Le BIM (Building Information Modeling) : un futur standard pour connecter les acteurs autour d'un projet

BIM ? Mais quelle est donc la signification de cet acronyme qui sonne comme un coup de cymbale ? Évidemment, comme la plupart des sigles se rapportant à une technologie numérique, il nous vient de l'anglais. BIM est l'acronyme de Building Information Modeling. Ce que l'on peut traduire en français par modélisation des informations du bâtiment. Il s'agit d'une méthode de gestion des projets de construction qui s'appuie sur une maquette numérique 3D qui est associée à une base de données au sein de laquelle les données sont structurées. Le BIM ne se limite cependant pas aux seuls bâtiments. Il concerne** l'ensemble du secteur de la construction** dont font partie les travaux publics et le génie civil. Un ouvrage peut donc être aussi bien un bâtiment, un pont, un tunnel, une route, une usine, un entrepôt... Le BIM ne s'intéresse d'ailleurs pas uniquement aux aspects liés à la construction. Il embrasse l'ensemble du cycle de vie d'un ouvrage depuis sa conception jusqu'à sa démolition et le recyclage de ses matériaux en passant par les phases de construction et d'exploitation/maintenance.

La méthode ou démarche BIM est encadrée par la série de normes NF EN ISO 19650. Cette série de normes propose un cadre de bonnes pratiques afin de gérer au mieux le volume d’informations disponibles. Elle expose notamment les concepts et principes de gestion de l'information via la modélisation des informations de la construction (BIM). Elle fournit des recommandations pour définir un cadre de gestion de l'information incluant l'échange, l'enregistrement, le contrôle de version et l'organisation, à destination de tous les acteurs. Elle s'applique à la totalité du cycle de vie de tout actif bâti, y compris la planification stratégique, la conception initiale, l'ingénierie, le développement, la documentation et la construction, l'exploitation quotidienne, la maintenance, la réhabilitation, la réparation et la fin de vie.

Le BIM fournit donc une méthodologie de travail et un cadre collaboratif pour assurer la gestion optimale et efficace d'un projet de construction. Il repose sur des éléments essentiels : la maquette numérique de l'actif bâti, la modélisation des règles de création, de transmission et d’exploitation des données ainsi que la gestion, l'organisation et la structuration des flux de données du projet.

L'ambition du BIM est donc de favoriser la collaboration entre les équipes intervenant sur un projet qui peuvent s'appuyer sur des flux de travail et des données communes tout au long du cycle de vie d’un projet de construction d’un bâtiment ou d’une infrastructure. Son objectif est d'améliorer les méthodes de travail en permettant de créer et de gérer des données tout le long des processus de conception, de construction et d’exploitation. Des représentations numériques détaillées reposant sur des données pluridisciplinaires sont partagées par les différents acteurs du projet : gestionnaires, architectes, bureaux d’études, constructeurs…

Maquettes et modèle numériques 3D

Le BIM s'appuie sur des maquettes numériques en 3D qui fournissent une représentation numérique des caractéristiques physiques et fonctionnelles de l'ensemble ou de certaines parties d'un bâtiment ou d'un ouvrage. Tous les intervenants d'un projet de construction peuvent tirer parti de ces modèles 3D. Ils peuvent appréhender les espaces et la configuration d'un bâtiment dans un univers virtuel représentatif de l'ouvrage final avant même le lancement de sa construction puisque la maquette s'appuie sur un grand nombre de données structurées fournies et partagées par l'ensemble des acteurs du projet. On peut même imaginer que les modèles BIM pourront à l'avenir être mis à jour en temps réel à partir des informations délivrées par des capteurs installés sur site. La maquette 3D, qui s'appuie sur des informations détaillées, permet d'identifier précocement des problématiques techniques, d'agencement, de construction, de coût...

L'intérêt du BIM réside dans la documentation dynamique du projet à travers son cycle de vie. De la conception, à la construction, en passant l’entretien, l’extension et la démolition, il agrège toutes les données inhérentes à son environnement qui peuvent avoir un impact sur le projet. Grâce à la modélisation de l'information sur les bâtiments, le BIM facilite la collaboration et la gestion de l’information entre toutes les équipes, souvent multidisciplinaires et parfois même provenant de plusieurs entreprises ou entités différentes. En représentant numériquement tout le processus de construction, le BIM est devenu une norme dans l’industrie de la construction.

Grâce à l'interopérabilité des données, des processus et des méthodes, on peut échanger sans risque et sans perte de données au sein d'un format ouvert. La Fédération française du bâtiment évoquait ainsi des économies réelles de 2,30 euros par mètre carré et par an lorsque l’interopérabilité est optimale.

La modélisation d'un bâtiment ou d'un chantier de construction en 3D comprend non seulement sa structure, mais également tous les éléments dont tous les corps de métier auraient besoin, comme la place des prises électriques, la gestion de la plomberie, l'ouverture des fenêtres, etc. Avec le BIM, tout est interconnecté. En cas de changement sur la maquette, les parties prenantes sont averties et peuvent affiner leurs tâches.

