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Le Cloud au service du BIM

En quelques années, le Cloud s’est imposé comme un moyen de stockage et de partage de fichiers performant et accessible à tous. Le principe repose sur l’utilisation de serveurs pouvant stocker ou traiter l’information reçue. En plus de fournir une sauvegarde indépendante du matériel de l’utilisateur, le Cloud permet à plusieurs personnes d’exploiter un même document depuis différents postes de travail (tablettes, ordinateurs, téléphone portable…etc). J’ai choisi, dans cet article, de développer ce dernier point et de détailler les différentes applications du Cloud dans le Building Information Modeling.

En premier lieu, le Cloud adapté au BIM permet de diffuser mais aussi de gérer de manière plus efficace les modèles utilisés lors de la conception d’un bâtiment ou d’un ouvrage. En effet, ces modèles sont dans la plupart des cas lourds, complexes et doivent donc être partitionnés afin de pouvoir diviser le travail entre les différents collaborateurs. Leur partage dans leur totalité était donc délicat, puisqu’un moins d’un déplacement physique, il n’était pas possible de les transmettre. En effet, un e-mail, par exemple, ne peut pas supporter un fichier d’une telle taille.

Dans le Cloud, on retrouve également des programmes permettant par exemple d’accéder à une étude structurelle, ou encore à un rendu 3D extrêmement détaillé du projet. Les différents intervenants peuvent donc utiliser l’énorme puissance des serveurs cloud, leur permettant de réaliser des tâches complexes bien plus vite qu’à partir d’un poste de travail ordinaire.

Il ne faut pas oublier de souligner qu’avant que le Cloud n’émerge, la synchronisation entre les différentes équipes gérant un projet pouvait s’avérer très délicate, chacune ayant sa propre façon de faire, ce qui avait pour résultat d’augmenter les délais et de diminuer la précision. L’unicité de l’interface permet de résoudre les problèmes de coordination. Le Cloud représente donc un espace de stockage centralisé, dématérialisé, et où chaque modification effectuée par un intervenant au projet est immédiatement répercutée à l’ensemble des acteurs.

Le Cloud fourni donc à ses utilisateurs la puissance et la capacité de stockage nécessaire pour utiliser, gérer, ou encore modifier un modèle unique de projet. La coordination et la productivité sont ainsi améliorées de manière significative. C’est pourquoi, couplé au BIM qui lui-même rend l’étude d’un projet plus efficace, le Cloud permet d’atteindre des performances jamais égalées.

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REDEFINIR  LE BIM  ET  SON  POTENTIEL

Le BIM est un sujet vaste, conséquent, et indéniablement destiné à devenir indispensable dans un futur proche. Cependant, il est bon de savoir précisément de quoi on parle lorsqu’on aborde ce sujet qui est parfois présenté de manière presque publicitaire, superficielle, ou approximative. Le BIM peut faciliter à priori la conception de fines maquettes imprimées, d’élégants modèles 3D, d’animations détaillées de modes constructifs, et de toutes autres réalisations qui séduisent l’œil et impressionnent. Mais tout ceci est loin de résumer le potentiel du BIM dont l’origine se situe ailleurs.

Dans les faits, le BIM est à la fois un logiciel, une base de données, un processus collaboratif voire une méthode de management, chose qu’il est difficile de comprendre à travers la simple déclinaison en français du terme : « Bâtiment et Informations Modélisés ».

Le but premier du BIM qui ne manque pas d’être mis en avant par ses concepteurs auprès des grandes entreprises est le gain de productivité. La courbe ci-dessous explicite l’aide que peut apporter le BIM pour faire face à la complexité et aux délais de plus en plus importants des projets.

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Courbe de Patrick MacLeamy (source FAIA / HOK).

On sait par expérience que plus un projet avance,  plus il est difficile et couteux de le modifier (courbes 1 et 2). C’est pourquoi on cherche à répartir l’essentiel des efforts en amont de la phase d’exécution. Ceci est difficilement réalisable avec un processus classique (la courbe 3 a tendance à glisser vers la droite). En revanche, le processus du BIM vise à transférer, via une approche collaborative dite intégrée, la majeure partie de ces efforts en amont (courbe 4).

Ce passage des efforts en amont (pour l’instant très abstrait) est rendu possible par le concept de « maquette numérique » (2D ou 3D), contenant une base donnée qui servira ensuite de socle commun aux différents intervenants et à chaque étape du cycle de vie du projet.

« Il n’existe pas de recette miracle pour créer un processus unique qui s’adapterait à tous les projets, au contraire, plusieurs flux de travail peuvent être mis en place par le BIM manager pour prendre en compte les besoins et les exigences du client, l’interopérabilité entre les logiciels, les différentes phases du projet et aussi le niveau de maîtrise du BIM des différents intervenants. »

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http://www.esl-29.com/notre-savoir-faire-2/bim-2/

Le schéma ci-dessus illustre l’interopérabilité du processus du BIM. Aucun chantier ne se déroule sans modification du projet. Il faut donc faire avec, et ce le plus efficacement possible. Par exemple, au lieu de multiplier les plans de récolement et les plans d’indices différents de chaque corps d’état (qui favorisent des « non qualité » et des délais plus importants), le BIM permet de répercuter en temps réel les modifications émises par chaque acteur du projet.

