Jumeaux numériques – Amélioration de l’efficacité et de la productivité

Les jumeaux numériques ont le potentiel de débloquer des opportunités en améliorant l’efficacité, en réduisant les risques et en augmentant la durabilité.

Par Hamid Alemohammad, co-fondateur et directeur général et,
Omar Abbasi, Responsable Communication Marketing

L’industrie de la construction est un processus hautement linéaire à forte intensité de main-d’œuvre. Les 20 dernières années ont démontré qu’il a pris du retard en matière de numérisation, en particulier dans l’utilisation des données et de l’analyse (c’est-à-dire l’intelligence artificielle [AI] et modélisation des informations du bâtiment [BIM]). L’industrie pourrait bénéficier de l’utilisation d’outils numériques pour la collecte, la gestion, l’analyse et la prévision des données pendant la phase de conception et de construction afin d’accroître l’efficacité, de répondre aux exigences de conformité et d’améliorer la productivité. Une façon d’y parvenir consiste à mettre en œuvre un jumeau numérique, une représentation virtuelle d’un actif ou d’un processus physique. Les jumeaux numériques garantissent l’atténuation des risques, l’optimisation des projets et améliorent la sécurité et l’efficacité du site, modernisant ainsi l’industrie de la construction.

Qu’est-ce qu’un jumeau numérique ?

Un jumeau numérique est une représentation virtuelle d’un actif physique ou d’un processus. Le jumeau numérique aide les propriétaires d’actifs, les ingénieurs, les directeurs d’usine, etc. à comprendre les performances en temps réel de l’actif ou du processus et à faire des prévisions sur le tendances des performances futures de ces actifs et processus. La technologie du jumeau numérique a été utilisée pour la première fois en 2002 dans le domaine de l’aérospatiale et de l’aéronautique.

Un jumeau numérique dans AEC est une réplique numérique de l’actif construit (c’est-à-dire un bâtiment, un pont, etc.), qui combine des données de conception, de construction et d’exploitation en temps réel. Un jumeau numérique à part entière peut simuler et prédire les tendances qui aident les propriétaires d’actifs à prendre des décisions critiques.

En ce qui concerne le cycle de vie du jumeau numérique (tel que défini par Autodesk), au fur et à mesure des phases de construction, différents types de données sont capturées en continu (y compris les données des capteurs et des dispositifs de surveillance). Les données capturées peuvent être combinées avec des données BIM pour construire une réplique numérique du chantier (« jumeau numérique ») qui est mise à jour en temps réel avec de nouvelles données. Au cours de la construction, les chefs de projet peuvent utiliser la plate-forme de jumeau numérique pour obtenir une vue multidimensionnelle de la performance du chantier. La plateforme peut également être utilisée pour prévoir les tendances, détecter les risques et optimiser les calendriers des projets.

L’application d’un jumeau numérique ne s’arrête pas à la phase de construction. Lors du transfert, les données capturées aux côtés d’autres données d’actifs sont consolidées dans la plate-forme numérique jumelle en tant que hub numérique à jour et source unique de vérité. Pendant la post-construction, la plate-forme jumelle numérique peut toujours capturer des données opérationnelles en temps réel pour effectuer des simulations et des prévisions de tendance sur la durée de vie de l’actif construit.

Jumeaux numériques dans l’industrie AEC

Les applications des jumeaux numériques se développent rapidement dans l’industrie AEC. Voici quelques exemples :

1. Atténuation des risques
En investissant dans des jumeaux numériques en temps réel, il est possible de suivre les changements à la fois au jour le jour et à l’heure. La détection précoce des écarts peut tenir l’équipe de projet informée des situations anormales et de l’avancement des tâches. Par exemple, les données d’un réseau de capteurs installés sur un chantier de construction peuvent être intégrés dans des plates-formes numériques jumelles. Un chef de projet peut alors prévoir différents risques pendant la construction (c.-à-d. Dégâts des eaux et environnementaux, incendie, etc.) en fusionnant et en analysant en temps réel la télémétrie des capteurs et les données BIM (Building Information Modeling) au cours des différentes étapes de la construction.

