Le chantier du futur sera plus sécurisé et plus rentable grâce à l'emploi de nouvelles technologies. Mais aujourd'hui les changements se produisent à un tel rythme qu'ils sèment la confusion. Les entrepreneurs doivent donc gérer les risques associés à ces technologies pour en tirer pleinement parti.
L'adoption des innovations technologiques dans le secteur de la construction ne se fait pas en un jour mais petit à petit et dans des domaines de compétences ciblées. Alors que l'utilité de ces innovations dans le monde réel devient de plus en plus évidente, que leurs coûts baissent, et qu'elles améliorent vraiment le résultat net, les entreprises de construction qui ne misent pas sur ces innovations risquent de devenir les orphelins du secteur.
Assurer correctement des projets de construction dans des conditions aussi erratiques revient à essayer d'atteindre une cible mouvante. Du fait des multiples changements qui se produisent, de nouveaux risques apparaissent rapidement, et dans des secteurs inhabituels. Seul un assureur chevronné est capable de les identifier et de les gérer.
Parce qu'il anticipe les changements du secteur, QBE est parfaitement en mesure d'assurer les clients contre ces risques complexes, même dans le cadre de projets de construction d'envergure. Dans cet article, notre équipe vous explique les conséquences des changements technologiques à chaque étape du cycle de construction.
Un début marqué par de nombreux défis
Les avis sur la modélisation des données du bâtiment (Building Information Modeling, ou BIM) divergent parmi les entrepreneurs, mais que cela plaise ou non ce système d'analyse est désormais incontournable. Le nombre de joint-ventures et de partenariats croît du fait de l'augmentation du coût des appels d'offres, et cela implique dès le début d'un projet de coordonner les équipes et la conception des brevets.
«Même si la modélisation BIM n'est pas parfaite, les entreprises reconnaissent que la visualisation et le partage d'informations via ce système jouent un rôle essentiel dans la réalisation des projets de toute taille, et en particulier au vu de la complexité des projets et de la gestion des chaînes d'approvisionnement », déclare Frédéric Gachignard, Directeur Construction QBE France.
« Cela signifie qu'à l'avenir, lorsque les programmes permettront également le stockage et le partage des fichiers communs et des bibliothèques, ces modèles commenceront à absorber d'autres éléments d'un projet. » ajoute Andy Kane, Directeur Construction QBE Europe.
De nouvelles possibilités pour le système BIM
L'ordonnancement et la commande des matériaux contrôlés par le système BIM se profilent à l'horizon. Les ingénieurs sur site pourront ajouter des remarques sur l'état de tâches dans un système qui commandera automatiquement de nouveaux matériaux pour la suite du chantier. Et bien entendu ces derniers seront livrés juste à temps par les fabricants. « Cela faciliterait grandement la tâche aux chefs de projet, en particulier dans le cas de chantiers urbains étroits présentant peu de place d'installation », explique Frédéric Gachignard.
Toutefois, cela multiplie les risques inhérents au système de collaboration BIM. Étant donné que chaque partie peut désormais saisir des données, cela crée un nouveau point d'entrée pour les criminels.
En prenant en compte le fait qu’un système informatique sur site peut se connecter à un BIM et commencer à contrôler physiquement les machines et les collaborateurs sur site, il est essentiel que les entreprises commencent dès maintenant à se protéger contre les risques cyber, plutôt que d'attendre un point de non-retour.
La préfabrication transforme la chaîne d'approvisionnement
Les avancées dans la fabrication hors chantier intéressent tout particulièrement les entrepreneurs et les entreprises de construction. Étant donnés le gaspillage colossal sur les chantiers et la probabilité que les matériaux et les équipements soient volés ou endommagés, la préfabrication dans un environnement industriel semble génératrice d'économies. D'ailleurs, McKinsey estime que les entreprises de construction peuvent s'attendre à multiplier leur productivité par cinq ou dix si elles adoptent un système de production de type industriel1.
Les fabricants, pour leur part, sont de plus en plus nombreux à rechercher des méthodes pour fournir des produits préfabriqués d'un niveau de complexité plus important, permettant leur assemblage rapide sur site et ce dès le départ.
L'intégration des installations électriques dans la fabrication hors chantier connaît un vif intérêt. Le câblage et le gainage à grande échelle font place au raccordement – nettement plus simple – de systèmes préinstallés quand une unité arrive sur le chantier.