En conclusion, le BIM propose un gain de productivité propulsé par l’utilisation poussée du numérique et des bases de données assez peu exploités jusqu’alors dans le milieu du bâtiment.

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Le BIM, à l’origine de la fin des plans 2D ?

Le BIM ou communément appelé « maquette numérique » a tout pour être une avancée majeure du XXIème siècle. Ce concept révolutionnaire a pour objectif de concentrer l’ensemble de l’information technique de l’ouvrage dans un seul et unique modèle numérique. Le BIM est-il alors à l’origine de la fin des plans 2D ?

Le BIM en quelques mots…

L’objectif du BIM à ses débuts était simple : faciliter la communication entre professionnels du bâtiment. Le BIM, Building Information Modeling, a nettement évolué depuis 1995 et les débuts historiques de ce concept aux Etats-Unis. Aujourd’hui, la maquette numérique centralise et harmonise des données complexes en intégrant une interopérabilité sophistiquée entre les différents acteurs de la construction. Le BIM est selon Eric Lebegue du CSTB « est la représentation graphique la plus intelligente » qu’on puisse faire actuellement d’objets 3D. Elle permet de comprendre globalement la structure du bâtiment tout en la décomposant finement sur un objet graphique 3D.

Un emblème des NTIC

Le BIM représente une nouvelle manière de communiquer et s’intègre de manière exemplaire dans les NTIC (Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication). Cependant, on n’efface pas les habitudes qui restent ancrées dans les comportements. En effet, il se pose rapidement la question de l’unicité du codage. Certains projets d’ampleur, comme la Fondation Louis Vuitton à Boulogne-Billancourt, s’est confronté à ce problème. Plusieurs bureaux d’études français et étrangers étaient engagés sur ce projet exceptionnel. La Direction Conception et études de structures de l’entreprise Vinci Construction Grands Projets a donc développer une plateforme collaborative pour répondre à cette exigence majeure du projet. Cette plateforme a permis de concentrer des données hétérogènes dans un seul modèle. L’ouvrage atteste de la réussite de cette plateforme !

Le BIM et la productivité

Le BIM a un atout indéniable : on gagne du temps. En effet, plus besoin de chercher tel plan de conception dans un dossier archivé il y a trois mois. La concentration de l’information dans un seul modèle permet de gagner du temps et donc d’augmenter la rentabilité d’un projet. En phase conception, la communication est accélérée entre les intervenants du projet : il en résulte une élaboration plus rapide et plus efficace de l’ouvrage. En phase d’exécution, les erreurs par exemple de réservations de conduites sont mieux gérées et résolues de manière plus rapide.

Changer les pratiques

Changer les habitudes : c’est peut-être le défi majeur que le BIM doit relever. En effet, les plans 2D sur papier ont quelques décennies d’âge. Les opérationnels sont habitués à travailler sur plan papier depuis assez longtemps et il sera difficile de changer ces habitudes. Cependant, des solutions numériques se développent à grands pas comme l’usage de tablettes numériques. Utiliser directement sur site la maquette numérique pourrait être la solution de demain. Encore faut-il ne pas la faire tomber dans un coffrage de béton…

Un modèle durable

Le BIM apporte donc une réponse concrète aux enjeux du développement durable : le type de matériaux utilisé, le choix des équipements… Ce type de données facilite la mise en oeuvre des diagnostics en particulier en termes de performances énergétiques et représente donc un atout indéniable pour la durabilité d’un projet.

Mots clés : maquette numérique, NTIC, productivité, durable.

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Qu’est-ce que signifie le BIM pour les ingénieurs BTP?

• Qu’est-ce que le BIM?
Building Information Modeling (BIM) est un processus intelligent basé sur des informations fiables d’un projet de la conception à la construction en passant par l’exploitation. BIM n’est pas seulement utile qu’aux architectes. Même s’il prend ses racines dans l’architecture, les principes du BIM s’applique à tout ce qui se construit, y compris les routes et les autoroutes, et les avantages du BIM sont appréciés par les ingénieurs civils de la même manière qu’ils le sont par les architectes.
BIM n’est pas seulement un outil 3D, en effet, le BIM permet aux ingénieurs de prévoir plus facilement la performance des projets avant qu’ils ne soient construits; répondre aux changements de conception plus rapidement; optimiser les conceptions avec des analyses, simulations et des visualisations; afin de fournir une documentation de construction de grande qualité.

