Qu’est-ce que la construction numérique et comment les technologies numériques dans la construction améliorent-elles la productivité ?

Introduction à l’architecture et à la construction numériques

La construction numérique peut sembler un terme relativement évident à première vue. Ce qui est surprenant ici, c’est l’étendue de ce terme et le fait qu’aucune définition de la construction numérique ne fasse l’objet d’un consensus universel. La raison principale en est que la construction numérique a une signification différente pour pratiquement chaque participant à un projet de construction, ce qui rend extrêmement difficile de déterminer ce que le terme lui-même signifie dans son ensemble.

C’est pourquoi nous ne pouvons qu’émettre des hypothèses sur la signification générale de la construction numérique avant d’entrer dans les détails. La construction numérique est un processus qui consiste à améliorer les différentes étapes d’un projet de construction en utilisant divers outils et/ou applications numériques tout au long de la création du projet. Dans sa définition la plus abstraite, l’objectif de la construction numérique est d’améliorer l’environnement de travail global pour les différentes étapes du projet – en améliorant la collaboration, en augmentant l’efficacité, en créant un environnement plus sûr, etc.

Ce processus peut également prendre une multitude de formes différentes, y compris les solutions les plus banales possibles (Skype, Whatsapp, etc.) ou certaines solutions ou logiciels plus spécifiques – logiciels de gestion de chantier, plateformes de CAO, solutions de gestion de la construction, etc. Même certaines des technologies de pointe les plus complexes peuvent être considérées comme faisant partie de la sphère « architecture et construction numériques » si elles sont bénéfiques pour le projet de construction en question – cela inclut la robotique, l’intelligence artificielle, l’utilisation de drones (ou véhicules aériens sans pilote, comme on les appelle parfois) pour la surveillance/le balayage sur site, l’impression 3D, et ainsi de suite.

Il a également été prouvé que la construction numérique offre des avantages substantiels par rapport aux méthodes traditionnelles de gestion de la construction :

• Dans une enquête de 2019, il a été révélé que plus de 50 % des dirigeants du secteur de la construction ont utilisé des logiciels spécifiques à la construction comme moyen de répondre aux préoccupations en matière de santé et de sécurité.
• Une étude réalisée en 2024 a montré que l’adoption de logiciels de construction et de conception augmente à un rythme régulier, avec une croissance annuelle composée prévue de 1,67 % et une valeur numérique de 11,72 milliards de dollars d’ici 2029, contre 10,79 milliards de dollars en 2024.
• Une étude réalisée en 2016 a prédit d’importantes économies mondiales dans le secteur de l’ingénierie et de la construction grâce à l’adoption de la technologie numérique, avec des économies annuelles potentielles approximatives de 0,95 trillion de dollars dans la conception et de 0,7 trillion de dollars dans la construction d’ici à 2025.

Les 7 principales technologies de la construction numérique en 2025

La BIM est la pierre angulaire de la construction numérique, mais il est également important de se rappeler que d’autres technologies jouent un rôle important dans l’évolution du secteur de la construction. Ces technologies sont les suivantes

• L’internet des objets (IdO)
• Les véhicules aériens sans pilote (UAV) et les drones
• Réalité augmentée/réalité virtuelle
• L’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique
• L’impression 3D et la fabrication additive
• Robotique et automatisation
• Solutions mobiles et en nuage

Bon nombre de ces technologies permettent également de relever des défis de longue date dans le cadre des projets de construction.

L’internet des objets dans la construction

L’internet des objets (IdO) est un réseau de dispositifs interconnectés, tels que des capteurs, qui peuvent collecter et partager des informations en temps réel. Dans le domaine de la construction numérique, l’IdO peut être utilisé pour plusieurs cas d’utilisation différents :

• Le suivi et la surveillance des équipements, ce qui facilite considérablement la prévention des vols et l’optimisation de l’utilisation des machines.
• La surveillance de l’environnement, grâce à la possibilité de recueillir des informations à l’aide de capteurs qui peuvent analyser les niveaux de bruit, les particules de poussière, l’humidité, la température, etc.
• La surveillance de l’état des structures, qui permet de suivre à long terme les performances des bâtiments en recueillant des informations structurelles à partir de capteurs intégrés.
• Amélioration de la sécurité des travailleurs grâce à des dispositifs portables permettant de suivre les signes vitaux de chaque travailleur, de détecter les chutes et même d’alerter les superviseurs en cas de situation potentiellement désastreuse.

Véhicules aériens sans pilote et drones dans la construction

Les drones ont à peu près la même gamme de cas d’utilisation dans les environnements de construction modernes, introduisant une approche révolutionnaire de la collecte de données et de la surveillance sur site. Voici quelques-uns des cas d’utilisation les plus courants de ces appareils :

• La vidéographie et la photographie aériennes à des fins de marketing ou de documentation de projet.
• Levé topographique avec des capacités de cartographie qui offrent des données précises sur le terrain pour des tâches de planification de projet ultérieures.
• Inspection à distance et suivi de l’avancement des travaux, en particulier dans les zones difficiles d’accès à pied.
• Inspections de sécurité ne nécessitant pas une présence physique dans chaque partie de la structure du site, ce qui évite les risques de blessures.
• Des capacités de calcul de volume pour planifier les excavations ou les stocks avec une plus grande précision.
• Imagerie thermique globale pour réaliser des évaluations plus précises de l’efficacité énergétique.

Technologies de réalité augmentée et virtuelle dans la construction

La réalité augmentée et la réalité virtuelle ont leurs propres avantages et cas d’utilisation dans la construction, principalement axés sur la formation simplifiée des employés et des conceptions de projet plus précises. Les exemples les plus connus sont les suivants

• La visualisation immersive du projet au début de la phase de conception du projet est rendue possible par l’utilisation de capacités de réalité virtuelle, offrant la possibilité d’expérimenter les résultats du projet dès le début tout en améliorant la précision de la prise de décision des parties prenantes.
• La possibilité de superposer des informations numériques à l’environnement physique est une utilisation populaire de la réalité augmentée, simplifiant la visualisation d’éléments cachés tels que les systèmes électriques ou de plomberie sur le site, entre autres cas d’utilisation.
• Des capacités de formation étendues grâce aux niveaux impressionnants de mobilité qu’offrent les deux technologies, rendant la pratique de tâches complexes beaucoup plus facile et sans risque.
• Les applications de RA servent aussi souvent de point d’accès portable aux plans de construction et aux spécifications sur place, ce qui améliore la communication et réduit le risque d’erreurs pendant la construction.

L’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique dans la construction

L’IA et l’apprentissage automatique offrent un nombre substantiel d’avantages à la numérisation du processus de construction. Voici quelques exemples de ces capacités :

• L’analyse prédictive pour effectuer des évaluations des risques et améliorer les calendriers des projets.
• L’automatisation du suivi de l’avancement des travaux à l’aide de la vision par ordinateur.
• Capacités d’optimisation des ressources grâce à une variété d’algorithmes et de méthodologies automatisés, qui peuvent également être utilisés pour la réduction des déchets.
• Identification des risques potentiels pour la sécurité grâce à la reconnaissance des formes.
• Capacité à détecter les défauts de manière entièrement automatisée et avec une précision jamais atteinte auparavant, ce qui améliore la qualité globale du service.
• Prévisions budgétaires et estimation des coûts avec un niveau de précision impressionnant.

Impression 3D et fabrication additive dans la construction

L’impression 3D est une technologie un peu plus ancienne qui a également réussi à se répandre dans les environnements commerciaux et professionnels. Elle peut aider les processus de construction dès aujourd’hui grâce à

• Le prototypage rapide et facile d’éléments de construction spécifiques.
• La possibilité de fabriquer certains éléments de construction sur place.
• Le processus d’impression très précis permet de réduire les déchets de matériaux.
• La possibilité de créer des structures géométriques complexes impossibles à réaliser avec les méthodes de construction traditionnelles.
• Le potentiel considérable de l’impression de bâtiments à grande échelle (cette technologie particulière en est encore aux premiers stades de développement).

