La robotisation est une technologie qui joue un rôle de plus en plus important dans notre industrie, ceci pour répondre aux nouveaux besoins d’automatisation, de flexibilité et de productivité induits par l’industrie du futur. Dans la production de nos ouvrages d’art, nous misons sur l’innovation pour nous développer et améliorer nos performances.

L’innovation au cœur du développement

Grâce à l’extrême modularité du procédé et sa facilité de construction, le concept de pont modulable à montage rapide Unibridge^® est particulièrement populaire. Parmi les leviers pour développer et améliorer l’Unibridge^® : la robotisation de la soudure des chapes des caissons sur le site Matière^® de Souleyrie, à Arpajon-sur-Cère (Cantal). 

Les structures modulaires sont fabriquées selon des méthodes de série qui permettent une industrialisation des tâches, notamment la découpe à la soudure et le sablage à la peinture. La production peut être centralisée sur un seul site et/ou dispatchée sur toutes les chaînes de production que compte l’entreprise. Enfin, un contrôle non-destructif permet de déceler les moindres défauts et toutes les pièces sont gravées pour assurer leur traçabilité. 

La nouvelle chaîne équipée de robots de soudure a permis l’automatisation des processus et la production de 1 600 caissons de 2,50 m pour un ouvrage aux Philippines de 4 km de long, représentant 18 mois de travail et 1 800 chargements. Un atout essentiel pour l’entreprise de construction d’ouvrages d’art, autant pour faciliter de nombreuses tâches au quotidien que pour garantir sa compétitivité.

Une robotisation nécessaire pour accroître la productivité 

Pour nous, l’investissement dans la robotisation dans la production des ouvrages d’art représente des avantages extraordinaires. En premier lieu, la production en série qui allie vitesse d’exécution et précision permet en effet de maintenir des normes de qualité et de sécurité extrêmement élevées. Cela se traduit par une augmentation de la productivité et une amélioration de la compétitivité.

Robotisation : de nouveaux enjeux de sécurité au travail

Chez Matière^® la robotisation ne remplace pas l’humain, au contraire. L’automatisation des processus – technique qui consiste à systématiser certaines opérations qui impliquent généralement une intervention humaine – apporte des réponses concrètes pour améliorer les conditions de travail, la sécurité et l’ergonomie des postes. Elle permet aussi de lutter contre le risque d’accidents du travail et l’apparition des troubles musculo-squelettiques (TMS)^*.

En outre, l’occasion n’a jamais été meilleure pour permettre aux collaborateurs d’évoluer vers un rôle nettement plus qualifié, y compris dans le suivi, la programmation et la maintenance des robots. Pour l’entreprise, cela signifie l’amélioration des perspectives d’évolution professionnelle des employés, un niveau de compétence supérieur et le maintien de la production en France sur les 5 usines de l’entreprise.

Les robots, au service de la compétitivité des usines

Si la robotisation offre des perspectives économiques essentielles, elle permet notamment aux entreprises de s’adapter aux changements de leur environnement. La stratégie développée par Matière^® lui a permis de rester compétitive sur un marché mondialisé et fortement concurrencé qui mise sur le faible coût de sa main-d’œuvre pour assurer son développement.

Entré plus tardivement que d’autres secteurs dans le digital, le BTP a désormais enclenché sa transformation digitale. Mais qu’en est-t-il de la data ? Où en est le secteur dans la collecte et l’exploitation des données ? Quels sont les impacts sur les pratiques, les métiers et les produits ? Décryptage en trois temps.

La data, moteur de la transformation du BTP 

Les innovations technologiques se sont multipliées au cours de la dernière décennie dans le secteur du BTP. Après la généralisation de la modélisation numérique, le Big Data* prend aujourd’hui de plus en plus d’ampleur, ouvrant la voie à une potentielle transformation de toute la chaîne de valeur de la filière. 

Aujourd’hui, les entreprises du BTP disposent d’un très grand nombre de données, de nature variée, produites sous différents formats (images, maquettes, chiffres, etc.) et exploitées par différents acteurs impliqués dans un projet de construction. En effet, aux données « classiques » issues des bureaux d’études ou des bases de données viennent s’ajouter un volume colossal de données alimentées par les récentes innovations technologiques comme les objets connectés, les drones, les capteurs ou encore le BIM (Building Information Modeling). 

De la collecte à l’analyse des données

Si la collecte des données est une réalité dans le secteur, seul un infime pourcentage de ces informations disponibles est utilisé. En 2016, seulement 11% des entreprises de la construction de plus de 10 employés avaient exploité le Big Data*. Pourtant, l’exploitation des données est un levier clé pour adresser l’un des défis les plus importants du secteur : améliorer la productivité. 

