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La planification 4D étend la livraison numérique

La planification 4D étend la livraison numérique pour les projets de construction

ARTICLE SPONSORISÉ : La technologie permet d'économiser du temps et de l'argent, tout en réduisant les problèmes sur le terrain.

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CATÉGORIE : CONSTRUCTION

Cet article, écrit par le personnel de Cadalyst, a été publié à l'origine par Cadalyst
28 septembre 2023

L'utilisation de la technologie 4D dans les projets de construction est passée du statut de nouveauté à celui de nécessité pour de nombreux entrepreneurs, car les entreprises développent la livraison numérique. En termes simples, la livraison numérique correspond à l'utilisation de modèles numériques, d'informations et d'outils de soutien pour aider à la réalisation d'un projet. Pour les entreprises de construction, cela revient à utiliser les modèles 3D et les données contenues dans un jumeau numérique pour bénéficier d'un processus informatisé et rationalisé, permettant une collaboration tout au long de la chaîne logistique.

Il ne s'agit pas simplement d'impressionner les clients et les collègues avec des simulations vidéo : la 4D joue un rôle clé dans la planification et l'exécution des projets de par sa présence essentielle à toutes les étapes du projet dans le cadre d'une approche de livraison numérique.

Si les premières utilisations de la 4D — ajout de l'élément temporel aux modèles 3D — ont principalement attiré l'attention pour créer des animations de construction et générer des informations sur le calendrier, des applications plus récentes apportent une valeur ajoutée au jour le jour. De l'appel d'offres à la construction finale et à la clôture du projet, les équipes de construction utilisent la 4D pour travailler plus efficacement, gagner du temps et de l'argent, et éviter les problèmes sur le terrain.

Grâce au logiciel collaboratif de modélisation et de simulation de construction, les équipes ont tiré parti de la planification visuelle. Ainsi, elles peuvent suivre les projets à l'aide d'un seul visuel afin d'identifier rapidement les problèmes et les scénarios de simulation dans un environnement numérique, ce qui réduit les risques, les retards et les reprises chronophages.

« Cet aspect fait désormais partie intégrante du processus de planification, ce n'est pas une simple donnée de sortie », a précisé Josh Hanson, chef de la livraison numérique de projet chez John Sisk & Son Ltd., une entreprise internationale de construction et de génie civil, présente en Irlande, au Royaume-Uni et en Europe continentale.

rendu généré par ordinateur de la structure du nouveau stade
Laing O'Rourke a utilisé SYNCHRO 4D pour la planification, le séquençage et le suivi de l'avancement des travaux du stade d'Everton FC. Source de l'image : Laing O'Rourke.

SYNCHRO 4D a été utilisé pour la planification, le séquençage et le suivi de l'avancement

Je considère SYNCHRO comme un pilier dans la construction et la 4D. Nos difficultés ont maintenant été surmontées grâce aux développements effectués dans SYNCHRO. Désormais, mon équipe peut se concentrer sur la réalisation du projet plutôt que sur la compatibilité des logiciels.

Depuis que Sisk a investi dans la 4D, la société a constaté une amélioration des performances de programme. En effet, plus de 80 % des projets utilisant cette technologie ont été déclarés « conformes au programme » par rapport à leur base de référence initiale.

Sisk a exploité SYNCHRO 4D de Bentley Systems dans plus de 100 projets pour différents types de planification et de gestion de projet, selon Liam Clarke, responsable régional de la planification 4D dans le nord du Royaume-Uni. « Nous l'utilisons pour tout, des conseils en amont jusqu'au séquençage complet de la construction, a précisé M. Clarke. La phase de pré-construction est généralement la période la plus intense pour nous. C'est le moment idéal pour tirer le meilleur parti d'une répétition numérique. Il y a encore une certaine souplesse dans ce que l'on peut faire et dans les modifications à apporter. »

Outre l'examen de divers scénarios d'étapes de construction pendant la phase de pré-construction, Sisk maintient des liens étroits avec les modèles de conception pendant la construction, en incorporant des travaux temporaires, en gérant les changements sur le terrain et en gardant à jour le modèle 4D, a noté Hanson. « C'est le processus que nous suivons pour relier les modèles au programme et voir l'impact [des changements]. »

