Deep learning et intelligence artificielle au service de vos processus BIM

Les étapes préliminaires pour y arriver !

L’usage du BIM et du numérique permet aujourd’hui aux entreprises d’automatiser un certain nombre de tâches, avec à la clef une diminution des erreurs, l'élimination des tâches répétitives sans valeur ajoutées et un meilleur contrôle de la qualité́ des livrables.

Aujourd’hui, de véritables outils de Deep learning et d’intelligence artificielle arrivent dans les mains des équipes BIM et des entreprises de conception et de construction. 

Comment rentrer dans cette phase prometteuse de la numérisation de l’industrie de la construction ?



Automatiser : se recentrer sur son métier

Un bâtiment, ou une infrastructure, est un ouvrage complexe impliquant des centaines de métiers et des milliers de données sur l’ensemble de son cycle de vie. Aujourd’hui, les entreprises veulent éviter d’aborder un nouveau projet comme si c’était le premier, comme un bâtiment prototype ; elles souhaitent réussir à industrialiser leurs procédés et capitaliser sur leur savoir-faire pour mieux concevoir, mieux construire et faciliter la maintenance.


L’automatisation vise à utiliser la puissance de l'informatique pour automatiser les tâches répétitives ou sujettes aux erreurs et à libérer les équipes des tâches à faible valeur ajoutée pour qu'elles se concentrent sur l’essentiel : construire mieux, construire durablement et rester compétitif sur un marché qui évolue vite.


Le monde de la construction est effectivement en train de vivre une phase d’accélération et d’automatisation exponentielle, concept qui s’applique en effet aussi à notre industrie, comme l'explique Peter Diamondis, de la Singularity University.


Nous verrons que dans le monde du bâtiment, l'automatisation peut avoir différents objectifs, selon si elle est mise en œuvre par un promoteur ou par un bureau d’études.



Automatiser la mise à jour des informations dans les différents outils de l’entreprise

C’est aujourd’hui encore difficile de synchroniser les différentes applications utilisées dans la construction d’un bâtiment, et ce malgré la promesse du BIM sur la collaboration. Voici quelques exemples d'attentes en terme de synchronisation :

- Le suivi d’avancement du contrôle ferraillage du chantier reporté directement dans la maquette,

- Le transfert ou la synchronisation de la maquette vers le DOE, elle-même accessible par le système de GMAO,

- Les rapports de contrôle de maintenance accessibles par le gestionnaire du bâtiment,

- Les données structures accessibles par l’architecte, etc.


Ces processus de synchronisation permettent de désiloter la donnée, de collaborer sur ces informations pour aboutir à des décisions plus précises et plus rapides, et donc de gagner en productivité.



Automatiser des calculs ou des processus de documentation métier. 

Prenons l’exemple de l’automatisation de la production de préfabrication béton : le Groupe GA réussit à délivrer des constructions bétons en flux tendu grâce à ses usines de béton connectées à son bureau d’études. Leurs processus permettent au bâtiment et aux éléments bétons de devenir réalité, directement à partir du modèle numérique.


Processus de synchronisation du Groupe GA : Design -> Production (automatique) puis Assemblage



Trouver des solutions à des problèmes complexes

Le bureau d’études international Mott MacDonald a décidé de miser sur les nouvelles technologies comme le deep learning pour automatiser les calculs de structure en phase de conception, ou encore sur l’évaluation des risques naturels pour des projets de protection des côtes.


Source : Mott MacDonald


Les entreprises de conception et de construction comme Mott MacDonald développent elles-mêmes des logiciels. Elles veulent proposer aux équipes métiers des workflows très simples, leur facilitant la vie : « On ne veut plus voir Revit », disent d’ailleurs de nombreux experts métiers.


La maquette devient une interface permettant d'accéder à l’information et pouvant être utilisée comme une base de données qu’il faut mettre à jour ou requêter en utilisant notamment Grasshoper, Dynamo, les API de Forge ou Onfly.io de BIM&CO.


Aujourd'hui, l'automatisation reste néanmoins compliquée. Avec le numérique, on peut passer plus de temps à gérer des problèmes logiciels qu'à en tirer réellement profit pour répondre à une problématique opérationnelle concrète. 



Pourquoi ?

Plusieurs raisons à cela. Pour automatiser des tâches, les équipes BIM et IT essaient de faire transiter des informations entre logiciels ou équipes... Or, ce n’est pas évident, car ces briques logicielles ne parlent pas le même langage. Imaginez faire travailler des équipes japonaises et américaines sans traducteur. Pas facile si l’on n’est pas bilingue… Ce problème de traduction est exacerbé sur des projets complexes.


Les maquettes elles-mêmes stockant de nombreuses données, elles sont difficilement accessibles par des applications extérieures. Les données restent alors non accessibles et donc non-exploitables.


