler du béton, de construire des routes, c'est très similaire, mais [les États] ont des spécifications différentes, des exigences différentes. C'est le défi. »

« La technologie existe, mais ce sont les contrats juridiques qui comptent », a-t-il déclaré.

Cisler a acquiescé, exprimant son scepticisme quant à la capacité du gouvernement fédéral à imposer avec succès le BIM aux constructeurs.

Il a toutefois déclaré que si les incitations à adopter le processus s’avèrent valables, davantage d’entreprises mettront en œuvre le BIM.

« Les compagnies d’assurance pourraient commencer à baisser les primes sur les projets qui utilisent certains de ces outils de surveillance par IA pour des raisons de sécurité sur le site », a déclaré Cisler. « Une fois que les mesures incitatives auront rattrapé leur retard, je pense qu’il y aura davantage d’utilisation et d’adoption. »

Ciblez les petites victoires

En réponse à une question posée par l’assemblée ConTech, Johnson a encouragé les chefs de projet à adopter progressivement le BIM et à se fixer des objectifs mesurables et atteignables. Il a déclaré que trop d’entrepreneurs, lors de leur première adoption des pratiques BIM, essaient de « faire bouillir l’océan » ou d’en faire trop trop vite.

« Ils veulent obtenir des résultats très importants et [disent] : « J'ai économisé 30 % sur ce travail », a-t-il déclaré. « Faites un petit travail sur le projet. Obtenez de petites victoires. Fixez-vous un objectif modeste [et] si vous ne constatez pas d'amélioration dans certains flux de travail, vous ne le faites pas correctement. »

Un investissement comme un logiciel BIM ou un jumeau numérique peut être énorme pour certaines entreprises, mais les récompenses peuvent également l’être.

« Je pense que c'est une opportunité formidable », a déclaré le Dr O'Brien. « [C'est] une chance pour nous d'avoir de meilleures discussions sur la façon dont nous pouvons fournir un meilleur modèle opérationnel sous une forme virtuelle... et d'utiliser cela pour améliorer le cycle de construction et le cycle de conception. »

Faculté et diplômés du Texas à ConTech (Image : Eason Photography) Un groupe d'employés et d'étudiants actuels et anciens de l'Université du Texas lors du Sommet sur les technologies de la construction 2024 en mars. (Image : Eason Photography)

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