Projet BIM I2PI : les outils numériques au service du Patrimoine et du Process Industriel
Projet BIM I2PI : les outils numériques au service du Patrimoine et du Process Industriel
Le projet de Recherche et Développement BIM I2PI est né de plusieurs interrogations, issues des expériences, parfois douloureuses, des acteurs industriels que nous avons fédérés autour du projet :
Existe-t-il des moyens de « dé-risquer » et d’optimiser la phase de conception et de construction d’un process et de son bâtiment ?
Comment les outils numériques actuels et futurs peuvent-ils permettre une meilleure exploitation du cycle de vie du process/bâtiment, notamment dans l’objectif de réduire au maximum l’impact environnemental ?
Comment l’amélioration des méthodes de construction Process/Infrastructures peut-elle aider les industriels à faire face aux grands enjeux actuels de l’industrie (enjeux environnementaux, résistance aux chocs de la crise sanitaire et de la pénurie de matières premières, amélioration de la compétitivité, défi de la décarbonation…) ?
Dans le cadre de ce projet, nous considérons deux briques essentielles d’une activité industrielle, d’un côté une infrastructure, de l’autre un process au sein de ladite infrastructure.
La conception / réalisation de ces deux éléments nécessite de nombreux intervenants provenant, le plus souvent de deux secteurs bien distincts : l’ingénierie des infrastructures et l’ingénierie des process industriels. Entre ces deux mondes, nous constatons une dichotomie importante en termes d’outils, de compétences, d’organisation et de méthodes lors de la réalisation d’un projet global Process/Infrastructures, également basés sur des temporalités différentes. Les premiers échanges avec des industriels indiquent que cette antinomie des pôles process et infrastructure entraîne des malfaçons, dépassements budgétaires et retards qui impactent parfois lourdement l’outil industriel, sa performance et sa rentabilité.
Les outils numériques, quant à eux, ont aujourd’hui largement fait leurs preuves en termes d’amélioration des performances globales des systèmes, et le milieu industriel a pu, peut et pourra profiter de process innovants tels que :
le BIM (Building Information Modeling) pour les infrastructures, est un ensemble d’outils numériques et de pratiques collaboratives qui permettent de concevoir, de construire et de gérer des infrastructures ;
le Jumeau Numérique pour l’industrie et l’infrastructure, permettant de mimer les activités d’unités de production pour anticiper les flux, fiabiliser les équipements, sécuriser le fonctionnement et se projeter dans son évolution future, anticiper les maintenances prédictives, planifier l’ordonnancement, etc.
Ces deux concepts, encore récents, offrent des possibilités de gains substantiels, mais entrent également dans le cadre de la dichotomie mentionnée plus tôt.
La finalité du projet est de faire converger deux approches distinctes en une démarche systémique cohérente et efficiente. Cette démarche devra aboutir à la création d’outils et de méthodes innovantes pour accompagner le travail collaboratif et l’usage des données issues des modèles numériques infrastructures et process industriel. La convergence doit s’opérer selon un ensemble de critères orientés sur l’optimisation financière, énergétique, des flux, de la sécurité et de la gestion holistique et prédictive de l’ensemble de l’ouvrage industriel.
Organisation et partenariats
Le projet est piloté par Inoprod, en collaboration avec l’Institut Pascal et le bureau d’études S!nce&co.
L’Institut Pascal, laboratoire de recherche renommé dans le domaine de l’informatique et de l’ingénierie, joue un rôle clé dans le projet BIM I2PI. Ses chercheurs apportent leur expertise en modélisation et simulation, en intégration de données et en optimisation des processus. Grâce à leur connaissance approfondie des méthodes de recherche scientifique, ils contribuent à la mise en place d’une méthodologie rigoureuse pour étudier l’impact du BIM sur la productivité industrielle dans le secteur de l’infrastructure et du process industriel.
L’entreprise S!nce&co, quant à elle, est spécialisée dans l’accompagnement à la transition numérique dans le bâtiment, à la mise en place de stratégie BIM et au suivi des projets en processus BIM, de la programmation à l’exploitation maintenance. Elle met à disposition du projet BIM I2PI son expertise en développement informatique et en intégration de systèmes. Grâce à leur expérience pratique dans le domaine de la construction, ils apportent un éclairage précieux sur les défis et les enjeux spécifiques auxquels sont confrontés les entreprises du secteur.
La relation scientifique entre l’Institut Pascal, l’entreprise S!nce&co et INOPROD est basée sur une collaboration étroite et une complémentarité des compétences. Les chercheurs de l’Institut Pascal fournissent des connaissances scientifiques approfondies, des méthodologies de recherche avancées et des outils d’analyse pour évaluer l’impact du BIM. En parallèle, l’entreprise S!nce&co contribue avec son expertise liée à la transition numérique du bâtiment, et Inoprod amène son expertise pratique, son expérience dans le déploiement de Jumeaux Numériques, et sa compréhension des enjeux industriels, ce qui permet d’orienter les recherches vers des applications concrètes et de faciliter l’adoption des outils numériques pour l’Intégration du Patrimoine et du Process Industriel (I2PI).