Robotique et automatisation dans la construction

La robotique a évolué à un rythme effréné ces dernières années, apportant des solutions potentielles à des problèmes dans de nombreux domaines de notre vie quotidienne. Pour le secteur de la construction en particulier, l’automatisation et la robotique peuvent offrir les avantages suivants

• L’automatisation complète d’une grande partie des travaux de bétonnage et de maçonnerie.
• Des capacités de soudage et d’assemblage automatisées.
• Inspection et vérification de la qualité sans facteur humain.
• Automatisation de la manutention et de la démolition.
• Automatisation complète des tâches de nettoyage et d’entretien du site.

Technologies mobiles et cloud dans la construction

Les technologies mobiles et en nuage sont importantes dans ce secteur, même si leurs effets sont rarement aussi visibles physiquement que les autres. Voici quelques-uns des exemples les plus courants :

• Les capacités decollaboration à distance avec une communication transparente entre les équipes de projet.
• La possibilité de gérer les projets et la documentation en temps réel.
• Contrôle pratique des versions et des documents , où que l’on se trouve.
• Simplification du suivi des problèmes et des rapports sur le terrain.
• Des capacités étendues d’allocation des ressources.

Défis d’intégration des technologies numériques

Le processus plus large de transformation numérique dans l’industrie de la construction est soutenu par toutes ces technologies d’une manière ou d’une autre, en vue d’un processus de construction plus efficace et plus durable. L’ajout de la BIM au mélange permet la création d’un écosystème numérique complet qui peut gérer toutes les méthodes et outils de construction modernes au même endroit.

Cela étant dit, s’assurer que ces technologies fonctionnent ensemble au sein d’une infrastructure globale unique peut s’avérer plus difficile qu’on ne le pense. La question la plus importante est celle de l’interopérabilité, c’est-à-dire la capacité d’un système ou d’une solution à comprendre les informations d’un autre système. Les technologies numériques se heurtent à de nombreuses difficultés à cet égard, les exemples suivants étant de loin les plus marquants :

• Différents fournisseurs de logiciels utilisent une variété d’API et de protocoles d’échange de données.
• Les formats de données propriétaires différents entre les solutions et les plateformes entraînent des problèmes de compatibilité lors de la communication.
• Les énormes nuages de points produits par les relevés de drones doivent encore être convertis pour être utilisables dans un environnement BIM.
• Toutes les données IoT provenant des capteurs doivent également être formatées et structurées pour être acceptées en tant que données exploitables dans un environnement BIM.

Nous pouvons également mettre en évidence un certain nombre de défis spécifiques à la technologie, y compris :

1. Intégration de l’IdO et du BIM – fiabilité du réseau, cartographie des données des capteurs, traitement des données en temps réel, demandes de stockage, problèmes de sécurité.
2. Traitement des données de drones ou d’UAV – vérification de l’exactitude entre les modèles de projet existants et les données aériennes, décalage entre la capture et la livraison des données, quantité d’énergie utilisée pour convertir les données de nuages de points en données BIM, etc.
3. Mise en œuvre AR/VR – optimisation cohérente du modèle, limites des appareils mobiles dans les conditions de terrain, précision de la superposition entre les éléments physiques et virtuels (AR), besoins massifs de traitement pour le rendu en temps réel.
4. Intégration de l’IA/ML – puissance de traitement requise, fiabilité et vérification des données générées par l’IA, qualité et quantité des données de formation nécessaires, intégration avec les flux de travail décisionnels existants.
5. Coordination de l’impression 3D – méthodes de vérification du contrôle de la qualité, documentation et suivi des propriétés des matériaux, conversion des modèles BIM en formats imprimables, intégration avec les méthodes de construction traditionnelles.
6. Robotique – coordination entre différents systèmes automatisés, protocoles de sécurité avec des flux de travail humains, positionnement et navigation en temps réel, intégration avec les cadres de sécurité existants.
7. Plateformes mobiles/cloud – contrôle des versions pour tous les utilisateurs, exigences en matière de fonctionnalités hors ligne, gestion de la sécurité et du contrôle d’accès, synchronisation des données sur différents appareils.

Il existe de nombreuses solutions spécifiques à ces questions, mais nous pouvons également fournir quelques bonnes pratiques plus générales et communes pour l’intégration de la construction numérique :

• Des mesures de cybersécurité solides.
• Documentation claire des flux de travail et cartographie des processus.
• Mises à jour régulières des systèmes et maintenance programmée.
• Protocoles de données normalisés dans les différents systèmes.
• Efforts complets de formation des employés.
• Approche de mise en œuvre progressive.
• Tests et validation réguliers.

Pourquoi la numérisation de la construction est-elle une nécessité ?

La construction numérique ne consiste pas seulement à utiliser les avancées technologiques pour améliorer les résultats du projet. Un changement culturel est également un élément important de ce processus, car les nouvelles technologies offrent souvent des capacités et des avancées qui n’ont jamais été utilisées auparavant, ce qui permet d’utiliser des modèles d’entreprise nouveaux et inhabituels.

De nombreuses entreprises ne pourraient pas être maintenues sans les avancées technologiques à l’intérieur et à l’extérieur de leur marché spécifique, comme la livraison le jour même d’Amazon, ainsi que des entreprises telles qu’Uber et Airbnb. En ce qui concerne le secteur de la construction en particulier, l’un des plus grands changements apportés par la construction numérique dans son ensemble a été la popularisation du BIM (Building Information Modeling), qui est une approche reposant beaucoup plus sur la collaboration au sein du projet que sur n’importe laquelle des tactiques de construction existantes auparavant.

L’ensemble du terme est une hypothèse générale basée sur la connaissance collective de la façon dont il a changé l’industrie de la construction. L’utilisation du mot « construction » dans ce terme n’est pas tout à fait correcte car ce processus particulier peut être appliqué à n’importe quelle étape du projet, depuis les premières phases de conception jusqu’à la maintenance post-construction et tout ce qui se trouve entre les deux. Le mot « numérique » est encore moins spécifique et peut avoir une myriade de définitions différentes en fonction du contexte dans lequel il est utilisé.

Ce terme étant très large, il est difficile de couvrir tout ce qu’il peut signifier. La construction numérique peut améliorer les résultats de chacun d’entre eux d’une manière très spécifique et souvent unique.

L’ingénierie numérique et la construction numérique sont-elles le même processus ?

L’ingénierie numérique et la construction numérique ne sont pas des termes identiques, même s’ils présentent des similitudes. La plus grande différence réside dans le champ d’application : la construction numérique s’applique à l’ensemble du projet, du début à la fin. En revanche, l’ingénierie numérique est un processus qui s’applique principalement à la phase de conception, couvrant diverses questions d’infrastructure pour le modèle de projet initial. Ce modèle est ensuite utilisé pour la construction, d’où l’importance de l’ingénierie numérique.

Les ingénieurs en construction numérique

Chaque projet de construction est une entreprise de grande envergure, avec de nombreux éléments et facteurs différents à prendre en compte. Si l’on ajoute à cela le fait que de nombreuses entreprises de construction ont tendance à jongler avec plusieurs projets de construction en même temps, il est facile de comprendre pourquoi tout changement radical serait extrêmement difficile à mettre en œuvre dans ce secteur.

C’est pourquoi il existe désormais un poste entièrement nouveau pour les entreprises, appelé « ingénieur en construction numérique ». Il est facile de comprendre ce que ce poste implique : veiller à ce que les nouvelles technologies soient mises en œuvre et utilisées régulièrement pendant les projets de construction. La personne qui occupe ce poste doit maîtriser les différents logiciels, y compris les dernières avancées technologiques. Elle doit également travailler avec tous les participants au projet pour s’assurer que les nouvelles technologies sont utilisées comme prévu.

Cependant, bon nombre de ces compétences sont axées sur la gestion de toutes les opérations au sein du projet de construction à l’aide de logiciels de pointe. C’est là qu’intervient le thème de la gestion numérique de la construction.

