Souvent confondu au BIM (modélisation des informations du bâtiment), le jumeau numérique dans le bâtiment et la construction aide à optimiser les actifs érigés. Il est présent dès la conception du projet construction, guide les ingénieurs pendant le chantier et demeure même après la construction.
Dans le secteur du bâtiment et de la construction, le jumeau numérique traite des données comme :
- les informations concernant la mécanique, la plomberie et l’électricité ;
- les données liées à l’environnement et collectées par les capteurs de l’internet des objets ;
- les données concernant les pièces et la maintenance du bâtiment.
L’apport des jumeaux numériques dans le secteur des bâtiments et constructions est assez grand. Découvrons ensemble ce à quoi il se résume.
Que représente le jumeau numérique dans le secteur du bâtiment et de la construction ?
Le digital twin d’un édifice représente le double numérique en tout point de ce dernier. Il reprend le bâtiment sur le plan géométrique comme sur le plan informatif. Il comprend deux composants principaux.
Dans un premier temps, nous avons le référentiel spatial qui consiste en une maquette BIM.
Il s’agit d’un modèle CAO de la construction qui intègre les données et les objets du bâtiment.
Dans un second temps, le jumeau numérique se compose d’un ensemble de données collectées et transmises au système par des capteurs IOT. Ces données peuvent être sous la forme de fichiers PDF, de contenu multimédia, etc.
Tout savoir sur le jumeau numérique : consultez notre article de référence
Toutes ces informations demeurent géo localisées dans le référentiel spatial choisi. Ces données sont en permanence synchronisées afin de proposer en temps réel une meilleure reproduction numérique du bâtiment.
Les acteurs de la construction des bâtiments accèdent au jumeau numérique avec un visualiseur de maquettes. Celui-ci est accessible depuis un logiciel ou une interface web. Depuis le visualiseur ou viewer, vous accédez à une vue immersive du bâtiment.
Ces outils de visualisation offrent diverses fonctionnalités comme l’attribution des tâches, le partage de données, l’édition de données, etc. Ces options permettent d’asseoir une meilleure collaboration entre les différentes équipes des projets de construction.
Le BIM et le jumeau numérique
La modélisation des informations du bâtiment (BIM) est plus axée sur la conception et la construction.
Tandis que le jumeau numérique consiste en une copie virtuelle d’un bâtiment en temps réel.
Le BIM s’utilise pour mettre en place un processus collaboratif basé sur la visualisation des aspects fonctionnels et physiques des bâtiments. Cependant, le BIM n’intervient pas dans la phase d’exploitation et de maintenance d’un bâtiment. De plus, avec le BIM, les opérations ne s’effectuent pas en temps réel.
Le jumeau numérique dispose de plus de fonctionnalités que le BIM en plus d’être présent pendant tout le cycle de vie du bâtiment. Il favorise une réduction de la consommation d’énergie et un meilleur climat intérieur.
Notifions quand même que BIM et jumeaux numériques peuvent être complémentaires. En effet, les jumeaux numériques peuvent exploiter tout leur potentiel en s’appuyant sur le BIM.
Ils utiliseront en particulier le partage d’informations et le flux de travail intégré déjà disponible dans le processus du BIM.
Quels sont les avantages des jumeaux numériques dans le secteur du bâtiment ?
Les avantages des jumeaux numériques sont à court terme comme à long terme.
Les atouts à court terme sont surtout en lien avec l’exploitation. Les jumeaux numériques constituent une source de données d’une grande fiabilité pour l’exploitation.
Ils participent à la réduction des coûts de l’exploitation. Ils diminuent les incertitudes ainsi que les risques. Les jumeaux numériques optimisent l’efficacité des bâtiments. Sur le long terme, le jumeau numérique augmente la valeur du BIM.
Des décisions mieux éclairées pour les propriétaires de bâtiments
Dans la construction traditionnelle, les données relatives aux installations se retrouvent dans des systèmes fermés. Ce qui fait que la surveillance et la gestion des bâtiments se révèlent difficiles pour les propriétaires.
Avec les jumeaux numériques, nous accédons à des données pertinentes dès l’étape de conception et de planification. Il devient possible d’analyser plusieurs scénarios afin d’en tirer les meilleures décisions commerciales et d’optimiser les performances. Dans le même temps, la durée de vie des bâtiments s’en trouve prolongée.
Simplification de l’exploitation et de la maintenance pour les gestionnaires
Avec les jumeaux numériques, les maîtres d’ouvrages ainsi que les concepteurs peuvent assurer la gestion des actifs avec efficacité dès le départ. Ceci sans devoir consulter des manuels de maintenance complexes et difficiles à interpréter.
Les documents analogiques constituent souvent un frein à la mise en place de solutions de gestion et d’amélioration des actifs. En effet, dans les systèmes de construction traditionnels, les maîtres d’ouvrage doivent faire avec des informations inexactes.
