Cas Client

Bouygues ES : Transformer les dossiers des ouvrages exécutés grâce à la réalité augmentée.

Type d'entreprise

Entreprise générale

Secteur d'activité

Centre de données

Type de projet

Construction de centre de données

Résumé

Bouygues Énergies & Services (Equans) a été mandaté pour la réalisation des travaux de construction d’ un Data Center situé en région Île-de-France . Dans le cadre de ce projet, la maîtrise d’œuvre en charge des installations électriques a été missionnée pour les phases d’étude, de suivi de réalisation et de réception des ouvrages. L’objectif du maître d’ouvrage était de renforcer sa capacité de stockage numérique en développant une nouvelle infrastructure stratégique sur le territoire français.

Ce projet constitue une première collaboration entre ce client et Bouygues, ce qui en fait un projet important pour les deux parties. Pour Bouygues, il représente une occasion de démontrer ses compétences dans la construction de Data Centers et d’ouvrir la voie à de futures collaborations sur des projets similaires.

The challenge

Dans le cadre de ce projet de datacenter, Bouygues Énergies & Services était chargé de réaliser le Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE) pour les installations électriques. Le client imposait une précision de 2 cm maximum dans la maquette BIM, avec un délai serré. Cette exigence s’expliquait par la complexité du projet et la densité des équipements : en cas de maintenance, une localisation précise était indispensable pour éviter de perdre du temps à rechercher les installations.

Face à ces exigences, David Bremec, responsable du département EEL Bâtimentaire et Ferroviaire et le responsable innovation ont recherché une solution répondant à cinq besoins principaux :

• Identifier rapidement et avec précision les écarts entre la maquette BIM et la réalité directement sur le terrain.
• Documenter ces écarts sous forme d’issues structurées, accompagnées de photos et de cotations.
• Réaliser le DOE à partir d’une maquette BIM particulièrement complexe et volumineuse.
• Intervenir sur le chantier sans perturber l’activité des autres corps d’état.
• Mettre à jour la maquette afin qu’elle reflète fidèlement la réalité du terrain, dans le respect de la tolérance de 2 cm imposée par le client.

La solution et l'implémentation

Après avoir étudié les solutions disponibles sur le marché, Bouygues Énergies & Services a retenu la réalité augmentée pour répondre aux exigences du projet. Cette technologie permet de :

• superposer la maquette 3D au chantier afin d'identifier instantanément les écarts entre le modèle et la réalité ;
• réaliser l'ensemble des vérifications directement sur site ;
• Création d’issues et suivi en temps réel.
• visualiser de manière fluide des maquettes complexes en adaptant la profondeur d'affichage.

La réalité augmentée permet une identification rapide des écarts sur site, mais ne couvre pas à elle seule l’ensemble des besoins liés à la précision géométrique et à la mise à jour fiable de la maquette BIM.

En complément, le scan 3D a été retenu pour produire un nuage de points fidèle à l'existant et repositionner avec précision les éléments dans la maquette numérique.

Au départ, Bouygues avait fait le choix de ne déployer que le scan 3D. Cependant, en raison de la complexité de la maquette pour rendre la navigation complexe et chronophage, ainsi que de la quantité d'équipement, il a été très difficile d'identifier les issues. C’est pour cette raison qu’une solution palliative a été recherchée.

Comparaison des solutions

Scan 3D seulement

3D Scan and Augmented Reality

Étape 1

Scan 3D du Data Center pour générer une maquette en nuage de points.

Étape 2

Identification manuelle des écarts dans une maquette complexe et volumineuse.

Identification des écarts sur site à l'aide de la réalité augmentée.

Étape 3

Correction des clashes dans Revit.

Étape 4

Des temps importants de type MUDA (gaspillage de type attente, surtraitement et mouvements inutiles) sont induits, notamment lors de la recherche d’issues dans une maquette BIM complexe, volumineuse et peu fluide.