Gestion de la construction numérique

Ce terme est tout aussi vague que celui de « construction numérique », car il faut beaucoup de contexte pour chaque perspective possible pour qu’il soit un tant soit peu pertinent. Toutefois, nous pouvons dire que la gestion numérique de la construction fait référence aux progrès technologiques qui peuvent aider à gérer les tâches de manière spécifique.

Ces progrès sont généralement concentrés dans les plateformes de gestion numérique de la construction – des applications logicielles et des plateformes de services qui offrent des capacités étendues de gestion de projet à l’aide des technologies et des méthodes les plus récentes. Une telle plateforme présente généralement de nombreux avantages par rapport aux stratégies de gestion plus traditionnelles, dont les trois plus importants sont un meilleur suivi des projets, une meilleure visibilité et une meilleure collaboration.

Un meilleur suivi du projet est obtenu grâce à des outils intégrés pour le contrôle de la qualité, la planification, le suivi du budget et tous les autres aspects d’un projet. Une meilleure transparence est obtenue grâce à l’approche globale qui permet à chaque membre de l’équipe de voir à tout moment l’état actuel du projet, ce qui permet d’éviter les retards, d’identifier les problèmes, etc. D’autre part, une meilleure collaboration est obtenue grâce à un moyen facile de partager des informations entre les participants d’un projet via une plateforme numérique de gestion de la construction, ce qui permet une bien meilleure coordination que jamais auparavant.

Comme vous pouvez le constater, bon nombre de ces avantages correspondent à la manière dont les gens décrivent habituellement les avantages d’un logiciel de gestion de l’information sur les bâtiments – un concept très similaire est suivi ici, mais il y a aussi des différences. Le logiciel de gestion de chantier numérique est plus large dans ses capacités, offrant des avantages liés au BIM et agissant comme un environnement de données connecté, ainsi que d’autres avantages possibles pour le projet.

Toutefois, il convient de mentionner que si la BIM est plus populaire aujourd’hui qu’elle ne l’a jamais été, de nombreuses entreprises ne l’utilisent encore qu’aux premiers stades du projet, c’est-à-dire lors de la conception et de la pré-planification. Pour qu’une solution BIM puisse atteindre son plein potentiel, tous les participants au projet doivent avoir l’intention de travailler ensemble, d’interagir et de collaborer régulièrement – c’est ainsi que la BIM peut devenir un véritable lieu centralisé qui contient toutes les informations relatives au projet et qui peut être utilisé d’une myriade de façons différentes à chaque étape de la réalisation du projet, de la conception à la maintenance après la construction.

La possibilité de créer un jumeau numérique du bâtiment physique permet aux participants au projet de construction de traiter les différents problèmes plus rapidement et plus facilement que jamais. Cela s’applique à la fois aux problèmes initiaux qui surviennent pendant la phase de conception et à tout ce qui peut apparaître plus tard au cours du processus de construction, donnant à l’entreprise de construction la possibilité de résoudre le problème dès qu’il est détecté. Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un bâtiment qui peut recueillir des informations sur le bâtiment physique en temps réel à différentes phases d’un projet de construction, y compris la conception, la construction et même la gestion après la construction.

La technologie BIM offre un potentiel considérable lorsqu’elle est utilisée correctement. La différence entre une mise en œuvre BIM simple et un processus de construction entièrement assisté par BIM peut être énorme, car de nombreux avantages reposent sur les entrepreneurs et les sous-traitants qui interagissent régulièrement avec un modèle BIM, y ajoutant des informations utiles tout en utilisant ce même modèle pour améliorer leur propre efficacité.

Le cloud en tant que technologie de la construction numérique

L’un des principaux arguments en faveur de l’adoption du cloud dans le secteur de la construction est le partage des données entre les différentes parties. Par exemple, le partage de données avec l’équipe de conception peut être un véritable cauchemar étant donné que la plupart de ces équipes travaillent à distance. Dans ce contexte, l’utilisation du nuage comme outil de communication est un excellent moyen de créer un canal de communication facile et pratique.

Les taux d’adoption de l’informatique dématérialisée témoignent d’une dynamique extrêmement positive, et ce depuis un certain temps déjà. Il s’agit là d’une nouvelle fantastique compte tenu des nombreux avantages qu’offre la technologie du nuage.

Arguments en faveur de la construction numérique

La pandémie ayant été l’un des principaux catalyseurs de l’évolution des entreprises vers le concept de construction numérique, de nombreux doutes subsistent quant à cette approche particulière des techniques et méthodes existantes. Pour tenter de dissiper ces doutes, voici quelques avantages de la numérisation de la construction :

Rationalisation des activités

La numérisation de la construction va devenir une nouvelle norme pour le secteur de la construction ; ce processus est plus ou moins inévitable – et il a déjà commencé. Chaque avancée technologique que vous pouvez utiliser avant vos concurrents est un coup de pouce massif à la réussite de votre entreprise – les outils d’automatisation des flux de travail, les drones, les systèmes ERP et les robots ne sont que quelques exemples de la façon dont la transformation numérique affecte déjà l’industrie dans son ensemble. Commencer le processus de changement vers la rationalisation de votre entreprise plus tôt que tard est une entreprise purement avantageuse pour n’importe quelle entreprise en ce moment.

Les méthodes traditionnelles s’appuient souvent sur des processus papier et une coordination manuelle, ce qui entraîne des retards d’information importants dans le processus. Les outils numériques constituent un contraste considérable, car ils permettent d’automatiser les tâches et d’actualiser le projet en temps réel. Les relevés par drone accélèrent considérablement la cartographie des chantiers, tandis que les systèmes ERP offrent des performances exceptionnelles en matière de traitement des transactions et de génération de rapports.

Amélioration des flux de travail

L’amélioration du flux de travail est une bataille constante pour presque toutes les entreprises du secteur de la construction, et l’amélioration de ce flux est un grand avantage pour tout le monde – et un avantage massif des technologies numériques dans la construction dans son ensemble, offrant une visibilité sur l’ensemble du flux de travail et plus de capacités d’intégration des données. Certaines solutions offrent une aide pour le suivi des courriels, des problèmes, des soumissions, des avis, etc.

Dans la plupart des cas, les flux de travail traditionnels reposent sur des documents physiques et des réunions en personne. Les solutions numériques peuvent réduire considérablement la durée de ces processus. Un bon exemple de cette amélioration est le processus de création des demandes d’information (RFI), qui prend aujourd’hui 24 à 48 heures, contre 7 à 10 jours avec des documents physiques et des signatures dans un flux de travail traditionnel.

Marques

L’image de marque n’est pas l’exemple le plus évident de la construction numérique, mais elle peut néanmoins constituer un avantage considérable. Étant donné qu’une grande partie de la numérisation dans le secteur de la construction vise à offrir une meilleure expérience finale au client, les entreprises qui ont déjà mis en œuvre l’avantage de la construction numérique ont de meilleures chances d’attirer davantage de clients à l’avenir, à mesure que cette tendance devient de plus en plus populaire, et de passer à une nouvelle « habitude » à un moment donné dans le futur.

Depuis des décennies, les entreprises de construction traditionnelles s’appuient sur des portfolios physiques et sur le bouche-à-oreille pour présenter leur travail. La construction numérique, en revanche, peut fournir des modèles 3D interactifs, des mises à jour de projets en temps réel et des visites virtuelles, ce qui permet à une entreprise de démontrer beaucoup plus facilement ses capacités technologiques, son expertise en matière de construction, etc.

Une évolution vers les services en nuage

Le terme « nuage » a été le signe avant-coureur de l’innovation pour de nombreux secteurs, y compris celui de la construction. Il permet des améliorations générales en termes d’utilisation des ressources, tout en permettant de stocker en toute sécurité des données importantes en dehors du site physique de l’entreprise, ce qui améliore la sécurité et allège le fardeau que représente le maintien de services physiques sur le site actuel ou à proximité de celui-ci. L’ajout du nuage dans le mélange améliore tous les paramètres, de la performance générale du travail aux aspects spécifiques de la gestion de l’entreprise de construction, offrant un excellent moyen pour les entreprises d’être en avance sur leur concurrence.