Ils doivent travailler avec un manque de transparence et une idée du rendement de leurs actifs qui est très éloigné de la réalité. Ils n’arrivent donc pas à profiter de tout le potentiel que peuvent offrir les bâtiments intelligents.
Avec les jumeaux numériques, les informations sont fusionnées et il est facile d’y accéder. Les jumeaux numériques se chargent de l’exécution des tâches les plus complexes.
Ils s’occupent de surveiller les équipements et de veiller à leur maintenance. Les gestionnaires peuvent ainsi se concentrer sur leur propre tâche en toute sérénité.
En outre, les données concernant les installations ne cessent d’évoluer. Grâce aux jumeaux numériques, les gérants peuvent suivre le fil des informations et savoir quand des changements sont requis.
Les jumeaux numériques favorisent aussi l’anticipation des besoins en matière de main-d’œuvre et de matériaux. Ils aident à renforcer la sécurité du bâtiment en chantier et réduisent le gaspillage.
Plus d’opportunités pour les entreprises du secteur des bâtiments et travaux publics
Plus les professionnels du BTP peuvent apporter de la valeur ajoutée à leurs clients et plus, ils pourront décrocher de nouveaux projets.
C’est cette plus-value que le jumeau numérique leur offre.
Avec le jumeau numérique, les entreprises du bâtiment peuvent aider leurs clients à maximiser leurs investissements.
Cela passe par l’amélioration de la maintenance, l’économie d’énergie et de meilleures conditions de vie pour les occupants.
Une plus grande valeur pour tous à long terme
Le jumeau numérique s’utilise déjà pour une exploitation à grande échelle.
Au fil de leur adoption dans les bâtiments et travaux publics, les jumeaux numériques peuvent devenir le socle de cités plus élaborées. Ils pourraient devenir le fondement de villes plus résilientes face aux défis planétaires comme :
- les pandémies ;
- la diminution des ressources naturelles ;
- la croissance démographique, etc.
Le jumeau numérique de ville est une technologie prometteuse.
Comment intégrer les jumeaux numériques au processus de maintenance ?
Pour une exploitation durable de son bien, il est nécessaire de l’entretenir et d’assurer la maintenance des équipements.
Tout cela participe à la bonne gestion de l’investissement. Les jumeaux numériques facilitent cette gestion, mais aussi la maintenance. Leur intégration au processus de maintenance se fait en quelques étapes.
Leur application dans l’industrie va d’ailleurs bien au-delà.
Création du jumeau numérique des bâtiments
Pour créer le jumeau numérique de son bâtiment, il faut en premier lieu capter des informations en effectuant un scan 3D du bâtiment.
Les informations captées sont entre autres l’empreinte 3D du bâtiment et des photos panoramiques.
La mise en commun de ces informations permet de créer une maquette BIM et une visite virtuelle collaborative grâce au scan to BIM.
Ce dernier est un protocole de modélisation qui s’appuie sur l’empreinte 3D du bâtiment.
Intégration d’une base de données contextualisée et géo localisée
Après leur création, les jumeaux numériques sont nourris par des données. Ces informations concernent la structure et les équipements de l’actif. Il s’agit aussi de données concernant la qualité de l’air, la température, etc.
Chacune de ces données est géo localisée au sein du jumeau numérique. Les informations sont centralisées dans une représentation digitale du bâtiment.
Chaque participant au projet peut donc y accéder selon le projet qu’il traite. Accéder aux informations concernant une machine ou connaître la dernière date de maintenance devient simple.
La collaboration autour du jumeau numérique du bâtiment
Plusieurs équipes du secteur de la construction (bureaux d’études, équipes de maintenance, architectes…) utilisent le jumeau numérique. Les usages seront différents d’une équipe à l’autre, les informations dont ils auront besoin aussi.
Pour que chaque acteur puisse utiliser le jumeau numérique avec facilité et simplicité, un espace de travail collaboratif est requis. Celui-ci doit inclure les données qui concernent chaque personne avec des droits (édition, partage, ajout) adaptés à leurs utilisations.
Toujours pour faciliter la prise en main du jumeau numérique, il est possible de l’adapter à ses propres outils. Vous pouvez par exemple intégrer le jumeau numérique à vos systèmes GMAO.
Grâce à un viewer intégré à vos systèmes GMAO, vous pouvez visualiser le digital twin sans devoir changer de plateforme. De même, les données qui remontent dans vos systèmes d’informations vont être utilisées pour enrichir le jumeau numérique.
Optimisation des interventions de maintenance
La qualité et la quantité de données disponibles pour les équipes de maintenance impactent de manière directe le succès de leur intervention.
Contextualiser et étudier au préalable une intervention dans un environnement photo réaliste ou 3D accroît le potentiel de réussite.
Avec les données techniques requises, même une équipe qui se rend pour la première fois sur un site interviendra de façon efficace.
