Là où l'architecture a une longueur d'avance, l'industrie de la construction est un environnement moins indulgent et plus résistant au changement, en particulier la collaboration à distance. Cependant, catalysés par la pandémie de COVID-19, certains changements sont inévitables si l'industrie veut éviter de subir davantage de dépassements de temps et de budget.
Les outils de collaboration à distance ne maintiennent pas seulement les flux de travail existants intacts, mais ils permettent également des méthodes de travail totalement différentes. Différentes disciplines sont habilitées à rationaliser leur communication et à accélérer les flux d'informations pour assurer une planification correcte, suivre l'intention de conception et minimiser les litiges. À l'ère de la transformation numérique, même la construction devient une entreprise de logiciels.
Unir la triade
Le processus de conception d'un bâtiment est complexe et nécessite une contribution continue des trois secteurs de l'industrie de l'architecture, de l'ingénierie et de la construction (AEC).
Les ingénieurs en structure sont hautement spécialisés et souvent embauchés en tant que consultant externe au bureau de l'architecte. Ils valideront et retravailleront la conception plusieurs fois selon les besoins. Ce sont les personnes qui calculent le squelette d'un bâtiment, d'un pont, d'un véhicule ou d'une autre structure à haut risque et sélectionnent les matériaux de construction.
Une communication efficace est essentielle pour que le projet continue de fonctionner comme une machine bien huilée. Les architectes, les ingénieurs et les travailleurs de la construction ne parlent pas toujours le même langage et cela peut entraîner des problèmes sur toute la ligne alors que l'industrie se dirige vers d'autres changements perturbateurs.
Dans le monde d'aujourd'hui de flexibilité et de personnalisation, le « modèle en entonnoir » de linéaire calendrier de construction, où un projet passe par plusieurs phases fermées distinctes, ne suffira plus. Les méthodes standard de réunion, de conception, de planification et d'évaluation peuvent être modifiées avec des outils de collaboration numérique. Ne pas être physiquement présent présente des avantages certains et peut changer le mode opératoire de l'industrie de plusieurs manières.
1. BIM
Les modèles d'informations sur le bâtiment (BIM) modernes sont la plate-forme virtuelle idéale pour la collaboration à distance et la prise de décision en matière de conception basée sur les données. Même s'ils sont déjà la norme de l'industrie parmi les ingénieurs en structure, les logiciels d'aujourd'hui excelle en profondeur et en interopérabilité entre différents environnements.
Un BIM est essentiellement une représentation virtuelle, ou jumeau numérique, du bâtiment à construire. Il documente toutes les informations sur tous les aspects et tout au long des différentes phases du projet. Il stocke également un modèle virtuel du bâtiment basé sur des projets architecturaux, des modèles 3D ou des scans réalisés avec des technologies de pointe comme cartographie par drone ou la numérisation LIDAR.
Le BIM offre à toutes les personnes impliquées une plate-forme intégrée pour une collaboration sans papier et à distance, et le fait d'avoir une source de vérité unique garantit que l'intention de conception originale de l'architecte est respectée.
Pour les architectes, il y a les plans, les vues en coupe et les élévations. Les ingénieurs en structure ont accès aux schémas de charpente et de contreventement, et les équipes de construction reçoivent des vues isométriques.
Des outils supplémentaires offrent des fonctionnalités de planification, d'évaluation des risques, de suivi des progrès, d'établissement des coûts, de gestion de projet, d'analyse énergétique et de durabilité.
2. Contrôle à distance
Les inspections sur site sont hautement nécessaires pour le processus de construction, mais en cas de circonstances restrictives, les inspections hors site utilisant les dernières avancées technologiques sont presque aussi bonnes que possible.
Les inspections à distance s'avèrent souvent plus rapides, sont plus informatives et peuvent réduire les coûts. Ceci est d'autant plus important dans une industrie de la construction à croissance rapide qui absorbe globalement 13% du PIB, tout en ne livrant sans dépassement que dans 20% des cas.
Equipé de caméras stéréoscopiques, un robot de téléprésence offre une vue réaliste du site, mais l'inconvénient est qu'il nécessite un opérateur qualifié. Et en équipant le bâtiment, l'environnement, les personnes et les véhicules de construction de capteurs, ils font essentiellement partie de l'Internet des objets (IoT).
Un centre de contrôle virtuel fournit une horde de données utiles pour des améliorations rapides de l'efficacité et ouvre de nouveaux emplois tels que la science des données et l'analyse.
La réalité augmentée est une autre opportunité d'emploi en plein essor. Ici, les ingénieurs construisent un environnement virtuel basé sur des indices visuels et audio, et le superposent avec des informations. L'expérience AR devient encore plus riche en mettant un expert à distance en ligne pour guider les téléspectateurs à travers le site.
L'immersion virtuelle via AR, VR ou la réalité mixte peut également être utilisée pour former de nouveaux membres du personnel ou simuler des scénarios de formation tels que des situations d'urgence.