Les méthodes traditionnelles de stockage des données reposent sur de vastes salles de serveurs physiques, avec la nécessité d’une maintenance régulière et une vulnérabilité importante aux dommages physiques. Les services en nuage offrent des solutions à tous ces problèmes tout en apportant leurs propres avantages tels que des processus de sauvegarde plus rapides, un accès plus facile aux données sauvegardées, etc.

Automatisation

La mise en œuvre de nouvelles technologies est une méthode éprouvée pour rester en tête de la concurrence depuis un certain temps, et le secteur de la construction n’échappe pas à la règle. Dans ce secteur, de nombreuses tâches répétitives et chronophages peuvent être au moins partiellement automatisées, ce qui stimule considérablement la productivité globale. Cela permet également aux experts et aux professionnels du secteur de consacrer plus de temps à la réussite globale d’un projet.

La construction traditionnelle utilise le traitement manuel pour presque tout, y compris les rapports sur l’état d’avancement, les devis quantitatifs, etc. L’automatisation numérique peut éliminer la nécessité d’effectuer ces tâches manuellement tout en améliorant leur performance plusieurs fois : les devis quantitatifs automatisés prennent maintenant quelques minutes au lieu de plusieurs jours, les calculs manuels ont des taux de précision plus élevés, et la robotique peut être trois à quatre fois plus rapide dans les tâches répétitives qu’un travailleur moyen.

Collaboration et communication

La possibilité de tenir toutes les parties prenantes informées à tout moment est un avantage considérable en soi, et le fait de pouvoir suivre l’avancement d’un projet permet d’éviter plus facilement de dépasser les délais. Dans le même temps, l’absence d’obstacles à la communication entre les différentes parties améliore la collaboration, ce qui se traduit par de meilleurs résultats d’ensemble pour n’importe quel projet.

La communication traditionnelle dans les projets de construction utilisait des réunions physiques, des appels téléphoniques et des documents papier, ce qui créait régulièrement des retards et des silos d’information. L’existence de plateformes numériques permet de communiquer et de partager instantanément des documents avec n’importe quelle partie prenante, ce qui accélère considérablement la plupart des processus traditionnels tels que les ordres de modification (qui prennent désormais quelques heures au lieu de plusieurs semaines).

Clarté et certitude

La confusion peut être un problème d’une ampleur surprenante pour un projet de construction, surtout si la communication entre les différents départements n’est pas aussi bonne qu’elle pourrait l’être. Étant donné que les technologies numériques dans la construction favorisent considérablement la collaboration, l’existence d’un mode de communication sans faille permet au projet dans son ensemble d’être beaucoup plus clair qu’auparavant, surtout si l’interaction entre les équipes se fait à distance, comme c’est la norme de facto dans l’industrie à l’heure actuelle.

La gestion traditionnelle de la construction repose souvent sur des rapports écrits et des visites sur place, ce qui retarde l’identification et la résolution des problèmes. La construction numérique résout ce problème en offrant un accès en temps réel aux informations relatives au projet, tout en permettant l’utilisation de fonctions telles que la détection des collisions, qui met en évidence les collisions et autres problèmes sans qu’il soit nécessaire de les localiser sur place.

La construction numérique améliore la sécurité

Le secteur de la construction est connu pour la forte probabilité de blessures et de dommages physiques sur le site, c’est pourquoi la sécurité a toujours été l’une des principales priorités du secteur (même pour les méthodes de construction traditionnelles). Ces mesures comprennent des inspections manuelles peu fréquentes, un certain nombre de solutions réactives à des problèmes spécifiques, et pratiquement rien d’autre.

L’introduction d’un aspect numérique dans le secteur de la construction a transformé son approche de la sécurité depuis un certain temps déjà, avec des caractéristiques telles que la gestion proactive de la sécurité et la surveillance en temps réel qui sont les aspects les plus importants de la nouvelle approche de l’amélioration de la sécurité. Nous souhaitons aborder ci-dessous plusieurs des plus grandes catégories d’améliorations de la sécurité qui peuvent être attribuées à l’évolution de la construction numérique :

• Suivi de la sécurité en temps réel
• Automatisation de la conformité en matière de sécurité
• Amélioration de la formation à la sécurité
• Analyse prédictive de la sécurité
• Amélioration des interventions d’urgence

Surveillance de la sécurité en temps réel

L’introduction des technologies numériques simplifie grandement la surveillance globale et continue des chantiers de construction à l’aide d’un certain nombre de méthodes. Voici quelques exemples courants de ces méthodes :

• Des dispositifs portables chargés de surveiller l’emplacement de la personne qui les porte, ainsi que ses signes vitaux et un mécanisme de détection des chutes.
• Des capteurs environnementaux capables de surveiller l’exposition à des substances nocives, les niveaux de bruit, la température, la qualité de l’air, etc.
• Capteurs d’équipements connectés capables de fournir en permanence des informations sur l’état de la maintenance, le fonctionnement des machines ou d’autres tâches similaires.
• Des équipements de protection intelligents (équipements de protection individuelle, ou EPI) capables de fournir à leur porteur des informations sur les dangers à proximité, le cas échéant.

Automatisation du respect des règles de sécurité

Un certain nombre de systèmes numériques peuvent simplifier et automatiser le respect de diverses réglementations en matière de sécurité, notamment

• Des processus automatisés d’inspection de la sécurité, avec des listes de contrôle et la génération de documents détaillés.
• Des mesures numériques de permis de travail qui vérifient la qualification des travailleurs pour des tâches spécifiques dans le flux de travail de la construction.
• Possibilité de surveiller les zones de sécurité et les zones interdites en temps réel.
• Détection de la conformité des EPI sans intervention humaine grâce à la vision par ordinateur.

Amélioration de la formation à la sécurité

La formation est un élément important de toute procédure de sécurité, car elle permet de sensibiliser les travailleurs aux risques potentiels sur le site afin qu’ils puissent eux-mêmes en prendre conscience et essayer de les éviter à l’avenir. L’ajout des technologies les plus récentes à ce processus améliore l’efficacité de la formation :

• La simulation en réalité virtuelle peut être utilisée pour la formation à des situations dangereuses sans risque réel.
• La réalité augmentée peut améliorer les instructions d’utilisation des équipements et contribuer à l’orientation de la sécurité sur le site.
• Les modules de formation numérique interactifs sont capables de suivre la compréhension et l’achèvement.
• Les conseils d’experts à distance peuvent aider à accomplir des tâches dangereuses et/ou complexes.

Analyse prédictive de la sécurité

La nature prédictive de la combinaison de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique rend possible de nombreuses mesures de sécurité modernes, notamment :

• L’analyse des données historiques afin de trouver des conditions ou des activités à haut risque.
• La planification de la sécurité du travail en extérieur avec des capacités de surveillance et d’intégration des conditions météorologiques.
• Des capacités de reconnaissance des formes pour prédire toutes sortes d’incidents de sécurité avant qu’ils n’aient une chance de se produire.
• L’évaluation des risques en temps réel sur la base des conditions actuelles du site.

Amélioration des interventions d’urgence

Les systèmes numériques peuvent également améliorer l’ensemble des outils d’intervention d’urgence d’une entreprise, les caractéristiques suivantes en étant les exemples les plus marquants :

• Cartes numériques du site pour les intervenants d’urgence.
• Systèmes d’alerte instantanée en cas d’urgence ou d’accident.
• Protocoles et procédures d’urgence automatisés.
• Localisation en temps réel de chaque travailleur pour accélérer l’évacuation.