Regardez des extraits de l'entretien de Cadalyst avec MM. Hanson et Clarke, de chez Sisk & Son

Avantages du projet de stade

Laing O'Rourke, une société d'ingénierie et de construction basée au Royaume-Uni, développe aussi son utilisation de la technologie 4D. « Par le passé, on avait une séquence et une vidéo pour voir comment un projet allait être construit [...] puis, en fin de compte, on ne les réutilisait jamais, explique Simon Beards, planificateur en chef chez Laing O'Rourke. Aujourd'hui, c'est devenu un outil de travail quotidien », ajoute-t-il.

Pour le projet du stade d'Everton FC à Liverpool, Laing O'Rourke s'est fortement aidé de SYNCHRO dans la planification, le séquençage et le suivi de l'avancement du projet. Le stade, d'une capacité de 52 888 places, comprend quatre zones couvertes, la structure étant principalement constituée de fermes en acier et de béton préfabriqué. Par conséquent, le projet a fortement besoin de grues pour soulever et placer les composants lourds.

Selon M. Beards, SYNCHRO a aidé l'équipe à planifier les opérations de grutage pour éviter les collisions, ainsi qu'à identifier le moment et l'endroit où les grues sont nécessaires, évitant ainsi des temps d'inactivité coûteux. « Le stockage des grues pendant une journée peut coûter des dizaines de milliers de livres sterling », a-t-il fait remarquer.

En tant qu'entrepreneur en chef sur le projet Everton, Laing O'Rourke a également utilisé SYNCHRO avec des images de drone pour suivre l'avancement des travaux. « Nous suivons les étapes et les comparons ensuite au modèle 4D. C'est vraiment très précis, a indiqué M. Beards. En général, une fois par semaine, nous faisons le point sur les progrès réalisés et nous mettons à jour le plan 4D. L'équipe a accès au plan actualisé et aux prévisions. »

Avancement du chantier - Modèle 4D / Images du site par drone

Le site du drone s'étend grâce à la livraison numérique et à la planification 4D pour le suivi de l'avancement du modèle 3D.
SYNCHRO 4D a été utilisé avec des images de drone pour générer des mises à jour hebdomadaires du stade d'Everton FC. Source de l'image : Laing O'Rourke.

Adhésion de l'équipe

Grâce à des mises à jour régulières et à d'autres informations opportunes générées par les applications 4D, M. Beards a constaté que la technologie était de plus en plus acceptée dans le cadre du projet Everton et d'autres projets. « La vraie victoire, c'est l'implication de l'équipe. Plutôt que de se trouver uniquement sur l'ordinateur portable ou de bureau du planificateur, le programme était partagé par l'ensemble de l'équipe. Le programme étant visible, l'ensemble de l'équipe pouvait interagir avec et, en fin de compte, apporter une valeur ajoutée au projet. »

Pour favoriser la collaboration, Laing O'Rourke a mis en place une salle d'immersion, où les modèles peuvent être projetés sur les murs à des fins d'examens interactifs. « Au lieu de s'asseoir autour d'un bureau, de discuter et de perdre parfois l'attention des collaborateurs, nous avons un espace interactif où ils se lèvent, se promènent et pointent du doigt [le modèle] », a expliqué M. Beards. Le système inclut quatre projecteurs — un pour chaque mur — et des capteurs qui suivent les mouvements des participants. « Nous projetons l'avancement au fil des semaines et les gens ont un meilleur aperçu de ce qu'ils veulent entreprendre. »

Regardez des extraits de l'entretien de Cadalyst avec M. Beards de chez Laing O'Rourke

Même s'il est difficile de quantifier les avantages, Sisk et Laing O'Rourke estiment que les applications 4D permettent d'économiser de l'argent à long terme. Sisk a récemment compilé des données sur 22 projets datant de l'année précédente et a estimé à 25 millions de livres sterling les coûts évités grâce à l'identification de problèmes potentiels sur le terrain avant qu'ils ne se produisent, d'après Hanson. « Nous appelons cela des problèmes, mais ce sont aussi des occasions à saisir. Nous ne nous contentons pas d'identifier un problème, nous cherchons à savoir s'il est possible d'améliorer nos processus [ce qui apporte des avantages intangibles supplémentaires.] Nous considérons que si les problèmes sont réglés dès le départ, le produit sur le site n'en sera que meilleur. », explique-t-il.

