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BAM Ireland

Les techniques d'apprentissage automatique permettent aux constructeurs d'améliorer la qualité de la construction et de prévenir les risques liés aux coûts et à la sécurité

The Future of Making Things

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Publié avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group

L'intelligence artificielle et le BIM rendent la construction plus intelligente, plus sûre et plus durable.

Un contexte économique exigeant et une envie constante de progresser ont poussé l'entreprise de construction et d'ingénierie BAM Ireland, une société opérationnelle de Royal BAM Group, à se lancer dans une transformation technologique en vue d'accroître son efficacité et ses performances. Des années plus tard, la voie numérique empruntée par BAM Ireland a abouti à l'adoption de la modélisation de l'information sur le bâtiment (BIM), de l'intelligence artificielle dans la construction et des techniques d'apprentissage automatique. Une fois combinées, ces méthodes ont transformé les menus détails liés aux données de construction en avantages tangibles pour les clients, la main-d'œuvre, l'environnement et, au final, la rentabilité.

Le projet Brewery Quarter de BAM à Cork préserve le bâtiment Counting House datant du XVIIe siècle (à gauche), tout en construisant une nouvelle résidence étudiante de 400 chambres à proximité. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group.

Améliorer les techniques de construction en Irlande

L'Irlande regorge de trésor architecturaux, des châteaux majestueux et des magnifiques demeures de style géorgien aux tours de bureaux innovantes à la pointe de la technologie. Il est clair que les Irlandais s'y connaissent en construction. Mais dans une culture aux traditions de construction aussi profondément ancrées, les constructeurs d'aujourd'hui peuvent-ils apprendre de nouveaux flux de travail?

BAM Ireland est la preuve vivante que cela est possible. Créée en 1958 sous le nom Ascon Contractors, elle est renommée BAM Contractors en 2008. Elle est née d'une joint venture néerlando-irlandaise qui a construit le Wexford Bridge en Irlande. Aujourd'hui, c'est l'entreprise de génie civil et de travaux publics la plus importante du pays. Tout au long de son histoire, BAM Ireland a évolué afin de répondre aux besoins de nouveaux clients, secteurs et types de projets, et adopté de nouvelles technologies.

« Au cours des six dernières années, nous nous sommes impliqués de plus en plus dans le secteur de la construction et avons fortement accéléré le recours à la technologie », déclare Michael Murphy, responsable des opérations de construction numérique. « Aujourd'hui, notre but est d'améliorer les processus, de construire des ouvrages de meilleure qualité et de réaliser de nouvelles choses. C'est notre mot d'ordre. »

Un appétit pour l'innovation

BAM Ireland a vraiment commencé à adopter la technologie en 2013. « L'Irlande commençait tout juste à émerger d'une période difficile », explique M. Murphy. « Nous sortions d'une récession majeure, et les marges sur les projets étaient extrêmement serrées. Il était difficile de décrocher un contrat. Nos propres projets n'étaient pas exempts de risques, alors l'entreprise recherchait activement des flux de travail plus efficaces et des moyens plus intelligents pour construire les bâtiments. »

Pour l'entreprise, la technologie offrait non seulement des avantages à court terme, mais aussi des perspectives à long terme. « Ce qui nous distingue vraiment dans notre secteur est le fait que notre fonctionnement est basé sur des cycles de vie », indique M. Murphy. « BAM s'engage souvent dans des partenariats public-privé, dans le cadre desquels nous gérons également les ressources pendant une durée pouvant aller jusqu'à 25 ans ». L'entreprise prend en charge les responsabilités liées à l'exploitation et à l'entretien des équipements publics après leur construction. « C'est la raison pour laquelle nous nous intéressons particulièrement aux nouvelles technologies afin d'ajouter de la valeur à nos projets. Cela nous permet de nous transformer en un véritable centre d'innovation. »

BAM a rénové et agrandi le palais de justice de Cork dans le cadre d'un projet avec partenariat public-privé. L'entreprise se chargera également de la gestion des infrastructures pendant 25 ans. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group.
Simon Tritschler, spécialiste du développement technique chez BAM Ireland, révise le tableau de bord BIM 360 Insight du projet Brewery Quarter. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group.

Problèmes liés à un processus basé sur papier

Lorsque l'entreprise BAM Ireland s'est lancée dans la voie numérique, elle avait pour objectifs de réduire les risques liés aux projets et d'optimiser la construction. « De notre point de vue, il est tout à fait logique de chercher à réduire les risques liés aux projets en créant des doubles numériques à partir desquels nous pouvons tester les bâtiments en simulant tous les scénarios possibles pour évaluer leur comportement et la pertinence de leur lieu d'implantation », déclare M. Murphy.

