7 exemples de jumeaux numériques

Publié le 24 Janvier 2023

Appelés également digital twin, les jumeaux numériques sont des modèles virtuels d'un système physique réel, comme un bâtiment ou une infrastructure, qui permettent de simuler et d'optimiser les performances de ce système avant sa construction ou sa mise en service.

Pour faire simple, c’est une sorte de réplique virtuelle d’un objet physique, d’un système ou d’un processus. Les jumeaux numériques permettent de combiner les données de différentes sources, telles que les capteurs, les modèles 3D, les plans et les données climatiques, pour créer une représentation virtuelle précise et à jour du système physique.

Dans le domaine du BTP, les jumeaux numériques peuvent être utilisés pour la planification, la conception, la construction, l'exploitation et la maintenance de bâtiments et d'infrastructures, ainsi que pour la prise de décisions en matière de gestion de projets et de sécurité.

Et justement, découvrez dans cet article quelques exemples de jumeaux numériques !

Modélisation 3D de bâtiments pour la planification de la construction

La modélisation 3D de bâtiments est un outil important pour la planification de la construction. Elle permet d’obtenir une maquette BIM qui peut accompagner le bâti pendant toute sa durée de vie, notamment sa conception, sa construction, son exploitation, sa maintenance et sa destruction. L’ensemble des données obtenues permet l’exploitation des infrastructures et la visualisation des aménagements futurs.

Le prototypage virtuel du bâti permet également aux architectes, ingénieurs et constructeurs de visualiser et de simuler les caractéristiques d'un bâtiment avant de commencer la construction réelle. La modélisation 3D peut également être utilisée pour créer des plans de construction précis, pour planifier les ressources et pour simuler les scénarios d'urgence. Les logiciels de modélisation 3D les plus couramment utilisés pour la planification de la construction incluent Autodesk Revit, SketchUp et AutoCAD.

S3D Engineering est en mesure de réaliser le jumeau numérique BIM d’un bâtiment. En vous appuyant sur le relevé 3D laser, vous obtiendrez une maquette numérique fidèle !

Simulation de la performance énergétique pour l'optimisation des coûts

La simulation de la performance énergétique est un outil important pour l'optimisation des coûts dans la construction. Il permet aux architectes, ingénieurs et propriétaires de bâtiments de prévoir les consommations d'énergie d'un bâtiment et de simuler les différents scénarios d'éclairage, de chauffage et de climatisation pour optimiser les coûts d'exploitation.

Cela peut également aider à identifier les opportunités d'amélioration de l'efficacité énergétique et à planifier les rénovations pour réduire les coûts. Les logiciels de simulation de la performance énergétique les plus couramment utilisés incluent EnergyPlus, eQuest et IESVE.

On parle alors de jumeaux de processus afin d’obtenir un ou plusieurs schémas de synchronisation précis qui vont influencer l’efficacité énergétique globale. Grâce aux maquettes BIM, vous pouvez facilement orienter votre prise de décision et faire des simulations numériques de la consommation énergétique du bâtiment.

Utilisation de drones pour la cartographie topographique des sites de construction

L'utilisation de drones pour la cartographie topographique des sites de construction est de plus en plus courante. Les drones équipés de capteurs de haute précision, tels que les caméras à haute résolution et les lidars, peuvent capturer des images et des données topographiques précises du site de construction.

En effet, les données obtenues des drones doivent être traitées dans un logiciel d’édition de nuage de points. C’est un fichier qui comporte une série de points avec des informations comme la position (X, Y, Z), la couleur, etc. À partir du nuage de points, il est possible de créer des modèles BIM du bâtiment existant. Techniquement parlant, ce processus s’appelle « Scan to BIM ».

Cela permet aux architectes, ingénieurs et constructeurs de créer des modèles 3D précis et à jour du site, ce qui facilite la planification des travaux et la prévention des erreurs coûteuses. Les drones peuvent également être utilisés pour surveiller les progrès des travaux, identifier les problèmes potentiels et s'assurer que les normes de sécurité sont respectées.

