Dans les secteurs de l'AEC, de l'énergie et de la fabrication, la précision est essentielle. Le processus de mise en œuvre du modèle numérique est l'une des avancées les plus transformatrices du secteur. Cette approche utilise des données de nuages de points de haute précision, capturées par balayage laser, pour comparer les conditions de construction avec les modèles de modélisation des données du bâtiment (BIM) et de conception assistée par ordinateur (CAO). En intégrant ces données du monde réel, les parties prenantes peuvent détecter rapidement les divergences, optimiser les flux de travail et augmenter le retour sur investissement des projets de rénovation et de construction.
Introduction : Du balayage laser aux modèles numériques
Le balayage laser, également connu sous le nom de LiDAR (Light Detection and Ranging), est une technologie puissante utilisée pour capturer la géométrie réelle des bâtiments, des infrastructures ou des installations industrielles avec une précision de l'ordre du millimètre. Le résultat de ce processus de numérisation est un nuage de points, un ensemble dense de points de données 3D qui représentent visuellement et spatialement les surfaces d'objets ou d'environnements.
Les nuages de points constituent la base de la mise en œuvre des modèles numériques, permettant aux professionnels de générer ou de comparer des modèles BIM et CAO. Alors que les modèles CAO sont généralement des représentations géométriques 2D ou 3D utilisées pour le dessin et le détail, les modèles BIM vont plus loin en incorporant des métadonnées telles que les matériaux, les cycles de vie des composants et les informations sur les performances, offrant ainsi une vision plus holistique d'un bâtiment ou d'un bien.
Pourquoi est-il nécessaire d'enregistrer les conditions de construction ? Tout simplement parce que les bâtiments évoluent avec le temps. Les modifications, les changements non enregistrés, les mises à niveau des équipements ou les écarts de construction s'écartent souvent des plans initiaux. Sans la saisie de ces informations sur l'état actuel, toute conception de rénovation, de remplacement d'équipement ou de maintenance des installations risque d'être basée sur des hypothèses erronées, ce qui entraîne des retards, des reprises et une augmentation des coûts.
Cas d'utilisation de la mise en œuvre du modèle numérique
- Rénovations et modernisations
Dans les projets de rénovation, la mise en œuvre d'un modèle numérique aligné sur des données de nuages de points actualisées permet de s'assurer que les nouveaux éléments s'intégreront parfaitement aux structures existantes. Par exemple, un entrepreneur en mécanique qui modernise l'équipement de chauffage, de ventilation et de climatisation d'un bâtiment ancien peut identifier rapidement la hauteur libre des plafonds ou les conflits spatiaux en comparant les plans d'exécution à la disposition proposée dans le BIM. Cela permet d'éviter les surprises coûteuses sur le chantier et les erreurs de fabrication.
- Nouvelles constructions dans des installations existantes
Lorsque de nouvelles structures ou de nouveaux systèmes sont construits à l'intérieur ou à proximité d'environnements existants (hôpitaux, aéroports ou usines de fabrication), la mise en œuvre du modèle numérique permet de s'assurer que la nouvelle conception reflète fidèlement les contraintes du monde réel. Les comparaisons de nuages de points permettent de vérifier si les systèmes conçus sont en conflit avec les actifs existants, tels que la tuyauterie, les conduits ou les poutres structurelles.
- Modernisation des équipements et maintenance des installations industrielles
Dans le secteur industriel, où le moindre millimètre peut avoir un impact sur la sécurité ou les performances opérationnelles, les données des nuages de points alignées sur les modèles CAO permettent aux ingénieurs de l'usine de valider virtuellement les conceptions avant l'installation. Un modèle numérique des conditions existantes garantit que les nouveaux composants, tels que les systèmes de convoyage ou les réservoirs de stockage, peuvent être intégrés sans temps d'arrêt ou de reconstruction.
- Gestion des installations et maintenance à long terme
Les jumeaux numériques,répliques numériquesinteractivesd'environnements physiques, dépendentde la précision de la mise en œuvre du modèle numérique. Lorsque les gestionnaires d'installations ont accès à des modèles BIM régulièrement mis à jour avec des données de nuages de points, ils peuvent mieux gérer les calendriers de maintenance, détecter les changements et planifier les interventions. Cela est particulièrement utile dans les installations énergétiques ou les usines de fabrication où la gestion des actifs est complexe.
Le retour sur investissement de la mise en œuvre du modèle numérique avec des conditions conformes à l'exécution
La mise en œuvre d'un modèle numérique n'est pas seulement une avancée technique ; c'est un outil commercial qui offre des avantages financiers tangibles:
Réduction des travaux de reprise : Selon l'Institut de l'industrie de la construction (CII), les travaux de reprise représentent 4 à 6 % du coût total d'un projet. En validant les modèles à l'aide de données de nuages de points, les erreurs peuvent être détectées avant la construction, ce qui réduit considérablement ce pourcentage.
Des délais plus courts pour les projets : L'alignement des modèles BIM/CAD avec les données du monde réel raccourcit les processus de validation et de coordination de la conception. Les équipes peuvent prendre des décisions plus rapidement, ce qui permet de réduire les retards et de respecter les délais.
Amélioration de la sécurité : Des modèles précis qui reflètent les conditions de construction permettent une meilleure planification et une meilleure évaluation des risques, minimisant ainsi la probabilité d'incidents de sécurité lors de la rénovation ou de l'installation.
Optimisation de l'utilisation des matériaux : Grâce aux dimensions exactes obtenues par numérisation de nuages de points, les commandes de matériaux peuvent être plus précises, ce qui permet de réduire le gaspillage et d'améliorer les indicateurs de durabilité.