2. Surveillance automatisée des progrès et optimisation du calendrier
Grâce au suivi automatisé de l’avancement, les parties prenantes du projet peuvent vérifier que le travail achevé est conforme à la conception et aux spécifications. Avant les nouvelles avancées technologiques, une observation physique du site était nécessaire pour vérifier les travaux déclarés effectués et déterminer le projet à l’étape du projet. Désormais, une plate-forme jumelle numérique qui a été enrichie de données importantes pendant la phase de construction (via des capteurs, des caméras, etc.) peut vérifier l’avancement du projet en temps réel, réduisant ainsi les litiges de dernière minute sur les écarts et les erreurs. Des exemples de telles données collectées à partir de capteurs et introduites dans des jumeaux numériques sont la progression du durcissement du béton, l’utilisation de l’équipement, la consommation d’énergie, les conditions environnementales et le suivi des matériaux et des outils. Selon le CII (Construction Industry Institute), près de 25 % du temps productif est gaspillé en déplacements et manipulations inutiles de matériaux. De plus, les jumeaux numériques peuvent fournir des informations sur l’optimisation des calendriers de projet en prédisant l’achèvement des tâches critiques (c’est-à-dire les coulées de béton) et en fournissant une gestion prédictive des ressources.

3. Améliorer la sécurité des travailleurs et du site
L’industrie de la construction est connue pour présenter plusieurs risques pour les travailleurs du secteur, c’est pourquoi la sécurité de la main-d’œuvre est primordiale. Avec les jumeaux numériques, les entreprises peuvent suivre l’emplacement des employés pour empêcher les activités dangereuses, l’utilisation de matériaux dangereux ou les activités dans des zones dangereuses. Les constructeurs peuvent désormais développer un système de notification précoce, informant un responsable lorsqu’un travailleur sur le terrain se trouve à proximité dangereuse d’un danger.

4. Améliorer la durabilité et l’efficacité

Des données opérationnelles et professionnelles en temps réel peuvent être collectées et analysées pour générer des informations sur l’utilisation des équipements, le suivi et la surveillance des matériaux, la consommation d’énergie et le suivi des équipements et des outils afin d’améliorer l’efficacité et la durabilité.

5. Améliorer la construction verte

Les jumeaux numériques peuvent être utilisés pour prédire l’empreinte CO2 de différents aspects des projets de construction et fournir des informations en continu sur les améliorations potentielles des processus pour réduire les émissions.

Conclusion

Les chantiers de construction d’aujourd’hui nécessitent des processus et des outils innovants pour augmenter l’efficacité et la productivité. L’utilisation de jumeaux numériques signifie avoir toujours accès à des modèles tels que construits et tels que conçus qui sont continuellement synchronisés en temps réel. Les avantages considérables de cette technique riche en informations ne peuvent être pleinement exploités qu’en collectant et en analysant en temps réel la télémétrie des capteurs et les données BIM au cours des différentes étapes de la construction. Les jumeaux numériques débloquent un niveau d’automatisation pour explorer d’innombrables optimisations de processus, opératioefficacité finale des idées d’amélioration et d’atténuation des risques à l’aide de la technologie déjà disponible. Il permet de renvoyer des informations à jour et en temps réel sur le terrain pour réduire les déchets et les retouches, tout en améliorant la sécurité et la durabilité. Les jumeaux numériques peuvent être complétés par l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique pour révéler des prédictions sophistiquées pendant et après la construction, permettant aux parties prenantes de prendre des décisions plus éclairées.

Hamid Alemohammad a plus de 16 ans d’expérience dans les systèmes de détection et l’instrumentation industriels, y compris la technologie Internet des objets (IoT). Il est un défenseur de la commercialisation de technologies transformatrices et révolutionnaires pour relever les défis mondiaux en matière de durabilité. Il détient un doctorat en génie mécanique et mécatronique de l’Université de Waterloo.

Omar Abbasi est responsable des communications marketing chez Brickeye et est responsable de la supervision de la stratégie globale intégrée de communication, de marketing et de gestion de la marque de l’entreprise. Omar a 15 ans d’expérience dans le monde des affaires, dont plus de 5 ans dans le domaine des start-up. Avant Brickeye, Omar était le spécialiste du marketing et des communications chez Tornado Spectral Systems, où il était responsable des communications externes et du positionnement des spectromètres et systèmes Raman de processus de Tornado. Sa passion réside dans le travail avec des équipes interfonctionnelles pour créer des supports marketing, ainsi que des supports de vente et de marketing.

Il a obtenu un baccalauréat en commerce de la John Molson School of Business (Montréal) et une maîtrise ès sciences en marketing international et gestion de la marque de l’Université de Lünd (Suède).