En gérant efficacement les données collectées et en les analysant à l’aide d’algorithmes, c’est toute la filière du BTP qui peut gagner en efficacité. Et ce, à toutes les étapes de la chaîne de valeur : en amont pour limiter les erreurs de conception et prévoir les risques sur les chantiers (météo, accidents, etc.) ; pendant le chantier, en réduisant les pertes de temps et en favorisant les échanges entre les chantiers et les bureaux ; en aval en facilitant la maintenance. 

Aujourd’hui, le véritable challenge ne concerne pas la collecte de données mais la capacité des entreprises du BTP à analyser ces données pour leur donner du sens. Un défi que les acteurs du secteur devraient maîtriser de plus en plus, sous l’impulsion de plusieurs facteurs : d’une part les possibilités pour connecter les équipements sont plus accessibles et moins onéreuses ; d’autre part, les nouvelles capacités du digital, et le cloud notamment, permettent de stocker ces données et de faire des calculs à moindre coût. 

Matière^® face au défi du Big Data

Consciente du potentiel du numérique pour répondre à ses différents enjeux, notamment ceux liés à la quête de productivité, Matière^® est engagé dans une digitalisation croissante de ses activités. Une digitalisation qui s’amplifie depuis la nomination de son Responsable des Systèmes d’Information il y a un an mais aussi avec la crise sanitaire, véritable accélérateur de sa transition numérique. « A l’international, nos chantiers se trouvent dans des zones isolées où il n’est pas toujours facile de se déplacer, remarque Landry Fossouo, Coordinateur études internationales à Paris. Nous utilisons des drones pour faciliter le repérage des sites en amont. Cela nous permet de mieux appréhender la configuration des ouvrages, d’intégrer l’ouvrage dans son environnement réel, et donc d’organiser avec plus de précision le travail des équipes. Avec, à la clé, un vrai gain de temps en phase d’exécution et de suivi de chantier. Le partage des données en temps réel grâce au cloud permet aussi de renforcer la sécurité, un aspect fondamental dans nos métiers. » Autre avantage et non des moindres : une meilleure efficacité commerciale grâce aux maquettes 3D présentées aux clients.

Une montée en puissance de la data

Si Matière^® n’en est encore qu’aux prémices en termes de collecte et d’analyse de données, l’entreprise entend bien investir davantage dans ces technologies prometteuses.

« Nous devons optimiser nos processus et nous réinventer pour améliorer notre productivité, analyse Landry Fossouo. L’un des leviers pour y parvenir, c’est de synchroniser la collecte et l’analyse des données. Mais cela requiert des investissements importants : il faut trouver les bons outils d’analyse adaptés à notre profil et accessibles à tous. Toutefois, la photogrammétrie (capture 3D prise à l’aide de drones) ne remplace pas mais complète les études topographiques, géotechniques ou hydrauliques. » 

Le préfabriqué, une solution d’avenir dans la construction 

Le béton préfabriqué apparaît comme l’un des grands gagnants de l’essor de la data.  Gain de temps, qualité maîtrisée, conditions de travail optimisées, respect des réglementations et de l’environnement… Grâce aux nouvelles technologies, le préfabriqué se perfectionne, s’imposant plus que jamais comme une technique incontournable pour répondre aux enjeux d’efficacité du secteur et de transition énergétique.  

Pratiquée depuis l’Empire romain, la construction préfabriquée reste un marché en croissance. Plus connu pour la construction de maisons individuelles, le préfabriqué est aussi utilisé pour la réalisation d’ouvrages d’art de grande ampleur. Comme par exemple le contournement ouest de Strasbourg, avec ses 15 ponts préfabriqués en béton livrés par Matière^®. La préfabrication en béton est aussi un ingrédient incontournable du succès du Grand Paris, l’un des projets les plus emblématiques du secteur du bâtiment en France. Pourquoi ? Car cette technique permet d’optimiser la production des ouvrages, en réduisant les coûts et les délais de construction. 

Fabriquer mieux, moins cher, plus vite 

Les avantages du préfabriqué sont multiples, comme l’explique Fathi Mezghani, responsable du bureau d’études béton chez Matière^®. « Le béton préfabriqué permet d’avoir une meilleure maîtrise de la qualité, car tous les modules sont fabriqués en usine et soumis à des réglementations strictes. Le deuxième attrait, c’est la réduction des délais pour le client, l’assemblage d’un ouvrage préfabriqué prenant moins de temps qu’un chantier classique. Enfin, le préfabriqué permet d’améliorer les conditions de travail des salariés : travaillant en usine et non sur les chantiers, ils sont moins exposés aux risques et aux aléas de la météo, et in fine, plus productifs. » En plus de l’efficacité industrielle, le préfabriqué contribue aussi à répondre à l’un des plus grands défis du secteur de la construction : le respect de l’environnement. En effet, la fabrication en usine facilite le recyclage des déchets et limite les rejets de polluants en milieux naturels. « En préfabrication, nous cherchons toujours à optimiser les quantités des matières utilisées (ciment, granulat) et donc le poids des pièces, souligne Fathi Mezghani. Cela contribue à la préservation des ressources et diminue les transports. »