Avantages de la construction numérique pour l’environnement et le développement durable

L’ampleur de l’industrie de la construction rend son impact sur l’environnement extrêmement important, notamment en ce qui concerne la consommation de ressources et la production de déchets. C’est pourquoi le secteur s’efforce depuis de nombreuses années d’accroître son efficacité, les technologies numériques étant à l’origine de certaines des mesures d’optimisation les plus remarquables, notamment :

• Optimisation des ressources

L’introduction des technologies numériques améliore l’efficacité globale de l’utilisation des ressources, notamment l’optimisation des quantités de matériaux grâce à l’intelligence artificielle et aux systèmes de suivi numérique pour gérer les déchets et l’utilisation des matériaux. Il existe également des outils tels que la planification logistique intelligente pour réduire les émissions dues au transport et les capacités analytiques basées sur le BIM qui peuvent fournir des alternatives de matériaux plus performants.

• Efficacité énergétique

L’efficacité énergétique peut également être améliorée grâce aux technologies de construction numérique, avec une multitude d’exemples à choisir : imagerie thermique pour les structures existantes, jumeaux numériques pour l’optimisation continue de la performance énergétique, etc. Certains outils mentionnés précédemment peuvent également être utilisés dans ce domaine, notamment les systèmes de construction intelligents (pour la gestion de l’énergie à long terme) ou les cadres de suivi et de contrôle en temps réel (pour la consommation d’énergie).

• Réduction des déchets

L’une des contributions les plus notables de la construction numérique dans ce domaine est la réduction des déchets, les mesures suivantes en étant les exemples les plus marquants :

• Technologie d’impression 3D pour minimiser les déchets de matériaux
• Suivi numérique des déchets pour améliorer les flux de recyclage et d’élimination
• Planification de la préfabrication numérique pour une efficacité sans précédent dans l’utilisation des matériaux.

Plusieurs autres caractéristiques contribuent également à la réduction des déchets de manière plus indirecte, comme les capacités de découpe et d’assemblage automatisées , qui réduisent les pertes de matériaux et la production de déchets, ou l’utilisation de la BIM pour effectuer des calculs de quantité et des commandes précis.

• Optimisation de la conception durable

La durabilité de la conception est un sujet plutôt difficile qui a fait l’objet de beaucoup d’attention ces dernières années. Elle serait également presque impossible sans certaines technologies de construction numérique, notamment des fonctions telles que le calcul de l’empreinte carbone et les capacités d’optimisation ou la simulation de l’impact sur l’environnement au cours des premières étapes de la conception. Parallèlement, des fonctions telles que l’analyse de l’éclairage solaire et naturel et l’analyse de matériaux alternatifs durables contribuent également à l’objectif global de durabilité.

• Avantages à long terme pour l’environnement

Bien entendu, tous les avantages de la construction numérique ne sont pas à court terme, et il existe plusieurs exemples d’avantages qui n’apparaissent qu’à long terme. Ces avantages découlent des capacités suivantes de la construction numérique :

• Maintenance prédictive afin de prolonger la durée de vie d’un bâtiment.
• Décisions futures en matière de durabilité fondées sur des données.
• Analyse du cycle de vie des bâtiments pour planifier la durabilité à long terme.
• Réduction de l’impact environnemental grâce à l’optimisation des opérations futures du bâtiment, etc.

Comment la construction numérique affecte-t-elle chaque étape du processus de construction ?

La modélisation des données du bâtiment est un élément important de la construction numérique dans son ensemble, car elle permet d’améliorer les résultats de chaque étape du processus de construction, depuis les premiers stades de la conception jusqu’au contrôle structurel d’un bâtiment déjà achevé et remis au client.

Avant même le début du processus de conception initial, une étape importante consiste à surveiller le futur chantier, généralement par cartographie aérienne, balayage laser ou même balayage mobile. Toutes ces données peuvent être immédiatement transférées dans le système BIM afin de disposer d’informations actualisées sur le chantier, y compris sur les complications potentielles.

Le reste de la phase de conception suit la même idée, en créant un modèle numérique qui peut être facilement partagé entre différentes parties pour s’assurer qu’il est exactement comme le client le souhaite – y compris la possibilité de visualiser l’ensemble de la future structure en 3D avec des technologies telles que la réalité virtuelle. Ce même concept facilite également la prise de diverses décisions informatives en matière de conception et la vérification du concept général par le client.

Le début du processus de construction proprement dit est un autre avantage de la BIM. Les entrepreneurs et les sous-traitants peuvent facilement voir le modèle de projet actualisé, y compris sa disposition, afin de prendre des décisions plus éclairées. Certaines des machines les plus avancées permettent également de télécharger des modèles BIM sous forme de données dans la machine en question, de sorte qu’une partie de la construction peut être réalisée automatiquement par la machine elle-même. L’existence d’une communication de machine à machine dans ce contexte permet souvent d’obtenir des résultats à la fois plus rapides et plus précis que les solutions contrôlées manuellement.

Cela confère une précision sans précédent au projet de construction et réduit le risque d’accident lorsque des travailleurs humains opèrent à proximité des machines actives. Ce n’est pas la seule façon pour le modèle BIM d’être bénéfique ici, car il aide également beaucoup d’autres opérations plus spécifiques. L’une d’entre elles est l’ingénierie MEP.

Les ingénieurs MEP bénéficient largement de l’existence des modèles BIM, qui leur permettent d’utiliser des modèles 3D riches en données dans le cadre de leur travail – en plaçant les composants MEP dans le contexte de la manière dont les murs et les colonnes d’un bâtiment sont placés dans le bâtiment. Ce même modèle peut également effectuer diverses vérifications de l’état d’avancement des travaux à plusieurs reprises au cours du processus de construction, ce qui offre de nombreuses possibilités de remarquer et de corriger des erreurs potentiellement désastreuses avant qu’elles n’affectent les résultats du projet.

Outre le bâtiment lui-même, un modèle BIM peut également aider à planifier et à créer des infrastructures de soutien – chemins de fer, tunnels, ponts, routes, etc. Dans ces cas, la documentation globale de l’environnement peut être réalisée à l’aide d’un simple téléphone portable, ce qui permet de fournir des informations factuelles aux autres participants au projet.

En ce qui concerne les informations factuelles, il est important de mentionner que le modèle BIM est toujours mis à jour tout au long de la phase de construction du projet grâce à un suivi structurel en temps réel. Un processus très similaire est également mis en œuvre après l’achèvement du projet et régulièrement pendant tout le cycle de vie du résultat d’un projet.

De nombreux experts du secteur ont tendance à oublier que le modèle BIM ne devient pas complètement inutile dès que le projet en question est achevé et remis, puisque ce même modèle peut être utilisé pour surveiller l’état général de la structure à différents stades de son cycle de vie. Certains systèmes peuvent même créer des alertes pour les parties prenantes si l’état général de la structure est inférieur à la limite prévue.

Aussi surprenant que cela puisse paraître, un modèle BIM peut également aider le bâtiment à la toute fin de son cycle de vie, en offrant une mine d’informations sur l’état actuel de la structure et d’autres informations nécessaires à sa démolition ou à sa rénovation, selon le choix du propriétaire.

Impact de la construction numérique sur les principales parties prenantes

Dans les sections précédentes, nous avons présenté une large sélection d’arguments expliquant pourquoi et comment la construction numérique a modifié de nombreux processus et flux de travail existants. Nous souhaitons ici mettre en évidence la manière dont certaines des parties prenantes les plus courantes sont affectées par ces changements.

Architectes

La pratique de l’architecture a changé radicalement sous l’influence de la transformation numérique, devenant une plateforme de conception sophistiquée tout en abandonnant les planches à dessin traditionnelles. Les architectes modernes peuvent utiliser les technologies BIM pour créer des modèles 3D détaillés et riches en informations qui peuvent se mettre à jour automatiquement tout au long de la documentation du projet. Les avantages les plus notables de ce changement de cap sont les suivants :

• Des capacités d’analyse de l’environnement et de l’énergie en temps réel dès le début du projet.
• Des visites immersives en réalité virtuelle pour les clients.
• Une plus grande liberté dans les variations de conception grâce à l’efficacité accrue de la modélisation paramétrique.
• Collaboration transparente avec les ingénieurs pour la conception d’objets et d’éléments complexes.
• Capacité à détecter et à résoudre les conflits de conception dès la phase de conception.

