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Apprentissage de l’outil BIM : Moyens et Enjeux pour les Entreprises de Construction

I. L’outil BIM dans l’Entreprise de Construction

Avec 10 Milliards d’Euros par an de perte dus aux incohérences pour 126 Milliards d’Euros de chiffre d’affaire pour le BTP français, il est temps de développer un outil qui permette de réduire cette perte. Le BIM est incontestablement cet outil qui permet aux concepteurs et entreprises d’être plus efficaces dans la gestion et le partage des données avec tous les acteurs du projet. Il permet également d’accélérer les démarches administratives pour les clients, ainsi que de répondre à certains appels d’offres des marchés publics avec à l’horizon 2017, l’obligation d’utilisation de l’outil maquette numérique dans les marchés publics d’état.

L’enjeu pour les élèves-ingénieurs de l’ESTP qui arrivent dans une entreprise de construction n’est pas forcément de maîtriser toutes les fonctionnalités de conception de l’outil BIM, mais de connaître suffisamment les logiciels pour qu’à partir d’une conception, ils puissent préparer leur chantier, organiser la construction et optimiser l’exploitation de l’ouvrage.

A. La phase de Préparation à la Construction de l’ouvrage

1. Les Quantitatifs

Il faut savoir faire la différence entre les termes de “maquette numérique”” et “BIM” dans le sens où le BIM est une projection 3D “intelligente” de l’ouvrage à construire et pas seulement un solide en 3D.

L’utilisation de l’outil BIM permet donc d’automatiser la production des quantitatifs et également de simplifier leurs mises à jour, autrement dit de pouvoir faire évoluer les métrés consécutivement à l’évolution du projet.

2. La Projection 3D

L’intérêt de la projection 3D est d’abord commercial mais aussi administratif. En effet, la modélisation 3D permet de délivrer des documents 3D facilitant la compréhension et la visualisation des choix et méthodes envisagés.

Avec les projections 3D des plans d’installations de chantier, nuls doute que les démarches administratives d’occupation de l’espace public. On peut également penser qu’en modélisant les modes opératoires et le phasage dans la maquette numérique, les estimations en termes de coûts, de main d’œuvre et de temps nécessaires seront plus fiables.

B. Coordonner les phases de Construction

La réalisation travaux est coordonnée à partir du BIM. Ces points seront les outils de l’ingénieur de demain.

1. La Planification des Interventions

La visualisation du projet est meilleure grâce à la 3D. La création de planning selon les différents lots est rendue possible : La planification 4D. Elle permet d’optimiser et fiabiliser les délais.

2. Le suivi dynamique de l’avancement

Ce rendu est possible avec la maquette 3D. Il donne une meilleure visualisation des travaux. Ce qui limitera les erreurs et optimisera les temps de tache. La coordination des tâches et la gestion de la co-activité est plus simple à prévoir.

3. La Synthèse des Corps d’Etats Techniques et Architecturaux

Modification plus simple, plus intuitive, moins d’erreur peuvent être commise. Les plans de synthèse sont directement déduits de la maquette.

4. La Gestion des Coûts

Cette gestion financière grâce la maquette numérique fiabilise les coûts. Les différentes nomenclatures donnent directement les bons quantitatif.

La planification 5D permet en plus des dimensions géométriques et de temps, d’inclure le coût dans l’avancement des travaux.

C. L’Exploitation de l’Ouvrage

1. La Maintenance

La maintenance est facilitée grâce à la synthèse numérique. En effet, chaque élément technique est référencé dans la maquette. Cela permet aux agents de maintenance de pouvoir agir plus rapidement et d’avoir toutes les références produits. Les informations centralisées permettent d’anticiper les dépenses et les interventions, de préparer des travaux lourds, de simuler des changements d’occupation. Cela permet également d’établir une stratégie immobilière basée sur des données objectives.

2. Le Contrôle des Performances

Ce contrôle fournit un retour d’expérience à long terme sur les produits et méthodes utilisé. La technologie BIM peut analyser les performances des différents systèmes et déceler un éventuel problème.

