- Les maîtres d’ouvrage mèneront la prochaine transformation numérique, en tirant parti des données, de l’automatisation et de l’apprentissage automatique pour optimiser les performances des actifs immobiliers et réduire les coûts du cycle de vie.
- Les plateformes basées sur le cloud permettent des flux de données connectés et continues afin d’aider les propriétaires à réutiliser les connaissances du passé pour relever les défis de demain.
- La croissance démographique et le changement climatique sont deux catalyseurs de cette transformation numérique.
Lorsque les propriétaires de l’Empire state, Inc. ont voulu construire un gratte-ciel, ils ont demandé aux architectes de revoir le projet 15 fois pour garantir qu’il serait bien la plus haute tour du monde. Ce projet très ambitieux était soumis à un calendrier encore plus exigeant, puisque les maîtres d’ouvrage souhaitaient que la construction soit achevée en 18 mois, depuis la première pierre jusqu’à la fin. Et le 1er mai 1931, les lumières de l’Empire State Building brillaient à 443 mètres au-dessus de la ville de New York, un exploit d’ingénierie rendu possible par la collaboration entre architectes, ingénieurs, entrepreneurs et le maître d’ouvrage.
Revenons 90 ans en arrière : L’architecture, l’ingénierie et la construction (AEC) sont des secteurs numériques dans lesquels 15 révisions peuvent être faites en quelques minutes. Et les maîtres d’ouvrage jouent à nouveau un rôle central dans la transformation du secteur.
« La façon dont les entreprises construisent et exploitent les structures doit changer. Malgré les avancées de l’AEC en matière de numérisation au cours des 40 dernières années, il est temps de disrupter à nouveau le secteur. »
La première transformation majeure a été l’arrivée des ordinateurs portables, qui ont donné naissance à la conception assistée par ordinateur (CAO). Ensuite, le BIM (Building Information Modeling) est arrivé, permettant une collaboration interfonctionnelle. Par la suite, le secteur s’est tourné vers le « cloud ». Chaque transformation s’est produite plus rapidement que la précédente, en suivant la même trajectoire : les innovateurs voient un besoin de changement, ils déclenchent la transformation et le secteur se succède progressivement.
Aujourd’hui, au milieu d’une pandémie mondiale et d’une planète en pleine mutation, l’AEC est prête pour sa quatrième révolution : une industrie axée sur les données et alimentée par des plateformes, l’apprentissage automatique et l’automatisation. L’innovation nouvelle génération consiste à recueillir et à analyser des données pour concevoir, construire et exploiter des structures pour un avenir résilient.
Catalyseurs pour une quatrième révolution
atteindre 10 milliards d’habitants d’ici 2050. Ajoutez à cela une pandémie mondiale, l’urbanisation, la pénurie de main-d’œuvre, la diminution des ressources et la vulnérabilité des chaînes d’approvisionnement, et vous avez là un scénario de catastrophe.
L’environnement bâti n’est pas préparé pour affronter ce qui va arriver. Actuellement :
- Les infrastructures vieillissent, et le changement climatique en accélère l’usure.
- Les bâtiments produisent 40 % des émissions de gaz à effet de serre dans le monde.
- Les chaînes d’approvisionnement sont vulnérables, 60 % des entreprises de construction signalent des perturbations continues dues à la pandémie.
- De nombreux projets de construction dépassent le budget de 80 % et le calendrier de 20 %.
- D’ici 2025, il y aura 2,2 milliards de tonnes de déchets de construction chaque année.
La façon dont les entreprises construisent et exploitent les structures doit changer. Malgré les progrès réalisés par l’AEC en matière de numérisation au cours des 40 dernières années, il est temps de bouleverser à nouveau le secteur.
Le cloud peut permettre une transition en douceur. Cela fait cinq ans que le cloud est devenu un standard dans le secteur, mais il s’agit encore d’un phénomène relativement nouveau. De nombreuses entreprises AEC ont commencé à l’adopter avant la pandémie, mais le COVID-19 a fait monter les enjeux en flèche. Avant la pandémie, 20 % des personnes travaillaient à distance. Aujourd’hui, 71 % le font. Le cloud est indispensable aux entreprises pour rester productives, et il ouvre la voie à la connectivité des données.