Mais simuler une construction optimale ne suffisait pas. BAM devait également pouvoir contrôler la construction réelle, et ce pour l'ensemble de ses projets en cours. Avec ses processus existants, dans le cadre desquels les équipes collectaient les données de construction sur des documents papier conservés sur site Web dans des classeurs remplis de fichiers et de dossiers peu pratiques, la tâche s'avérait compliquée.

« Nous avions besoin de pouvoir étudier l'ensemble des projets pour identifier les problèmes », déclare Simon Tritschler, spécialiste du développement technique, qui compare les processus manuels de l'entreprise à un vieil entrepôt en désordre. « C'est comme si tout le monde s'était contenté d'entasser toutes sortes de choses dedans pendant des années et des années. Sauf que le jour où vous voulez l'ouvrir, tout vous dégringole dessus.»

Pas de transformation numérique sans une étape initiale de « grand ménage »

Pour mettre en place des processus numériques, BAM Ireland a adopté BIM 360 (SITE WEB É.-U.). La première étape du processus consiste à faire place nette. « Nous avons fait le ménage et mis les choses à leur place », déclare M. Tritschler, dont l'équipe a identifié plusieurs points importants lors de l'importation des projets dans BIM 360, y compris des projets avec des adresses à l'étranger et de la documentation qui nécessitaient une mise à niveau et un examen particulier.

L'entreprise a identifié le problème en se servant du module Insight de BIM 360 pour accéder aux données des rapports et des tableaux de bord. Il s'est avéré que ce n'était pas les projets internationaux marginaux ni la documentation qui nécessitaient une attention particulière, mais plutôt les chefs de projet réfractaires au numérique qui ne collectaient pas les données de manière structurée. « Nous avons réalisé que même si nous disposions d'un processus numérique, celui-ci n'était pas appliqué de manière très efficace », explique M. Tritschler. Selon lui, l'entreprise s'est appuyée sur cette nouvelle visibilité pour encourager la numérisation en rendant les chefs de projet responsables de cette opération.

Ensuite, lorsque la situation s'y prête, l'entreprise intègre les données collectées au moyen de BIM 360 dans des modèles Revit et Navisworks. « Cela permet de mettre à niveau l'état de la construction dans le modèle et d'intégrer les métadonnées d'équipement entre le modèle et le monde réel », explique M. Tritschler. « Le transfert des données est alors parfaitement transparent. »

Un responsable de site Web utilise un iPad pour saisir les données des équipements sur le terrain pour le projet de résidence étudiante Brewery Quarter. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group.
Le tableau de bord Insight de BIM 360 utilisé pour le projet Brewery Quarter de BAM Ireland affiche l'analyse Construction IQ sur les risques liés à la sécurité et à la qualité sur le terrain. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group.

Transformer l'information en actions

Pour passer au niveau supérieur en matière d'information sur le projet, BAM Ireland s'est tourné vers Construction IQ, qui applique des algorithmes de techniques d'apprentissage automatique aux données de construction dans BIM 360 afin d'identifier automatiquement les risques liés à la qualité et à la sécurité.

Le principe est le suivant : les responsables de site Web utilisent des iPhones et des iPads pour passer en revue les listes de contrôle et consigner les problèmes rencontrés sur le terrain dans BIM 360. Construction IQ applique des modèles de techniques d'apprentissage automatique pour analyser automatiquement ces données et prédire les problèmes qui présentent le plus de risques. Les problèmes prioritaires sont signalés sur le tableau de bord d'Insight au moyen d'alertes visuelles faciles à comprendre.

Par exemple, l'un des projets de BAM comportait plusieurs problèmes actifs, ce qui arrive fréquemment lors d'un projet en cours. Un certain nombre de ces problèmes, identifiés lors de contrôles qualité, étaient des observations concernant l'absence de mastic étanche au niveau de joints de fenêtres. Construction IQ a correctement classé ces observations en tant que risque d'infiltration d'eau et les a signalées comme représentant un risque élevé. « Ce qu'il y a de génial avec ce système, c'est qu'il analyse tous nos projets », déclare M. Tritschler. « Il apprend à reconnaître ce que nous considérons comme un risque potentiel. Les risques les plus importants sont remontés en haut de la liste pour que des mesures soient prises immédiatement, tandis que les risques les moins cruciaux sont repoussés vers le bas de la liste. »

Les techniques d'apprentissage automatique ont le vent en poupe

Lors de sa transition vers les processus numériques, BAM Ireland a traité un grand nombre de projets majeurs. Chacun d'eux a profité de l'expérience acquise lors du projet précédent et contribué à créer une véritable chaîne de progression.

