La définition de la construction 4.0 est encore en évolution tant le concept est récent, aussi il nous faut procéder par rapprochement. 

En ce qui concerne la fabrication, l’industrie ou « industrie 1.0 » prend naissance vers 1790 avec la « mécanisation » grâce aux forces motrices de l’eau et de la vapeur. Puis viendront, l’électrification et les chaînes (1870) de montage « l’industrie 2.0 », vers 1970 introductions de l’électronique et de l’informatique « l’automatisation » ou « industrie 3.0 ». Suit dans les années 80, « la mondialisation » ou « industrie 3.5 due à la diminution des coûts de communication et du transport par conteneur. Notre époque est celle de l’introduction des technologies numériques dans le processus de fabrication, c’est l’avènement de « l’industrie 4.0 ». 

On peut illustrer le concept de la construction 4.0 au travers d’une certaine similitude ou plus précisément filiation avec l’évolution la plus récente de la fabrication, « l’industrie 4.0 » : les maîtres mots étant, convergence, ubiquité et « numérisation » ! 

Penchons-nous, quelque peu, sur les différentes mutations qui ont révolutionné la fabrication jusqu’à nos jours afin de mieux comprendre et mettre en évidence le bouleversement commun qui rapproche fabrication et construction en ce début de XXIème siècle : la numérisation. Alors, nous pourrons dépeindre les principales caractéristiques de cette révolution 4.0, pour la construction, notre sujet. 

Quelles sont les éléments caractéristiques de la dernière évolution du processus de fabrication : l’industrie 4.0 ? 

L’industrie 4.0 s’appuie, sur une connectivité ubiquitaire c’est-à-dire sur l’informatique ubiquitaire, troisième ère de l'histoire de l'informatique, qui succède à l'ère des ordinateurs personnels et celle des ordinateurs centraux : c'est une ère de convergence où une gamme d'appareils disparates communiquent discrètement à travers un tissu de réseaux hétérogènes dans lequel les plateformes collaboratives tiennent une place significative, permettant à l’homme et à l’I.A. d’avoir en permanence « l’œil à tout » et de produire un objet orienté vers le client, adapté au client en temps réel. 

Le logiciel Kairnial vous accompagne dans vos projets de construction par le digitalMais quels sont les points de convergence avec les grandes mutations en cours dans le secteur de la construction ? 

La construction 4.0 s’appuie aussi sur une connectivité ubiquitaire. Qu’est-ce que le don d'ubiquité ? Ubiquité vient du latin "ubique" qui signifie "partout ». A l’origine, il s'agissait d'une faculté divine permettant d'être présent partout ou à plusieurs endroits à la fois. D’où une réactivité en temps réel, une multiplicité d’informations de proximité, une économie de gestion mais dans une pertinence « chirurgicale ». Et résultat ?  La production d’un ou d’objets, d’assets « sur mesure », « à la demande » et gérés tout au long de leur cycle de vie « in vivo ». 

« Cependant, la construction 4.0 ne se limite pas à une connectivité ubiquitaire et une prise de décision décentralisée en temps réel elle se base sur un plus large spectre de technologies dont les principales semblent être : l’internet des objets, les systèmes cyber-physique (CPS : Cyber-Physical Production System), les jumeaux numériques, la fabrication additive, l’infonuagique, et bien sûr le BIM ». 

Entrée en usine, ou pour employer un néologisme, « manufacturisation » : mettre le manufacturier en début de chaîne d’approvisionnement via le DFMA et l’usage massif des CPS, un véritable renversement de paradigme ! 

Dans la dynamique de la construction 4.0, trois autres processus sont à intégrer :

Premièrement, la réalisation d’une coopération transparente entre les entreprises via une attitude collaborative et l’adaptation des produits et services en temps réel. 

Deuxièmement, l’adoption de systèmes de fabrication en réseau dans les usines intelligentes du futur et la fabrication personnalisée, comme alternatives aux processus de production fixes traditionnels, se feront au travers de la préfabrication multidisciplinaire et le Design for Manufacturing and Assembly (DFMA). Cela permettra de placer le manufacturier en début de chaîne d’approvisionnement afin de répondre aux demandes de conception de plus en plus complexes. 

Troisièmement, « l’utilisation accrue des systèmes de connectivité ubiquitaire, de capteurs embarqués et de systèmes CPS (système où des éléments informatiques collaborent pour le contrôle et la commande d'entités physiques) intelligents permettra à chaque élément de l’ouvrage construit d’avoir sa propre chaîne de valeur, avec une intégration personnalisée entre les différents acteurs impliqués dans sa mise en œuvre. Cela permet une interconnexion à plusieurs niveaux entre les humains, entre les machines, mais aussi entre les humains et les machines de manière à permettre une prise de décision décentralisée dans un contexte de plus grande intégration.‍ » 

Le rôle primordial des données‍ et de plateformes adéquates   

« Pour la Construction 4.0, les données et leur gestion sont centrales. Se rajoutera aux données et informations issues de la conception et de la réalisation des projets de construction, une quantité considérable de données sera générée des capteurs et autres systèmes CPS. 

Le volume, la variété et le besoin de vélocité de ces données vont requérir l’utilisation de plateformes adaptées pour les interpréter, les gérer, mais aussi et surtout pour les connecter aux plateformes métiers existants. 

Il s’agit de connecter le chantier de construction avec les usines intelligentes mais aussi avec une conception et une utilisation plus intelligente d’assets connectés. » 

Kairnial vous permet de connecter le chantier de construction avec les usines intelligentes grâce à sa plateforme collaborativeUne révolution, quels bénéfices ?  

La construction 4.0 est un changement de paradigme qui se base sur un vaste réseau d’échanges et d’interactivité entre l’usine et l’objet du projet, l’asset et aussi la multitude d’objets connectés, qui de la fabrication à l’exploitation accompagneront, scruteront et informeront les intervenants humains, tout autant que numériques, sur l’état de l’objet.  Dans cet univers d’échanges multidirectionnels où agir c’est réagir au bon moment, à la juste proportion, au coût minimal, le rôle des plateformes collaboratives sera prépondérant. 

Ainsi, en phase de gestion et maintenance de l’asset, le BIM et l’internet des objets, associés à d’autres capteurs CPS, permettront d’assurer un suivi des performances de l’ouvrage et de mettre en place un système efficace de gestion de la maintenance par entretien préventif.  

D’une manière générale, on obtiendra une « économie de temps, de ressources, d’énergie ; un meilleur respect des critères de développement durable, une augmentation de la qualité et de la durabilité des bâtiments ; une amélioration des conditions de travail des personnels (santé, sécurité) et de la qualité de vie des utilisateurs des assets » 

L’utilisation accrue du BIM et des plateformes collaboratives comme Kairnial dans les différentes phases de vie des projets, objets et assets permettra de produire un asset « intelligent », rentable, durable et adapté aux besoins des clients : gestionnaires ou utilisateurs, tout au long de son cycle de vie. 

Sources :

Business Digital, Bdc, Building Transformations et BATIMATECH