[Digitalisation] Quelles technologies pour le contrôle du chantier 4.0 ?

Faisons un tour d’horizon de la digitalisation de la construction dans le cadre du suivi et du contrôle du chantier 4.0.

Quelles sont-elles ? C’est bien là la question que tous les acteurs de la construction se posent !

Or pour la choisir il y a deux principaux critères :

• Quel en est le retour sur investissement ?
• Quelle est son utilité ?

Il n’y a pas une technologie unique qui permet de résoudre tous les problèmes mais bien une multitude d’outils qui répondent à des besoins bien précis.

Pour bien les choisir, il faut bien les comprendre.

Voici notre analyse des outils de suivi et de contrôle qui sont déjà présents et qui vont devenir incontournables sur le chantier de demain.

Malgré un frein certain en 2020, la construction a réussi à surpasser la crise du COVID avec une demande augmentée de +2,5% en 2021 par rapport à 2019.

Les carnets de commandes dans la construction sont remplies et les besoins vont croissants, pourtant finir un chantier dans les temps et les budgets reste un défi majeur pour toutes les entreprises de la construction.

Pour combler ce besoin de productivité, les grandes et moyennes entreprises se tournent vers l’innovation technologique. Les nouveaux outils vont bon train et les nouvelles technologies se font une place ; d’abord à l’échelle d’expérimentation, puis se retrouvent dans la caisse à outil digitale du chantier.

Néanmoins, la percée technologique n’est pas hégémonique et c’est bien tout le secteur qui se transforme à son rythme. Il est essentiel de comprendre que les habitudes métier sont encrées et correspondent à un réel savoir-faire humain de premier plan. Par exemple, contrairement à d’autres secteurs, ce n’est pas un « nouvel entrant » qui va révolutionner et disrupter les manières de faire établies (du moins pour le moment), mais bien les entreprises établies qui se réinventent au travers de tests, de qualifications et d’adoptions de ces nouvelles technologies pour le chantier.

Les technologies pour le contrôle du chantier 4.0 sont déjà utilisées

Tout d’abord, lors d’une convention dédiée à cette thématique (Digital Construction Day à Bruxelles), un panel représentatif de la construction a cité un ensemble d’outils numériques qu’ils utilisent déjà aujourd’hui sur chantier pour le suivi et le monitoring de l’exécution:

• 3D
• Scan
• Drone
• Lidar
• BIM
• Nuage de points

Sur chantier, tous les acteurs de la construction s’engagent à collaborer afin de tenir les délais et la qualité demandée. L’exécution et la bonne mise en œuvre des plans sont suivis à la loupe afin de respecter les demandes du client et les recommandations des ingénieurs. Il est important de noter que les plans 2D ne sont plus à l’ordre du jour et qu’aujourd’hui, l’utilisation de la 3D – malgré les difficultés que cela comporte – est un prérequis qui ouvre un nouvel éventail de possibilités avec notamment un accès détaillé et en temps réel aux ouvrages.

Ainsi, l’objectif de la technologie est d’apporter régulièrement de l’information sur l’état de vos projets grâce à des scans, des mesures et de la coopération entre les différents corps de métier.

Quel outil pour quel usage ?

Pour commencer, il est important de cerner le besoin de précision. Par exemple, dois-je savoir au millimètre ou au centimètre prêt la réservation que je dois réaliser ? Plus la précision augmente, plus le prix augmente. Il est donc important de connaitre son usage et de se demander : ai-je besoin d’une précision faible, moyenne ou forte ?

Comprenez qu’un petit investissement saura vous apporter un degré de précision et d’information tout à fait convenable !

La Réalité Augmentée : visualiser les plans à tout moment

Afficher au travers d’un appareil mobile un modèle 3D dans la réalité à une échelle réelle.

• Complexité : moyenne
• Précision : moyenne
• Prix : abordable

Usage :

• Identifier les non-conformités
  • prendre une photo
  • partager l’information visuelle aux personnes concernées
  • calculer des distances à quelques centimètres près
• Visualiser les travaux à exécuter
  • À une échelle réelle
  • Partager entre travailleur sur la meilleure manière d’exécuter l’ouvrage
  • S’assurer de la faisabilité du projet
  • Offrir un meilleur échange entre la maitrise d’œuvre et la maitrise d’ouvrage

La caméra 360° : capturer l’état du chantier

Capturer à un instant précis une image réelle de l’environnement du chantier. Cette caméra 360 peut être installée sur un trépied, un outil (véhicule par exemple) ou le casque des ouvriers.

• Complexité : facile
• Précision : moyenne
• Prix : abordable

Usage :

• Documenter les avancées
  • Visualiser l’avancée des travaux : suivi ponctuel et régulier
  • Réaliser un tour virtuel
  • Calculer des distances à quelques centimètres près
  • Documenter

Le drone aérien : modéliser le chantier

Utiliser un objet volant téléguidé pilotable ou autonome afin de réaliser des relevés de 3D, de sécurité et des prises de vue.