II. Les Cours de BIM à l’ESTP

Nous avons tous les 4 suivi les cours de BIM en 2ème et 3ème années à l’ESTP, de ce fait, nous pourrons ainsi apporter une analyse critique sur ces deux années. Nous exposerons dans un premier temps les points forts puis ce que nous considérons comme des lacunes de l’enseignement du BIM à l’ESTP. Dans un second temps, nous proposerons des suggestions d’améliorations.

A. Les Points Forts

Souvent Considérée comme l’école du BTP en France, l’ESTP se doit d’être à la pointe en matière de technique innovante. Ainsi, lorsque le BIM réorganise et réinvente la façon de concevoir et gérer un projet de construction, le rôle de l’ESTP est de proposer une formation la plus efficace possible à ses étudiants pour garder son statut d’école de l’innovation. C’est pour cela qu’en 2015 l’école a inauguré sa première salle dédiée exclusivement au BIM, comportant une trentaine de postes équipés de nombreux logiciels de BIM, de tableaux interactifs et d’une imprimante 3D. Le premier cours sur logiciel de BIM à proprement parler s’effectuent en 2ème année, des cours de DAO étant donnés en 1ère année et pouvant être considérés comme les prémices aux cours de BIM.

Le cours de 2ème année est une initiation au BIM : les cours magistraux présentent le BIM comme une nouvelle manière de penser le projet en collaboratif. Les TD permettent de nous faire appliquer les points essentiels du cours à travers le logiciel REVIT. En 3ème année, les cours sont plus magistraux, différents intervenants nous présentent l’utilisation de l’outil BIM et les possibilités qu’il représente dans le monde de l’entreprise en nous montrant des exemples de projets.

Parmi les bons points de l’enseignement du BIM à l’ESTP on trouve en premier lieu la pédagogie des intervenants et des professeurs. La plupart sont des jeunes professionnels ayant étudié à l’ESTP. Leur proximité avec les étudiants rend plus facile l’accroche à cette nouvelle matière, on peut ainsi se projeter dans le monde professionnel à travers ces jeunes diplômés de notre école ayant trouvé des débouchés dans ce secteur. Leur manière d’enseigner, souvent ludique est une force et nous permet d’assimiler plus facilement les nouveaux outils qui nous sont présentés.

Le projet de 2ème année est aussi pour nous un bon point de l’enseignement. La taille du projet fait que nous sommes obligés de travailler à plusieurs et nous permet ainsi de faire nos premiers pas avec ce mode de travail collaboratif.

B. Les Lacunes

Du point de vue négatif, nous pensons que le nombre d’heures de cours de BIM n’était pas suffisant et permettait seulement une approche générale du sujet. Ce manque de cours ne laisse le temps d’appréhender qu’un seul logiciel : Revit, utilisé pour la conception de bâtiment ; alors qu’un enseignement porté sur plusieurs types de Logiciels BIM serait intéressant, par exemple des logiciels plus spécialisés sur le développement urbanistique ou encore les ouvrages d’art.

Nous pensons également que, contrairement à la pratique actuelle, l’enseignement de l’outil BIM devrait se poursuivre au second semestre de 2ème année, le fait de ne plus s’exercer nous faisant vite perdre les bénéfices de l’enseignement du premier semestre. De plus, le second semestre très dense, ne nous permet pas de s’entrainer seul.

Enfin, nous estimons que les cours de 3ème année sont trop théoriques et ne nous montrent qu’une succession d’exemples, alors que des TP comme en 2ème année sur un autre logiciel que Revit par exemple auraient pu être intéressants.