Matière^®, une référence dans le préfabriqué

Positionnée sur le préfabriqué depuis 1980, Matière^® possède une expertise reconnue avec ses solutions brevetées telles que ses ponts modulaires métalliques préfabriqués Unibridge^®. Matière^® exploite aussi deux usines béton préfabriqué en France : un site à Arpajon-sur-Cère près d’Aurillac pour les structures en béton armé jusqu’à 15 mètres de portée et une usine à Brive la Gaillarde dédiée à la fabrication de structures préfabriquées en béton précontraint de 15 mètres de portée jusqu’à 35 mètres. « Nos usines sont équipées de laboratoire interne pour assurer le suivi de la qualité tout au long de la chaîne de production et vérifier la qualité des bétons et leur conformité avec les caractéristiques requises pour les ouvrages, précise Fathi Mezghani.  Nos usines sont également certifiées, qu’il s’agisse de notre centrale à béton normalisée certifiée NF** ou de nos ateliers d’armature certifiés AFCAB***. »

La conception en amont, le maillon fort du préfabriqué

Dans les constructions en préfabriqué, l’anticipation est le maître-mot. Tout doit être pensé en amont, afin de ne pas pénaliser l’avancement du chantier. D’où l’importance des bureaux d’études qui réalisent pour chaque ouvrage une étude spécifique, en fonction du cahier des charges du client, des conditions d’accès sur le chantier et des normes en vigueur. « La préfabrication nécessite une phase de conception très aboutie, souligne Fathi Mezghani. Pour chaque projet, nos bureaux d’études recherchent les solutions techniques les plus optimales et économiques, en veillant à associer nos moyens existants en usine et les besoins du client. Nous offrons des solutions sur-mesure à nos clients. » Matière^® est confiant sur l’avenir du préfabriqué, convaincue que le marché va poursuivre sur sa lancée sous l’impulsion des nouvelles technologies et d’une demande pour des constructions toujours plus respectueuses de l’environnement.

Digitalisation des chantiers : quels impacts sur les métiers de la construction ?

Avec la digitalisation croissante du secteur de la construction, les outils numériques font progressivement leur entrée sur les chantiers. Réalité virtuelle, BIM, Intelligence Artificielle… Si ces outils s’inscrivent dans une démarche de progrès, ils soulèvent aussi des inquiétudes sur une potentielle perte d’emplois.

Il y a dix ans, l’informatique ne quittait pas le bureau des ingénieurs et peu de baraquements de chantier étaient équipés de connexion wifi. Aujourd’hui, de plus en plus d’outils digitaux arrivent sur les chantiers : réalité virtuelle, BIM, impression 3D, robotisation, Big Data, digitalisation de la gestion du matériel, partage des données en temps réels, engins de production équipés de GPS, Intelligence Artificielle (IA) …Grâce à ces solutions numériques, les professionnels sur les chantiers ont le potentiel de devenir plus efficaces et se retrouvent moins exposés aux risques. 

La formation, condition sine qua none de l’appropriation du digital 

Pour s’approprier ces nouveaux outils, les chefs de chantier, responsables de projets, conducteurs de travaux ou encore chefs d’équipes doivent modifier leurs habitudes de travail et être formés. C’est essentiel car l’utilisation de ces nouveaux outils numériques requiert de nouvelles compétences. De son côté, Matière^® déploie progressivement des formations sur l’utilisation des drones dans ses agences en Côte d’Ivoire ou au Sénégal.

« Former les collaborateurs, c’est accélérer l’adoption de ces outils par les utilisateurs, notamment les salariés en poste depuis de nombreuses années, souligne Landry Fossouo. Les écoles créent des programmes spécifiques pour former les jeunes générations à des emplois liés aux technologies émergentes, comme les BIM Manager, les dessinateurs 3D, les projecteurs BIM.»

La data au service de l’homme … et non l’inverse

Landry Fossouo en est convaincu : le digital ne prend pas la place de l’homme. Les outils digitaux sont au service des hommes sur les chantiers pour les assister dans leur travail, accroître leurs capacités physiques ou intellectuelles, réduire les risques ou les affranchir de tâches répétitives. Pour autant, il faut rester vigilant comme le rappelle Landry Fossouo : « Le déploiement des outils digitaux dans nos pratiques est une évolution positive à condition de ne pas perdre notre technicité, notre bon sens et notre flair de technicien. Nous devons garder le contrôle. » 

Amélioration de la productivité, hausse de la qualité et de la sécurité sur les chantiers, perfectionnement des techniques de préfabrication, développement des compétences, efficacité renforcée des hommes sur les chantiers… autant d’avancées qui montrent bien que la collecte et l’exploitation des données tient ses promesses en termes de transformation de la chaîne de valeur du secteur du BTP.

