Le FIM peut-il résoudre la « question modulaire » ?

Aug 24, 2023

La modélisation intégrée fabriquée, ou FIM, offre une manière innovante d'utiliser la technologie numérique pour réaliser une nouvelle économie d'échelle adaptée à l'environnement du monde bâti. Un problème majeur qu'il vise à résoudre est la question modulaire. En bref, tant que les projets de construction sont menés comme une série de "bulles", grâce à des données et des chaînes d'approvisionnement fragmentées, les mêmes problèmes se posent encore et encore.

La construction hors site a longtemps été présentée comme l'avenir de l'industrie de la construction, depuis la fin des années 1960. Il promet des temps de construction plus rapides, une réduction des déchets et une efficacité accrue. Cependant, malgré les avantages apparents, les usines de construction hors site n'ont jamais tenu ces promesses.

Mais ces dernières années, on assiste néanmoins à un regain d'intérêt pour ce domaine, dans le cadre d'un mouvement plus large des technologies de la construction. Cela a conduit à des investissements importants dans de nouvelles usines qui prétendent faire les choses différemment. En fait, il est juste de dire que le monde de la construction modulaire a connu une sorte d'épiphanie, soutenue par d'importants investissements de sociétés de capital-risque cherchant à profiter d'une renaissance du concept. Ces investissements ont été stimulés par une vision de la construction comme la prochaine grande opportunité de perturbation numérique. Avec le développement des outils informatiques et d'automatisation, le moment semblait propice au changement, et les gouvernements étaient tout aussi enthousiastes, s'impliquant pour créer des incitations. Il est apparu pendant un moment qu'une transformation tant attendue était sur le point de se produire.

Alors qu'est-ce qui n'allait pas ? Pourquoi assistons-nous à une multitude d'entreprises modulaires qui font faillite ou déposent une demande de protection contre les faillites en vertu du chapitre 11 ? Qu'est-il arrivé à la révolution de l'environnement bâti qui était apparemment sur les cartes - et comment la FIM pourrait-elle la remettre sur les rails ?

L'ascension et la chute de Katerra n'étaient que le début. Bientôt, de plus en plus d'investisseurs ont rejoint la ruée vers l'or, attirés par les récompenses potentielles offertes à l'entreprise qui réussit enfin à créer «l'usine de construction du futur». Malheureusement, ces approches se sont effondrées à maintes reprises, laissant les professionnels de l'industrie toujours aux prises avec la question modulaire toujours non résolue. Comment quelque chose apparemment si logique sur le papier peut-il continuer à être contrecarré par la réalité ? Et si la construction manuelle est obsolète, lente et inefficace, comment se fait-il qu'elle bat à plusieurs reprises la construction hors site ?

Dans la recherche d'une solution, un bon point de départ consiste à bien comprendre le problème. Dans ce cas, les entreprises sont confrontées à un certain nombre de problèmes, généralement résumés par les éléments suivants :

Le plus gros problème dans le domaine de toute automatisation, en particulier aussi lourde que la construction, est peut-être le besoin d'échelle. Des chaînes de montage efficaces ne fonctionnent bien que dans des conditions standardisées et répétitives. Par conséquent, pour qu'un projet soit rentable, vous devez avoir de nombreux projets en cours.

Construire hors site signifie essentiellement construire un bâtiment deux fois - une fois dans l'usine, puis une autre fois sur site. Cela implique de financer une grande usine spacieuse, équipée de chaînes de montage à coût élevé, avant même que le premier projet commandé n'arrive. Les coûts initiaux sont énormes et le retour sur investissement n'est pas clair. Cela nous laisse une fois de plus nous attaquer à une exigence d'évolutivité.

Les coûts de transport sont un autre défi majeur. Il est extrêmement coûteux et long de transporter des bâtiments modulaires, en particulier volumétriques, de l'usine au chantier de construction. Mais plus votre organisation est proche de la destination cible pour la construction, plus vous paierez en main-d'œuvre, en loyer d'usine et en transport.

Tous les bâtiments ne sont pas créés égaux. Étant donné que la plupart des bâtiments ne sont pas conçus pour la fabrication, la plupart des projets recevront des permis basés sur des dispositions spatiales plutôt que sur des modèles de fabrication. Cela signifie qu'une refonte complète pour correspondre à la standardisation de la construction hors site est nécessaire, prenant beaucoup de temps et de coûts supplémentaires.

FIM présente une approche générative qui peut aider à résoudre le dilemme modulaire et à augmenter l'évolutivité et la rentabilité des usines de construction modulaire grâce à une automatisation intelligente de la planification. Alors que des concepts d'intelligence artificielle (IA) inimaginables dans le passé se dévoilent quotidiennement, l'utilisation des principes FIM peut libérer une grande partie du potentiel tant attendu de la construction modulaire.

