Engineering

Phase d’exécution des travaux

de la conceptualisation d’une architecture complexe à sa réalisation

Qu’il s’agisse du pont de Brooklyn ou de la tour Burj Khalifa (à Dubaï), il est maintenant avéré que la phase d’exécution représente une partie essentielle des projets complexes d’ingénierie. En revenant sur l’histoire des projets d’ingénierie, on s’aperçoit que les plans de détail y occupent une place importante et et guident la phase d’installation/construction sans heurts et en toute sécurité.

Auparavant, les plans de détails étaient réalisés à la main sur une table à dessin. Grâce aux progrès informatiques, la réalisation des plans de détail est passée de la table à dessin aux écrans d’ordinateur, de par le développement de logiciels de modélisation d’informations (BIM) comme AutoCAD d’Autodesk, MicroStation de Bentley, etc. Au fur et à mesure que la technologie progressait, les plans de détail bidimensionnels (2D) se transformaient en présentation tridimensionnelle (3D), en exploitant les logiciels de modélisation 3D tels que TEKLA de Trimble, BoCAD d’Aveva, Structural Detailing de Bentley, etc. Aujourd’hui, on a remplacé la fabrication manuelle des pièces de construction basée sur la consultation physique de plans 2D détaillés par des machines à commandes numériques contrôlées par ordinateur (CNC). Ces machines CNC ont automatisé le processus, ce qui a permis d’améliorer la coupe précise du matériau, son utilisation optimale, la réduction de la production de déchets dans la structure d’acier, etc.

Bien que le développement des activités relatives aux plans de détail soit principalement dû aux travaux de fabrication pilotés par logiciels ou par machine, on observe une amélioration des compétences en ingénierie et en fabrication. Celle-ci permet une évolution de la présentation des plans et modèles 3D, une meilleure gestion, et une optimisation de la découpe et l’approvisionnement en matériaux par le biais des machines CNC. La précision de coupe de l’acier et des pièces de construction obtenue grâce à ces plans a consolidé son caractère stratégique avant même l’approvisionnement des matériaux pour la construction.

Ces plans aident les ingénieurs et les concepteurs à modéliser la structure de construction proposée, à préparer les plans modificatifs, ainsi qu’à fabriquer du pièces conforme aux attentes. Les plans de structure détaillés offrent une analyse complète de toutes les spécifications requises des composants de la construction, issues de modèles architecturaux. Ils fournissent un environnement virtuel permettant d’effectuer une analyse des contraintes exercées sur les matériaux choisis pour composer la structure. La création de plans précis de la structure requiert un partenaire ayant acquis une longue expérience dans le domaine de la charpente, de la conception d’une architecture complexe, ayant une connaissance approfondie de l’analyse des contraintes exercées sur les matériaux, et une expertise dans les logiciels d’ingénierie et de structure.

L’un des défis majeurs pour un client de Singapour, dans le cadre de la construction d’un stade composé de structures courbes, d’un dôme, d’un toit amovible et d’assemblages multiples, a été l’estimation de la quantité d’acier structurel et de pièces de construction nécessaires à chaque phase de la construction. Grâce à la réputation d’Avineon en matière de gestion de projets complexes d’ingénierie et à sa solide expertise en CAO et en modélisation détaillée en 3D de la charpente, ce client nous a contactés afin de profiter de nos services en la matière. Avineon a utilisé Tekla pour créer un modèle en 3D du stade, ainsi que des connexions, et a produit des plans d’exécution, avec les matériaux sélectionnés pour ce projet. Le modèle a fourni des informations détaillées sur la structure du stade, la préparation de l’assemblage et du montage du site, et des plans détaillés de parties spécifiques du projet. Cela a facilité la fabrication des pièces de base, l’utilisation de machines CNC pour la coupe et le perçage, la préparation au montage et à l’assemblage, et la réduction des travaux de soudage sur place. Dans l’ensemble, Avineon a dépassé les attentes du client en termes d’expertise, en matière d’ingénierie et de planification structurelle, tout en offrant des schémas complets d’exécution, et en respectant le calendrier et le budget prévus.

Yongnam Structural Fabrication
Yongnam Structural Fabrication

Vue 3D de l’architecture

L’un des autres défis majeurs rencontrés par le client a été le besoin critique de fournir des plans d’exécution suffisamment tôt, pour aider à la détection des problèmes d’installation et pour fournir des coordonnées relatives et absolues de chaque partie, pour toutes les pièces de l’assemblage. La main-d’œuvre locale qualifiée, disponible chez Avineon a répondu à cette contrainte exigeante, en tirant parti de son expertise technique et de son ingénierie, pour fournir une valeur ajoutée supplémentaire en plus des plans détaillés relatifs à la fabrication de la structure. L’indication des coordonnées relatives et absolues, notées sur les plans d’exécution, les a aidés à installer des éléments en acier structurel, de manière précise et efficace. Ainsi, le client a pu mettre en œuvre le projet sans difficulté majeure et ceci a renforcé la bonne relation entre le client et Avineon.