Réduction significative des action de non-valeur ajouté grâce à une visualisation fluide de la maquette, permettant une détection rapide et fiable des écarts. Aucun rework n’a été nécessaire, avec une forte implication des équipes de bureau d’études dans la production du DOE.

La démarche retenue combine deux approches complémentaires :

• la réalité augmentée pour identifier et documenter les écarts sur site ;
• le scan 3D pour mettre à jour avec précision la maquette numérique.

Plusieurs contraintes ont guidé le choix de la solution :

• être compatible avec les règles de sécurité du chantier ;
• fonctionner sans connexion Internet ;
• s'interfacer avec Autodesk Forma (anciennement Autodesk Construction Cloud - ACC) ;
• offrir une prise en main simple, avec un support utilisateur accessible.

À l'issue d'une nouvelle analyse du marché, complétée par des essais et des consultations, GAMMA AR a été identifiée comme la solution la plus adaptée aux exigences du projet, car :

• l'utilisation d'une tablette permet de conserver l'ensemble des équipements de protection individuelle ;
• la maquette peut être chargée directement sur l'appareil, rendant la solution utilisable hors ligne ;
• l'intégration avec Autodesk Forma permet de synchroniser les issues relevées sur le terrain ;
• un plugin dédié transfère automatiquement ces données dans Revit, centralisant les informations et supprimant les ressaisies manuelles.

Pour accompagner la prise en main, les équipes de GAMMA AR ont organisé une formation sur chantier réunissant les équipes études et travaux de Bouygues. Cette session a permis d'harmoniser les pratiques, de faciliter l'utilisation des outils et d'établir un lien direct entre les utilisateurs et GAMMA AR pour le suivi quotidien. Cette approche répondait aux attentes de Bouygues pour le déploiement de la réalité augmentée.

Exemples

Lors de la réalisation du Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE), les équipes ont identifié un certain nombre d’issues ayant nécessité des reprises ou des ajustements sur site. Les exemples présentés ci-après sont représentatifs de l’utilisation de GAMMA AR ainsi que du scan 3D dans le cadre du projet, et illustrent concrètement leur apport dans le processus de contrôle et de mise en conformité de la maquette BIM.

Exemple 1 : Vérification des chemins de câbles courant fort en toiture

Chemin de câble réalisé

Superposition réalité maquette

La maquette BIM prévoyait un décrochement altimétrique sur une portion du chemin de câbles. La vérification sur site a toutefois montré que l'arase inférieure du chemin de câbles restait constante sur toute sa longueur, sans aucun décrochement.

Dans une approche traditionnelle, cet écart aurait été identifié par comparaison entre la maquette BIM Revit et le scan 3D. Cette méthode est chronophage en raison du poids important de la maquette, entraînant des lenteurs dans Revit. Elle comporte également un risque d’omission, particulièrement critique dans le cas d’une maquette de Data Center, qui comprend un grand nombre d’équipements et de cheminements de câbles.

À l'aide de GAMMA AR et de la technologie de numérisation 3D, un relevé complet du bâtiment a d'abord été réalisé afin de capturer avec précision son état existant. La maquette BIM a ensuite été superposée à l'environnement réel en réalité augmentée, ce qui a permis d'identifier rapidement les écarts entre le modèle numérique et les conditions sur site. Une issue a alors été créée directement dans l'application, documentée avec les informations nécessaires et transmise à l'équipe concernée pour traitement. Enfin, le nuage de points issu du scan 3D a servi de référence pour déterminer avec précision la position correcte des éléments et mettre à jour la maquette en conséquence.

Exemple 2 : vérification des luminaires dans la zone administrative

Luminaire réalisé

Superposition réalité maquette

Dans la zone administrative, un écart a été constaté entre la position réelle des luminaires et celle représentée dans la maquette BIM. Cette différence provenait du faux plafond, dont la hauteur réelle différait de celle modélisée, entraînant un décalage dans l'implantation des luminaires.