Ce système apporte avec lui son lot de problèmes : des délais d'approvisionnement plus longs, de nouveaux coûts de transport, des contraintes d'espace, des problèmes d'accès au chantier et le besoin d'équipements spéciaux pour soulever les modules de plus en plus grands. Mais un changement plus profond est en marche, celui de la responsabilité.
La responsabilité bouleversée
« La responsabilité est en train de passer subtilement des entreprises de construction aux fabricants et aux entreprises de logistique », explique Tim Bluck , Souscripteur Multi-Risques Entreprises QBE Europe. « Si un entrepreneur commande une salle de bains préfabriquée par quelqu'un d'autre, il achète un produit, au même titre que des briques ou tout autre matériau de construction. Si ce produit ne fonctionne pas ou est défectueux, l'entrepreneur peut intenter une action en réparation des dommages causés en aval de la chaîne d'approvisionnement. C'est une situation qui était assez rare auparavant, mais qui est en passe de devenir monnaie courante. »
« Si par exemple vous préfabriquez des chambres pour un hôtel modulaire et qu'un incendie a lieu dans l'unité de production, votre projet s'arrête. Nos clients réfléchissent désormais bien plus au changement de leurs risques » poursuit Andy Kane.
« Le risque hors site a toujours existé dans les grands projets d'infrastructure du fait des matériaux spécifiques que les entreprises doivent faire venir de l'étranger », explique Andy Kane. « Mais, aujourd'hui, ce risque existe aussi pour les bâtiments standards. »
La préparation du chantier prend son envol
Les chantiers de construction sont des lieux caractérisés par le désordre. Jusqu'à présent, les robots ont eu des difficultés à gérer ce désordre, que ce soit pour reconnaître les objets ou se déplacer. Mais il y a dans l'industrie des pans d’activités de plus en plus vastes où les machines exécutent déjà des tâches.
Les drones sont de plus en plus fréquents sur les sites et représentent probablement l'avancée la plus évidente de la robotique de chantier. Le géant de la construction Komatsu utilise des quadricoptères semi-autonomes sur 10 000 chantiers au Japon2. Ils servent à la surveillance aérienne des sites et des stocks pour éviter le gaspillage des matériaux et garantir les délais. Ces machines peuvent générer des cartes avec une précision de l'ordre de cinq centimètres et analyser un chantier en quelques minutes, là où des scanners laser terrestres auraient besoin de plusieurs jours.
Une opportunité de marché
Selon un rapport récent du cabinet d'audit PwC, le marché mondial du drone professionnel s'élève à 127 milliards de dollars3. Sur ce chiffre, le développement des infrastructures représente un montant ahurissant de 45,2 milliards de dollars4 couvrant un éventail d'applications comme la surveillance des chantiers contre les risques criminels.
PwC cite le cas d'un investisseur qui a économisé environ 2,5 millions de dollars en réduisant le nombre de procès liés au règlement de sinistres grâce à la mise en évidence d'actes répréhensibles. Il faut également noter une nette amélioration de la sécurité sur site : le service Drone Powered Solutions de PwC a calculé que le nombre d'accidents mettant en danger la vie des personnes sur un chantier de construction moyen surveillé par des drones a diminué de 91 %.
La suite pour l'automatisation des chantiers
L’arrivée désormais inévitable des véhicules automatisés sur les chantiers aura un effet similaire sur le secteur de la construction. Des entreprises comme John Deere et Caterpillar tirent parti des progrès de l'automatisation des véhicules dans les secteurs du transport, de l'agriculture5 et de l'exploitation minière en utilisant des technologies comme la télémétrie, la cartographie et le traitement visuel, et en les associant aux matériaux de terrassement lourds destinés à la construction.
Ces différentes utilisations de technologies similaires se complètent et créent de nouveaux environnements. Des entreprises traditionnelles et des start-up comme Built Robotics6 utilisent la modélisation de terrain en trois dimensions avec leurs engins lourds qui leur permet ainsi de travailler de manière semi-indépendante7 sur les chantiers. Le géant Komatsu a déclaré qu'il commencera bientôt à exploiter les données générées par ses drones pour faciliter l'utilisation de véhicules de construction autonomes en cours de développement.
