Dans le cadre de la réalisation de l’extension de la ligne B du métro de Lyon, EGIS accompagne le SYTRAL en partenariat avec Systra, AZC et l’Atelier Schall. Le projet consiste à :
- prolonger de 2,5 km la ligne actuelle de métro
- créer deux nouvelles stations jusqu’aux Hôpitaux Sud
- ajouter un puits de secours/ventilation
- créer un parking relais de 900 places
- construire des voies de remisage
- installer une machine à laver pour les rames.
Catenda Hub, la plateforme de collaboration Environnement Commun de Données, a été utilisée pour coordonner le projet.
La démarche BIM d’Egis
Egis assure ainsi la mission de « BIM management » (Building Information Modeling) pour le SYTRAL et entraîne, depuis 2018, l’ensemble des Entreprises Travaux dans cette nouvelle démarche. Cette dernière implique la mise en œuvre de Catenda Hub.
Catenda Hub a été mis en place dès le début de la phase Travaux, dans l’objectif que chaque acteur du projet puisse très concrètement visualiser par lui-même les maquettes du projet, y contribuer avec ses propres éléments, et dialoguer autour d’elles, grâce au cloud. L’organisation et la structuration des informations ont permis à l’ensemble des participants de se repérer facilement parmi les quelque 250 modèles qui composent la maquette numérique de l’extension du métro. Catenda Hub permet aux membres du projet de communiquer via les schémas d’échanges ouverts, c’est-à-dire IFC (Industry Foundation Classes) et BCF (BIM Collaboration Format) exclusivement. Ces formats de données servent de langage commun et permettent à tous les intervenants de dialoguer autour d’un vocabulaire commun clair.
Retour d’expérience de la phase Synthèse
La synthèse est traditionnellement l’affaire d’une cellule spécialisée, qui a la charge d’identifier les conflits entre lots et proposer des traitements à la maîtrise d’œuvre et aux entreprises. Par rapport à la CAO classique, le BIM consiste à construire virtuellement les ouvrages et permet d’identifier, avec la 3D, des problématiques de conception difficilement détectable en 2D.
Le BIM apporte par ailleurs son lot d’outils d’analyse de maquettes et de clash detection (détection de conflits). Sur le projet métro B, c’est le logiciel Solibri Model Checker qui a été utilisé. Nativement compatible avec l’IFC, il a nécessité un apprentissage du côté des équipes de Synthèse.
« Quand on est familier avec la détection de conflits, la prise en main de Solibri ne pose pas de problème particulier. Le fait que ce logiciel traite nativement les IFC m’a aidé à aller encore plus loin dans ma compréhension de la structure des IFC… et à proposer un «langage commun» à l’ensemble des représentants d’Entreprises associés au processus de Synthèse. Un petit investissement qui en vaut la peine ! »
Eric PERRAS, Intégrateur/coordinateur BIM chez Egis
Pour éviter que la maquette numérique reste la « chasse gardée » de la cellule synthèse, Egis a décidé d’exploiter Catenda Hub, l’environnement commun des données ouvert, pour exposer, les maquettes numériques auprès des acteurs du projet.
Catenda Hub était le point de centralisation des échanges techniques et l’outil de gestion / suivi des demandes d’adaptations. En effet, cet environnement commun des données ouvert dispose d’un module de gestion sujets intégré à la maquette. Cela permet d’ apposer des annotations géolocalisées et d’enregistrer, pour chacune d’entre elles, un fil de commentaires, des clichés/ schémas, le nom des personnes ou entreprises en action, etc.
Catenda Hub a rapidement été adoptée par les équipes de synthèse, comme celles des responsables de marchés ou d’entreprises. 2’500 sujets ont ainsi été ouverts et sont suivis depuis le début du projet, dont un certain nombre pour prendre en compte des adaptations suites au relevés « Tel Que Construit » ou « As Built » du Génie Civil (voir plus bas).