Dans une approche traditionnelle, cet écart aurait pu être identifié par comparaison entre la maquette BIM Revit et la maquette en nuage de points issue du scan 3D. Cependant, l’utilisation du scan nécessite de définir une résolution d’acquisition, ce qui génère un coût et peut limiter le niveau de détail obtenu. À cette résolution, certains éléments tels que les luminaires peuvent ne pas être clairement identifiables dans le nuage de points. Le calepinage du faux plafond aurait également dû être contrôlé à partir de la maquette en nuage de points. Enfin, des relevés manuels auraient été nécessaires avant transmission des informations au lot concerné pour correction.

Avec GAMMA AR et le scan 3D, un scan du bâtiment a d'abord été réalisé. La superposition de la maquette sur le terrain a permis d'identifier rapidement les écarts liés aux luminaires et au faux plafond. Les informations ont ensuite été transmises au lot concerné pour correction, tandis que le scan 3D a permis de mettre à jour la maquette conformément à la réalité du terrain.

Ces deux cas illustrent concrètement l'apport de l'outil au quotidien : détecter un écart sur site, le documenter en quelques clics et le transmettre directement aux bonnes personnes pour qu'il soit traité sans perte de temps.

Les résultats

Au total, 608 issues ont été créés au cours du projet. La détection des écarts sur le terrain a mobilisé deux personnes à temps plein pendant quatre jours, complétées par une troisième personne présente durant les trois premiers jours. Cette phase représente 11 jours-personnes, soit environ 66 heures de travail effectif, correspondant à environ 8 à 9 jours-homme sur la base d’une journée de 7h30. Elle correspond à un cycle time moyen de 6 min 30 s par issue, ainsi qu’à une cadence d’environ 152 issues traitées par jour.

Les reprises dans la maquette BIM ont ensuite été réalisées sur une période d'environ trois semaines par un intervenant terrain à temps plein, un modeleur à mi-temps et un collaborateur de l'entreprise intervenu en renfort.

Sans l’utilisation de GAMMA AR dans le cadre du DOE de ce Data Center, les besoins en ressources auraient été plus élevés, notamment en modeleurs BIM, afin de respecter les délais. Cela aurait entraîné une augmentation des coûts ainsi qu’une mobilisation plus importante des équipes sur ce projet, au détriment d’autres opérations en cours.

À effectif constant, cette absence d’optimisation aurait également conduit à une augmentation du nombre de jours-homme nécessaires sur l’ensemble de la phase DOE, en raison de temps de traitement plus longs et d’un rework plus important.

Cette surcharge aurait pu générer des mises en attente ou des ralentissements sur d’autres projets, ainsi qu’un risque accru de non-détection de certaines non-conformités. Le coût global du projet (CBS) aurait ainsi été plus élevé que dans la configuration actuelle.

Le DOE a été livré dans son intégralité et validé sans observation. Le respect des 2 cm n'a pas pu être respecté, car il est impossible de certifier un écart inférieur à 5 cm.

Pour les modeleurs BIM, l'apport est concret : plutôt que de parcourir l'ensemble du modèle 3D pour localiser eux-mêmes les problèmes, ils recevaient directement dans Revit les issues documentées, localisées et cotées, ce qui leur a permis de traiter les corrections de manière ciblée et efficace. La maquette livrée reflète fidèlement les installations réalisées sur site, offrant au client un modèle numérique fiable et directement exploitable.

ort de cette expérience, Bouygues Énergies & Services poursuit le déploiement de GAMMA AR sur ses prochains projets. L'objectif est de capitaliser sur les bénéfices observés en matière de qualité, de productivité et de collaboration pour continuer à progresser sur des projets toujours plus exigeants.

