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Pourquoi utiliser des jumeaux numériques dans la construction

Tout ce qui nous entoure devient numérique. Les technologies de pointe telles que l'intelligence artificielle et l'Internet des objets (IoT) deviennent de plus en plus des éléments importants de chaque secteur, rendant les processus plus rapides et plus efficaces en termes de coût, de temps et de traçabilité. Le passage au numérique permet à chaque secteur d’obtenir plus avec moins; C'est du moins l'optimisation recherchée par les dernières avancées en matière de puissance de calcul et d'algorithmes intelligents, associée aux développements technologiques en matière de capteurs, de miniaturisation, de robotique et de drones, aidant même le secteur de la construction à comprendre comment ils peuvent être combinés les mondes numérique et physique pour construire des bâtiments moins chers, plus écologiques et plus sûrs en moins de temps.

Un exemple de ceci est la façon dont les drones permettent la capture d'un grand nombre de photographies en peu de temps, ce qui facilite la tâche de planification. Mais pas seulement, car selon le capteur dont dispose le drone, des données pourraient être obtenues en même temps avec lesquelles des caractéristiques physiques peuvent être modélisées qui donnent une plus grande valeur ajoutée à la photogrammétrie fluide simple. Ce concept qui change vraiment le visage de l'industrie de l'AEC est celui des «jumeaux numériques» et des exemples récents de réalité augmentée Hololens2 prouvent que nous aurons beaucoup de cela au-delà de l'industrie du divertissement.

Selon un récent rapport Gartner, la tendance « Digital Twin » se rapproche du « Peak Expectation ». Quoi d'autre? D'ici 5 à 10 ans, la tendance devrait atteindre le « plateau de la productivité ».

Cycle de battage Gartner pour les technologies émergentes 2018

Qu'est-ce qu'un jumeau numérique?

Un jumeau numérique fait référence à un modèle virtuel de processus, produit ou service. Un jumeau numérique est un lien entre un objet du monde réel et sa représentation numérique qui utilise en permanence les données du capteur. Toutes les données proviennent des capteurs situés dans un objet physique. La représentation numérique est ensuite utilisée pour la visualisation, la modélisation, l'analyse, la simulation et la planification supplémentaire.

Contrairement à la modélisation BIM, le jumeau numérique ne sert pas nécessairement un objet avec une représentation spatiale. Par exemple, un processus transactionnel, un dossier d'une personne ou un ensemble de relations entre les parties prenantes et les unités administratives.

Bien entendu, le jumeau numérique des infrastructures est le plus attractif, du moins dans le domaine de la géo-ingénierie. En créant le jumeau numérique d'un bâtiment, les propriétaires et exploitants de bâtiments peuvent prévenir les nombreux problèmes qui surviennent dans le bâtiment, adopter des stratégies de construction et, par conséquent, disposer de bâtiments plus sûrs. Par exemple, vous pouvez créer un jumeau numérique d'un bâtiment et vérifier comment il réagira à un grand tremblement de terre. Selon le résultat, vous pouvez apporter les modifications nécessaires au bâtiment, avant que la calamité ne frappe et que les choses ne deviennent incontrôlables. C'est ainsi que le jumeau numérique d'un bâtiment peut sauver des vies.

Image reproduite avec l'aimable autorisation de: buildingSMARTIn Summit 2019

Les jumeaux numériques permettent au concepteur d'un bâtiment de disposer de toutes les informations relatives au bâtiment disponibles en temps réel, associées à un fichier de durée de vie comprenant la conception, la conception, la construction, la maintenance et l'exploitation du bien. Il fournit un accès instantané à toutes les informations relatives à un chantier de construction. Cela aide les constructeurs à être toujours sûrs de même les plus petites choses, comme les mesures requises d'une poutre.

Comme l'a récemment partagé Mark Enzer, CTO, MottMacDonald au bâtiment SMARTIn Summit 2019, lors de la discussion sur le taux de rafraîchissement des jumeaux numériques ; "Il ne s'agit pas de temps réel, il s'agit du bon moment."

Avantages de l'utilisation des jumeaux numériques dans la construction.

L'utilisation correcte de la technologie rend toujours les processus plus efficaces. Par exemple, les jumeaux numériques, en permettant aux simulations d’avoir le potentiel de porter les dommages causés par des catastrophes naturelles ou causées par l’homme. Ils peuvent aider les citoyens à mener une vie plus sûre. Par exemple, dans le cas d'infrastructures où il y a beaucoup de trafic, en utilisant un logiciel de simulation pour piétons, nous pouvons prédire quand et où il y aura plus de congestion. En introduisant les modifications nécessaires dans le modèle numérique de l'infrastructure, il est possible d'améliorer la sécurité et l'efficacité et de réduire les coûts d'exploitation lors de la construction et de la maintenance de l'actif.

Les avantages d'utiliser des jumeaux numériques dans la construction sont nombreux. Certains d'entre eux sont détaillés ci-dessous:

Surveillance continue des progrès de la construction.