3. Configurateurs cloud
L'architecture paramétrique est un sujet brûlant. Il décrit les formes et les structures non seulement par la géométrie réelle, mais aussi par les dimensions et les contraintes générateur cette forme. Cela permet des conceptions complexes, programmables par des commandes telles que des curseurs numériques, des boutons et des boutons à bascule.
Une solution scriptée à un problème de conception est appelée une « définition ». Ainsi, lorsqu'un ingénieur en structure élabore une définition, la paramétricité est ce qui la traduit en diverses instances basées sur différents ensembles d'exigences.
Là où le logiciel BIM est un entrepôt central et une documentation pour les données de conception 3D, les configurateurs sont l'interface d'automatisation pour créer des variations infinies par cas d'utilisation. Une fois qu'une conception de base a été établie, les ingénieurs en structure peuvent manipuler les données d'entrée pour leur poutre, grille en bois, charpente, structure de toiture, fermes, dômes, auvents ou aménagement intérieur, pour ne citer que quelques exemples. Cela signifie qu'il n'y a plus de conception à partir de zéro - entrez les chiffres et la conception est générée automatiquement.
Il y a quelques applications cloud pour Grasshopper, un outil de script de conception populaire, qui permet une collaboration de conception à distance. Et avec la puissance du traitement en nuage, les grandes définitions qui permettent une personnalisation dans les moindres détails, telles que les attaches tirées des bibliothèques d'objets, les modèles de structure en treillis et les profils de section de poutre, entraînent des problèmes de latence minimes.
Les possibilités s'étendent jusqu'à inclure l'analyse par éléments finis (FEA), l'imbrication efficace de plusieurs pièces pour la production par lots, les données d'estimation des coûts et l'optimisation structurelle récursive basée sur différents cas de charge ou pour l'allègement.
Lorsque les membres de l'équipe ont facilement accès à la même définition 3D, cela va au-delà du partage d'écran car chacun peut travailler sur sa propre version du fichier. Cela invite les différents acteurs du projet, voire les clients finaux, à co-concevoir des solutions spécifiquement adaptées à n'importe quel marché local et sur n'importe quel appareil.
Il peut également servir de vitrine numérique avec des passerelles de paiement direct. Et parce qu'avec le traitement dans le cloud, il n'y a pas de fin à ce qui peut être réalisé, des projets de construction entiers peuvent être paramétrés, et avec l'exportation de fichiers prêts pour la production et de dessins techniques, cela accélère considérablement le délai de livraison.
4. Connectivité
Dans un paysage de bureau dynamique post-COVID, un bureau fixe avec des heures de travail fixes n'est pas ce qui fonctionne le mieux. En combinant le bureau avec le télétravail, la mobilité supplémentaire des employés peut augmenter tout en les gardant connectés à leurs collègues.
Il y a des moments où une dynamique de groupe impliquant des remue-méninges et des discussions est nécessaire, et à d'autres moments le travail à distance produit le meilleur travail, donc un modèle hybride qui inclut les deux est la solution optimale.
Une atmosphère flexible favorise également davantage d'embauches externes afin d'acquérir une expertise spécifique ou d'éviter les pannes de la chaîne d'approvisionnement.
La collaboration interdisciplinaire à l'aide d'outils de communication numériques tels que Teams, Slack ou Zoom sort les gens des flux de travail enracinés et favorise la résolution créative de problèmes. Les départements cessent d'être des boîtes noires, les frictions d'interface sont dissoutes, les boucles de rétroaction sont raccourcies et les progrès accélérés.
D'autres effets sont que le processus devient plus centré sur le client et qu'il est plus simple de rester en contact avec les clients, par exemple lors de la création d'un travail personnalisé.
5. Fabrication distribuée
Un effet secondaire des environnements de collaboration à distance dans la construction est que les innovations de production ont pris un virage accéléré. À mesure que les projets deviennent de plus en plus complexes, de nouvelles méthodes de fabrication numérique sont envisagées ainsi que des technologies de pointe en matière de matériaux légers.
Avec Impression 3D, fraisage CNC et découpe plasma ou jet d'eau, les fichiers numériques peuvent être introduits directement dans la machine. Et avec l'avènement des robots collaboratifs, ou cobots, même l'automatisation robotique des processus (RPA) sur site devient possible.
L'avenir des éléments de construction n'est pas commandé en usine, mais produit localement en fonction des exigences et des préférences contextuelles.
Le transport de pièces fabriquées dans des usines locales ou même en interne sous forme d'unités préfabriquées vers le site peut être une approche de production plus sûre et moins coûteuse. Une empreinte carbone réduite en raison de moins de ressources d'entreposage et d'expédition est un autre avantage.
Avec ces nouvelles technologies, il y aura généralement une phase de test approfondie avant que les pièces ne répondent aux exigences et aux réglementations. Mais au final, utiliser des collaborations à distance pour travailler sur des recherches d'avant-garde est un moyen infaillible d'accroître la notoriété de la marque de l'entreprise.