Ingénieurs

La construction numérique a amélioré les capacités analytiques des outils d’ingénierie, offrant une plus grande précision dans la configuration des systèmes électriques, mécaniques et structurels. Les avantages les plus notables de cette approche sont les suivants :

• Vérification automatisée de la conformité au code.
• Des capacités de simulation avancées qui simplifient les tests d’intégrité structurelle.
• La technologie des jumeaux numériques pour le suivi des performances des bâtiments après leur construction.
• Un modèle unique coordonné (BIM) qui peut intégrer plusieurs systèmes MEP pour une plus grande commodité.
• Collaboration en temps réel avec les architectes pour prévenir les problèmes liés au processus de construction dès le début.

Entrepreneurs

La transformation numérique a modifié de plusieurs façons les circuits d’exécution des projets et de gestion des chantiers pour les entrepreneurs. Les exemples les plus courants de ces changements sont les suivants :

• Gestion numérique des outils et capacités de suivi des équipements.
• Calculs de quantité et d’estimation des coûts avec un niveau de précision sans précédent.
• L’allocation des ressources en temps réel et les capacités de planification des projets.
• Automatisation du suivi de l’avancement des travaux à l’aide de caméras et de drones sur le site.
• Accès mobile aux documents de construction et aux spécifications sur le chantier.
• Amélioration de la surveillance de la sécurité pendant le processus de construction à l’aide de la technologie portable.

Clients et propriétaires

Les principaux avantages de la construction numérique pour les clients et les propriétaires sont une visibilité et un contrôle sans précédent de leurs investissements. Cela inclut les avantages suivants :

• L’analyse prédictive qui permet de mieux comprendre les coûts du cycle de vie.
• Amélioration de la prise de décision pendant la conception et la construction.
• Une meilleure visualisation du produit final grâce à la réalité virtuelle et aux visites virtuelles.
• Suivi financier en temps réel et mise à jour immédiate de l’avancement des travaux.
• Documentation numérique de remise qui améliore la gestion des installations.

Régulateurs et autorités

La transformation numérique rationalise également la question de la conformité, tous les types de processus réglementaires étant considérablement améliorés grâce aux fonctionnalités suivantes :

• Amélioration de la documentation pour la conformité en matière de sécurité.
• Archivage numérique pour référence ultérieure.
• Vérification automatisée de la conformité aux réglementations en matière de construction.
• Contrôle plus précis de l’impact sur l’environnement.
• Meilleure transparence lors des processus d’inspection.

Sous-traitants et métiers spécialisés

Les sous-traitants n’échappent pas non plus aux avantages offerts par les processus de construction numérique, tels qu’une meilleure coordination, une meilleure gestion des ressources, etc. Il convient également de mentionner les avantages suivants :

• L’accès mobile aux dernières modifications de la conception et aux spécifications.
• Mesures numériques permettant des possibilités de préfabrication précises.
• Amélioration de l’assurance qualité grâce à la documentation numérique de l’installation.

Gestionnaires d’installations

Même la phase post-construction du processus de réalisation du projet tire de nombreux avantages de l’introduction des méthodes de construction numérique, avec les avantages suivants pour les gestionnaires d’installations et le personnel adjacent :

• Suivi plus précis de la performance énergétique.
• Rationalisation du suivi et de la programmation de la maintenance.
• Gestion plus efficace de l’espace grâce aux plans d’étage numériques.
• Documentation numérique complète des actifs.
• Utilisation des données des capteurs pour améliorer les résultats de la maintenance prédictive.

Impact de la construction numérique sur la main-d’œuvre et les compétences

L’influence des technologies numériques est étendue et multiforme, affectant de nombreux domaines dans le processus. Les besoins en main-d’œuvre augmentent également en conséquence, car la construction numérique est de plus en plus intégrée dans les opérations quotidiennes du processus de construction.

Tant les nouveaux travailleurs que les vétérans saisonniers du secteur sont concernés par ce changement, la combinaison des connaissances traditionnelles en matière de construction et de l’expertise numérique étant une exigence de facto dans le secteur de la construction moderne. L’équilibre entre les avancées technologiques et les compétences pratiques n’est pas facile à maintenir, et s’assurer que tous les travailleurs peuvent s’adapter aux changements est encore plus difficile.

La transformation numérique a donné naissance à un certain nombre de nouveaux postes dans le secteur, tels que les coordinateurs BIM, les analystes de données de construction et les responsables de la construction numérique. L’objectif principal de ces fonctions est de réduire l’écart de connaissances et de compétences entre les approches traditionnelles et modernes de la construction, en garantissant l’intégration réussie des technologies numériques les plus récentes dans les processus existants.

De nombreuses fonctions traditionnelles sont également devenues beaucoup plus numériques, les superviseurs de chantier s’appuyant sur des applications mobiles pour établir des rapports en temps réel et les chefs de projet maîtrisant les outils de gestion de projet numériques pour recevoir et traiter des informations pertinentes sur le projet en temps réel.

L’ensemble des compétences d’un professionnel de la construction moderne est assez varié, la culture numérique et les connaissances en matière de construction étant nécessaires pour tout type d’emploi. Il est également dans l’intérêt des entreprises de s’efforcer de maintenir les connaissances de leurs travailleurs à jour grâce à des formations internes, des partenariats avec des fournisseurs, des initiatives d’apprentissage continu, etc.

Dans sa forme actuelle, l’automatisation est censée aider les travailleurs à effectuer des tâches répétitives au lieu de les remplacer, ce qui ouvre des possibilités d’effectuer des opérations plus complexes telles que la maintenance. Le secteur a déjà suffisamment de difficultés à attirer des talents qualifiés, et l’exigence de compétences numériques, combinée aux préoccupations liées à l’automatisation, peut être considérée comme un frein supplémentaire aux efforts déployés pour recruter davantage d’employés.

Ceci étant dit, les entreprises qui développent des parcours de carrière clairs pour englober à la fois l’expertise traditionnelle et l’innovation numérique obtiennent généralement les meilleurs résultats en matière d’embauche, ce qui signifie que de telles pratiques devraient être adoptées par un plus grand nombre d’entreprises pour suivre les derniers changements dans le secteur de la construction.

Pourquoi la construction numérique est-elle populaire ?

La numérisation est considérée comme inévitable pour le secteur de la construction depuis un certain temps déjà, ce secteur étant l’un des plus conservateurs de la planète. Alors que de nombreux secteurs d’activité ont commencé à se numériser il y a longtemps, le secteur de la construction a connu un événement mondial très spécifique que de nombreux experts considèrent comme le catalyseur de changements soudains et massifs dans ce secteur précis. Cet événement a été le début de la pandémie de COVID-19.

Bien entendu, cela ne veut pas dire que le secteur de la construction n’a pas eu sa part de problèmes avant même que tout cela ne se produise. Chaque projet de construction est une entreprise de grande envergure, avec des dizaines d’entrepreneurs et de sous-traitants, des délais serrés, des budgets limités, des normes gouvernementales strictes, des problèmes de sécurité sur le site, etc.

La question de la main-d’œuvre qualifiée se pose également depuis un certain temps déjà – une enquête réalisée en 2021 par la National Association of Home Builders a montré que l’âge médian des travailleurs du secteur de la construction est de 42 ans. Si l’on suit cette logique, un grand nombre de travailleurs expérimentés prendront leur retraite d’ici 2029, et le nombre de jeunes dans l’ensemble de l’industrie ne semble pas suffire à compenser cette situation – étant donné que les diverses avancées technologiques ont conduit de nombreux jeunes à choisir d’autres secteurs d’activité au lieu de celui de la construction.