• Complexité : moyenne
• Précision : moyenne
• Prix : abordable

Usage :

• Capter un espace vaste en extérieur
  • Visualiser l’avancée des travaux : suivi ponctuel et régulier
  • Vérifier la qualité du travail en récoltant et comparant un nuage de points à la 3D des plans
  • Modéliser en 3D de grands espaces ou la façade d’un bâtiment

Le scanner laser : vérifier précisément l’ouvrage

Scanner de très haute précision utilisant des technologies laser afin de réaliser des relevés ponctuels précis. La caméra est installée sur un trépied fixe et manipulée par un géomètre.

• Complexité : facile
• Précision : très élevée
• Prix : élevé

Usage :

• Calculer les distances avec un degré de précision élevé atteignant le millimètre
• Vérifier qu’un ouvrage complexe est bien réalisé (un sol plat ou une structure compliquée par exemple)
  • Il est nécessaire de déplacer l’outil à plusieurs endroits

Le robot autonome : modéliser et accéder à tout lieu

Equiper une plateforme mobile (ici le robot) avec une multitude de capteurs (laser, caméra, LiDAR, station total) afin de collecter en autonomie et en sécurité tout type d’information selon les besoins.

• Complexité : haute
• Précision : très élevée
• Prix : très élevé

Usage :

• Atteindre des lieux inaccessibles ou dangereux protégeant les travailleurs de ces risques
• Efficacité : vérification régulière et autonome du chantier avec la possibilité de comparer automatiquement les déviations (dans un parcours ennuyant pour un humain par exemple)
• Sécurité : accéder et effectuer des relevés en tout lieu, même les plus complexes et dangereux

Recevoir des informations en temps réel sur l’état de vos chantiers

Ne foncez pas, mais évaluez les technologies !

Êtes-vous prêt à vous lancer avec une technologie de contrôle de chantier 4.0 ?

Le meilleur conseil des entrepreneurs qui nous ont aidé à écrire cet article est d’essayer les différentes technologies. Les comprendre pour mieux les appréhender permet d’affiner son besoin. A cette fin, investir les petits montants nécessaires et se rapprocher des instituts publics de la construction pourrait vous faciliter la tâche.

L’idée principale qui en ressort et que nous avons souhaité transmettre dans cet article c’est que les technologies sont mâtures et adaptées pour la construction :

• Les contrôles sur chantier sont essentiels.
• La documentation de l’exécution primordiale
• La livraison d’un jumeau numérique pour faciliter l’opération d’un bâtiment

Franchir le cap vous permettra de construire bien plus rapidement et d’éviter de nombreux coûts ! Rejoignez les entrepreneurs de ce panel et, comme eux, améliorez vos marges.

Les technologies sont mâtures selon les entrepreneurs

Comment se décider ?

Quels sont les facteurs essentiels de retour sur investissement (ROI) ?

Le coût

• Les appareils ne sont pas trop couteux
• Le prix dépend de la précision (1mm face à 1cm, quel est mon besoin ?)
• Le niveau de gestion du modèle 3D de novice à intermédiaire suffit

La durabilité

• L’outil peut couvrir un ou plusieurs usages
• La résistance aux conditions de chantier

La prise en main

• L’utilisation doit être simple et pratique
• Le passage à échelle de l’outil doit être possible (nombre d’utilisateur, nombre de projet)

Un appareil ne doit être ni trop couteux et ni trop vulnérable !

Nous parlons de la construction où la poussière et les chutes sont habituelles.

Un appareil doit être simple !

Les savoir-faires sont centraux au bon déroulé d’un chantier, il faut venir en aide aux métiers en les simplifiant, pas en les transformant.

Safety first ! Un appareil doit assurer la sécurité des ouvriers.

L’attention des opérateurs ne doit pas être détournée par un quelconque outil, la concentration sur l’environnement de chantier est central.

La tablette, nouvelle boite à outil du chantier 4.0 !

Ce mini-ordinateur portable embarque toutes les technologies de pointe : gyroscope, outils de mesure, LiDAR etc. Un outil simple à transporter et qui peut embarquer une multitude d’application et les plans 3D !

Par où commencer ?

Il est important d’avoir une bonne compréhension de l’environnement du chantier BIM de demain. Le BIM nouvelle génération (que nous abordons ici) inclut ces nouvelles technologies qui vont surtout faciliter la collaboration entre les corps de métier, les parties prenantes et la coordination du projet.

Notez que la partie immergée de l’iceberg est la gestion du modèle 3D !

• Sa compréhension
• Ses mises-à-jour
• Sa transmission entre la conception, l’exécution et l’opération

Aucun outil ne remplacera l’essentiel : le 3D et la connaissance du déroulé du chantier !

Deux environnements que nous souhaitons faire communiquer grâce à la Réalité Augmentée sur tablette de GenieVision : découvrez son fonctionnement.

Pour l’essayer et nous contacter, c’est par ici.