III. Comment Améliorer l’Apprentissage de l’Outil BIM

La première idée que nous avons pu relever est de commencer les cours de BIM dès la première année au second semestre. En effet, lors du premier semestre, nous avons l’occasion d’avoir une première approche du logiciel AutoCad par l’intermédiaire d’un projet personnel. La mise en place de ces cours dans la continuité de l’apprentissage de ce logiciel nous permettrait de ne pas négliger cette matière par la suite. De plus, elle permettrait d’amorcer la deuxième année avec la mise en place d’une approche plus globale du principe du BIM et d’éventuellement de découvrir d’autres logiciels que le logiciel Revit. Il pourrait être aussi intéressant de proposer des cours facultatifs qui permettraient aux élèves d’apprendre à utiliser des logiciels supplémentaires dans le but d’enrichir notre savoir pour la suite de notre vie professionnelle.

La seconde est de créer plus d’interactions avec d’autres matières (architecture, étude de prix, …) ou même d’autres écoles afin de créer un vrai travail collaboratif. Par exemple, des étudiants de l’ENSAE (École Nationale Supérieure d’Architecture de Saint-Etienne) ont mis en place en 2015 un concours de conception et modélisation BIM à Saint-Etienne qui se nomme BIM’SE. Celui-ci a été créé afin de permettre de mieux appréhender le BIM mais aussi pour permettre un vrai travail collaboratif entre des étudiants venant de différentes écoles puisque chacun des groupes candidats doit contenir un élève provenant des cinq écoles participantes. En s’inspirant de ce concept, la mise en place de projet nous permettant de mieux appréhender les différents types d’intervenants et les différents domaines qui peuvent rentrer en jeu nous permettrait de mieux appréhender la réalité des projets que nous pourrons rencontrer dans le futur. En effet, la mise en pratique est quelque chose qui est tout de suite plus concret et bien plus motivant pour les étudiants que des cours purement théoriques.

Enfin, il faudrait que la matière BIM ait un impact plus important dans nos unités d’enseignement. En effet, actuellement, son coefficient est très minime vis-à-vis d’autres matières ce qui lui fait fortement défaut puisque les étudiants voient alors cette matière comme quelque-chose que l’on peut se permettre de négliger pour réussir son année.

Sitographie

methodesbtp.com

bimse.fr

bimbtp.com

lemoniteur.fr

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Méthodologie d’enseignement propre aux outils du BIM

Méthodologie d’enseignement propre aux outils du BIM

Introduction

Le BIM est une véritable révolution pour le secteur du bâtiment et des travaux publics. La digitalisation des informations, vise à éviter les erreurs humaines dues aux incohérences, aux oublies etc. On cherche également à être capable de rassembler l’ensemble des informations d’un projet sur une seule et même maquette. Le BIM est aujourd’hui en France, dans un état de développement. En effet, le nombre de projets réalisés en BIM est signifiant uniquement depuis une dizaine d’année. Mais d’autres pays comme la Grande-Bretagne ou les Etats-Unis, ont réussi à s’adapter rapidement à ce changement notamment grâce à l’importance que leur accorde leur gouvernement respectif. En France, l’état reste encore assez neutre sur la question malgré quelques communiqués pointant du doigt l’importance de l’évolution de la profession. Si le développement est relativement lent, c’est également dû à certains avis sceptiques sur la question qui voit le BIM plus comme une mode que comme un véritable bouleversement. Il y a du vrai dans cet avis dans le sens où il faut bien avoir conscience que les logiciels de BIM sont des outils et ne suffisent pas pour l’entièreté d’un projet. De plus, si certaines erreurs sont corrigées par un modèle, d’autres points de vigilance font surface comme les erreurs de modélisation.

Ainsi, pour parfaire son utilisation, il faut apprendre à maitriser les logiciels. L’apprentissage de nouveaux outils est complexe, il est important de développer une méthodologie propre au domaine. La question suivante se pose donc :

« Comment enseigner l’usage d’outils du BIM ? »

En nous basant sur notre expérience, nous allons essayer de réfléchir concrètement sur la manière d’enseigner l’usage de ces logiciels.

