Comment Bouygues Construction stimule l'innovation dans les bâtiments durables grâce à des jumeaux numériques

L'industrie de la construction gère des projets très complexes qui impliquent d'énormes modèles 3D, de grands volumes de données et diverses sources de données, des modèles de CAO de lignes de fabrication aux modèles BIM de bâtiments. Ces modèles proviennent souvent de différents outils logiciels, ce qui fait de l'interopérabilité un véritable défi. Les flux de travail numériques sont traditionnellement séquentiels et fragmentés, ce qui limite la collaboration et ralentit le processus de révision de conception. L'expansion continue de plusieurs outils logiciels avec des flux de travail linéaires et fragmentés est devenue un obstacle important, entravant la collaboration et ralentissant les examens de conception. Les tâches laborieuses de conversion, d'ajustement et d'organisation des données peuvent alourdir les équipes au point qu'elles doivent réduire les fréquences de mise à jour, ce qui augmente considérablement le risque d'erreurs de conception et de défaillances de coordination dans des projets complexes.

La sécurité de chaque personne travaillant sur les chantiers de Bouygues Construction est une priorité absolue. La mission de l'entreprise est de prévenir les risques majeurs en identifiant les problèmes potentiels le plus tôt possible pendant la durée du projet. Bouygues Construction s'engage à garantir des environnements de travail sécuritaires qui respectent les droits humains et les normes éthiques. Les chantiers de construction sont des environnements dynamiques et les outils numériques doivent s'adapter aux conditions réelles en fournissant des simulations plus précises pour prendre en charge une meilleure prise de décision.

Pour surmonter ces défis, Bouygues Construction a créé des applications de jumeaux numériques personnalisées sur la plateforme NVIDIA Omniverse, en tirant parti du cadre de travail OpenUSD pour unifier plusieurs sources de données 3D complexes dans un seul environnement collaboratif. Grâce à des outils propriétaires développés sur Omniverse, Bouygues Construction peut désormais disposer de jumeaux numériques de ses chantiers basés sur la physique, où tous les participants peuvent visualiser, simuler, prédire et interagir avec de grands jeux de données multidisciplinaires en temps réel.

Universal Scene Description (OpenUSD), un écosystème extensible pour décrire, composer, simuler et collaborer au sein d'un monde 3D, s'est avéré particulièrement utile pour permettre des flux de travail collaboratifs en temps réel plus fluides. En fusionnant diverses sources de données et d'applications 3D complexes dans un environnement OpenUSD unifié à l'aide d'Omniverse, Bouygues Construction a développé des solutions intégrées capables d'interagir avec de vastes jeux de données multidisciplinaires en temps réel, notamment des bâtiments modélisés dans Revit, des équipements conçus dans SolidWorks et des terrains importés à partir de Cesium.

La flexibilité pour développer des outils et des flux de travail sur mesure au sein de la plateforme Omniverse, prise en charge par le cadre de travail de la boîte à outils de développement logicielle Omniverse, a également été un avantage principal. Grâce à l'architecture ouverte et modulaire d'Omniverse, les équipes de développement de Bouygues Construction ont pu créer des applications personnalisées adaptées à des besoins spécifiques. Diverses données 3D peuvent être intégrées et simulées dans des environnements virtuels photoréalistes à l'aide de la boîte à outils logicielle Omniverse, ainsi que du rendu basé sur RTX™. Les équipes de recherche et de développement et d'innovation de Bouygues Construction ont utilisé la boîte à outils logicielle Omniverse pour développer et prototyper des expériences immersives et pour simuler des opérations de chantier dans des environnements 3D physiquement précis. Ces outils de simulation basés sur Omniverse révolutionnent la façon dont les équipes de construction de Bouygues planifient et exécutent. En validant virtuellement les dimensions de dégagement, les équipes peuvent se préparer en toute confiance à de futures interventions et sélectionner l'équipement idéal pour n'importe quelle tâche. Grâce à NVIDIA Omniverse et à PhysX® Engine, les outils de simulation de Bouygues fournissent des simulations physiques ultra-réalistes et une modélisation de précision pour des outils à petite échelle et des machines à haute performance. Le résultat est une prise de décision plus rapide et moins de surprises sur site, ainsi que des solutions optimisées permettant d'atteindre de nouveaux niveaux d'efficacité et de sécurité pour chaque projet.