Bien entendu, ce problème est toujours d’actualité dans d’autres pays, et pas seulement aux États-Unis. Par exemple, une enquête menée par l’Institut Grattan en Australie a révélé que près d’un projet ferroviaire ou routier sur deux présentait des dépassements de budget d’au moins 30 %, voire plus. Ces statistiques deviennent encore plus terrifiantes lorsque l’on se souvient que seuls les projets dont le budget est estimé à 1 milliard de dollars australiens ou plus ont été pris en compte dans cette analyse.

Pour ce qui est de la situation mondiale, un rapport CRUX Insight de 2021 a examiné plus de 1 400 projets dans le monde entier et a conclu que la valeur moyenne des réclamations s’élevait à près de 50 % des dépenses d’investissement budgétées, tandis que les réclamations liées aux prolongations de délai ont allongé un projet de construction moyen d’environ 70 % par rapport à l’estimation initiale.

Avec autant de problèmes à l’intérieur de l’industrie sur tant de fronts différents, et le problème général d’une pandémie mondiale apparaissant de nulle part, l’industrie de la construction n’avait pas d’autre choix que de commencer à s’orienter vers la numérisation de la construction à un rythme accéléré, avec une compréhension assez claire que l’incapacité à s’améliorer dans ces circonstances serait en mesure de couler même certains des plus grands acteurs dans le domaine en raison de l’énorme quantité de potentiel manqué qui pourrait être au moins partiellement résolu avec diverses solutions numériques.

L’adoption régionale de la construction numérique

Les thèmes de la popularité et de l’adoption nous permettent de discuter de la manière dont la construction numérique a été acceptée et mise en œuvre dans différentes régions.

La région européenne est à la pointe de l’adoption mondiale grâce à un soutien gouvernemental fort et à des réglementations strictes. Le Royaume-Uni a déjà un mandat BIM, et les pays scandinaves sont connus pour leurs excellentes capacités de construction modulaire et de préfabrication. Deux des principaux domaines d’intérêt de cette région sont la normalisation transfrontalière et la durabilité, tout en offrant des niveaux exceptionnels d’intégration de l’IdO et de la technologie du jumeau numérique.

La région nord-américaine présente une grande variété de taux d’adoption, la côte ouest étant généralement en avance en termes d’efforts de mise en œuvre. La région investit massivement dans les startups de la construction, les environnements de gestion de la sécurité et les solutions technologiques mobiles, en mettant l’accent sur la modernisation des infrastructures existantes à l’aide de solutions numériques modernes.

La région Asie-Pacifique présente un paysage d’adoption de la construction numérique assez diversifié, Singapour, le Japon et la Chine étant les exemples les plus notables de pays à forte intensité numérique qui se concentrent sur la vitesse, l’efficacité et l’intégration avec les infrastructures des villes intelligentes. De nombreuses initiatives gouvernementales favorisent également l’adoption, comme la carte de transformation de l’industrie de la construction de Singapour.

La région du Moyen-Orient est une plaque tournante émergente de la construction numérique, l’Arabie saoudite et les Émirats arabes unis étant les leaders incontestés en termes de transformation numérique. La région se caractérise par sa capacité d’adaptation aux conditions climatiques extrêmes et par l’importance qu’elle accorde aux mégaprojets, avec de forts investissements dans les technologies de pointe pour la construction de luxe et les infrastructures.

Application de la construction numérique spécifique à l’industrie

La mise en œuvre et l’utilisation de la construction numérique varient considérablement dans les différents secteurs de l’industrie de la construction, avec des cas d’utilisation, des exigences et des technologies uniques. En voici quelques exemples :

• Dans les projets d’infrastructure, les outils numériques permettent une cartographie précise et une surveillance en temps réel de l’intégrité structurelle et des services publics souterrains. D’autre part, des projets tels que les tunnels et les ponts s’appuient sur des radars à pénétration de sol et des scanners LiDAR pour obtenir des informations détaillées sur le sous-sol que la solution BIM peut interpréter et visualiser.
• La construction de centrales énergétiques nécessite l’utilisation d’une modélisation avancée et d’une technologie de jumeau numérique pour garantir le respect total de toutes les spécifications et de tous les protocoles de sécurité. Des solutions sophistiquées de planification 4D peuvent intégrer des facteurs temporels et des modèles spatiaux dans le même environnement, ce qui facilite la création de réseaux électriques ou de pipelines complexes.
• Dans le domaine de la construction de logements, la construction numérique facilite la personnalisation et la normalisation de masse, ce qui permet de reproduire efficacement des modèles réussis sans perdre le degré d’individualité que les acheteurs recherchent dans leurs achats. Les promoteurs immobiliers peuvent également utiliser des outils de conception paramétrique pour produire une variété de variantes de maisons à partir de modèles de base, ce qui tend à rationaliser le processus de développement sans perdre la diversité architecturale.

Mesure du succès dans la construction numérique

De nombreux indicateurs clés de performance peuvent être utilisés pour mesurer le succès de la mise en œuvre de la construction numérique. Certains sont immédiats, tandis que d’autres sont analysés à long terme, créant une évaluation équilibrée des améliorations d’une entreprise en matière d’efficacité opérationnelle, de performance financière et de résultats des projets.

Nous pouvons classer les mesures potentielles en quatre catégories principales :

• Mesures de l’efficacité des projets – les calendriers des projets traditionnels et modernes sont comparés les uns aux autres, en mesurant les temps de réponse aux demandes d’information, les pourcentages de reprise et la durée totale du projet.
• Impact financier – les outils numériques suivent les paramètres financiers actuels d’un projet et les comparent aux informations historiques, en mesurant la quantité de déchets matériels, le coût total de la main-d’œuvre (meilleure affectation des ressources), le nombre total de réclamations au titre de la garantie, etc.
• Performance en matière de sécurité – la technologie portable et les capteurs IoT fournissent une vue d’ensemble substantielle sous la forme de nombreux paramètres dans le domaine des initiatives de sécurité numérique, y compris les taux d’incidents, la vitesse d’identification des dangers, la performance du suivi de la conformité, etc.
• Impact environnemental – les systèmes de gestion des bâtiments et les environnements de jumelage numérique peuvent recueillir des informations en continu, en mesurant la quantité de déchets matériels, la consommation totale d’énergie et la performance générale du bâtiment.

Études de cas

Pour mieux illustrer notre propos, nous vous proposons deux études de cas distinctes qui montrent comment l’introduction d’une solution de collaboration numérique telle que Revizto améliore différents aspects d’une entreprise de construction.

Stantec

Stantec est un leader mondial de l’architecture, du conseil et de l’ingénierie durable. Il possède une grande expérience dans la gestion de projets de construction complexes et de grande envergure. Ses principaux domaines d’intervention sont les centres de données, les soins de santé et les projets commerciaux en Australie et en Nouvelle-Zélande, et les problèmes de l’industrie de la construction dans son ensemble sont présents en Australie et en Nouvelle-Zélande. C’est pourquoi Stantec a introduit Revizto dans ses flux de travail, et les résultats sont impressionnants.

Revizto a réussi à apporter des avantages immédiats et mesurables aux flux de travail de Stantec, notamment en ce qui concerne les aspects suivants :

• Centralisation de la gestion des données, ce qui permet d’éviter les conversions de fichiers fastidieuses tout en gérant des informations provenant de sources multiples.
• Détection simplifiée des collisions grâce à la puissante palette d’outils de Revizto qui ne nécessite pas de conversion de fichiers ou l’utilisation d’une autre solution, ce qui permet de gagner beaucoup de temps.
• Amélioration de la collaboration, facilitée par la possibilité de communiquer facilement au sein d’une même plateforme, tout en ayant l’option de collaborer en temps réel.
• Suivi de l’avancement et des problèmes en temps réel, pour s’assurer que les processus de résolution des problèmes sont communiqués et suivis comme prévu, et que toutes les parties prenantes sont informées de leurs responsabilités.

