Comment la robotique révolutionne la gestion des risques sur les chantiers ?

• Scaled Robotics est une start-up technologique réputée pour ses robots capteurs de la réalité.
• La start-up étend désormais ses capacités de capture de données et d’amélioration de la gestion des risques. 
• Selon son fondateur, Stuart Maggs, la start-up est sur le point de créer la passerelle parfaite entre les maquettes numériques et les chantiers de construction.
• Aussi bons que soient les robots, « les femmes et les hommes peuvent faire mieux ».

Les chantiers de construction peuvent paraître chaotiques, et ce n’est pas toujours qu’une simple impression ! Si vous avez déjà jeté un œil à travers les barrières d’un chantier, vous y avez certainement vu des engins aussi grands que des maisons, des bâtiments en cours de construction, des trous dans le sol, d’énormes tas de terre et de tuyaux, et des régiments d’ouvriers et leurs gilets de sécurité qui percent et martèlent.

Suivre l’avancement des travaux dans un tel environnement peut être un véritable défi, surtout lorsqu’on compare la réalité à une maquette numérique. On ne peut pas tout contrôler, ce qui augmente les risques de commettre des erreurs coûteuses, car la construction d’un bâtiment se joue parfois au millimètre près. C’est pourquoi Scaled Robotics a créé des outils pour faciliter la gestion de projet, et créer ainsi une passerelle entre le monde numérique et réel.

Pour ce faire, l’entreprise a créé un robot quatre roues équipé d’un LIDAR et de caméras capables de cartographier un chantier dix fois plus vite qu’avec les autres méthodes existantes. La technologie de capture de la réalité du robot est tellement précise qu’il parvient à détecter des écarts sur un coin de plafond ou sur un cadre de porte au centimètre près.

Toutes les données recueillies par le robot sont transférées sur le cloud, où elles sont automatiquement traitées et comparées à la maquette numérique (BIM) du projet. Les informations sont présentées sous la forme d’une réplique du bâtiment en 3D. Le chef de chantier peut voir et explorer la maquette en ligne alimentée par Autodesk Forge.

Le suivi des progrès du chantier est ainsi nettement plus précis. Si certains éléments ne sont pas tout à fait adaptés ou si les matériaux utilisés ne se comportent pas exactement comme prévu, le chef de chantier est directement prévenu par la plateforme, qui affiche alors la liste des problèmes à haut risque. Grâce aux robots à balayage laser qui parcourent le site et enregistrent les progrès du chantier dans les moindres détails, les problèmes peuvent être détectés plus tôt, avant qu’ils n’en produisent d’autres et compliquent les étapes ultérieures de la construction.

Une nouvelle flexibilité pour répondre aux besoins actuels

Scaled Robotics est spécialisée dans la capture de la réalité. Au cours des douze derniers mois, l’entreprise a adapté ses solutions de balayage laser automatisé à la nouvelle normalité due à la pandémie dans le secteur du BTP.

Si les petits robots portatifs continuent de jouer un rôle essentiel, ce sont néanmoins les données qui ont le plus de valeur. C’est pourquoi, Scaled Robotics développe plusieurs méthodes pour les recueillir, crée de meilleurs outils pour les analyser, et aide les entreprises de BTP à réduire l’écart entre la perfection virtuelle des maquettes numériques et les défis réels de gestion des chantiers.

Dans un souci de distanciation sociale, on pourrait penser que les robots sont parfaits pour améliorer la gestion du site. Mais si cela s’avère souvent vrai, les clients ont expliqué à Stuart Maggs, fondateur de Scaled Robotics, que les robots seuls ne suffisaient pas, et qu’il était nécessaire d’utiliser en parallèle d’autres méthodes de balayage suffisamment flexibles pour capturer des données quotidiennes ou ponctuelles.

« Nous avons réalisé que nous devions élargir nos horizons et réduire les frictions dans la capture des données », explique Stuart Maggs. « L’un des plus grands changements que nous avons apportés depuis la pandémie est l’intégration de notre technologie à d’autres types de scanners laser terrestres. Le robot est un excellent appareil, mais il existe d’autres options intéressantes. »

Le scanner portatif BLK2GO de Leica est un autre scanner portable qui permet aux ingénieurs de se promener sur un site et de capturer des données quand ils le souhaitent. Le logiciel de Scaled Robotics transfère ensuite les informations sur le cloud, où elles sont traitées pour créer une carte 3D détaillée.

