Technology

Comment les robots peuvent faire évoluer le secteur du bâtiment

La forte croissance de la population urbaine entraîne une hausse du besoin en construction rapide de bâtiments et d’infrastructures. Le secteur du bâtiment a découvert que l’automatisation est la clé pour répondre à la demande. Il adoptera de plus en plus les technologies avancées qui ont déjà transformé certains domaines comme la fabrication et la logistique. Avec la multiplication des projets de construction, l’industrie peut bénéficier de l’intégration de robots ou créer des environnements hybrides mêlant unités de travail robotisées et employés humains pour booster la productivité, la durabilité et la sécurité.
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Utiliser moins de ressources pour stimuler le changement - Quel est le moteur du monde ? Les technologies innovantes. Et en matière de mobilité, de construction, d’énergie et de production, les innovations écologiques modifient particulièrement l’environnement des individus et leur manière d’interagir avec lui.
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Fait le 29/07/2021

Les robots dans la pratique

Les robots de construction mono-tâches (STCR) peuvent être utilisés sur des chantiers pour effectuer des tâches répétitives comme la pose de briques, la soudure ou encore le coulage de béton. Des camions autonomes sans conducteur humain sont employés pour transporter des matériaux. Les équipements robotiques de ce type utilisent souvent une technologie de contrôle logistique numérique équipée de capteurs qui détectent les obstacles et les humains.

Ils peuvent aussi être programmés ou contrôlés à distance. Par exemple, les drones sont de plus en plus automatisés pour mener à bien des projets de peinture extérieurs à grande échelle.

Construction Zones

Main dans la main avec des robots

Comme dans une usine, les robots de construction travaillent souvent dans des environnements hybrides, c’est-à-dire avec des humains. Les machines robotisées boostent la productivité globale sur site sans pour autant remplacer les travailleurs humains. Les robots déchargent les humains des tâches répétitives et harassantes, ce qui réduit le nombre de blessures et le roulement du personnel.

Actuellement, l’industrie explore même la possibilité de faire fusionner les humains et les robots à l’aide d’exosquelettes. Les exosquelettes sont des éléments robotiques portables rigides ou non qui améliorent les capacités et la force des humains. À l’avenir, ces éléments pourront même collecter et analyser des données et utiliser l’apprentissage automatique pour détecter la meilleure façon d’assister leur porteur en temps réel.

« Nous prédisons l’avènement de villes et bâtiments hyperconnectés qui comprendront et anticiperont les besoins de leurs utilisateurs et pourront être surveillés, opérés et réparés à distance. L’expérience utilisateur est l’un des éléments clés du succès de la conception d’un bâtiment. La pandémie de covid-19 a montré que la santé et le bien-être sont essentiels. »
Javier Sesma
Vice President of Business Development at TK Elevator
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Les robots : une paire supplémentaire d’yeux et d’oreilles

Les sites de construction urbains nécessitent une gestion et une surveillance continues. Pour aider à organiser les sites hybrides où les lourdes machines robotisées et les humains travaillent ensemble, des robots intelligents comme des drones aériens ou des scanners sur le terrain peuvent faire une énorme différence.

Par exemple, les équipements de télédétection par laser (LiDAR) peuvent être utilisés pour scanner et collecter des informations sur un site de travail. Alliés à l’IA, ces équipements peuvent détecter les problèmes et suggérer des solutions. Ils peuvent également créer des modèles 3D en temps réel d’un site et ainsi aider les superviseurs à calculer le rendement, la productivité et les coûts. Les modèles 3D seront également essentiels pour gérer et superviser les nombreuses machines automatisées d’un site.

Un autre aspect indispensable de la surveillance est l’inspection des environnements dangereux. Les drones sont de plus en plus utilisés pour effectuer des contrôles incendie et de sécurité.

LiDar Technology
Factory Robot

Composants de construction fabriqués par des robots

À l’avenir, les robots seront en charge de la fabrication de composants voire de sections entières de bâtiment. L’impression 3D et la fabrication additive sont désormais employées sur et hors site pour créer des composants mais aussi pour des opérations de réparation ou de reproduction d’éléments historiques dans le cadre de projets de restauration de bâtiments anciens.