De plus, selon le projet ou le client, les outils changent et les types d’information diffèrent, car les processus d’échanges et de données ne sont pas encore standardisés.



Gérer ses données, étape indispensable à l’automatisation : du projet à l’objet

Gérer ses données ça veut dire quoi ? Tout et rien !

Aujourd'hui, énormément d’informations sont renseignées dans les maquettes numériques telles que des données logiciels, des documents, etc. Afin d’exploiter ces informations et pouvoir réellement les utiliser, il va falloir en effectuer la gestion, c'est-à-dire être capable de les identifier, de les modifier et de les lier.



Structurez et standardisez vos données

La base de toute chose est de permettre la compréhension des informations renseignées dans la maquette par le biais d'une machine. Il s’agit d’instaurer un langage commun et de faire en sorte que ces données puissent être lisibles et traduites par des applications différentes, pour des équipes distinctes.


Concrètement, la 1ère étape consiste à identifier et définir les informations nécessaires pour ces processus, selon la phase du projet, les acteurs impliqués, etc..

Ces informations doivent ensuite être standardisées. Les équipes mettent donc en place des règles de nommage afin de pouvoir assurer une uniformité dans la maquette. Dans les conventions BIM et les plans d’exécution BIM, on retrouve souvent le détail des conventions et des règles de nommage des informations du projet, des paramètres des objets et des classifications à utiliser.


Extrait d'un plan d'exécution BIM


Le « nommage de propriétés » désigne les paramètres des objets et on parle de classification pour le nommage de l’objet en lui-même. Les classifications sont des codifications qui différent selon les métiers et les logiciels accédant à la maquette.


Pour assurer l’unicité de ces propriétés, le système peut se baser sur un dictionnaire de propriétés commun. Ce dictionnaire va permettre d’avoir des propriétés uniformes et … traduisibles. C’est en effet l’étape finale : la capacité à traduire les données dans différents standards, dans différentes langues... C’est l'élément crucial permettant aux différentes applications d’échanger des données.



Harmonisez vos données et votre contenu existant

Une fois ces règles définies, il ne reste plus qu’à rendre les objets BIM utilisés dans les projets conformes avec ces règles : on parle d’harmoniser ses objets et leurs données.

Les objets, une fois harmonisés, sont les outils de construction d’une maquette BIM riche et exploitable.




Contrôlez et partagez les informations rentrées dans les maquettes

Attention, il faudra alors appliquer et faire respecter ces règles - sujet difficile. Les acteurs étant nombreux à collaborer sur une ou plusieurs maquettes, il faudra s’assurer que les règles et la structure de donnée sont respectées afin d’intégrer le modèle métier dans le modèle central. Des outils existent pour assurer le respect des règles définies dans le plan d’exécution BIM.

Gérer les données BIM, et notamment celles des objets BIM, permet une meilleure efficacité́ des processus, un meilleur contrôle et une plus grande accessibilité des données.
Avec des données correctement gérées, de manière continue, on peut alors faire du Machine Learning et de la maintenance prédictive, mais aussi automatiser le contrôle des normes, ou encore réaliser des estimations de prix bien plus précises.



API et OpenBIM, pour intégrer les processus avec les systèmes de l’entreprise

Les processus peuvent être automatisés en interne via un outil, ou en externe, en utilisant alors des API. Les échanges n’étant pas standardisés non plus, il est possible d’utiliser le même référentiel de données afin de distribuer l’information plus facilement.


L’utilisation d’un référentiel permet en effet d’assurer la continuité et l’utilisation d’un langage commun à travers plusieurs applications. On peut alors mettre en œuvre des processus automatiques basés sur des API, autour de la maquette.  


Des intégrations IT doivent souvent être mises en place au sein de l’entreprise ou des parties prenantes du projet :  les données techniques peuvent venir directement du PIM d’un fournisseur, les délais de livraison venant par exemple directement du logiciel des achats et les données d’entretien peuvent être poussées dans le logiciel de gestion d’actifs, tel que Maximo... Cela permet d’optimiser toute la chaîne d’approvisionnement et de maintenance.



De l’usage des IFC

Pour échanger et automatiser des processus autour de la maquette, les IFC sont un très bon support à la collaboration. Couplés à l’utilisation d’outils externes cloud, les IFC constituent, en Europe en tout cas, un support fondamental à la collaboration et à l’automatisation de processus.


En suivant ces étapes, il est possible d'avoir facilement accès aux bénéfices de l’automatisation : connecter facilement les données projet aux systèmes d’information de l’entreprise comme les ERP et désiloter les données pour mieux collaborer. Au final c’est cela le BIM.

face Baptiste Mullie