Amélioration de la communication avec les parties prenantes : Les outils de visualisation alimentés par les nuages de points et la BIM permettent à toutes les parties prenantes - y compris les clients, les architectes et les sous-traitants - de comprendre le site dans son contexte, ce qui améliore l'alignement et la satisfaction.
Le retour sur investissement de la mise en œuvre de la maquette numérique est particulièrement important dans les projets de grande envergure, où même des erreurs mineures d'alignement peuvent se traduire par des retards substantiels ou des dépassements de coûts.
Étapes clés du processus d 'élaboration d'un modèle numérique
Une mise en œuvre précise de la maquette numérique repose sur l'alignement des données des nuages de points avec les modèles BIM ou CAO dans le même système de coordonnées. Cela garantit une comparaison et une visualisation transparentes. Voici les étapes essentielles à suivre:
Confirmer le système de coordonnées : Avant d'importer des données dans des plateformes telles que Cintoo, il est essentiel de valider le système de coordonnées ou le datum afin d'éviter tout désalignement. Un décalage peut entraîner des problèmes de visualisation ou des superpositions inexactes.
Identifier des points de référence communs : L'utilisation d'au moins trois à cinq points de référence clairement définis, partagés entre le scan et le modèle, garantit un alignement correct. Ces points doivent être répartis uniformément sur la zone de numérisation, de préférence à différentes hauteurs.
Mettre à jour l'alignement dans le logiciel de création : Bien que des plateformes comme Cintoo offrent des outils d'alignement manuel, la meilleure pratique consiste à effectuer l'alignement dans des outils en amont comme Autodesk Revit ou BIM360, qui peuvent ensuite être migrés de manière transparente vers Cintoo.
Téléchargement sur une plateforme numérique : Une fois correctement alignées, les données du nuage de points et du modèle peuvent être importées dans une plateforme comme Cintoo pour la visualisation, la comparaison et la collaboration.
Comment Cintoo simplifie l' implémentation des modèles numériques
Cintoo rend l'implémentation de modèles numériques facile et efficace en fournissant une plateforme basée sur le cloud qui transforme les données de nuages de points en modèles de maillage de haute précision. Ces modèles sont indépendants du matériel, légers et facilement partageables entre les équipes de projet.
Cintoo facilite l'alignement des modèles BIM et CAO avec les scans laser en offrant des outils robustes pour la validation et la comparaison des coordonnées. Par exemple, son outil de comparaison permet aux utilisateurs d'identifier les écarts entre la conception et la réalité, rationalisant ainsi les flux de travail de contrôle de la qualité.
De plus, en permettant aux utilisateurs d'aligner les données en amont dans des outils tiers, Cintoo garantit la précision tout en offrant une intégration transparente pour la visualisation en aval. Les zones de travail intuitives de la plateforme et les fonctions de séparation modèle/balayage évitent toute confusion, même dans les projets de grande envergure.
Pour voir comment Cintoo fonctionne dans un scénario réel, nous allons voir comment General Motors est capable d'installer de nouveaux équipements dans une usine de manière transparente en modélisant à partir des conditions telles qu'elles ont été construites.
Comment GM a mis en place un modèle numérique d'un bras robotique sur le sol de l'usine
Chez GM, lorsque les ingénieurs ont été chargés de placer un nouveau bras robotisé dans un atelier de carrosserie automobile très actif, ils ont d'abord capturé l'environnement tel qu'il était construit à l'aide d'un nuage de points.En implémentant ces scans dans la plateforme Cintoo, ils ont superposé le modèle de bras robotique conçu directement sur l'environnement scanné afin de détecter les interférences potentielles au niveau du sol et au-dessus du robot. Cette prévalidation a permis aux ingénieurs de GM d'évaluer rapidement l'ajustement, d'éviter les conflits et de réduire le temps d'installation. Plus important encore, elle a permis de minimiser les temps d'arrêt de l'usine, ce qui constitue un indicateur de performance essentiel pour tout fabricant. La capacité à communiquer clairement l'intention de conception et à collaborer dans un espace virtuel partagé a non seulement raccourci le cycle d'ingénierie, mais a également permis à GM de revenir à ce qui compte le plus - la construction de voitures - sans retards coûteux ni essais et erreurs physiques.
En résumé : La mise en œuvre d'un modèle numérique, lorsqu'elle est effectuée correctement, peut améliorer considérablement le retour sur investissement.
Alors que l'environnement bâti devient de plus en plus complexe et que la demande de précision s'accroît, la mise en œuvre du modèle numérique s'impose comme un processus essentiel pour garantir la réussite d'un projet. En intégrant les données des nuages de points scannés au laser aux modèles BIM et CAO, les équipes peuvent combler le fossé entre la conception et la réalité, rationaliser la coordination et réduire considérablement le risque d'erreurs coûteuses. Qu'il s'agisse de rénovations, de mises à niveau d'équipements, de nouvelles constructions ou d'entretien d'installations, l'alignement des conditions d'exécution sur les modèles numériques offre un retour sur investissement mesurable sous la forme de délais plus courts, d'une réduction des travaux de reprise et d'une amélioration de la collaboration. Comme le montrent des cas concrets tels que celui de General Motors, cette approche ne se limite pas à une planification plus intelligente : il s'agit de rester compétitif dans un secteur où l'efficacité et la précision sont primordiales. En savoir plus sur l'impact de la mise en œuvre du modèle numérique et de la technologie du jumeau numérique.
