Bouygues Construction guida l'innovazione nell'edilizia sostenibile con i digital twin

Nel settore dell'edilizia, i progetti sono spesso altamente complessi e prevedono modelli 3D enormi oltre a grandi volumi nonché fonti diverse di dati, dai modelli CAD delle linee di produzione ai modelli BIM di edifici. Tali modelli spesso provengono da diversi strumenti software, il che rende l'interoperabilità una vera sfida. I flussi di lavoro digitali sono tradizionalmente sequenziali e frammentati, il che limita la collaborazione e rallenta il processo di revisione dei progetti. La continua espansione di più strumenti software con flussi di lavoro lineari e frammentati è diventata una barriera significativa, che ostacola la collaborazione e rallenta le revisioni dei design. Le laboriose attività di conversione, regolazione e organizzazione dei dati possono gravare sui team al punto da costringerli a ridurre la frequenza degli aggiornamenti, aumentando significativamente il rischio di commettere errori di progettazione e di coordinamento nei progetti complessi.

Per Bouygues Construction, dare priorità alla sicurezza di ogni persona che lavora nei cantieri è fondamentale. La missione dell'azienda è prevenire i rischi maggiori identificando i potenziali problemi il più presto possibile nelle timeline dei progetti. Bouygues Construction si impegna a garantire ambienti di lavoro sicuri che rispettano i diritti umani e gli standard etici. Essendo i cantieri ambienti dinamici, gli strumenti digitali devono adattarsi alle condizioni del mondo reale, fornendo simulazioni più accurate per supportare un migliore processo decisionale.

Per superare queste sfide, Bouygues Construction ha creato applicazioni per digital twin personalizzate sulla piattaforma NVIDIA Omniverse, sfruttando il framework OpenUSD per unificare più fonti di dati 3D complesse in un singolo ambiente collaborativo. Con strumenti proprietari sviluppati su Omniverse, Bouygues Construction ha ora a disposizione digital twin basati sulla fisica dei propri cantieri, dove tutti i partecipanti possono visualizzare, simulare, prevedere e interagire con set di dati di grandi dimensioni e multidisciplinari in tempo reale. 

Universal Scene Description (OpenUSD), un ecosistema estensibile per descrivere, comporre, simulare e collaborare all'interno di un mondo 3D, si è dimostrato particolarmente prezioso per consentire flussi di lavoro collaborativi in tempo reale più fluidi. Fondendo varie fonti di dati e applicazioni 3D complesse in un ambiente OpenUSD unificato utilizzando Omniverse, Bouygues Construction ha sviluppato soluzioni integrate in grado di interagire con set di dati multidisciplinari estesi in tempo reale, tra cui edifici ed apparecchiature progettati in Revit e SolidWorks e terreni importati da Cesium.

Anche la flessibilità per sviluppare strumenti e flussi di lavoro su misura all'interno della piattaforma Omniverse, supportata dal framework Omniverse SDK, è stato un vantaggio fondamentale. Grazie all'architettura aperta e modulare di Omniverse, i team di sviluppo di Bouygues Construction sono stati in grado di creare applicazioni personalizzate su misura per le specifiche esigenze. I diversi dati 3D possono essere integrati e simulati in ambienti virtuali fotorealistici utilizzando Omniverse Kit SDK insieme al rendering basato su RTX™. I team di ricerca e sviluppo e innovazione di Bouygues Construction hanno utilizzato Omniverse Kit per sviluppare e prototipare esperienze immersive e simulare operazioni in cantiere in ambienti 3D fisicamente accurati. Questi strumenti di simulazione basati su Omniverse stanno rivoluzionando il modo in cui i team di costruzione di Bouygues pianificano e realizzano i progetti. Convalidando virtualmente le dimensioni di gioco, i team possono prepararsi con sicurezza per interventi futuri e scegliere l'apparecchiatura ideale per qualsiasi attività. Con NVIDIA Omniverse e PhysX® Engine, gli strumenti di simulazione di Bouygues sono in grado di offrire una fisica iperrealistica e una modellazione di precisione sia per strumenti di piccola scala che per macchinari pesanti. Il risultato è un processo decisionale più rapido, meno sorprese in loco e soluzioni ottimizzate che consentono nuovi livelli di efficienza e sicurezza in ogni progetto.

