Vincent Fredon
Le projet récompensé aux BIM d'Or le 21 septembre dernier dans la catégorie Infrastructures est le "HUB Secteur à la gare de Juvisy".
Julie Nicolas – Bérenger Marques – Judicaël Dehotin
Consultez la vidéo de présentation du projet.
Consultez la vidéo de remise du prix.
C'est Bérenger Marques (SNCF Réseau, Maintenance et Travaux Infrapôle Paris Sud-Ouest) au centre dans la photo ci-dessus qui a conduit ce projet pour SNCF Réseau. Il a été assisté par Autodesk Consulting (essentiellement Quentin Marquette) et Esri France (Lionel Henry et Anthony Loué) pour la partie SIG.
J'ai demandé à Bérenger de présenter les grandes lignes de ce projet pour que nous puissions mieux comprendre les tenants et aboutissants et les principes novateurs mis en oeuvre. Vous pouvez découvrir ci-dessous :
- les principales caractéristiques du projet
- les principaux aspect innovants du projet
- les bénéfices pour les responsables de maintenance
- les bénéfices pour le groupe SNCF Réseau
A noter :
- Le projet a été présenté durant le Rail Summit Autodesk (29 et 30 septembre).
- Le projet sera présenté lors de la Conférence Esri France SIG 2020 le 12 Octobre. Lien vers la session.
- Le projet fera également l'objet d'une classe Autodesk University 2020 "Railway maintenance processes automation: howto link BIM data to a GIS model ?" (en anglais)
- Une autre classe Autodesk University 2020 sera assurée par SNCF (Jean-François Vilette) "Le BIM caténaire après deux ans d'implémentation chez SNCF Réseau" (en français)
Merci beaucoup à Bérenger d'avoir pris le temps de fournir cette synthèse. Et encore bravo pour ce très beau projet et le BIM d'argent !
Bérenger Marques :
Pour vigiler l’état des parcours ferroviaires, la SNCF a mis en place au fil des ans tout un ensemble d’outils référençant les différents types de défauts présents en voie. Cependant, à chaque défaut sa base de données, ce qui rend fastidieux le croisement des informations. Les ingénieurs maintenance ont à leur disposition une multitude d’outils mais ces derniers ne leur sont plus nécessairement adaptés : prise en main, lisibilité, problèmes d’interprétation, etc.
Un projet a donc été lancé, avec pour objectifs de réaliser une maquette numérique des secteurs de maintenance, qui reprend l’ensemble des caractéristiques des parcours, avec à termes, pour objectif de pouvoir automatiser les processus de suivi et d’organisation de chantier pour la maintenance ferroviaire.
Vue des installations ferroviaires modélisées et de leurs attributs dans ArcGIS Pro
Les principales caractéristiques de ce projet
- Plusieurs maquettes tridimensionnelles à l’échelle d'un secteur de maintenance : voies ferrées, quais, marquises, bâtiments, ouvrages d'art, points d'intérêts. Cela permet aux mainteneurs de mieux se représenter leur environnement, et ainsi pouvoir accéder à un bon nombre d’informations qui n’étaient accessibles seulement grâce à la connaissance du parcours, ou des documents existant peu utilisés.
Subassembly Composer / Civil 3D
Modélisation dans Civil 3D
- Visualisation et mise à jour régulière des composants de la voie (rail, traverses, ballast) selon les données des différentes bases de données. L’idée est toujours de faciliter l'accès à la connaissance du secteur de maintenance, tout en limitant le nombre d’outils qu’il est nécessaire d’ouvrir pour avoir les informations sur les composants de la voie ferrée.
Modèle paramétrique de traverse dans Inventor (à gauche)
- Visualisation et mises à jour des défauts en voies avec géolocalisation de ces derniers en fonction des différentes bases de données. À chaque défaut sa base de données : cela peut rendre pénible et fastidieuse la consultation et surtout le croisement des informations. Un défaut correspond à un délai d’intervention (long ou court), et avoir une visibilité permettant de vigiler l’ensemble de l’état de son réseau permet donc d’optimiser la maintenance.
Extrait du flux de travail – Réalisé avec MS Visio
- Restructuration intuitive de la documentation par le biais de la maquette. La documentation technique étant fastidieuse à consulter par son système de classement (numérotations et appellations selon le corps de métier), la maquette numérique apporte une ergonomie à l’utilisation, rendant intuitives les recherches d’informations. Mettre en place un réseau de lien hypertexte permettant de reconduire un utilisateur vers les informations qui l'intéresse permet donc de fluidifier le process. (Cliquer sur un rail pour avoir un panel de prescrits relatifs aux rails par exemple).