1-Expérience de deuxième année

En deuxième année, nous avons eu l’occasion d’avoir une première approche sur le sujet par une initiation à Revit. Au cours de ces 4 travaux pratiques, nous avons pu découvrir pour la plupart, LE logiciel de BIM le plus connu. Certains d’entre nous avaient cependant appris par eux-mêmes à maitriser les bases lors du projet d’architecture du premier semestre. En deuxième année, nous avions donc eu 4 cours :
-le premier était une initiation à Revit et à la modélisation
-le deuxième portait sur la création de familles
-le troisième concernait les nomenclatures, quantités et présentation
-le dernier parlait de la gestion de l’affichage, des vues et l’usage de filtre.
En plus de ces quatre leçons, nous avions un projet à réaliser qui était la modélisation du nouveau bâtiment de l’ESTP. 4 points sur 20 étaient consacrés à la création d’une famille tout droit sorti d’un catalogue IKEA. La création de famille est bien particulière, il était donc bon de pouvoir s’exercer sur ce seul sujet.

Nous avons eu pour nos cours des enseignants passionnés et intéressants. Mais le panel de compétences acquis au cours des cours, ne correspondait pas à nos besoins dans le cadre du projet. Du moins, nous ne nous étions pas concentrés sur certains outils car nous n’en voyions pas l’utilité à l’instant t. Le projet permet de se rendre compte de l’importance de la maitrise de certains outils. Or, la méthode actuelle consiste à apprendre d’abord et à utiliser ensuite. Nous avons donc connu une lacune sur certains sujets. Cela nous a pris plus de temps à maitriser en conséquence. Par exemple, l’usage de filtres sur Revit est un élément extrêmement important. Mais au premier regard, ceux-ci semblent tout sauf intéressant. Au cours du cours, on suit donc bêtement l’enseignement en ayant tout oublié le lendemain. Et lorsqu’arrive le moment d’utiliser un filtre, bien entendu, nous ne sommes plus capables de le faire. Le projet a pris beaucoup de temps à cause principalement de cette absence de maîtrise sur certaines bases.

Cette expérience de deuxième année fut enrichissante bien que laborieuse et peu gratifiée (coefficient très faible par rapport à d’autres matières).

Méthodologie des professeurs :
La méthodologie était assez systématique pour les quelques cours que nous avons eu :
Un cours correspond à un thème,
Présentation du sujet au début,
Démonstration du professeur,
Exercice donner par le professeur,
Questions des élèves jusqu’à réussite de l’ensemble des élèves,
Fin du cours,
Nombre d’élèves limités (environ 40 à 50 élèves par séances) mais supérieur à la capacité de la salle BIM (Il n’y avait pas un poste par élève).
Sur le projet, la méthodologie était la suivante :
Énoncé du projet en cours avec présentation des objectifs à atteindre,
Création d’un forum format FAQ entre élèves et enseignants,
Aucun suivi de projet après son lancement
Retour d’expérience en troisième année sur notre vécu de l’option.
Après cette présentation de notre expérience vécu au travers des cours d’utilisation du logiciel Revit, nous allons pouvoir analyser notre vécu afin de tirer des conclusions sur les méthodologies à adopter pour les outils du BIM.

2-Méthodologie à adopter

   a-La méthodologie par approche projet

Il est clair que certains manques étaient à combler pendant cet enseignement de deuxième année. Mais l’idée d’utiliser un projet pour nous faire apprendre à utiliser des outils reste la meilleure. Mais cette méthode est à nuancer.
Une première approche pourrait être de se dire : « donnons-leur un projet laissons les avancer. Et ensuite donnons-leur les cours dont ils ont besoins. » Ce point de vue soulève un problème de taille : naturellement la plupart des élèves prendrons peur face au logiciel et ne fournirons pas de progression significative. Il faudra alors au final leur enseigner les bases pour qu’ils puissent réellement avancer sur le projet. Retour donc à la case départ.
Il doit cependant être possible d’envisager une méthode entre deux. En effet l’idéal serait d’avoir :
Une batterie de cours simples pour apprendre à maîtriser les bases de l’outil et dépasser la peur de l’inconnu
Un lancement du dit projet
Des séances de suivi du projet afin d’aider les étudiants à progresser à leur rythme
Un rendu de projet numérique ET oral.
La partie orale est importante car elle permet trois choses :
Séparer le bon grain de l’ivraie (élèves sérieux des élèves moins sérieux)
Faire comprendre aux étudiants leurs erreurs pour ne pas les refaire plus tard
Avoir un retour d’expérience direct et à chaud avec les élèves sur l’enseignement ; comprendre les points bloquants des élèves qu’on pourrait considérer comme simple (par exemple les nomenclatures sur Revit)
Nous pensons que cette approche projet stimule au maximum l’intérêt et l’investissement des étudiants.

