Le chantier du futur : numérique et connecté

La construction est un travail manuel. Pourtant la numérisation est de plus en plus présente dans ce secteur : des machines autonomes travaillent sur le chantier du futur – l'Internet des objets et la 5G ouvrent la voie. En plus, c’est bon pour le climat.

Au creux de la nuit, « Spot » se déplace sur le chantier de la voie ferrée. Tandis que le quadrupède, haut comme le genou, grimpe sans problème sur le ballast, aucun détail ne lui échappe : avec ses caméras et ses scanners laser, il surveille les travaux et veille à ce qu'ils se déroulent sans problème et en toute sécurité. Car Spot n'est pas un chien, mais un robot qui travaille pour Rhomberg Sersa Rail Group, comme le montre une vidéo de l'entreprise de technique ferroviaire. Son utilisation fait partie d'un projet pilote mené par Rhomberg Sersa en collaboration avec Swisscom.

L'erreur est humaine
L'objectif de ce projet commun est de créer le chantier du futur, rien de moins. Car il existe un fort potentiel d'optimisation sur les chantiers : la rectification des rails est réalisée par des humains. Une couche de béton mal appliquée, un ancrage de caténaire qui se trouve sur le chemin : là où l’homme intervient, l’erreur est inévitable.

« En évitant les erreurs, nous pouvons utiliser nos ressources exactement là où nous en avons besoin. »
Christian Schollenberger, Rhomberg Sersa

Christian Schollenberger, responsable informatique chez Rhomberg Sersa, explique le statu quo : suite à ce genre d’erreurs, un chantier peut vite présenter de 10% à 15% d’inefficiences. « Le fait d’empêcher ne serait-ce que quelques pour cent de ces inefficiences représente rapidement 2 à 3 millions de francs sur un chantier de 100 millions de francs ». L'efficacité préserve donc le porte-monnaie de l'entrepreneur, mais aussi, en fin de compte, le climat : « En évitant les erreurs, nous pouvons utiliser les ressources exactement là où nous en avons besoin », explique Christian Schollenberger. Chaque étape que l’on n’a pas à refaire une seconde fois réduit la consommation de ressources.

De l'ordinateur au chantier - et vice-versa
La planification est l'un des points faibles de l'industrie de la construction. Le mot clé pour une efficacité accrue est BIM, pour Building Information Modelling. L'industrie du bâtiment entend par là la modélisation du déroulement des travaux de chantier. Elle permet de planifier numériquement chaque détail à l'avance : combien de camions de matériaux de construction sont nécessaires et quand ? Dans quel ordre se déroulent les étapes de construction ?

C'est là qu'intervient Spot : le chien robot est certes avant tout un étendard, admet Christian Schollenberger. En effet, la tâche de Spot peut être prise en charge par un scanner laser stationnaire - un outil moins visible du public, mais déjà important, du chantier numérisé. Préalablement à la construction d'un tunnel ferroviaire, par exemple, les scanners laser servent à créer une image tridimensionnelle précise. « Au moment de la prise en charge du gros œuvre, nous utilisons cette image 3D pour planifier la pose de la chaussée et des caténaires », explique le responsable informatique.

Mais grâce à l'Internet des objets, qui permet aux différentes machines et appareils de construction de communiquer entre eux, on ne se contente plus de la planification numérique : chaque chantier est comparé à la « consigne » prévue. Si la main-d'œuvre doit s'écarter du plan, l'ordinateur permet de trouver la meilleure alternative.

La 5G comme catalyseur
Pour la numérisation des chantiers, Swisscom a équipé Rhomberg Sersa avec la technologie 5G – le réseau de téléphonie mobile de dernière génération. On pourrait penser au premier abord que le réseau 4G, déjà très rapide, suffirait. Mais la nouvelle norme 5G présente de nombreux avantages invisibles au premier coup d'œil.

Un véhicule de chantier équipé d'un hotspot 5G permet d'intervenir là où aucun autre réseau n'est disponible – par exemple dans un tunnel en construction. Mieux encore : contrairement aux engins de chantier, le véhicule connecté dispose d'ordinateurs puissants à même d’évaluer automatiquement les données collectées sur place. Les applications de réseau local ont été prises en compte dès le développement de la technologie 5G, ce qui n’est pas le cas de la 4G. Le traitement des données sur place s'appelle « Edge Computing » et rend l'Internet des objets encore plus performant. La latence – le temps nécessaire à la transmission du signal – est environ dix fois plus faible avec la 5G qu'avec la 4G. En interaction avec l'Edge Computing, une machine de chantier peut réagir en quelques millisecondes à un événement soudain ou avertir une personne qui s'aventure dans une zone dangereuse.

Une chose est sûre : la numérisation des chantiers est loin d'être terminée, même chez Rhomberg Sersa, un précurseur dans le secteur. Pour le chien robot Spot comme pour le hotspot 5G du tunnel, il s’agit de premiers exemplaires dont le potentiel n’est pas encore entièrement exploité. Mais l'intérêt grandit : « De plus en plus d'entreprises du secteur de la construction y réfléchissent », déclare Matthias Jungen, développeur spécialisé dans l’Internet des objets chez Swisscom : « Où puis-je automatiser les processus ? Comment puis-je soutenir mes collaborateurs avec des outils numériques ? ». Les entreprises ne visent pas seulement à augmenter les performances, mais aussi à séduire le marché du travail, comme l’indique Christian Schollenberger : « Trouver des collaborateurs qui travaillent la nuit et le week-end devient de plus en plus difficile. Si nous parvenons à rendre le travail plus attrayant grâce à la technologie, cela nous aidera aussi à recruter des candidats pour les postes vacants ». La numérisation du chantier devrait ainsi faire des émules dans le secteur : du point de vue de l'entreprise, une meilleure performance et des emplois plus attrayants constituent deux arguments de poids en faveur du chantier numérique. Le fait que le climat en profite également est un effet secondaire réjouissant.

Auteur : Jochen Tempelmann (Cet article est paru pour la première fois sur higgs.ch, le 21.10.2021)
Image : Rhomberg Sersa Rail Group


Pour plus d’informations:

• CHANCE5G : La 5G dans le secteur de la construction : BIM, réalité augmentée et suivi de chantier via le cloud
• Studie «Digital Real Estate Index» 2021: Weiterhin viel Digitalisierungspotenzial im Bau (en allemand)
• « Le chantier numérique a besoinde la 5G » – Article spécialisé de la Société Suisse des Entrepreneurs SSE
• «L'importance de la 5G pour l'industrie de la construction» – Article pour Infra Suisse et Constructionsuisse