BIM Manager, le spécialiste de la construction numérique

Pour coordonner un projet de construction, il est indispensable d'avoir un chef d'orchestre capable d'avoir une vue d'ensemble, de parler à toutes les personnes impliquées et de gérer toutes les composantes du projet. Quand on parle de BIM, on parle donc aussi de BIM manager. Sa mission consiste à gérer cette maquette numérique évolutive pour coordonner les prestataires qui interviennent sur les travaux. Il rédige la convention BIM, établit les règles d’utilisation de la maquette et définit les rôles de tous les acteurs du projet autour des modèles.

C'est aussi le BIM manager qui anime les réunions BIM tout au long du projet et qui s'assure du bon déroulement des opérations. C'est un métier de coordination qui nécessite de grandes qualités d’analyse et de synthèse pour identifier les activités à conduire et porter des préconisations cohérentes pour chaque intervenant.

L'intégration du BIM dans le monde de l'industrie 4.0

Si la maquette en 3D des bâtiments et des travaux est la partie la plus emblématique d'un projet de construction en mode BIM, il faut bien comprendre que ce n'est que la partie émergée de l'iceberg. Il faut aussi voir tout ce qu'il y a derrière : l'environnement, les réseaux, la gestion des flux, la documentation, la base technique, la traçabilité, etc. En ce sens, le BIMcollecte et répertorie toutes les données du cycle de vie du bâtiment pour un travail collaboratif qui vient faciliter la gestion et la construction d'infrastructures.

Si le BIM a fait ses preuves dans le monde de la construction, il concerne aussi de très près celui de l'industrie. Cette dernière se transforme à vitesse grand V avec une généralisation d'outils issus de la révolution numérique. Robotisation, automatisation, IoT, collecte de données, maintenance prédictive… l'usine 4.0 a la capacité de transmettre la bonne information au bon moment. On entre alors dans l'ère du lean manufacturing pour utiliser la donnée comme levier décisionnel.

Dans le monde industriel, le BIM a donc un rôle à jouer dans l'optimisation, la construction, la rénovation ou l'agrandissement, l’exploitation et la maintenance d’une ligne de production. Dans un univers interconnecté, la création de silos peut ralentir votre efficacité. Avec un logiciel BIM pour intégrer votre chaîne de production via une modélisation technique avancée, vous pouvez prendre une avance considérable. Un positionnement qui fait aussi écho à la prochaine généralisation de la réalité augmentée et des digital twins dans l'industrie, pouvant ainsi faciliter le travail de maintenance.

La maintenance prédictive utilise des données collectées, traitées et analysées par un système informatique pour anticiper le moment où une machine, un outil ou une ligne de production auront besoin d'une intervention de la part des techniciens de maintenance. Ainsi, ils interviennent uniquement lorsque c'est nécessaire afin de prévenir les défaillances techniques à venir. Elle permet de réduire les coûts des opérations de maintenance et garantit une grande disponibilité des outils, machines et équipements.

Le BIM se concentre sur la conception et la construction d'un actif industriel là où le digital twin modélise la façon dont on interagit avec lui. En fonctionnant en symbiose, ils peuvent faciliter la gestion de la maintenance grâce à une vision holistique. Grâce aux informations récupérées à partir des capteurs connectés (pression, température, vibration, vitesse, usure, etc.), il est possible d'alimenter le comportement du digital twin à des fins de gestion des opérations, de surveillance et de maintenance.

Construction et maintenance d'une centrale nucléaire, d'un chantier naval ou d'une usine aéronautique… il existe de nombreux exemples où le BIM, et plus globalement la digitalisation du processus de construction et de maintenance, joue un rôle central dans la réussite d'un projet.

Dans le transport ferroviaire, c'est ainsi que la SNCFnumérise la plupart de ses actifs industriels, incluant les trains, les gares, les aiguillages et les rails. Des milliers de capteurs vont être installés pour mieux anticiper les besoins de réparation et de maintenance, grâce à des démarches prédictives et personnalisées en fonction de l’état du matériel et des objets connectés.

General Electrics fait partie de ces entreprises industrielles qui ont considérablement investi dans le monde de la digitalisation de leurs actifs. De l'optimisation des processus de production industriels liés à la construction des moteurs d’avion en passant par la gestion d'un réseau électrique en mode smart grid, c'est un des leaders industriels de l'industrie 4.0.

On peut aussi évoquer GE Healthcare qui modélise des simulations hospitalières pour optimiser le temps d'attente des patients, le travail des soignants et la durabilité des bâtiments. Ainsi, une représentation virtuelle d’un bâtiment, d’un étage ou d’une zone en particulier qui intègrent des données en temps réel permettant à un chef d’équipe, un manager ou le directeur de l’hôpital de prendre les bonnes décisions au bon moment. Les données mesurées incluent notamment les taux d’occupation des civières, des lits, des chambres et des salles d’opération, des contrôles sur la température, l’humidité ou l’entretien des conduits d’aérations, de chauffage et de climatisation pour limiter la prolifération des germes.

Le BIM est la transposition dans le monde de la construction de la transformation numérique qui existe déjà au sein de nombreux secteurs industriels comme l’aéronautique ou l’industrie automobile. C'est un changement de paradigme clé pour accélérer les projets, mieux gérer le travail collaboratif et profiter de la puissance du numérique pour accompagner les projets de construction des plus simples aux plus complexes. Avec le BIM, l'industrie 4.0 prend son envol vers un monde toujours plus connecté afin d'optimiser la gestion de la production.