b-La méthodologie des cours

Pour garder une audience attentive, il faut la captiver, l’occuper. Dans le cadre des outils du BIM, le meilleur moyen reste l’exercice. Plus une explication magistrale sera longue, plus les étudiants s’impatientent. Le meilleur moyen d’avancer et faire, et de faire faire en simultané. Le partage d’écran de la salle BIM est pour cela une réussite car cela permet de travailler tout en ayant les yeux sur ce que fait l’enseignant.

Afin que la concentration des élèves restent constante, il serait intéressant d’envisager les cours comme un mini-projet avec un objectif à la fin du cours. Par exemple : « aujourd’hui l’objectif est de réaliser l’ensemble d’un système poteaux-poutres d’un bâtiment, mais pour cela, nous allons voir la création de famille poteau et la création de famille poutre ». Ainsi un étudiant aura plus tendance à vouloir rester concentré afin d’arriver jusqu’au bout du cours.

L’arme ultime de tout enseignement reste bien entendu la notation, mais cela n’est pas spécifique à l’enseignement de l’utilisation de logiciels BIM. Noter le rendu de chaque séance peut être une méthode pour s’assurer une concentration maximale. Cependant la notation de TD ne doit pas être punitive car certains peuvent simplement avoir des difficultés sur l’usage d’un outil et rester bloquer dessus. Il faut être capable de juger de l’investissement plutôt que du résultat. Mais cela nécessite du temps et plus d’encadrants.

Conclusion

En conclusion, nous avons donc vu que les outils du BIM sont complexes. Ils nécessitent un apprentissage long et minutieux. L’ESTP c’est lancé ce challenge en proposant des cours obligatoires et deuxième année et une option en 3ème année. Dans notre article, nous nous sommes basés sur notre expérience en deuxième année et sur notre ressenti. Nous avons essayé d’être objectif et constructif afin que cela puisse porter les futurs étudiants de l’ESTP vers une meilleure maitrise de ces outils.
Cependant, nous n’avons pas abordé certains points ; relatifs plutôt à la compréhension du BIM en tant que tel plutôt que dans l’apprentissage de l’usage de ses outils. En effet, l’usage d’un outil est une chose. Mais il est important de comprendre en profondeur ce que l’on fait. Il ne faut pas voir Revit comme un simple logiciel de modélisation 3D ou Tekla comme un très bon logiciel de modélisation 3D de construction métallique. Il faut être capable d’appréhender l’approche objet de ces outils et l’importance de l’information. Si en sortant d’un cours d’usage de Revit, un élève n’a pas compris qu’il n’a pas seulement dessiné en 3D un bâtiment, mais qu’il a apporté des précisions structurels, thermiques, acoustiques, de phasage, de planning, de fournisseur ou de prix sur les éléments qu’il a modélisé alors le cours est un échec.
De même, il est important de bien faire comprendre que le BIM ne se limite pas à Revit, et que bien d’autres logiciels ouvrent un champ des possibles bien plus large. Revit est l’outil de base c’est pourquoi il est normal de commencer par lui, mais il faut bien faire comprendre aux élèves que lorsqu’on parle des « outils du BIM », on ne parle pas que de Revit.
Pour finir, nous nous sommes limités à nos connaissances par rapport à notre vécu. Il serait intéressant d’interroger d’autres écoles ou formations professionnelles sur le sujet afin d’améliorer au maximum les conditions d’apprentissage de ses outils.

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