Depuis que Sisk a investi dans la 4D, la société a également constaté une amélioration des performances de programme. En effet, plus de 80 % des projets utilisant cette technologie ont été déclarés « conformes au programme » par rapport à leur base de référence initiale, d'après Hanson. « Nous sommes convaincus que nous allons continuer à démocratiser ce type de technologie afin de garantir que toutes les parties prenantes d'un projet soient numériquement en mesure de maximiser la valeur qu'elles apportent », a-t-il déclaré.

Application des enseignements tirés

Lors du déploiement de la technologie 4D dans les projets à venir, les entreprises pourront tirer profit des connaissances acquises grâce aux projets précédents, selon M. Hanson. « Si nous innovons et cherchons à améliorer nos processus à chaque projet, ces données seront probablement stockées quelque part », a-t-il dit en faisant référence aux dossiers identifiant les tendances et les problèmes courants.

M. Clarke a également mentionné que les données des projets précédents ont le potentiel d'aider le secteur à améliorer ses performances grâce aux technologies en constante évolution, telles que l'intelligence artificielle. « Le secteur de la construction prend conscience de la quantité de données qu'il détient. Je pense que c'est une occasion en or à saisir. »

Alors que la technologie joue un rôle clé dans l'exploitation de quantités croissantes de données, M. Clarke a également souligné l'importance de garder le facteur humain. « Il est toujours question d'échange humain et de mener à bien notre travail ».

M. Beards de Laing O'Rourke's a également souligné l'importance de l'implication humaine et de l'acceptation de la technologie par les membres de l'équipe. Selon lui, dans un secteur qui n'est pas toujours ouvert au changement, les réussites précédentes de la 4D peuvent faciliter l'adoption de la technologie. « Maintenant que les gens voient comment cela fonctionne, ils se disent que cela doit apporter une certaine valeur ajoutée. » Compte tenu du succès du projet d'Everton, il reçoit régulièrement des questions d'autres unités de l'entreprise du monde entier sur la manière d'appliquer la technologie 4D.

En ce qui concerne les futurs projets, M. Beards voit des avantages à appliquer certaines applications 4D plus tôt dans le calendrier du projet. Il pense en particulier à des éléments permettant aux équipes de construction d'accéder aux données dans divers contextes, par exemple au moyen de cartes et de données CAO, ainsi que de gérer les mises à jour des projets, les données d'inspection et les demandes d'informations.

Depuis que Sisk a investi dans la 4D, la société a également constaté une amélioration des performances de programme. En effet, plus de 80 % des projets utilisant cette technologie ont été déclarés « conformes au programme » par rapport à leur base de référence initiale, d'après Hanson. « Nous sommes convaincus que nous allons continuer à démocratiser ce type de technologie afin de garantir que toutes les parties prenantes d'un projet soient numériquement en mesure de maximiser la valeur qu'elles apportent », a-t-il déclaré.

Avantages pour les projets linéaires

De plus, SYNCHRO et la planification 4D s'avèrent utiles pour la livraison numérique des travaux d'infrastructure linéaire, comme les projets ferroviaires et autoroutiers. À Melbourne, en Australie, le gouvernement de l'État de Victoria a décidé de supprimer des passages à niveau dangereux entre voie ferrée et voie routière. ACCIONA, une société de conseil et d'ingénierie, contribue à la mise en œuvre du programme de suppression des passages à niveau. Avec ses partenaires, ACCIONA a été chargée de supprimer les passages à niveau et de construire de nouvelles gares le long de la ligne de Frankston. L'un des lots de travail supplémentaires (AWP2) comprenait la suppression de passages à niveau et la modernisation de trois gares, pour un coût de 744 millions de dollars australiens.