En effet, c’est ce que fait ce système robotisé avec néanmoins une plus grande gamme de dispositifs qui permettent aux chefs de chantiers une plus grande flexibilité au quotidien.

« Nous améliorons la capture des données en nuages de points sur site. Ces données sont ensuite automatiquement comparées aux maquettes numériques pour vérifier la qualité de l’exécution et les échéances du chantier », explique Stuart Maggs. « En effet, au lieu de capturer des données une fois par semaine, vous pouvez maintenant les capturer tous les jours. Cela change complètement la donne ! »

Utiliser le BIM pour la gestion des risques

Un balayage laser plus fréquent signifie que les données peuvent être utilisées pour maintenir les projets sur la bonne voie et minimiser les pannes.

« Nous commençons à aller au-delà de la simple détection des erreurs sur les chantiers », déclare Stuart Maggs.  « Il est évidemment précieux de définir les problèmes, mais plus vite vous trouvez une anomalie, plus ces données ont de la valeur. L’impact destructif d’une anomalie augmente au fur et à mesure qu’elle passe inaperçue. »

« La découverte tardive d’un élément non conforme peut être préjudiciable au projet, c’est pourquoi nous nous orientons davantage vers la diminution et la répartition des risques », poursuit-il. « Nous pouvons également analyser les données pour identifier les tendances du processus de construction, et apporter des informations utiles en retour. Cela a beaucoup plus de valeur que les seules données brutes. Le but, est de fournir des informations exploitables par rapport aux risques du projet et au moyen de les diminuer. »

D’après lui, le logiciel joue un rôle encore plus important dans le secteur de l’architecture et du BTP, car il permet aux entreprises de numériser et de gérer les chantiers à partir des données. En diversifiant les méthodes de capture des données, Scaled Robotics parvient à s’intégrer plus facilement aux flux de travail existants et à optimiser la valeur des données BIM.

« La prise en charge des fichiers Revit et Navisworks [d’Autodesk] a été cruciale pour nous permettre d’offrir un service de haute qualité à nos clients », explique M. Maggs. « BIM 360 est au cœur de nombreux projets de clients. De ce fait, il est important de doubler l’intégration de Forge en augmentant le niveau d’intégration de BIM 360. Grâce à cela, la gestion des tickets d’intervention et les mises à jour des modèles deviennent très simples. »

La réussite de Scaled Robotics

Stuart Maggs fait référence à un projet récent de construction d’un gigantesque parc d’attractions couvert au Moyen-Orient. Dans des conditions arides de chaleur extrême, où la température et l’humidité peuvent avoir un impact sur la performance des matériaux, la possibilité de détecter les anomalies pendant la construction d’un grand huit ou d’un toboggan aquatique, par exemple, peut être un avantage inestimable.

Scaled Robotics a également permis de réaliser de grandes économies lors de la construction d’un nouveau bâtiment destiné à la recherche biomédicale. « Nous avons pris un processus qui était un mélange de tâches physiques et manuelles dissociées et les avons converties en un flux de travail 100 % numérique », explique le fondateur. Ce nouveau processus est 50 % moins cher, 75 % plus rapide et élimine complètement les dessins au trait rouge réalisés à la main.

« Notre solution a été 75 % plus rapide parce qu’elle repère les problèmes et les signale dans un format qui peut être rapidement interprété et sur lequel on peut agir, tout en offrant 50 % d’économies parce que les ressources sont réaffectées à des tâches à forte valeur ajoutée », dit-il. « De plus, vous réduisez le temps nécessaire à l’exécution pour l’analyse du site ».

La rapidité est également essentielle au succès du logiciel. Dans le cadre d’un autre grand projet que M. Maggs décrit comme « extrêmement compliqué », une équipe BIM chargée de coordonner plusieurs centaines de milliers d’éléments avec des millions de points de données sur des téraoctets de données a réussi à créer de la valeur après une heure d’essai sur la plate-forme.

La réalité du numérique

Pour Scaled Robotics, la valeur ultime de l’application des données BIM réside dans sa capacité à faire le lien entre un idéal virtuel et la réalité vécue sur les chantiers.

Selon Stuart Maggs, les maquettes numériques ont fait progresser le secteur du BTP à grands pas. Mais, ses limites sont, en un sens, la perfection.

« Le BTP a besoin d’outils capables de combler le fossé entre l’intention et la réalité du terrain », dit-il. « Plus les entreprises comme nous envoient des informations dans un environnement BIM, plus cet environnement sera performant. Notre but est d’être une source essentielle de données afin de développer l’utilisation des maquettes numériques à l’avenir ».