Pour accompagner ce consortium et alimenter le projet BIM I2PI de données « terrain », nous avons construit une communauté industrielle d’entreprises de la région Auvergne-Rhône-Alpes. Des échanges réguliers avec ces entreprises permettent de cibler nos efforts sur des problématiques réelles, et de répondre à des besoin pragmatiques basées sur leurs retours d’expériences.
Pour mener ce projet innovant et lui donner un équilibre entre les apports des infrastructures et ceux de l’industrie, il est organisé en un ensemble de tâches conciliant les apports technologiques, scientifiques, empiriques, issus des deux secteurs.
Nous avons défini les axes de recherches et développement comme portant sur les compétences, les méthodes et les outils, et identifié un certain nombre d’enjeux principaux qui s’enrichissent au fur et à mesure des recherches menées.
Enjeux technologiques : ils englobent les besoins de communication entre les acteurs de l’infrastructure et de l’industrialisation (définitions des besoins et objectifs, temporalité divergente, langages différents), ainsi que les besoins d’intégrer les données process et infrastructures dès la phase de programmation/conception, le plus en amont possible du projet.
Enjeux scientifiques : identification et quantification de l’impact des prises de décision sur l’interaction infrastructure-process industriel (coût, énergie, pénibilité, rentabilité…).
Enjeux économiques : donner de la clairvoyance aux industriels pour une répartition financière optimale entre les deux pôles, et également dans le choix Greenfield / Brownfield. C’est comprendre les critères et les impacts dans le choix, souvent effectués très en amont, d’infrastructure pour le process. Entre la réhabilitation d’un ancien bâtiment, d’une friche industrielle, ou au contraire vers l’investissement d’un bâtiment neuf suivant les dernières réglementations.
Green manufacturing : comment exploiter les technologies du numérique, et organiser les ressources (humaines, matérielles) pour optimiser le rendement industriel tout en minimisant son impact énergétique et environnemental tout au long du cycle de vie.
Le projet de recherche BIM I2PI, créé avec le soutien de la région Auvergne-Rhône-Alpes et Bpifrance, labélisé par le pôle de compétitivité CIMES, est une initiative prometteuse qui vise à exploiter les avantages du BIM et du Jumeau Numérique pour améliorer la productivité industrielle dans la mutualisation de l’infrastructure et du process. En combinant une méthodologie de recherche solide avec une approche multidisciplinaire, le projet vise à fournir des recommandations concrètes et des outils innovants pour faciliter l’adoption d’outils numériques et des méthodes novatrices par les acteurs de l’industrie. En fin de compte, l’ambition du projet BIM I2PI est de contribuer à transformer l’industrie en favorisant une approche plus intégrée, efficiente et donc holistique, et en ouvrant la voie à une nouvelle ère de développement durable et d’innovation technologique. Ce projet a reçu le prix de GREEN CIMES MANUFACTURING 2022.
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Le projet de Recherche et Développement BIM I2PI est né de plusieurs interrogations, issues des expériences, parfois douloureuses, des acteurs industriels que nous avons fédérés autour du projet :
Dans le cadre de ce projet, nous considérons deux briques essentielles d’une activité industrielle, d’un côté une infrastructure, de l’autre un process au sein de ladite infrastructure.
La conception / réalisation de ces deux éléments nécessite de nombreux intervenants provenant, le plus souvent de deux secteurs bien distincts : l’ingénierie des infrastructures et l’ingénierie des process industriels. Entre ces deux mondes, nous constatons une dichotomie importante en termes d’outils, de compétences, d’organisation et de méthodes lors de la réalisation d’un projet global Process/Infrastructures, également basés sur des temporalités différentes. Les premiers échanges avec des industriels indiquent que cette antinomie des pôles process et infrastructure entraîne des malfaçons, dépassements budgétaires et retards qui impactent parfois lourdement l’outil industriel, sa performance et sa rentabilité.
Les outils numériques, quant à eux, ont aujourd’hui largement fait leurs preuves en termes d’amélioration des performances globales des systèmes, et le milieu industriel a pu, peut et pourra profiter de process innovants tels que :
Ces deux concepts, encore récents, offrent des possibilités de gains substantiels, mais entrent également dans le cadre de la dichotomie mentionnée plus tôt.
La finalité du projet est de faire converger deux approches distinctes en une démarche systémique cohérente et efficiente. Cette démarche devra aboutir à la création d’outils et de méthodes innovantes pour accompagner le travail collaboratif et l’usage des données issues des modèles numériques infrastructures et process industriel. La convergence doit s’opérer selon un ensemble de critères orientés sur l’optimisation financière, énergétique, des flux, de la sécurité et de la gestion holistique et prédictive de l’ensemble de l’ouvrage industriel.