• Limites de conception classique.
Pour comprendre comment le BIM s’applique aux travaux de génie civil, et aux projets routier et d’autoroutier, il est utile d’avoir un regard sur le processus classique de création en 2-D. Ce processus, qui peut être décrit comme étant «en vase clos», commence avec une conception préliminaire, avant de de poursuivre avec la conception détaillée, pour finalement passer à la documentation de la construction. Chaque étape est terminée avant que la suivante commence, et les interactions sont très limitées. Ce processus fonctionne bien jusqu’à ce qu’il y ait des modifications de conception (souvent inévitable). En tant que tel, ce processus a des limites pratiques inhérentes.

• Les avantages du BIM.
Les avantages du BIM pour la conception de routes et d’autoroutes sont des meilleurs conceptions et une augmentation de l’efficacité et la productivité. Etant donné que la conception et la documentation de construction sont intimement liés, le temps nécessaire pour évaluer différentes alternatives, exécuter des modifications de conception, ou produire des documents de construction est réduit de manière significative. Ceci est particulièrement important pour les agences de transport, car ils peuvent raccourcir le temps des contrats de location, entraînant des projets finis plus tôt et dans des délais plus prévisibles. Au-delà de l’efficacité et de la productivité, BIM facilite l’optimisation de la chaussée en incluant la visualisation, la simulation et l’analyse dans le cadre du processus de conception.
Probablement l’avantage le plus important du BIM par rapport à un processus classique est la possibilité d’étendre l’utilisation du modèle d’information au-delà de la conception, l’analyse et la simulation dans la construction. Par exemple, les organismes de transport de plus en plus utilisent le modèle 3-D pour l’utilisation d’équipements de construction avec aide GPS. Les avantages qui en découle sont une productivité accrue et une meilleur précision, des coûts d’études réduits, des coûts de fonctionnement d’équipement plus faibles, et une journée de travail mieux optimisées.

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La maquette numérique : des cabinets d’architecture à la construction finale sur chantier

Il peut paraître assez étonnant de constater que la première industrie européenne en chiffre d’affaires, le BTP, ne soit qu’aux prémices de l’utilisation des ressources informatiques contrairement à la plupart des autres industries qui ont gagné énormément en terme de productivité depuis l’apparition de l’informatique dans les processus de conception et de fabrication des produits.

Or, ce retard peut s’exprimer de deux manières principales. D’une part, les fournisseurs d’informatique, après s’être fortement intéressés à ce marché qui semblait d’un important volume, se sont petit à petit rétractés devant la fragmentation des entreprises de construction et des maitres d’oeuvre et surtout leur petite taille, pensant que ces entreprises n’auraient pas les ressources nécessaires pour investir dans des logiciels de construction. D’autre part, l’utilisation de ressources informatiques dans le monde du BTP souffre fortement de la prolifération d’applicatifs à usage uniques, là encore relatifs à des problèmes de coûts, et donc d’un manque de standardisation professionnelle des données.

Mais, ces dernières années, dans une volonté de réduction des coûts et d’augmentation de productivité liées à la crise économique, le BIM a petit à petit fait son nid pour prendre une place importante dans les réflexions sur l’avenir du BTP. En effet, le BIM possède différents avantages qui vont de la conception architecturale à la construction sur chantier, qui marque la concrétisation d’un projet.

Tout d’abord, lors des phases de conception, par les cabinets d’architecture puis par les bureaux d’études, la maquette 3D réalisée par les architectes va permettre à tous les bureaux d’études (acoustique, thermique, structure,…) de travailler simultanément sur des simulations numériques spécifiques à leur corps de métier et donc leur garantit un gain de temps important sur la saisie de données. Puis, après la détermination des éléments retenus, les bureaux d’études peuvent les incorporer dans la maquette numérique qui sera ensuite transmise aux entreprises de construction. La maquette numérique contient donc toutes les données nécessaires à la construction de l’ouvrage : dimensions, matériaux, compositions, couleurs… que l’on peut facilement extraire pour les appliquer dans la réalité, sur le chantier.

Il est évident que la conception initiale de la maquette prend plus de temps sur informatique que sur des plans traditionnels mais elle simplifie aussi considérablement toute la chaine de conception et de construction d’un ouvrage et permet, sur la globalité de la chaine de production un gain de temps et de productivité considérable. Cependant, pour prendre en compte cette durée de conception de la maquette plus importante que par le passé, les cabinets d’architecture utilisant le BIM vont procéder à une nouvelle tarification de leurs honoraires qui devra être prise en compte par les maitres d’ouvrage lors de la budgétisation d’un projet.

En conclusion, on peut donc souligner le fait que, même si l’utilisation de maquette numérique 3D demande, comme tout nouveau produit arrivant sur un marché, des adaptations et une standardisation des données, elle va clairement révolutionner le domaine du BTP qui semblait un peu en retard devant les évolutions technologiques et lui permettre de relever les défis du 21ème siècle en gagnant fortement en productivité et en maitrise des coûts et des délais.

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