—

* Big Data : Mégadonnées qui sont exploitées ensemble et analysées. Leur production s’est amplifiée avec le développement des nouvelles technologies et d’Internet. Le Big Data répond à trois caractéristiques : Volume (croissance exponentielle des données), Variété (données produites sous plusieurs formes en fonction des sources), Vélocité (Big Data accessible à tous les acteurs grâce au cloud).
Source : Rapport Innovation et BTP : la transformation du secteur est en marche – décembre 2018 (PwC)

* NF : attestation de conformité du produit à des caractéristiques de sécurité et de qualité. 

** AFCAB : certification délivrée par l’Association Française Certificat Armature Béton.

Si la réalité virtuelle est principalement connue dans le monde du divertissement, c’est aussi un outil en passe de révolutionner les métiers de la construction. Chez Matière^®, que ce soit en phase de création, de modélisation, de simulation ou de présentation, les avantages de la réalité virtuelle dans la conception des ouvrages d’art sont multiples. Explications…

Qu’est-ce que la réalité virtuelle ?

Par définition, la réalité virtuelle (ou VR) est un ensemble de techniques permettant de superposer des éléments virtuels à un environnement réel, garantissant à l’utilisateur une immersion totale à 360°. Il faudra attendre les années 90’ et les premiers casques immersifs pour pouvoir visualiser l’environnement en trois dimensions avec une échelle, une profondeur et une notion d’espace bien plus réalistes qu’un rendu traditionnel. 

Application aux métiers de la construction

Aujourd’hui, les métiers de la construction se sont également emparés de la réalité virtuelle. Visite d’un ouvrage d’art avant réponse à un appel d’offre, modélisation 3D, captures à 360°… La VR donne la possibilité de s’immerger dans un projet, améliorant alors grandement la capacité de projection des clients.

Pour preuve : chez Matière^®, la réalité virtuelle vient compléter les applications. Quel que soit le type de ponts, les simulations informatiques avancées permettent de modéliser entièrement un projet en incorporant tous les critères esthétiques et techniques du cahier des charges. Il est possible de tester plusieurs scénarios dès la phase de conception de l’ouvrage, d’accélérer et de fiabiliser le processus de décisions.

La réalité virtuelle au service de la conception des ouvrages d’art

Chez Matière^®, la réalité virtuelle fait partie intégrante du processus de construction des ouvrages d’art, du bureau de l’architecte au chantier. En effet, au-delà de la simple visualisation 3D, l’outil permet de créer des environnements étonnamment convaincants et d’approcher de façon plus palpable les contraintes locales. Les reliefs, arbres, bâtiments existants, flux de personnes et de véhicules sont examinés avec précisions. Les choix stratégiques sont basés sur une appréciation du fonctionnement du projet en temps réel.

La réalité virtuelle se révèle être un excellent outil pour faciliter la compréhension d’un futur ouvrage. Les ingénieurs, architectes et divers corps de métiers peuvent « vivre » la conception dès les premières phases et apprécier le projet avec son rendu final. Naviguer à l’intérieur, considérer les encombrements, distinguer les matériaux, être capable d’apprécier les échelles au plus près du réel… permet aussi de déceler rapidement un défaut de conception. Ces situations inattendues étaient auparavant difficiles ou impossibles à recréer. 

Améliorer la perception d’un projet

Construire un ouvrage d’art est une tâche longue et coûteuse, et il est bon de considérer toutes les variables avant de poser la première pierre. Cette complexité a conduit l’entreprise Matière^® à s’équiper de logiciels de conception et de modélisation 3D et de gestion de données pour mener à bien ses projets. Cela permet ainsi de réagir rapidement aux demandes, avec à la clé une réduction des délais. 

La réalité virtuelle pour gagner en confort et en efficacité

Bien sûr, la rapidité et la facilité de la VR sont particulièrement appréciées. Chaque donnée spécifique de construction est modifiable à volonté, immédiatement intégrée avec une mise à jour automatique des vues. Le worflow mis en place permet de régénérer aujourd’hui 10 km de pont en 2 heures dans un environnement réel, avec un niveau de détails maximal. 

Avec la réalité virtuelle, la présentation d’un projet entièrement modélisé incorporant tous les critères esthétiques et techniques du cahier des charges est réalisée en seulement deux semaines !

Un outil d’aide à la décision

Autre atout et non des moindres : Les maquettes 3D sont un outil d’aide à la décision puisqu’elles permettent de comprendre, visiter et interagir avec un projet dans son contexte, avant et pendant construction. Le côté ludique de la visite immersive apporte une expérience inédite aux acteurs ce qui facilite leur adhésion !

Vous souhaitez plus de détails ? Téléchargez la fiche technique