Les conséquences de l'exploitation de ces innovations seront probablement importantes. McKinsey estime que la productivité de l'industrie du bâtiment n'a pas changé depuis 1945. Pourtant, au cours de cette même période, l'agriculture, la fabrication et la vente au détail ont vu leur productivité augmenter de 1 500 %, en grande partie grâce à l'automatisation. Avec l'adoption de technologies comme les véhicules autonomes, l'industrie de la construction pourrait accroître sa productivité de 50 à 60 %8.
Nouvelles machines... et nouveaux risques
L'introduction de nouvelles machines crée de nouveaux dangers, et les drones en sont la parfaite illustration. Actuellement, la réglementation de la Civil Aviation Authority (CAA) divise les drones en trois catégories de poids différentes : 20 kg ou moins, 20 à 150 kg, et plus de 150 kg (aucun certificat ni permis émanant de la CAA n'est requis pour la première catégorie). Comme ces machines réalisent des tâches plus complexes, leur poids augmente et, avec lui, la possibilité de causer des dommages importants si elles ne fonctionnent pas correctement ou si elles sont mal employées.
Améliorer la sûreté des ouvriers
L'utilisation de vêtements de protection individuelle, d'accessoires connectés, de la communication en réseau et de la réalité augmentée (RA ou réalité mixte) présente un énorme potentiel pour améliorer la sécurité des chantiers et réduire les risques.
Tout a commencé à l'usine. Les lunettes à réalité augmentée Google Glass ont connu un échec désastreux auprès du grand public. Google a d'ailleurs arrêté de les commercialiser en 2015, seulement un an après leur lancement. Mais plusieurs petites entreprises avisées ont alors commencé à acheter les différentes composantes de la technologie pour les modifier et les déployer dans des environnements de production.
Le succès de ces utilisateurs de la première heure a conduit à une explosion des technologies similaires aux lunettes Google9. Parce qu'elles sont en fait très utiles. Si vous permettez au personnel des ateliers de consulter des instructions de montage et des diagrammes de workflow lorsqu'ils effectuent leurs tâches habituelles, les ouvriers et responsables d'usine qualifiés et spécialisés peuvent améliorer très rapidement la précision et l'efficacité de leur travail. Les ingénieurs de données des entreprises sont également capables d'extraire des informations intéressantes des systèmes et de les appliquer à de nouveaux workflows et outils de gestion.
L'industrie de la construction devrait en tenir compte. Les grandes entreprises déploient déjà les accessoires connectés à réalité augmentée sur les chantiers de tout le pays. Cette adoption s'étendra inévitablement aux petites entreprises à mesure que le coût de ces accessoires diminuera et que leur utilité augmentera – et à mesure que « l'effet réseau »10 se fera sentir.
« Fatigue Science », le pionnier des accessoires connectés basé à Vancouver, assiste les entreprises du bâtiment depuis plus de dix ans. Son produit « Readiband » collecte des données sur le sommeil et la fatigue de l'utilisateur en temps réel, les évalue à l'aide d'une application et aide ainsi les entreprises à éviter les blessures dues à la fatigue. Morgan Sindall utilise ces bracelets depuis plus d'un an pour contrer avec succès un problème qui, selon les estimations, serait à l'origine d'une perte annuelle de 207 204 jours de travail au Royaume-Uni, et qui coûterait à l'économie 40 milliards de livres16.
Participer au débat
Trimble11, le spécialiste américain du GPS, et Essert12, le fabricant allemand spécialisé dans la robotique intelligente, l'automatisation et la réalité augmentée, nous offrent deux exemples récents de transformation de rôles dans l'industrie de la construction.
Trimble a introduit une nouvelle adaptation de réalité augmentée pour les casques de sécurité. La solution de réalité mixte Trimble Connect for HoloLens associe les modèles numériques de différents entrepreneurs, comme les partenaires commerciaux chargés de la structure, de la mécanique et de l'électricité. Le système crée un alignement précis des données holographiques avec une échelle 1:1 sur le chantier, ce qui permet aux ouvriers de consulter, sur leur téléphone portable, des informations qui n'étaient auparavant disponibles que depuis un ordinateur portable, voire depuis un ordinateur fixe dans un bureau.