FIM propose de standardiser le processus de construction à l'aide d'un kit intelligent de pièces qui peut être adapté à (presque) n'importe quelle disposition. En utilisant des effets de réseau intelligents, les plans de construction optimisés pour les chaînes d'approvisionnement intelligentes peuvent prendre en charge la personnalisation de masse. Plutôt que de limiter les conceptions à des mises en page fixes, l'approche cherche à normaliser uniquement ce qui doit être standard, tout en permettant également la liberté de conception si nécessaire. Plutôt que des solutions ponctuelles fragmentées pour la conception, comme dans le BIM classique, FIM promet de créer une plate-forme unifiée qui soutient les intérêts et les activités de toutes les parties prenantes et où la conception et la fabrication sont liées à tout moment.

FIM peut aider les architectes et les ingénieurs à créer des conceptions optimisées pour la fabrication dès le départ. L'utilisation de l'IA générative pour faire correspondre l'intention de conception et les contraintes du monde réel signifie que les conceptions peuvent facilement être traduites en composants de construction modulaires de manière transparente, sans avoir une expertise directe en ce qui concerne toutes les données de fabrication. Cela leur permet de concentrer leurs efforts sur ce qui compte vraiment - la qualité de la conception, plutôt qu'un jeu sans fin de ping-pong avec les régulateurs, les fabricants et les autres parties prenantes.

L'utilisation de l'IA générative pour faire correspondre l'intention de conception et les contraintes du monde réel signifie que les conceptions peuvent facilement être traduites en composants de construction modulaires de manière transparente

Combinant la puissance de l'IA avec la créativité des concepteurs humains, FIM commence par définir les exigences et les contraintes de conception d'un projet. Ces exigences sont ensuite saisies dans la plateforme, qui utilise l'IA générative pour créer une gamme d'options de conception qui répondent aux exigences. Les concepteurs peuvent ensuite sélectionner les options qui répondent le mieux à leurs besoins et les affiner davantage. Ce processus permet aux concepteurs d'explorer un large éventail d'options de conception rapidement et efficacement, réduisant ainsi le temps et les coûts impliqués.

FIM intègre également les principes DfMA dans le processus de conception, garantissant que les conceptions sont optimisées pour la fabrication dès le début. Cela signifie qu'ils peuvent être facilement traduits en composants de construction modulaires, réduisant les coûts de production et augmentant l'efficacité.

Les usines modulaires, quant à elles, peuvent augmenter leur évolutivité et leur rentabilité en prenant en charge plusieurs projets partageant des attributs similaires, puis en les optimisant pour leurs installations. De plus, la rapidité et l'efficacité du processus de conception signifient que les usines de construction modulaire peuvent accepter davantage d'appels d'offres et d'approbations, ce qui augmente encore l'évolutivité.

Il existe six principaux secteurs verticaux dans lesquels FIM cherche à faire passer le BIM d'un processus fragmenté soutenu par des solutions multipoints à une plate-forme uniforme. Il ne s'agit pas de créer des carnets de croquis et des calculatrices, mais de créer un processus de conception éclairé alimenté par des données du monde réel partagées par toutes les parties prenantes.

1. Analyse des données en temps réel : FIM fournit une analyse en temps réel des performances structurelles et thermiques pendant le processus de conception. Cela permet aux architectes et aux ingénieurs de prendre des décisions éclairées et d'optimiser les conceptions pour de meilleures performances et une meilleure efficacité.

2. Itérations de conception efficaces : Avec FIM, les itérations de conception peuvent être effectuées rapidement et facilement. Des modifications de la conception peuvent être apportées en temps réel, et l'impact de ces modifications sur les performances peut être immédiatement évalué. Cela conduit à des itérations de conception plus efficaces et à une exécution plus rapide du projet.

3. Collaboration simplifiée : FIM simplifie la collaboration entre les parties prenantes du projet, y compris les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs et les fabricants. Parce que FIM est basé sur un modèle de données partagé, tout le monde a accès aux mêmes informations et peut travailler ensemble plus efficacement.

4. Précision améliorée : FIM utilise une approche axée sur les données qui s'appuie sur des informations précises et complètes. Cela conduit à une modélisation plus précise et à de meilleures prévisions de performances.

5. Intégration avec les processus de fabrication : Le FIM peut être intégré aux processus de fabrication, ce qui permet aux fabricants d'optimiser leurs processus de production et de réduire les déchets. Cette intégration permet également des estimations de coûts plus précises et une meilleure planification des projets.

6. Durabilité : Le FIM peut être utilisé pour évaluer la durabilité d'une conception de bâtiment, y compris des facteurs tels que la consommation d'énergie, la sélection des matériaux et la réduction des déchets. Cela permet aux architectes et ingénieurs de concevoir des bâtiments plus durables et de réduire l'impact environnemental des projets de construction.