La surveillance en temps réel d'un chantier de construction au moyen d'un jumeau numérique permet de vérifier que les travaux achevés sont conformes aux plans et devis. Avec les jumeaux numériques, il est possible de suivre les modifications d'un modèle au fur et à mesure de sa construction, chaque jour et toutes les heures, et en cas de divergence, une action immédiate peut être entreprise. De plus, l’état du béton, les fissures dans les poteaux ou tout déplacement de matériau sur le chantier peuvent facilement être vérifiés dans un jumeau numérique. De telles découvertes conduisent à des inspections supplémentaires et les problèmes sont détectés plus rapidement, ce qui conduit à des solutions plus efficaces.

Utilisation optimale des ressources.

Les jumeaux numériques permettent même une meilleure allocation des ressources et aident les entreprises à éviter de perdre du temps productif dans les mouvements et la manipulation de matériel inutile. Avec l'utilisation de cette technologie, une allocation excessive peut être évitée et il est également plus facile de prévoir de manière dynamique les besoins en ressources du site.
Même l'utilisation de l'équipement peut être suivie et les ressources non utilisées peuvent être libérées pour d'autres tâches. Cela économise du temps et de l'argent.

Surveillance de la sécurité

La sécurité est une préoccupation majeure sur les chantiers de construction. Les jumeaux numériques, en permettant aux entreprises de suivre des personnes et des endroits dangereux sur un chantier de construction, permettent d'éviter l'utilisation de matériaux et d'activités non sécuritaires dans des zones dangereuses. Sur la base d'informations en temps réel, il est possible de développer un système de notification rapide permettant au responsable de la construction de savoir quand un agent de terrain se trouve dans une région non sécurisée. Une notification peut également être envoyée au périphérique portable du travailleur pour éviter tout risque.


Les avantages de l’utilisation de la technologie numérique jumelée dans la construction sont nombreux. Les vieilles habitudes sont dures, mais pour atteindre une plus grande efficacité dans la construction, il est nécessaire de passer au numérique. L'utilisation de la technologie numérique jumelée peut apporter une immense innovation au développement des infrastructures et amener la qualité et l'efficacité à de nouveaux sommets. L'industrie doit se préparer et s'adapter à l'évolution de l'environnement numérique!

Un exemple

Nous avons eu l'occasion d'interviewer des collègues brésiliens l'année dernière, à Londres. En utilisant un jumeau numérique, l'aéroport brésilien Governador José Richa (SBLO), le quatrième plus grand aéroport du sud du Brésil, est mieux à même de gérer les données aéroportuaires et d'atteindre une plus grande efficacité dans ses opérations.
Conscient de la nécessité de mieux organiser les données des aéroports, l’opérateur de SBLO, Infraero, a décidé de créer un jumeau numérique qui servirait de grille de réalité et de référentiel central pour toutes les données d’aéroport, y compris les infrastructures, les bâtiments et les systèmes de bâtiments. , installations et cartes et données de gestion.

Les applications BIM et SIG, ainsi que les applications Bentley, ont été utilisées pour modéliser les installations 20 existantes, qui couvrent plus de X mètres carrés de surface d'aéroport. Ils ont également modélisé une piste de décollage et d'atterrissage, deux chantiers aéronautiques ainsi que le système de voies de circulation et les routes d'accès. L’équipe du projet a ensuite créé une base de données paramétrique pour faciliter la planification et améliorer la gestion de projet.
L'équipe du projet a créé un jumeau numérique de l'aéroport comprenant un écran de réalité aéroportuaire et un référentiel central pour toutes les données de l'aéroport. Le référentiel central aide les utilisateurs à identifier avec précision l'emplacement des systèmes au sein de l'infrastructure de l'aéroport, améliorant ainsi la gestion de l'entreprise avec des opérations sûres et efficaces. Le jumelage numérique rationalisera également tous les futurs projets d'infrastructure aéroportuaire interne, ainsi que les processus de planification et de gestion. Avec l'aide du jumeau numérique, Infraero peut réduire les coûts de maintenance et optimiser les opérations aéroportuaires de SBLO. L’équipe du projet prévoit d’économiser plus que BRL 559,000 par an avec son jumeau numérique. L'organisation s'attend également à voir sa rentabilité augmenter.

Logiciel utilisé

ProjectWise a été utilisé pour créer la plate-forme d'intégration aéroportuaire, qui servait d'environnement de données connecté du projet. La capacité d'importation du nuage de points MicroStation a permis à l'équipe de créer la grille de réalité de toutes les installations aéroportuaires à l'aide de nuages ​​de points. OpenBuildings Designer (anciennement AECOsim Building Designer) a contribué à la conception et à l'organisation de bibliothèques d'installations aéroportuaires, ainsi qu'à la modélisation du terminal passagers, du terminal cargo, de la caserne de pompiers et d'autres bâtiments existants. L'équipe a utilisé OpenRoads pour créer le projet géométrique et la carte de surface du système de pistes pour les pistes, les voies de circulation et les routes de service.

Golgi Álvarez

Écrivain, chercheur, spécialiste des modèles de gestion des terres. Il a participé à la conceptualisation et à la mise en œuvre de modèles tels que : Système national d'administration de la propriété SINAP au Honduras, Modèle de gestion des municipalités conjointes au Honduras, Modèle intégré de gestion du cadastre - Registre au Nicaragua, Système d'administration du territoire SAT en Colombie . Éditeur du blog de connaissances Geofumadas depuis 2007 et créateur de l'AulaGEO Academy qui comprend plus de 100 cours sur les sujets SIG - CAD - BIM - Digital Twins.

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