Gérer des montagnes de données
Statista prévoit que la production de données atteindra 181 zettaoctets d’ici 2025. Pour situer le contexte, un seul zettaoctet représente un espace de stockage suffisant pour 30 milliards de films 4K.
À mesure que le secteur de l’AEC continue de se numériser, il crée des quantités massives de nouvelles données, notamment des métrages, des matériaux, des couleurs de peinture et des accessoires, ainsi que des informations contextuelles sur les projets recueillies par la capture de la réalité, les drones, les capteurs et l’intelligence artificielle (IA).
Avec l’arrivée de l’Internet des objets (IoT), des milliards de points de données sont collectés à partir de capteurs illustrent la façon dont les actifs bâtis se comportent une fois qu’ils sont opérationnels et peuvent aider à optimiser la performance, la durabilité et l’automatisation, ainsi que renseigner les futures constructions.
Mais pour exploiter la valeur réelle des données, il faut les gérer et les analyser. Ceci ne fonctionne pas bien si elles sont isolées dans différents logiciels ou stockées sur des dispositifs localisés.
Lorsque les données sont connectées, cela change la donne en matière d’innovation. Mais plus important encore, elles sont essentielles pour aider à atténuer les défis globaux tels que le changement climatique, la croissance démographique et la diminution des ressources. Les propriétaires supportent finalement le fardeau de ces défis et voient comment les données peuvent entraîner le secteur vers le changement. Une plateforme dédiée peut connecter toutes les données afin que les maîtres d’ouvrage et les parties prenantes de l’AEC disposent des informations dont ils ont besoin quand ils en ont besoin.
Les plateformes connectent les personnes, les processus et les connaissances avec des données qui circulent dans une boucle continue de conception, de construction, d’exploitation, de contrôle et de planification. Chez Autodesk, nous y croyons tellement que nous parions notre avenir sur cette idée avec notre plateforme Forge.
Les maîtres d’ouvrage au service de l’innovation
En moyenne, 80 à 90 % des coûts liés à la durée de vie d’une installation se produisent pendant son exploitation. Historiquement, les informations étaient documentées sur papier, puis classées dans des boîtes de rangement. Avec une plateforme basée sur le cloud, les propriétaires peuvent stocker numériquement toutes les données opérationnelles et les fusionner avec les données de conception et de construction pour créer un jumeau numérique auquel ils peuvent accéder à tout moment.
De nombreux gouvernements, en tant que propriétaires d’infrastructures publiques, effectuent une transition vers une approche axée sur les données. En 2016, le Royaume-Uni a créé une base de référence en matière d’interopérabilité des données en mettant en œuvre un mandat BIM de niveau 2 pour tous les projets publics. Cela a porté ses fruits : L’exploitation des données connectées a permis de réduire de 33 % les coûts du cycle de vie. (PDF, p.21)
Lorsque la construction est terminée, les maîtres d’ouvrage souhaitent avoir plus que les clés du projet – ils souhaitent des informations numériques pour de meilleurs résultats. Ils souhaitent :
1. Jumeaux numériques
Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’une structure contenant de nombreuses données à communiquer aux propriétaires après la construction. La technique de jumeau numérique (telle que Tandem d’Autodesk) permet de créer un fil d’informations pour le cycle de vie, de la conception à la mise hors-service. Les maîtres d’ouvrage peuvent relier les données opérationnelles des systèmes de contrôle du bâtiment au jumeau numérique pour analyser les performances en temps réel. Ces données connectées aident les propriétaires à prendre de meilleures décisions pour la planification et les rénovations et permettent une maintenance prédictive pour limiter les perturbations.
2. Des informations pour optimiser les opérations
Les maîtres d’ouvrage veulent plus que des faits et des chiffres statiques. Ils veulent des informations exploitables pour prendre de meilleures décisions. La technique permet d’accéder à des informations en temps réel très précises, pour surveiller des ensembles de données, comme la façon dont les occupants et la circulation de l’air se déplacent dans un bâtiment. Au centre de recherche Ames de la NASA, les capteurs installés dans la base de durabilité de 15240 mètres carrés (50 000 pieds carrés) surveillent des éléments tels que la température des pièces et la consommation d’eau des espaces verts, ce qui permet une approche interactive de la gestion du cycle de vie des bâtiments.