Bouygues Construction utilizza inoltre NVIDIA Isaac Sim (su Omniverse) per generare dati di addestramento 3D realistici per modelli di visione artificiale basati IA, in particolare per scenari rari o pericolosi che si verificano di rado nella vita reale. Bouygues Construction ha incorporato i dati di cantieri reali nelle simulazioni di analisi della sicurezza basate sull'IA per produrre dati sintetici fotorealistici generati mediante ray-tracing Omniverse in tempo reale basato sulle GPU NVIDIA RTX PRO. Questo metodo migliora l'IA e la formazione della forza lavoro fornendo esempi difficili da acquisire attraverso la raccolta di dati standard dei cantieri.

Inoltre, Bouygues Construction ha sviluppato uno strumento basato sull'IA per generare risorse OpenUSD 3D ad alta precisione da immagini 2D. Le scene risultanti offrono una fedeltà visiva straordinaria basata sul ray-tracing in tempo reale in Omniverse.

Bouygues Construction si è impegnata a offrire ai propri clienti simulazioni edilizie più immersive e realistiche, per rendere gli edifici più sicuri, sostenibili e meno dispendiosi in termini di risorse. L'azienda ora utilizza Omniverse per supportare la produzione di energia a basse emissioni di carbonio e lo sviluppo di infrastrutture di trasporto pubblico e prevede di progettare tutti i prossimi edifici e le ristrutturazioni mettendo al primo posto la sostenibilità ambientale e creando strutture resistenti costruite per durare.

Con la piattaforma completa di NVIDIA, Bouygues Construction ora offre ai propri clienti anteprime immersive e coinvolgenti delle fasi di costruzione basate sulla fisica e aiuta a segnalare i rischi per la sicurezza attraverso simulazioni visive e analisi basate sull'IA. In particolare, l'azienda fornisce ai propri clienti un digital twin del loro edificio o della loro infrastruttura in OpenUSD, offrendo loro le “fondamenta” per i casi d'uso delle operazioni future.

Bouygues Construction, una delle prime aziende del settore edilizio a livello globale ad adottare completamente NVIDIA Omniverse, è leader nella trasformazione digitale del settore. L'uso di Omniverse mette in evidenza come le funzionalità della piattaforma, tra cui la simulazione in tempo reale, i dati sintetici e gli ambienti virtuali immersivi, possano aiutare ad affrontare le sfide di lunga data del settore edilizio, dalla riduzione dei rischi alla collaborazione interdisciplinare, con un miglioramento di 5 volte della velocità di integrazione dei dati.

I risultati sono evidenti negli edifici, nelle infrastrutture, nelle linee di produzione e nelle apparecchiature: ogni parte di una progettazione unificata di digital twin. Tale ambiente digitale combinato guida le decisioni di progettazione e migliora la prevenzione dei rischi attraverso simulazioni dinamiche come il sollevamento di carichi pesanti o la pianificazione dei percorsi dei veicoli.

Per accelerare la trasformazione digitale del settore edilizio, Bouygues Construction prevede di aprire il nuovo hub di innovazione Scale One. Scale One, un progetto cofinanziato dal governo francese e dalla regione Île-de-France nell'ambito di France 2030, sfrutterà le simulazioni NVIDIA Omniverse e fungerà da terreno di prova su larga scala per potenziare l'innovazione nell'edilizia. La struttura include zone di test, un team di costruzione e aree di stoccaggio progettate per replicare un cantiere di costruzione del mondo reale, consentendo agli innovatori di sperimentare nuovi materiali, sistemi, apparecchiature o processi.