Essert présente un cas d'utilisation de sa réalité augmentée lors de la construction d'un tunnel : alors que des foreuses s'étaient éteintes, un employé de bureau du chantier a résolu le problème « sans connaissance approfondie du système ni documentation, mais uniquement avec une boîte à outils et un casque... équipé de lunettes intelligentes pour la réalité augmentée ».13
Le projet d'envergure du Crossrail, le nouveau réseau ferroviaire interurbain de Londres, a associé avec succès la réalité augmentée intégrée au système BIM et les capteurs à distance. Les chefs de chantier supervisés par le groupe de travail BIM dédié au projet de la station Custom House ont utilisé des tablettes avec un logiciel de réalité augmentée pour visualiser les plans 3D superposés au site réel grâce à des caméras.
Toutes ces données influent grandement sur le débat autour de l'emploi. Alors que des institutions comme le Forum Economique Mondial prévoient 500 000 pertes d'emplois dans l'industrie de la construction au cours des cinq prochaines années14, une grande partie de la main-d'œuvre de ce secteur pourrait au contraire simplement avoir besoin d'une formation courte pour occuper ensuite des postes plus généralistes. Les outils comme les accessoires connectés de réalité augmentée pourraient se greffer aux compétences existantes, ou les remplacer complètement, ce qui permettrait aux ouvriers de s'adapter plus facilement aux diverses tâches des différentes étapes du cycle de la construction. En revanche, d'autres emplois disparaîtront définitivement des chantiers de construction. Les tâches manuelles basiques et répétitives seront effectuées par des machines dans différents domaines.
Une reconversion inévitable
Que le véritable chiffre s'élève à 40 000, 300 000 ou 600 00015, un grand nombre d'ouvriers du bâtiment devront se reconvertir au cours des deux prochaines décennies. Les emplois coûteux et risqués disparaîtront les premiers à mesure que l'automatisation s'implantera, et les tâches répétitives seront également effectuées par des machines. En conséquence, de nouveaux emplois verront le jour : les nouvelles technologies créeront un besoin en ingénieurs en logiciels, spécialistes de la gestion de l'information, contrôleurs de machines et techniciens généralistes.
Les chantiers seront ainsi plus sûrs et plus rentables. QBE se tient aux côtés des entreprises de l’industrie de la construction pour les aider à gérer les nouveaux risques engendrés par tout ces changements.
[1] https://www.mckinsey.com/~/media/mckinsey/industries/capital%20projects%20and%20infrastructure/our%20insights/reinventing%20construction%20through%20a%20productivity%20revolution/mgi-reinventing-construction-a-route-to-higher-productivity-full-report.ashx
[2] http://www.thedrive.com/tech/19535/skycatch-is-modifying-1000-dji-drones-for-construction-surveying-purposes-in-japan
[3] PwC, Clarity from above: the commercial applications of drone technology, 2016 – https://www.pwc.pl/en/publikacje/2016/clarity-from-above.html
[4] PWC, Clarity from above: transport infrastructure, 2017 – https://www.pwc.pl/pl/pdf/clarity-from-above-transport-infrastructure-pwc-report.pdf
[5] https://www.bbc.co.uk/iplayer/episode/b09yryz1/click-old-macdonald-had-a-farm-aiaio
[6] http://www.builtrobotics.com
[7] https://www.autodesk.com/redshift/autonomous-vehicle-technology-in-construction
[8] https://www.mckinsey.com/~/media/mckinsey/industries/capital%20projects%20and%20infrastructure/our%20insights/reinventing%20construction%20through%20a%20productivity%20revolution/mgi-reinventing-construction-a-route-to-higher-productivity-full-report.ashx
[9] https://spectrum.ieee.org/consumer-electronics/audiovideo/google-glass-hololens-and-the-real-future-of-augmented-reality
[10] https://medium.com/evergreen-business-weekly/the-power-of-network-effects-why-they-make-such-valuable-companies-and-how-to-harness-them
[11] http://www.trimble.com
[12] https://www.essert.com
[13] https://www.essert.com/wp-content/uploads/2017/10/Anwenderbericht_VMT_EN.pdf
[14] http://reports.weforum.org/future-of-jobs-2016/
[15] https://www.macegroup.com/perspectives/171027-moving-to-industry-40
[16] https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/research_reports/RR1700/RR1791/RAND_RR1791.pdf
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