Pour ce projet, une planification, une conception et une réalisation méticuleuses et efficaces étaient nécessaires, ainsi que la fermeture temporaire de lignes de chemin de fer et de gares. ACCIONA a utilisé SYNCHRO 4D pour créer un modèle de construction 4D de l'ensemble du projet et livrer un actif numérique au client. L'application a permis à l'équipe d'effectuer une planification virtuelle avant la construction, de minimiser les perturbations pour les usagers et de rassembler l'équipe et les parties prenantes autour d'un plan unique.

À l'aide de SYNCHRO Control, l'équipe ACCIONA a renforcé sa collaboration sur le cloud 4D pour mieux gérer la fédération de modèles, la collecte de données et le suivi des problèmes. En parallèle, SYNCHRO Field apportait l'accès aux dernières informations sur les projets sur des appareils mobiles, directement depuis le chantier. Avec la plateforme iTwin, ACCIONA a développé un jumeau numérique du projet qu'elle a pu ajuster en temps réel, permettant ainsi à l'équipe de visualiser les workflows de construction et de déterminer comment réduire le temps de construction. Le déploiement de SYNCHRO a permis à ACCIONA de rationaliser la planification de la construction, tout en réduisant le temps de préproduction de 67 % et la rédaction des demandes d'environ 88 %.

« Je considère SYNCHRO comme un pilier dans la construction et la 4D, a déclaré Daniel Easter, responsable de l'ingénierie numérique chez ACCIONA. Nos difficultés ont maintenant été surmontées grâce aux développements effectués dans SYNCHRO. Désormais, mon équipe peut se concentrer sur la réalisation du projet plutôt que sur la compatibilité des logiciels. »

La route à suivre

À mesure que la planification 4D pour la livraison numérique gagne de l'importance dans des entreprises telles que Sisk, Laing O'Rourke et ACCIONA, d'autres acteurs du secteur sont susceptibles de suivre la tendance. Pour répondre aux demandes d'infrastructure et créer de nouvelles sources de revenus, les entreprises de construction doivent transformer et élargir leur modèle économique en fournissant des services numériques qui vont au-delà de la simple remise de projet. Ces éléments d'intégration numérique ajoutent de la valeur à la modernisation des processus de réalisation de projet pour de meilleurs résultats, notamment des processus de construction rationalisés, des données de meilleure qualité et une communication améliorée.

Les concepteurs, les sous-traitants et les propriétaires peuvent également voir l'empreinte de la technologie 4D dans des projets de toutes formes et de toutes tailles. « Je pense qu'un jour ce sera tout à fait normal que l'ingénieur sur site consulte le modèle 4D avant de se mettre au travail », a déclaré M. Hanson de chez Sisk.

Pour ce projet, une planification, une conception et une réalisation méticuleuses et efficaces étaient nécessaires, ainsi que la fermeture temporaire de lignes de chemin de fer et de gares. ACCIONA a utilisé SYNCHRO 4D pour créer un modèle de construction 4D de l'ensemble du projet et livrer un actif numérique au client. L'application a permis à l'équipe d'effectuer une planification virtuelle avant la construction, de minimiser les perturbations pour les usagers et de rassembler l'équipe et les parties prenantes autour d'un plan unique.

À l'aide de SYNCHRO Control, l'équipe ACCIONA a renforcé sa collaboration sur le cloud 4D pour mieux gérer la fédération de modèles, la collecte de données et le suivi des problèmes. En parallèle, SYNCHRO Field apportait l'accès aux dernières informations sur les projets sur des appareils mobiles, directement depuis le chantier. Avec la plateforme iTwin, ACCIONA a développé un jumeau numérique du projet qu'elle a pu ajuster en temps réel, permettant ainsi à l'équipe de visualiser les workflows de construction et de déterminer comment réduire le temps de construction. Le déploiement de SYNCHRO a permis à ACCIONA de rationaliser la planification de la construction, tout en réduisant le temps de préproduction de 67 % et la rédaction des demandes d'environ 88 %.

« Je considère SYNCHRO comme un pilier dans la construction et la 4D, a déclaré Daniel Easter, responsable de l'ingénierie numérique chez ACCIONA. Nos difficultés ont maintenant été surmontées grâce aux développements effectués dans SYNCHRO. Désormais, mon équipe peut se concentrer sur la réalisation du projet plutôt que sur la compatibilité des logiciels. »

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