Digitaliser ses métiers pour gagner en efficacité et en qualité sur les projets. Tel est le principal objectif de l’approche mise en place par Bouygues Construction et Dassault Systèmes en avril 2020. Plus précisément, en faisant appel à Dassault Systèmes, « nous souhaitons bénéficier des compétences et de l’expertise d’un acteur français spécialisé dans les industries de pointe comme l’aéronautique ou l’automobile », annonce Frédéric Gal, directeur de programme chez Bouygues Construction.
Ce partenariat doit permettre de mettre en place une réelle continuité numérique des données, c’est-à-dire faire en sorte que chaque information soit correctement structurée et classée de façon à être utilisable par différents outils, depuis la conception, jusqu’à l’exploitation de l’ouvrage. La démarche comprend également le lien entre la donnée et sa source d’origine afin que l’utilisateur soit alerté automatiquement en cas de mise à jour du document initial.
« Chaque projet est unique et possède des exigences spécifiques. Les enjeux deviennent de plus en plus complexes pour répondre au mieux aux usages. Notre partenariat avec Dassault Systèmes nous permet d’adopter une approche différente pour faire évoluer nos manières de construire au bénéfice de nos clients, et susceptible d’améliorer la réponse du secteur aux défis environnementaux. Cette révolution ne peut se faire qu’en impliquant l’ensemble des acteurs d’un projet dans la création d’un jumeau numérique et un tel niveau de collaboration exige une plateforme numérique unique qui fédère cet écosystème », a déclaré Philippe Bonnave, Président-directeur général de Bouygues Construction.
Le bâtiment doit rester un objet unique
Pour répondre à ces multiples enjeux, les deux partenaires ont finalement misé sur une approche « bottom-up » avec immersion de collaborateurs de Dassault Systèmes sur les chantiers, mais aussi dans les services liés aux projets, tels que conception, achats… « Leur mission était d’identifier les tâches répétitives pour trouver ensuite les solutions numériques adaptées », résume Frédéric Gal.
Leurs retours d’expérience ont permis de paramétrer la plateforme 3DExpérience de Dassault Systèmes afin de l’adapter aux besoins spécifiques du constructeur, avec un mantra : le bâtiment doit rester un objet unique, réalisé à façon. « Il n’était pas question d’ajouter des contraintes aux maîtres d’œuvre ou d’aller vers une forme de standardisation. Nous voulons continuer à produire des ouvrages sur-mesure, mais grâce à des méthodes industrielles », insiste Frédéric Gal.
Collaborer, modéliser, simuler et structurer
Le résultat est une plateforme collaborative structurée en quatre « cadrans », pour reprendre la terminologie adoptée par les deux partenaires. Au nord, pilier de la démarche, sont rassemblés tous les aspects liés à la collaboration et à l’orchestration des données. « Ce sont aussi bien les informations non structurées, comme les fils de discussion ou les forums d’échange à la manière d’un réseau social ou des mails, mais aussi les données structurées comme la planification des tâches ou les « routes » de validations des documents (études de prix…) », commente Rémi Dormier, vice-président pour les secteurs construction, ville et territoires chez Dassault Systèmes.
Le cadran ouest concerne tout ce qui a trait aux modélisations multi-échelles depuis l’équipement d’un bâtiment jusqu’à la ville. « Nous pouvons par exemple simuler le déplacement de particules polluantes à l’échelle d’une ville », poursuit-il. Ce cadran regroupe en particulier les solutions Catia, Solidworks pour le design 3D, Geovia qui sert notamment grâce à des simulations des écosystèmes de la planète à améliorer la durabilité des ressources naturelles et Biovia. Ce dernier logiciel sert au management du cycle de vie pour la chimie et la biologie.
Le cadran sud comprend lui toutes les simulations à l’échelle du bâtiment. « Il s’agit par exemple de visualiser les flux de dispersion d’aérosols dans l’air afin de réduire l’impact d'un virus dans un Ehpad », reprend-t-il. Ces simulations peuvent également concerner des processus d’assemblages de pièces dans le cas de construction hors-site.
Enfin, le cadran est, baptisé « information intelligence », rassemble tout ce qui permet de structurer et de centraliser les données.
Le BIM pour élaborer des jumeaux numériques détaillés
Autant de fonctionnalités irriguées notamment par le Building information modeling et dont découlent ensuite de multiples usages. Le BIM sert en particulier à bâtir des jumeaux numériques très détaillés des ouvrages afin de les utiliser aussi bien en construction que lors de l’exploitation. Les premiers essais concernent par exemple la sous-division d’une cloison en éléments constructifs, tels que rails, montants, vis, plaques de plâtre, etc. « L’idée est bien de produire des plans et des nomenclatures à partir du jumeau numérique », précise Frédéric Gal. Une expérimentation similaire porte sur les portes avec un niveau de détails très élevé. L’objectif avec le BIM sera ensuite d’aller jusqu’à l’exploitation des bâtiments.
Lean management en version digitale
A partir de là, de nombreux cas d’usages sont expérimentés afin d’être éventuellement adoptés par les équipes sur le terrain. C’est le cas par exemple du lean management puisque l’emblématique panneau de papier couvert de post-it a été remplacé sur un chantier test par un écran tactile au format A0 (1 m²). « Les chefs de chantier y accèdent exactement de la même manière qu’avec la version papier, sauf que les fonctionnalités sont beaucoup plus nombreuses », indique Rémi Dornier.
Par exemple, les informations précises relatives à l’avancement du chantier ou à son retard sont connues en temps réel chaque soir, « alors qu’en général cet élément clé est connu chaque semaine, voire chaque mois. Ce retour rapide permet de mettre en place des actions correctives au plus tôt pour respecter les délais et améliorer la qualité », note Frédéric Gal. Dans ce cas précis, la conduite du changement passe à la fois par le lean management et par le digital.
2500 utilisateurs d'ici trois ans
Ces données sont également utilisées au service du design génératif ou « generative design » en anglais. « Pour l’instant, nous appliquons des modèles itératifs pour concevoir des établissements d’hébergement pour personnes âgées dépendantes (Ehpad) ainsi que des résidences étudiantes », poursuit Frédéric Gal.
La prochaine étape sera ensuite de concevoir des logements collectifs. A plus long terme, l’ensemble de ces données très précises sur les projets doit permettre de réaliser des analyses de cycle de vie, de calculer l’empreinte carbone de l’ouvrage, de simuler la circulation des polluants de l’air intérieur...
L’objectif des deux partenaires est d’atteindre 2500 utilisateurs d’ici trois ans, sur un potentiel de 15 000 personnes. Chaque projet mobilise une trentaine de collaborateurs, cela concernera donc une centaine de projets.