Analyse des données de capteurs pour la surveillance de la sécurité et de la qualité de la construction

L'analyse des données de capteurs est un outil important pour la surveillance de la sécurité et de la qualité de la construction. Les capteurs installés sur les sites de construction peuvent collecter des données en temps réel sur des facteurs tels que la température, l'humidité, les vibrations, les mouvements de terrain et les niveaux de bruit. Ces données peuvent ensuite être analysées pour identifier les problèmes potentiels et prendre des mesures pour améliorer la sécurité et la qualité des travaux.

Par exemple, les capteurs de vibrations peuvent être utilisés pour détecter les dommages potentiels causés par des excavations ou des travaux de fondation proches, et les capteurs de température peuvent être utilisés pour surveiller les conditions de séchage des matériaux de construction. Les logiciels d'analyse de données couramment utilisés incluent Tableau, Power BI et Excel.

Utilisation de la réalité virtuelle pour la planification et la présentation de projets de construction

L'utilisation de la réalité virtuelle (VR) pour la planification et la présentation de projets de construction est de plus en plus courante. La VR permet aux architectes, ingénieurs et propriétaires de bâtiments de présenter la réalité, de visualiser les plans de construction en 3D, de simuler les scénarios d'utilisation et d'interagir avec les modèles virtuels. Cela peut aider à identifier les problèmes potentiels, à améliorer les designs et à communiquer les idées aux clients et aux investisseurs.

La VR peut également être utilisée pour la présentation de projets aux clients et aux investisseurs, en leur permettant de se promener dans les bâtiments virtuels et de visualiser les détails des designs avant la construction réelle. On peut même parler de réalité augmentée pour fournir une belle expérience client.

Cela peut aider à obtenir un meilleur engagement et une meilleure compréhension des projets, ainsi qu'à réduire les risques de malentendus et de changements de dernière minute. Les logiciels de VR couramment utilisés pour la planification et la présentation de projets incluent SketchUp, Autodesk Revit, et Unity3D.

Utilisation de la robotique pour automatiser certains processus de construction

L'utilisation de la robotique pour l’automatisation de certains processus de construction est un domaine en croissance. Les robots peuvent être utilisés pour effectuer des tâches répétitives et dangereuses, telles que la manipulation de matériaux lourds ou l'application de revêtements. Cela permet d'améliorer l'efficacité et la qualité des travaux, tout en réduisant les risques pour les travailleurs.

Les robots de construction peuvent également être utilisés pour la construction de structures en 3D, comme les bâtiments en acier et les maisons préfabriquées. Les robots peuvent être programmés pour couper, souder et assembler des pièces de construction, ce qui permet de réduire les erreurs et d'accélérer les délais de construction. Les robots peuvent également être utilisés pour la construction de routes, les travaux de terrassement et les travaux d'excavation. Les logiciels de robotique couramment utilisés dans la construction incluent KUKA, ABB et FANUC.

Utilisation de l'intelligence artificielle pour l'analyse des données et la prise de décisions en matière de construction

L'utilisation de l'intelligence artificielle (IA) pour l'analyse des données et la prise de décisions en matière de construction est un domaine en croissance. Les techniques d'IA peuvent être utilisées pour automatiser les processus de planification et de construction, pour améliorer la qualité et l'efficacité des travaux, et pour prendre des décisions plus informées.

Les systèmes d'IA peuvent être utilisés pour l'analyse de données de capteurs et de modélisation pour optimiser les paramètres de construction, pour la planification des ressources et pour la détection de problèmes potentiels. L'IA peut également être utilisée pour créer des modèles prédictifs pour prévoir la durabilité et la performance des bâtiments, pour détecter les anomalies dans les données de construction et pour optimiser les processus de maintenance. Les logiciels d'IA couramment utilisés dans la construction incluent IBM Watson, Microsoft Azure et Google Cloud AI.

Bien évidemment, nous nous sommes concentrés sur l’application des jumeaux numériques dans le secteur du bâtiment et travaux publics. Cependant, sachez que les jumeaux numériques peuvent être appliqués dans d’autre secteur d’activité comme la santé, la cybersécurité, le Big Data, le marketing digital, l’industrie automobile et bien d’autres encore.

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