Bouygues Construction utilise également NVIDIA Isaac Sim (basé sur Omniverse) pour générer des données d'entraînement 3D réalistes pour des modèles de vision par ordinateur basés sur l'IA, en particulier pour des scénarios rares ou dangereux qui se produisent rarement dans la vie réelle. Bouygues Construction a intégré des données réelles de chantier de construction dans des simulations d'analyse de sécurité basées sur l'IA pour produire des données synthétiques photoréalistes, générées grâce au ray tracing Omniverse en temps réel et alimenté par des GPU NVIDIA RTX PRO. Cette méthode améliore l'IA et la formation de la main-d'œuvre en fournissant des exemples difficiles à capturer grâce à la collecte de données standard sur les chantiers de construction.

En outre, Bouygues Construction a développé un outil basé sur l'IA pour générer des actifs 3D OpenUSD de haute précision à partir d'images 2D. Les scènes qui en résultent offrent une fidélité visuelle époustouflante, grâce au ray tracing en temps réel dans Omniverse.

Bouygues Construction s'est efforcé d'offrir à ses clients la simulation de construction la plus immersive et réaliste possible, pour rendre la construction plus sécuritaire, plus durable et moins gourmande en ressources. L'entreprise utilise désormais Omniverse pour soutenir la production d'énergie à faible émission de carbone et le our le développement des infrastructures de transport public, et elle prévoit de concevoir tous ses futurs bâtiments et rénovations en mettant l'accent sur la durabilité environnementale, créant ainsi des structures pérennes.

Grâce à l'ensemble complet de plateformes de NVIDIA, Bouygues Construction offre désormais à ses clients des aperçus immersifs et attrayants des phases de construction basés sur la physique, tout en aidant à identifier les risques de sécurité grâce à des simulations visuelles et des analyses optimisées par l'IA. L'entreprise fournit notamment à ses clients un jumeau numérique de leur bâtiment ou de leur infrastructure dans OpenUSD, fournissant les « fondations » essentielles pour de futurs cas d'utilisation d'opérations.

En tant que l'une des premières entreprises de construction au monde à adopter pleinement NVIDIA Omniverse, Bouygues Construction est à la fine pointe de la transformation numérique du secteur. L'utilisation d'Omniverse par l'entreprise met en évidence la façon dont les fonctionnalités de la plateforme, notamment la simulation en temps réel, les données synthétiques et les environnements virtuels immersifs, peuvent relever des défis de construction de longue date, de la réduction des risques à la promotion de la collaboration interdisciplinaire, ce qui multiplie par cinq la vitesse d'intégration des données.

Les résultats sont évidents dans les bâtiments, l'infrastructure, les lignes de production et l'équipement, chaque élément faisant partie d'une construction unifiée de jumeaux numériques. Combiné, cet environnement numérique guide les décisions de conception et améliore la prévention des risques, grâce à des simulations dynamiques telles que le levage de charges lourdes ou la planification des itinéraires des véhicules.

Pour accélérer la transformation numérique de la construction, Bouygues Construction prévoit ouvrir un nouveau pôle d'innovation appelé Scale One. Scale One, un projet cofinancé par le gouvernement français et l'Île-de-France dans le cadre de France 2030, va exploiter les simulations NVIDIA Omniverse et servir de terrain de test à grande échelle pour l'innovation en matière de construction. L'installation comprend des zones de test, une équipe de construction et des zones de stockage conçues pour reproduire un site de construction réel, ce qui permet aux innovateurs de tester de nouveaux matériaux, systèmes, équipements ou processus.