Aujourd’hui, l’un des défis majeurs pour la réussite de tout projet complexe est l’exactitude des plans d’exécution de la structure, afin de réduire les problèmes lors de l’approvisionnement et de l’installation des pièces. Il est encore plus essentiel de trouver un partenaire comme Avineon, qui présente le juste équilibre entre l’expertise des composants d’ingénierie et les connaissances logicielles appropriées afin d’aider les entreprises de construction à construire des structures et des bâtiments sûrs et bien conçus, quelle que soit la complexité de la conception architecturale.

Phase d’exécution des travaux2018-06-21T06:05:41+00:00

Structurer le non structuré

l’indexation des métadonnées et des labels pour cataloguer intelligemment les documents et les plans d’ingénierie d’une installation

La mise à jour d’une base intelligente des plans et documents d’ingénierie d’une installation n’est habituellement pas une priorité pour les usines de production et les raffineries. Certaines de ces usines sont si anciennes qu’à l’époque de leur construction, la technologie de stockage des plans en ligne n’existait pas.

Même si les usines et les raffineries disposaient d’un lieu de stockage centralisé pour ces documents complexes, ces deniers n’étaient généralement disponibles que sous forme d’images, de fichiers PDF et de documents scannés ou dans un format non numérique comme des documents papier grand format ou des dessins faits à la main, ce qui pouvait rendre difficile le fait de trouver les bons plans ou les bons documents d’ingénierie au bon moment. En résumé, c’est comme si les entreprises cherchaient une aiguille dans une meule de foin. Retrouver les bons documents pour mener les opérations, la maintenance ou produire des plans pour une rénovation devient un défi, sans une indexation et des métadonnées structurées pour tous les fichiers d’un répertoire, en particulier avec des usines dont les plans/dessins/modèles d’ingénierie sont complexes.

Needle in a Haystack

Avineon, possédant une longue expérience dans le domaine des services d’ingénierie et d’expertise des données, a un savoir-faire unique pour analyser les documents d’ingénierie complexes au sein des nombreuses installations et usines d’une entreprise, et pour créer et indexer les métadonnées pertinentes de chaque document.

Une entreprise de production du Moyen-Orient, a contacté Avineon pour relever ce type de défi. Chaque fois qu’ils voulaient mettre à jour ou modifier des documents (des plans d’ingénierie complexes ou de simples formulaires) sur une zone précise d’une usine, en vue d’une rénovation ou d’une évolution opérationnelle, l’entreprise ne savait pas quels documents mettre à jour ni où les trouver. Ce Client a eu besoin d’Avineon pour créer un système de gestion de données électronique (EDMS) et pouvoir retrouver rapidement les bons documents. Avineon a proposé des métadonnées et un système d’indexation, qui classent les documents en fonction de leur contenu et permet aux utilisateurs d’extraire facilement le document recherché, à partir d’un large panel de plans/documents numériques.

Metadata Organized

Les experts en ingénierie d’Avineon, dotés de solides connaissances techniques, ont aidé le Client en créant l’indexation des métadonnées et des labels pour des milliers de plans/documents, de modèles et de spécifications de conception fonctionnelle (FDS). Tous les types de documents et de contenus, y compris les détails relatifs à la conception de l’usine, à la zone d’ensemble et aux zones de maintenance, ont été vérifiés pour voir s’ils correspondent à la catégorisation mise en place. L’information a été regroupée sous des labels spécifiques, dans un format précis et a été importée dans l’EDMS de l’entreprise. Les labels étaient principalement segmentés en fonction du type et de la discipline, puis reliés aux documents respectifs, permettant ainsi au Client de retrouver plus facilement un document ou une information. La rechecrhe se faisait grâce à des requêtes simples, la récupération de texte intégral, l’exploration et la navigation au sein des documents, etc.

Avec l’indexation appropriée des métadonnées et le choix du bon EDMS, le Client a pu examiner tous les documents spécifiques de l’usine, et ce, même à distance. Cela a essentiellement aidé le client à convertir une grande quantité d’informations (détails de l’usine, données d’un fournisseur, documents de référence, labels de documents, bons de commande et relations contractuelles) précédemment non structurée, en fichiers documentés pouvant à présent être retrouvés facilement. Cela les a finalement aidés à améliorer leur prise de décisions et à gérer des incohérences concernant ce qui était vraiment présent dans l’usine par rapport à ce qui avait été prévu dans les projets de conception.

Au final, Avineon a aidé le Client à structurer une masse de documents et de fichiers disparates et non structurés. Avineon a apporter son expertise dans la documentation d’ingénierie et dans les projets de conception technique, ainsi que sa connaissance approfondie dans la création de référentiels documentaires. Le Client a pu faire confiance à Avineon pour mener à bien une stratégie qui s’est révélée efficace et rentable pour l’ensemble de ses installations et de ses usines.