« C’est sur la plateforme BIM Catenda Hub que l’Entreprise de travaux et moi, dialoguons, mettons aux point et gérons, depuis 2 ans, toutes les adaptations de chantier liées aux travaux dont je suis le garant. La 3D a un effet réellement vertueux sur le projet, tout le monde se projetant plus facilement dans la réalité du chantier et cherchant plus spontanément des solutions. J’ai apprécié que certaines phases provisoires particulièrement complexes, telle que la traversée du tunnelier en station, aient été modélisées dans la maquette : cela nous a permis de nous assurer de la compatibilité de l’avancement de la Station avec les structures provisoires permettant le ripage du tunnelier. De façon générale, pouvoir naviguer en autonomie dans la maquette numérique constamment à jour, y retrouver facilement les différents points ouverts techniques et les décisions prises, bien tracées de façon transparente dans la plateforme, nous a fait gagner en qualité de relation Entreprise/Maître d’œuvre. Bref : Catenda Hub et la 3D sont devenues progressivement la nouvelle « normalité » dans la gestion quotidienne du chantier ! »
Mathieu RIVOALLAN, Responsable de marché Génie civil chez Egis
Utiliser Catenda Hub présente de nombreux bénéfices : facilité d’accès (pas de logiciel à installer), traçabilité, pilotage plus rigoureux (grâce aux tris, aux assignations d’action, aux jalons) et un bon niveau de confiance des éléments trouvés dans la maquette.
« Catenda Hub nous a permis de mettre au point rapidement un workflow de pilotage des sujets et démarrer ainsi l’animation de la Synthèse. Grâce à sa souplesse, nous avons pu adapter l’organisation au fur et à mesure de l’arrivée des nouveaux acteurs et des nouveaux besoins. Dialoguer directement dans l’environnement commun de données ouvert, autour des maquettes, nous a épargné la rédaction de comptes rendus dans lesquels la retranscription des échanges est souvent sujette à malentendu… et considérablement fluidifié les échanges techniques autour des adaptations à mener ! »
Rémi BATISSON, BIM Manager chez Egis
Cette démarche n’aurait toutefois pas été possible sans la mise en place d’un certain nombre de principes de fonctionnement au sein de l’équipe :
- La tenue de réunions de synthèse hebdomadaire, avec l’utilisation exclusive de la plateforme et des « sujets » pour le reporting des décisions prises;
- Une fréquence de mises à jour par les entreprises Travaux de leurs maquettes – jusqu’à une fois par semaine en « période de pointe »;
- La possibilité pour chacun d’ouvrir des sujets, qu’il s’agisse de besoin d’adaptation (par exemple : « modification d’une réservation », d’une demande de précision ou d’une alerte, dans le respect de la charte d’utilisation;
- La mise au point de circuits de validation, simples mais robustes, s’appuyant sur l’utilisation des « statuts » des sujets (ouvert, pour action, en cours, clos…) et des « parties assignataires ». Grâce à ces métadonnées, il a été plus facile de bien faire savoir où en était chaque « sujet » et bien délimiter les responsabilités entre Maîtrise d’œuvre (cellule Synthèse, responsables de marché) et responsables côté Entreprises.
Une intégration continue du « tel que construit »
Une autre spécificité de la démarche BIM menée sur l’extension du métro B de Lyon : avoir réussi à faire intégrer, au fil de l’eau, les modèles numériques dits « tels que construits » dans la maquette numérique pendant toute la durée de la phase de construction.
En effet, à l’issue de chaque opération élémentaire de construction, une attention particulière a été accordée au fait que la maquette numérique du projet soit actualisée et reflète ainsi directement (ou presque) le projet réellement construit. Ces informations de niveau « tel que construit » (As Built), ainsi intégrées aux échanges des réunions de Synthèse, ont permis d’ajuster les études d’exécution avec les acteurs de la construction concernés, au plus tôt.
Les bénéfices constatés de cette maquette numérique « live »?
Tout d’abord, moins de déconvenues sur le terrain pendant la phase de construction… et moins d’adaptations de dernière minute sur site (élargissement d’une réservation, adaptation d’une cunette, etc.), comme cela peut être le cas avec un processus de synthèse classique.
L’autre avantage de cette méthode est de préparer à moindre coût, et avec un meilleur niveau de fiabilité, le DOE numérique (DOE : Dossier des Ouvrages Exécutés), et également de livrer ainsi une première version de « jumeau numérique » (voir plus bas) satisfaisant les besoins des exploitants et mainteneurs dès la mise en service.
En effet, l’actualisation au fil de l’eau de la maquette numérique concourt à ce qu’elle soit plus fiable et conforme à la réalité. En effet, elle permet un contrôle qualité continu des maquettes numériques, qui entraîne les acteurs de la construction à s’améliorer en continu dans la génération des maquettes numériques. D’autre part, comme la maquette numérique du projet est utilisée par l’ensemble des acteurs de l’équipe, ces derniers sont en premier poste pour identifier les anomalies dans les maquettes et remonter des propositions des corrections.