3. L’automatisation pour planifier le prochain projet
Les données peuvent également soutenir les environnements automatisés. L’apprentissage automatique et l’IA ingèrent des informations existantes pour simuler des scénarios possibles. Les logiciels de conception générative créent des milliers d’options pour surveiller et analyser les actifs actuels, réaménager les espaces ou planifier le prochain projet. Dans un site de fabrication d’Airbus, une configuration inefficace obligeait les travailleurs à parcourir de longues distances pour aller chercher des outils et des matériaux. Pour améliorer l’efficacité du flux de travail, Airbus a suivi numériquement les mouvements humains et a utilisé la conception générative pour reconfigurer l’usine. En intégrant les données existantes et les résultats souhaités, l’entreprise a créé une meilleure conception qui utilise davantage de matériaux renouvelables, comme le béton à taux zéro.
Les avantages d’un avenir alimenté par les données s’étendent à toutes les parties prenantes de l’industrie AEC :
- Un environnement de données communes avec une plateforme basée sur le cloud donne aux propriétaires un instantané de l’actif pour des décisions éclairées et une réduction des coûts du cycle de vie.
- Les bâtiments équipés de l’IoT fournissent des analyses de performance en temps réel afin que les propriétaires puissent gérer les éléments individuels pour améliorer la fonction globale et réduire les coûts opérationnels.
- Les données connectées, mises en valeur par des plateformes, permettent une plus grande automatisation afin de rationaliser les processus, de réduire les erreurs et les reprises et d’éliminer les redondances.
- Les données connectées favorisent la durabilité en aidant les maîtres d’ouvrage à faire des choix pour réduire l’empreinte carbone d’un bien construit.
- Les plateformes prennent en charge les données détaillées afin que les propriétaires puissent accéder à des ensembles d’informations pour une plus grande agilité et une résolution plus rapide des problèmes.
Utiliser les données pour des résultats résilients
Davantage de maîtres d’ouvrage dans le monde entier s’appuient sur des approches fondées sur les données pour faire face à un monde en mutation. Voici deux exemples de la façon dont cette prochaine transformation prend forme :
1. Reconstruire Notre-Dame avec des données
Lorsqu’un incendie a détruit une grande partie de Notre-Dame en avril 2019, le gouvernement français a voulu préserver l’intégrité architecturale de la cathédrale vieille de 1 000 ans. À l’aide de processus BIM, l’équipe AEC a combiné une conception axée sur les données avec des méthodes de construction traditionnelles, telles que la taille des pierres à la main, pour redonner vie au bâtiment dans les moindres détails. Le propriétaire de Notre-Dame cherche à exploiter les données au-delà de la phase de reconstruction, visant à installer des capteurs IoT pour prédire les défaillances futures et éviter une autre catastrophe.
2. Gérer une ressource naturelle
À mesure que le monde devient plus chaud et plus sec, l’eau devient plus précieuse. Les infrastructures d’eau auraient dû être modernisées depuis longtemps : toutes les deux minutes, il y a une rupture du réseau de distribution d’eau aux États-Unis, ce qui entraîne le gaspillage de 6 milliards de gallons d’eau traitée chaque jour. Innovyze est une société de logiciels qui crée des jumeaux numériques pour les systèmes hydrauliques. Elle donne aux propriétaires de services publics des informations en temps réel pour gérer les opérations quotidiennes, en utilisant l’IA pour identifier les risques, afin d’éviter les interruptions de service et réduire les déchets.
Les données connectées – alimentées par l’économie de plateforme AEC – sont cruciales pour développer des projets d’infrastructure et de construction qui contribuent à un avenir plus résilient et durable. Les maîtres d’ouvrage sont à l’avant-garde de ce changement et exigent de faire partie intégrante de l’économie des plateformes, mais ils ne peuvent pas la construire seuls. Ils ont besoin de tous les acteurs de l’industrie de l’architecture et de l’aménagement du territoire (AEC) pour y parvenir et en bénéficier.