Structurer le non structuré2018-06-21T06:36:34+00:00

Une nouvelle représentation des anciennes installations

Des plans « intelligents » pour vérifier et mettre à jour la documentation

La modélisation 3D apporte beaucoup de plus-value à différentes industries. Les entreprises tentent en effet de cataloguer leurs actifs et leur environnement, de recréer ou de remplacer d’anciens plans dans le but de faciliter la mise à jour et la maintenance des équipements. Dans le secteur de l’énergie, les modèles 3D intelligents constituent un moyen innovant de gérer des usines anciennes. La 3D fournit des vues intelligentes des installations avec une précision millimétrique. Ces plans intelligents servent de base aux interventions sur site et sont d’une aide précieuse pour la maintenance, la commande de pièces détachées ou la mise à jour des équipements au sein de l’installation.

Par le passé, la création de modèles 3D intelligents et immersifs des installations existantes nécessitait des relevés sur site et des interprétations manuelles complètes, avant de parvenir à un modèle réellement performant et utilisable. Aujourd’hui, les progrès des technologies de relevés ont transformé la création de modèles 3D intelligents en jeu d’enfant. Citons, par exemple les scanners laser produisant des nuages de points.

Plans d'anciennes installations

Plans d’anciennes installations

Modèle « intelligent » en 3D mis à jour

Modèle « intelligent » en 3D mis à jour

Les modèles 3D intelligents permettent aux propriétaires des installations d’apporter des améliorations sur deux axes majeurs. Grâce à une précision de l’ordre du millimètre, ils constituent un outil de planification plus efficace pour les modifications opérationnelles, à tous les niveaux des installations. En outre, en utilisant les modèles 3D intelligents, l’accès aux plans n’est pas limité aux personnes qui disposent de plans papier ou qui travaillent avec des logiciels anciens. Tous les postes de travail de l’entreprise peuvent y accéder.

Pour saisir les données en utilisant la technique des nuages de points obtenus par balayage laser, des repères sont d’abord créés dans le système de coordonnées locales de l’usine. Ces repères, généralement fixes, accessibles et visibles deviennent alors ceux des plans. L’usine est ensuite divisée en plusieurs zones comportant des cibles HDS (High Definition Survey) spécifiques qui nécessitent un examen approfondi (turbine, réacteur, tour de refroidissement). À partir des mesures spécifiques prises sur la cible et les repères identifiés, un balayage laser crée un nuage de points reflétant la cible HDS.

Nuages de points après un balayage laser

Nuages de points après un balayage laser

Des photographies panoramiques à 360 degrés de la cible HDS sont également prises et sont utilisées pour compléter la phase de saisie. Le balayage laser et les nuages de points ainsi créés font l’objet d’une analyse numérique approfondie pour plus de précision. Il n’est donc pas nécessaire de procéder à des mesures et des relevés sur site supplémentaires comme l’exigent les techniques d’avant, par ailleurs plus coûteuses.

Dans l’analyse post-traitement, un processus qui permet d’aligner les divers nuages de points est mis en œuvre. Les différents plans de données sont ainsi alignés dans un système unique de coordonnées. Un expert tel qu’Avineon vous aide à convertir les plans de nuages de points en modèles géométriques au moyen d’un logiciel HDS. Les mesures peuvent être effectuées directement sur les vues panoramiques à 360 degrés à l’aide d’un logiciel comme TruView. Un modèle 3D intelligent complet est conçu en intégrant les connaissances provenant des schémas de tuyauterie et d’instrumentation dans des applications de CAO 3D pour la conception d’installations.

Modèle R3D primitif

Modèle R3D primitif

Enfin, un modèle « intelligent » final est élaboré grâce aux revues de projets en 3D et à la détection d’interférences. Celui-ci inclut tous les aspects de l’équipement de l’installation, modélisé au sein d’une vue immersive. Un logiciel de modélisation 3D spécifique peut aussi être utilisé pour ce processus.

Plan final « intelligent » en 3D

Plan final « intelligent » en 3D

De nombreuses entreprises d’utilité publique ont bénéficié de la technique des nuages de points obtenus par balayage laser et de notre expérience dans la modélisation 3D. Armés de vues immersives d’une précision millimétrique, les propriétaires d’installations sont capables de contrôler et de gérer préventivement leurs anciennes installations. Constituant globalement une solution économique, les modèles 3D intelligents améliorent la sécurité à plusieurs égards : en offrant une meilleure accessibilité et des plans reposant sur des données plus justes, et en permettant une maintenance à tous les niveaux des installations. De même, ils réduisent la complexité et le coût des extensions ou des modifications futures.

Une nouvelle représentation des anciennes installations2018-06-21T06:42:55+00:00