Learning :  Au cours du projet, Bouygues Énergies & Services a identifié plusieurs bonnes pratiques pour les futurs déploiements :

• prévoir une batterie externe pour chaque iPad ;
• recharger simultanément les tablettes et les batteries externes ;
• charger les maquettes sur les appareils avant l’intervention sur site ;
• limiter la distance d’affichage afin d’optimiser l’autonomie ;
• sensibiliser les équipes chantier à l’utilisation et à l’emplacement des QR codes afin d’éviter leur déplacement.

Résultat générique

Par ailleurs, l’absence de visualisation terrain en réalité augmentée aurait limité la compréhension des conditions réelles du chantier par les équipes du bureau d’études. Cela aurait accru le risque de concevoir ou de valider des solutions difficilement réalisables sur site, avec des impacts potentiels sur d’autres projets et une augmentation du risque de rework liée à une analyse reposant uniquement sur la maquette numérique.

Bouygues Énergies & Services souhaite renforcer l’intégration des contraintes terrain dans les études tout en restant à la pointe des technologies. L’utilisation de la réalité augmentée et du scan 3D permet ainsi aux équipes de mieux appréhender les conditions réelles d’exécution, d’aligner leurs études avec la réalité physique des projets et de développer leurs compétences sur les nouvelles technologies grâce à des mises en situation concrètes sur le terrain. Cette approche constitue un véritable levier de formation pour les équipes, favorise l’appropriation des outils numériques, crée une dynamique positive autour de l’innovation et réduit les réticences au changement lors du déploiement de nouvelles solutions. Elle contribue également à attirer de nouveaux talents, à favoriser le partage de connaissances entre générations et à démontrer aux clients la capacité de l’entreprise à s’adapter à un environnement numérique en constante évolution, tout en se différenciant de la concurrence.

Conclusion

Ce projet illustre concrètement ce que la réalité augmentée peut apporter dans la phase de réalisation d'un DOE. Face à des exigences élevées, aussi bien sur le plan de la conformité BIM que sur celui de la sécurité sur le chantier, GAMMA AR a permis aux équipes de travailler avec un outil réellement adapté à leurs contraintes terrain.

La superposition de la maquette 3D sur la réalité a rendu l'identification des écarts plus rapide et plus fiable. La création d'issues directement sur site a fluidifié les échanges entre les équipes terrain et les modeleurs BIM, sans générer de tâches administratives supplémentaires. Et le choix d'une tablette plutôt que de lunettes a permis de maintenir le port des EPI en toutes circonstances, ce qui était une condition indispensable pour intervenir dans les zones en construction.

Au-delà des résultats obtenus sur ce projet, cette expérience confirme que la réalité augmentée peut être un outil concret et opérationnel pour les projets BIM exigeants. C'est cette conviction qui pousse Bouygues Énergies & Services à poursuivre son déploiement sur les prochains projets.

Glossaire

Durée du cycle (traitement d'un problème) : durée moyenne nécessaire pour traiter un problème, depuis son identification sur le terrain jusqu'à sa documentation et son intégration dans le processus de correction.

Délai d'exécution (production DOE) : durée totale nécessaire pour mener à bien l'ensemble du processus DOE, depuis la détection initiale sur le terrain jusqu'à la livraison validée.

Jour-homme (JH) : Unité de travail correspondant à une personne travaillant pendant une journée de travail complète (utilisée pour l'estimation de la charge de travail et la planification des ressources).

Heure-homme : unité de mesure correspondant à une heure de travail effectuée par une personne, soit une journée de travail complète (utilisée pour l'estimation de la charge de travail et la planification des ressources).

MUDA (gaspillage selon la méthode Lean) : concept de gestion Lean désignant les activités sans valeur ajoutée, telles que l'attente, la recherche, le surtraitement ou les déplacements inutiles.

CBS (Cost Breakdown Structure) : ventilation structurée des coûts d'un projet, utilisée à des fins de suivi financier, d'affectation des ressources et de contrôle par lot de travail.