M.P. Lundy

M.P. Lundy Construction, à Ottawa, est une entreprise spécialisée dans les projets de construction commerciale à grande échelle, ce qui en fait un leader dans le secteur local de la gestion de la construction. Au début, l’utilisation de Revizto était strictement limitée à la visualisation de dessins et de modèles, mais l’arrivée d’un nouveau dirigeant a attiré beaucoup plus d’attention sur la solution, y compris la formation au logiciel pour l’équipe et l’intégration de technologies avancées.

La valeur que l’entreprise a réussi à acquérir grâce à Revizto est représentée par au moins trois aspects :

• Une coordination BIM plus rapide, avec des capacités de suivi pratiques et une visualisation simple des points faibles, ce qui accélère considérablement les réunions de coordination.
• Une meilleure résolution des problèmes, rendue possible par la capacité d’identifier rapidement les problèmes et de les assigner à des intervenants spécifiques. La communication transparente au sein de la solution a également facilité les efforts de résolution des conflits.
• Une coordination plus efficace avec les corps de métier permet d’accélérer l’intégration des entrepreneurs et des sous-traitants grâce à une visualisation pratique des tâches. Les nouveaux participants au projet sont ainsi plus engagés et se concentrent davantage sur les objectifs du projet.

Tendances et évolutions futures de la construction numérique

La construction numérique continue d’évoluer, prenant en compte toutes les dernières technologies tout en s’adaptant aux changements dans l’industrie de la construction elle-même. En même temps, il est toujours nécessaire de relever les défis qui sont souvent créés par l’introduction de ces nouvelles technologies.

Une bonne compréhension de ces deux facteurs est indispensable pour préparer votre entreprise à toute évolution future de la construction numérique.

Technologies émergentes

Les technologies émergentes les plus remarquables qui méritent d’être mentionnées dans ce contexte peuvent être classées en quatre catégories principales :

• Blockchain dans la construction (transparence dans le suivi de la chaîne d’approvisionnement, suivi de la gestion des actifs numériques, vérification automatisée de la conformité, etc.)
• Robotique avancée (systèmes de contrôle qualité alimentés par l’IA, matériaux de construction auto-cicatrisants, équipements de construction autonomes, manutention automatisée, etc.)
• Connectivité avancée (amélioration des capacités de fonctionnement à distance, traitement et analyse des données en temps réel, flux vidéo haute définition pour les inspections à distance, etc.)
• Informatique quantique (amélioration des capacités d’apprentissage automatique, simulations avancées en science des matériaux, calculs structurels complexes, renforcement de la sécurité des systèmes numériques, etc.)

Défis liés à la mise en œuvre

S’il est important d’avoir une connaissance générale des développements potentiels dans l’industrie, il est encore plus important de connaître les différents défis de mise en œuvre qui apparaissent avec pratiquement chaque nouvelle technologie majeure introduite dans les processus de construction existants. Les exemples les plus évidents de ces défis sont les suivants

• La résistance au changement par rapport aux méthodes traditionnelles
• Le manque de compétences dans l’utilisation de la technologie numérique, éventuellement aggravé par le fossé générationnel dans l’adoption de la technologie.
• Problèmes potentiels de compatibilité avec les logiciels nouveaux et existants
• Difficultés d’interopérabilité entre les plateformes et les services
• Problèmes de propriété intellectuelle
• Les frais de formation et de mise en œuvre
• Des investissements technologiques initiaux élevés, et bien d’autres encore.

Politiques gouvernementales et cadres réglementaires pour la construction numérique

Le taux d’adoption des méthodes et technologies de construction numérique est également influencé par les politiques gouvernementales et la réglementation du secteur dans une large mesure. Le processus de construction devient de plus en plus numérisé au fil du temps, et de nombreuses autorités à travers le monde développent des cadres de normalisation complets pour différents aspects de la construction. L’objectif de ces réglementations est de responsabiliser et d’établir des attentes claires en matière de construction, tout en guidant le processus global de mise en œuvre.

Le premier aspect de ces réglementations est représenté par les mandats et les normes des gouvernements. Les mandats gouvernementaux pour le BIM en particulier sont devenus assez courants dans le monde, avec le mandat BIM de niveau 2 du Royaume-Uni qui a établi une référence précoce pour d’autres régions à suivre, y compris les pays scandinaves, le reste de l’UE, et même certaines régions plus éloignées telles que Singapour. La plupart de ces mandats fournissent un cadre normalisé pour les formats d’échange de données, les protocoles de collaboration, les niveaux de détail des modèles et d’autres paramètres nécessaires.

Le deuxième aspect notable est l’accent mis sur la durabilité et la sécurité, avec des incitations financières pour les entreprises à utiliser des outils numériques pour une construction plus durable. L’adoption de ces technologies est également stimulée par des subventions, des permis accélérés, des crédits d’impôt, etc. Dans le même temps, il existe également de nombreux cadres liés à la sécurité, y compris le fameux GDPR, dont l’objectif principal est de régir la manière dont les informations relatives à la construction sont protégées, traitées, stockées, etc.

La normalisation et l’interopérabilité font également partie de ce sujet, servant de cadre aux futures pratiques de construction numérique. La normalisation et l’interopérabilité font également partie de ce sujet, servant de cadre aux futures pratiques de construction numérique. Assurer la cohérence des processus de gestion de l’information est l’objectif principal de ces normes (c’est pourquoi nous pouvons également mentionner ISO 19650 ici, même s’il ne s’agit pas d’une norme nationale en soi). L’utilisation de divers environnements de données communs et de normes BIM ouvertes facilite également une meilleure collaboration entre les différentes parties prenantes et les différents environnements, le cas échéant.

Enfin, la numérisation en cours du processus réglementaire, qui suit en grande partie les progrès réalisés dans d’autres secteurs, n’est pas la moindre des choses. Les plateformes de permis en ligne, les exigences en matière de documentation numérique et les systèmes de passation de marchés électroniques sont en mesure d’améliorer considérablement les performances des processus autrefois fondés sur le papier. La documentation numérique et la surveillance en temps réel simplifient également les processus de contrôle de la sécurité et de la qualité, permettant une meilleure surveillance et des temps de réponse plus rapides lorsque cela est nécessaire.

En conclusion

Dans la plupart des cas, la construction numérique est plus qu’une simple mise à jour technologique. Il s’agit d’une transformation fondamentale de nombreux processus fondamentaux qui ont guidé l’industrie pendant des décennies. Heureusement, bon nombre de ces nouvelles technologies, telles que le BIM, l’IdO ou l’IA, s’attaquent également à certains des problèmes les plus notables du secteur tout en produisant une sélection d’opportunités de croissance et d’innovation.

Les avantages de la construction numérique sont tout à fait transparents et à multiples facettes. L’amélioration de l’efficacité des projets et la réduction des retards contribuent toutes deux à la réduction des coûts, tandis que les avantages environnementaux aident les entreprises à répondre aux exigences de durabilité qui ne cessent de croître au fil du temps. Tous ces avantages ont tendance à s’accumuler au fil du temps, ce qui rend l’argument en faveur de l’adoption encore plus puissant.

En toute honnêteté, le chemin vers la construction numérique n’est pas sans douleur et comporte de nombreux défis. La courbe d’apprentissage initiale peut être quelque peu décourageante, et les investissements initiaux sont souvent absolument brutaux. Toutefois, le coût de la numérisation augmentera considérablement au fil du temps et finira par dépasser toutes les dépenses qui pourraient être engagées lors de l’adoption de l’état d’esprit de la construction numérique.

Le secteur de la construction se trouve actuellement à un tournant important. Les technologies numériques existent déjà et leurs avantages ont été prouvés et calculés depuis longtemps. En tant que telle, la voie à suivre est claire pour de nombreuses entreprises, et le retour sur investissement de ces développements ne tardera pas à se faire sentir pour la plupart d’entre elles.

La construction numérique est un excellent moyen de surmonter certains des problèmes les plus notables de l’industrie de la construction – la perte de temps et d’argent due à des processus inefficaces – tout en construisant un avenir plus durable et plus efficace dans le processus.