Quels sont les principaux aspects innovants de ce projet ?
- Au point de vue maintenance pour le référent BIM : la visualisation d'un secteur ne se fait qu'au travers de sources prenant très majoritairement la forme de tableurs. Cela s'avère peu intuitif pour replacer ces informations dans l'espace, d'autant plus lorsque les bases de données sont démultipliées (pouvant rendre extrêmement fastidieux le croisement d'informations) et que celles-ci utilisent des nomenclatures différentes les unes des autres.
Exports Excel des différentes bases de données
Des exports Excel (.xlsx) ont été réalisés pour être réutilisés dans les scripts Dynamo. Le choix de passer par des exports ponctuels de bases de données est dû au travail amont nécessaire (et toujours en cours par la SNCF) pour réaliser une connexion directe sur ces dernières.
Autodesk Civil 3D a été utilisé pour réaliser une grande partie de la maquette numérique : le faisceau ferroviaire principal, les faisceaux ferroviaires auxiliaires, les quais, les marquises, les tunnels, etc. Couplé à Dynamo pour Civil 3D, le logiciel a permis de déverser les informations issues de bases de données SNCF dans des conteneurs dédiés.
Modélisations paramétriques des quais, des faisceaux ferroviaires et des passages inférieurs
Navisworks vient ensuite fluidifier la navigation dans les secteurs ferroviaires. Les points d’intérêts devant être régénérés régulièrement par les scripts Dynamo, il semblait intéressant de s’orienter vers cet outil pour réaliser une maquette fédérée et la rafraichir périodiquement.
Vue des installations ferroviaires modélisées dans Navisworks
- Au point de vue exploitation en site propre : la principale innovation vient du fait d'offrir aux mainteneurs une vision tridimensionnelle dont ils ne disposaient pas par le passé (les agents utilisaient des synoptique 2D n'étant que très rarement l’échelle, et ne regroupant qu'un seul type d'information). La seconde innovation fut de trouver un moyen d'adapter les processus de BIM exploitation/maintenance dans le domaine très spécifique de la maintenance ferroviaire (à échelle locale).
Vue des installations ferroviaires modélisées et de leurs attributs dans Navisworks
- Au point de vue technologique : ce projet est le premier qui permet de réaliser au sein du groupe une connexion BIM-SIG entre les écosystèmes Autodesk et ESRI en utilisant Civil 3D. Les modélisations élaborées depuis l’outil d’infrastructure (comprenant les jeux de propriétés personnalisés avec contenu déversé automatiquement) sont maintenant transcriptibles dans un SIG 3D pour gérer le patrimoine de données. En effet, les systèmes d’informations géographiques sont un véritable outil d'aide à l'aménagement du territoire.
Vue des installations ferroviaires modélisées dans ArcGIS Pro
Alors que Dynamo est en mesure d’interpréter et attacher automatiquement les propriétés de chaque constituant dans la maquette numérique, l'outil FME de Safe Software (qui est un ETL : Extract-Transform-Load) retranscrit ces informations à forte valeur ajoutée dans des tables attributaires SIG. Les modélisations tridimensionnelles réalisées aujourd'hui avec les outils Autodesk deviennent exploitables sur site grâce à la plate-forme collaborative Esri ArcGIS Online. On estime que le nombre d'utilisateurs de la solution à l'échelle nationale sera de 6000 utilisateurs.
Vue des installations ferroviaires modélisées et de leurs attributs dans ArcGIS Pro
Quels sont les bénéfices pour les responsables d'un secteur géographique de maintenance ?
- Gains de performances (liés au suivi organisationnel, possibilité d'intégrer les plannings et d'apporter une vision 4D grâce à la fonction Timeliner dans Navisworks),
- Gain de qualité (premier rendu tridimensionnel pour la maintenance SNCF),
- Fluidification des process internes,
- Plus de temps disponible pour le management et l'équipe d'encadrement,
- Plus de temps pour consolider les acquis techniques sur le terrain,
- Réponses aux problèmes de "compréhension/utilisation" liés aux multitudes d'outils peu instinctifs.
In fine, cette solution est une importante réduction du nombre de canaux d'accès aux sources initiales, tout en permettant la valorisation des informations.
Quels sont les bénéfices pour le groupe SNCF Réseau ?
- La direction valide une mise en place rapide de maquettes BIM-SIG en suivant la ligne directrice expérimentée par le prototype, et ce sur tout le territoire,
- L'utilisation de nouvelles technologies est envisagée au sein du groupe pour faire communiquer les bases de données avec les outils BIM-SIG.