Le premier projet, un partenariat public-privé baptisé Schools Bundle 4, s'est terminé en 2016. Il incluait la conception, la construction et la poursuite des activités de quatre écoles secondaires à travers l'Irlande. Lors du projet suivant, un partenariat public-privé appelé Courts Bundle, BAM Ireland a réalisé la rénovation, l'agrandissement ou la construction de tribunaux de grande instance en 2018, et assurera la gestion des installations. Parmi les projets en cours, on peut citer la construction de sept la résidence étudiante de Brewery Quarter à Cork (qui doit se terminer en août 2019) et les travaux majeurs de rénovation du front de mer au niveau du Boland's Quay de Dublin. Ce dernier projet comprend un complexe de bureaux bénéficiant des nouvelles technologies et la rénovation des bâtiments historiques des docks. Sa livraison est prévue fin 2019. Au cours de chaque projet successif, un nombre croissant de personnes ont numérisé des ressources et de l'information de plus en plus détaillée dans l'environnement BIM 360, ce qui a abouti au déploiement d'Insight et de Construction IQ.

« Nous nous sommes formés aux processus numériques », explique M. Tritschler. Selon lui, les connaissances locales non partagées constituent une part essentielle de la gestion des modifications. « Les équipes travaillant sur le projet Schools Bundle 4 sont passées au projet Courts Bundle, puis au projet Brewery Quarter. C'est une approche très flexible. À chaque étape, nous gagnons en maturité. »

Le projet du Boland's Quay, situé dans les docks de Dublin, prévoit la construction de trois nouveaux bâtiments comportant des bureaux et des logements qui sont conçus pour respecter les normes d'efficacité Or du programme LEED. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group.
La résidence étudiante Brewery Quarter de Cork est un projet presque entièrement numérique : l'ensemble des listes de contrôle, des problèmes, des photographies, des équipements et des communications est collecté sous forme numérique. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Royal BAM Group.

Plus de visibilité pour une meilleure prise de décision

BAM Ireland n'en est encore qu'au début de sa transformation technologique, mais perçoit déjà les avantages tangibles offerts par les processus numériques et l'utilisation de Construction IQ. « Le nombre de problèmes actifs a considérablement baissé », déclare M. Tritschler. « Les points qui passaient autrefois inaperçus dans le système sur papier peuvent désormais être suivis, résolus et clôturés. » L'entreprise a réalisé un gain de 20 % en matière de qualité et de sécurité sur le terrain, et de 25 % au niveau du temps consacré par le personnel aux problèmes à risque élevé. Ces deux aspects sont le résultat d'une prise de décision plus éclairée due à une meilleure visibilité sur les problèmes et les risques. « Pour nous, la santé et la sécurité sont des questions clés », ajoute M. Murphy. « Nous voulons donner les moyens à nos responsables de la santé et de la sécurité de passer plus de temps sur le terrain afin d'améliorer constamment la sécurité, c'est un point très important pour BAM. »

Le projet Brewery Quarter de BAM représente une étape importante pour l'entreprise, car il est effectué à 95 % grâce à des moyens numériques, ce qui le rend à la fois plus efficace et plus durable. « Lorsque nous entrons dans le service de santé et de sécurité pour ce site, au lieu de voir une pièce pleine d'étagères remplies de papier, nous disposons à présent de seulement quelques dossiers. Nous n'archivons plus que l'information que nous sommes légalement tenus de conserver au format papier », explique M. Tritschler. « Tout le reste est numérisé. »

Utiliser les données tout au long du cycle de vie des projets

Les avantages que BAM a retirés des processus numériques seront encore amplifiés sur les projets futurs à mesure que Construction IQ continue d'analyser les données de l'entreprise. Selon M. Tritschler, plus le volume de données traitées par les algorithmes de techniques d'apprentissage automatique augmentera, plus elles deviendront sophistiquées. L'entreprise disposera alors de davantage d'informations pour prendre des décisions encore plus pertinentes.

Au final, les données et les décisions pourraient couvrir l'intégralité du cycle de vie du projet : l'application de l'intelligence artificielle et des techniques d'apprentissage automatique pour assurer l'entretien des données, par exemple, pourrait aider BAM Ireland à concevoir des bâtiments avec une gestion des installations à long terme à l'esprit. Ces données et ces décisions pourraient même s'étendre à l'échelle du Royal BAM Group.

« À terme, nous voulons nous en servir pour standardiser les processus à l'échelle de BAM Group afin que quelqu'un se rendant d'Irlande en Angleterre, à Dubaï, puis en Antarctique utilise les mêmes processus. En outre, nous avons besoin de contrôler leur efficacité. », explique M. Tritschler. « Nous allons utiliser les techniques d'apprentissage automatique pour comprendre ce que nous faisons, comment nous le faisons et de quelle manière nous pouvons faire mieux. C'est notre objectif. »

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