Organisation et partenariats
Le projet est piloté par Inoprod, en collaboration avec l’Institut Pascal et le bureau d’études S!nce&co.
L’Institut Pascal, laboratoire de recherche renommé dans le domaine de l’informatique et de l’ingénierie, joue un rôle clé dans le projet BIM I2PI. Ses chercheurs apportent leur expertise en modélisation et simulation, en intégration de données et en optimisation des processus. Grâce à leur connaissance approfondie des méthodes de recherche scientifique, ils contribuent à la mise en place d’une méthodologie rigoureuse pour étudier l’impact du BIM sur la productivité industrielle dans le secteur de l’infrastructure et du process industriel.
L’entreprise S!nce&co, quant à elle, est spécialisée dans l’accompagnement à la transition numérique dans le bâtiment, à la mise en place de stratégie BIM et au suivi des projets en processus BIM, de la programmation à l’exploitation maintenance. Elle met à disposition du projet BIM I2PI son expertise en développement informatique et en intégration de systèmes. Grâce à leur expérience pratique dans le domaine de la construction, ils apportent un éclairage précieux sur les défis et les enjeux spécifiques auxquels sont confrontés les entreprises du secteur.
La relation scientifique entre l’Institut Pascal, l’entreprise S!nce&co et INOPROD est basée sur une collaboration étroite et une complémentarité des compétences. Les chercheurs de l’Institut Pascal fournissent des connaissances scientifiques approfondies, des méthodologies de recherche avancées et des outils d’analyse pour évaluer l’impact du BIM. En parallèle, l’entreprise S!nce&co contribue avec son expertise liée à la transition numérique du bâtiment, et Inoprod amène son expertise pratique, son expérience dans le déploiement de Jumeaux Numériques, et sa compréhension des enjeux industriels, ce qui permet d’orienter les recherches vers des applications concrètes et de faciliter l’adoption des outils numériques pour l’Intégration du Patrimoine et du Process Industriel (I2PI).
Pour accompagner ce consortium et alimenter le projet BIM I2PI de données « terrain », nous avons construit une communauté industrielle d’entreprises de la région Auvergne-Rhône-Alpes. Des échanges réguliers avec ces entreprises permettent de cibler nos efforts sur des problématiques réelles, et de répondre à des besoin pragmatiques basées sur leurs retours d’expériences.
Pour mener ce projet innovant et lui donner un équilibre entre les apports des infrastructures et ceux de l’industrie, il est organisé en un ensemble de tâches conciliant les apports technologiques, scientifiques, empiriques, issus des deux secteurs.
Nous avons défini les axes de recherches et développement comme portant sur les compétences, les méthodes et les outils, et identifié un certain nombre d’enjeux principaux qui s’enrichissent au fur et à mesure des recherches menées.
Enjeux technologiques : ils englobent les besoins de communication entre les acteurs de l’infrastructure et de l’industrialisation (définitions des besoins et objectifs, temporalité divergente, langages différents), ainsi que les besoins d’intégrer les données process et infrastructures dès la phase de programmation/conception, le plus en amont possible du projet.
Enjeux scientifiques : identification et quantification de l’impact des prises de décision sur l’interaction infrastructure-process industriel (coût, énergie, pénibilité, rentabilité…).
Enjeux économiques : donner de la clairvoyance aux industriels pour une répartition financière optimale entre les deux pôles, et également dans le choix Greenfield / Brownfield. C’est comprendre les critères et les impacts dans le choix, souvent effectués très en amont, d’infrastructure pour le process. Entre la réhabilitation d’un ancien bâtiment, d’une friche industrielle, ou au contraire vers l’investissement d’un bâtiment neuf suivant les dernières réglementations.
Green manufacturing : comment exploiter les technologies du numérique, et organiser les ressources (humaines, matérielles) pour optimiser le rendement industriel tout en minimisant son impact énergétique et environnemental tout au long du cycle de vie.
Le projet de recherche BIM I2PI, créé avec le soutien de la région Auvergne-Rhône-Alpes et Bpifrance, labélisé par le pôle de compétitivité CIMES, est une initiative prometteuse qui vise à exploiter les avantages du BIM et du Jumeau Numérique pour améliorer la productivité industrielle dans la mutualisation de l’infrastructure et du process. En combinant une méthodologie de recherche solide avec une approche multidisciplinaire, le projet vise à fournir des recommandations concrètes et des outils innovants pour faciliter l’adoption d’outils numériques et des méthodes novatrices par les acteurs de l’industrie. En fin de compte, l’ambition du projet BIM I2PI est de contribuer à transformer l’industrie en favorisant une approche plus intégrée, efficiente et donc holistique, et en ouvrant la voie à une nouvelle ère de développement durable et d’innovation technologique. Ce projet a reçu le prix de GREEN CIMES MANUFACTURING 2022.