Enfin, la démarche d’actualisation continue de la maquette épargne à la Maîtrise d’ouvrage un travail frustratoire et possiblement coûteux d’analyse et d’audit de la maquette numérique rendue disponible en fin de projet BIM… au moment même où les équipes commencent à être démobilisées et qu’il est difficile de consolider les informations.
Autres usages induits par la démarche BIM
En adoptant une démarche collaborative, les acteurs du projet ont progressivement développé d’autres utilisations des maquettes pour leurs métiers (« usages BIM », dans le vocabulaire des BIM Managers). Citons par exemple :
- La simulation des zones de couvertures des caméras de vidéo-protection : la modélisation de cônes de visibilités des caméras et la possibilité de prévisualiser, dans les maquettes 3D, les champs de vision offerts par chaque caméra ont épargné de fastidieuses campagnes de tests et ont limité les réglages de dernière minute voire les relocations de caméras.
- La matérialisation, dans les maquettes numériques, des rames arrêtées en station. Ces dernières, souvent absentes dans les maquettes numériques « techniques » de stations ou de gares, ont permis aux spécialistes en Pilotage Automatique de se projeter dans le contexte complet des stations. Ils ont pu contrôler le positionnement des points d’arrêt des rames et de proposer des recalages avant la phase d’installation qu’il aurait été délicat de voir sur un simple schéma en deux dimensions.
- L’aide à la réalisation du Visa des plans d’exécution par les équipes de maîtrise d’œuvre. Les marchés Travaux imposent la production des plans d’exécution depuis les maquettes numériques, avec mise à jour de façon cadencée sur Catenda Hub. Cela a permis d’utiliser les maquettes à jour lors du contrôle des plans 2D et ainsi faciliter et fiabiliser notre visa, notamment concernant le contrôle de la bonne prise en compte des différentes réservations demandées par les lots tiers via la plateforme BIM.
- L’identification et la qualification des zones de perçage dans les voussoirs de tunnels. La modélisation des voussoirs par les Entreprises de Génie civil ont permis de communiquer plus clairement les contraintes relatives aux possibilités de perçage et de mettre au point plus rapidement les interfaces entre les installateurs d’équipements en tunnels et le génie-civiliste, responsable du creusement du tunnel au tunnelier.
- Enfin, la vérification de la faisabilité d’accès par les services de secours à certains équipements sensibles (prises pompiers), ainsi que des conditions d’acheminement équipements volumineux pour leur installation ou leur remplacement. La matérialisation de volumes « vides » dans les maquettes numériques a contribué à ce que les acteurs de la construction gardent à l’esprit et « visualisent à l’écran » l’existence de ces contraintes, pendant tout le processus de construction. Ces exigences ainsi cristallisées dans les maquettes permettent ainsi de limiter les risques de pertes d’informations, à l’occasion du départ d’un spécialiste, ce qui n’est pas rare sur un projet d’une telle ampleur !
Vers le jumeau numérique !
Grâce à l’organisation mise en œuvre pendant la phase de construction, la maquette numérique pourrait être ce reflet « haute-fidélité » du terrain. Cette représentation virtuelle, appelée « jumeau numérique » est faite d’objets modélisés en 3D et informés. Elle devrait bénéficier aux gestionnaires de patrimoine et aux mainteneurs d’infrastructures publiques.
Bien que numérique, ce jumeau est un nouvel actif à part entière. Ainsi, de manière à ce qu’il demeure exploitable et qu’il livre durablement toute sa valeur aux exploitants/ mainteneurs, aux gestionnaires de patrimoine mais aussi aux responsables des projets de construction de demain (extensions, modernisations,…), il faudra l’actualiser et le gérer pendant toute sa durée de vie.
« De la même façon qu’on a besoin d’équipes de BIM Management pour accompagner la mise en place et orchestrer la construction des maquettes BIM en phase de construction, il faudra des équipes dédiées au Twin Management (gestion de jumeaux) pour veiller au maintien des jumeaux numériques en phase exploitation/maintenance. Et ce n’est pas qu’une affaire de technologie, de capteurs ou d’informaticiens… Il faudra au contraire mobiliser des profils d’hommes ou de femmes à la croisée des chemins entre l’ingénierie de la construction / exploitation / maintenance et BIM/data management. »
Nicolas FERRARA, Responsable Jumeau Numérique pour l’activité Rail d’Egis