L’usage des approches de préfabrication à grande échelle est également exploré. Des modules, comme des salles de bains ou cuisines, seront à l’avenir de plus en plus fabriqués en usine par des robots puis assemblés sur site.

L’impression 3D comme la préfabrication offrent l’avantage de n’utiliser que la quantité exacte de matériaux nécessaire pour un composant ou un module, ce qui réduit le gaspillage et améliore ainsi la durabilité du bâtiment.

Les robots ouvrent de nouvelles voies

Les robots peuvent considérablement améliorer les services en matière de maintenance des bâtiments. Un projet pilote de TK Elevator explore l’usage de véhicules sans conducteur pour transporter des équipements sur les sites de réparation. Potentiellement, un système basé sur le cloud pourrait former un réseau logistique complet permettant aux techniciens de gagner du temps et pouvant gérer plus efficacement la distribution des pièces de rechange.

Les robots peuvent être entraînés à « marcher » dans nos pas. Une technologie intelligente « follow-me » a été développée par Piaggio Fast Forward (PFF). Elle améliore la capacité des robots à détecter la direction et la rapidité et permet aux humains de contrôler le robot par appairage.1 Les robots cargo transportant jusqu’à 18 kg comme le « Gita »2, pourraient accompagner les techniciens en portant les pièces détachées et les outils et éliminant le besoin en véhicules.

Quand cette technologie PFFtag est alliée à des capteurs GNSS (système de positionnement par satellites)3 elle peut être intégrée dans tous les types de machines sur site. Des tests ont déjà été effectués sur le robot « Spot »4. Lorsqu’elle aura été complètement testée, la technologie pourra être utilisée en construction, maintenance de bâtiments et logistique. Elle permettra l’avènement de robots intuitifs collaboratifs pouvant suivre et assister dans de nombreuses tâches les ouvriers du bâtiment.

 
PFFtag™, Piaggio Fast Forward and Trimble announce proof-of-concept

Ouvrir la voie aux robots

Les hôpitaux, entrepôts, centres de livraison et hôtels adoptent de plus en plus les robots pour améliorer les prestations et le service client. Néanmoins, pour que les robots soient capables de travailler en autonomie ils doivent pouvoir se déplacer à travers le site ou construire indépendamment – même sur les ascenseurs ou monte-charges industriels.

TK Elevator a développé une plateforme d’interface robotique qui permet aux robots d’utiliser les ascenseurs et donc de se déplacer librement dans un bâtiment. L’interface permet aux robots de communiquer via le Wi-Fi ou la 4G LTE avec les ascenseurs et de choisir l’étage souhaité comme les passagers humains.

« Le vieillissement de la population et le développement des technologies de navigation intérieures/extérieures boosteront l’accessibilité universelle pour les personnes et les robots (autonomes ou non). Nous pensons que la conquête de la hauteur exigera des espaces flexibles de vie, de travail et de divertissement et nécessitera des innovations en matière de mobilité comme les ascenseurs robotisés, les trottoirs roulants sans cuvette et les systèmes de transport multi-cabines et multi-directionnels. »
Javier Sesma
Vice President of Business Development chez TK Elevator

Miser sur les robots

Jusqu’à maintenant, les changements dans l’industrie de la construction ont été graduelles. Toutefois, comme l’industrie se rend compte des rapides changements apportés par l’adoption des technologies avancées comme les robots, elle s’y lancera bientôt à corps perdu. Grâce aux robots, les bâtiments bénéficieront d’une rapidité et d’une efficacité inédites qui feront très certainement naître une nouvelle vague d’innovations en matière de développement durable et de conception.

 
How gita carries

Image Credits

LiDar Technology, image by Daniel L. Lu, taken from Wikimedia Commons

PFFtag™, Piaggio Fast Forward and Trimble announce proof-of-concept, video by Piaggio Fast Forward, taken from YouTube

How gita carries, video by Piaggio Fast Forward, taken from YouTube