Le relevé pour une construction robotisée — une véritable collaboration homme-robot

Auteur : Richard Ostridge

Chaque fois que je regarde mes fils d'information sur les réseaux sociaux, je vois au moins un commentaire sur l'intelligence artificielle ou l'apprentissage automatique. Récemment, j'ai lu des informations sur une révolution technologique d'une portée similaire, qui semble ne pas occuper la place méritée dans ces débats : les robots constructeurs.

Les avancées technologiques réalisées jusqu'ici facilitent déjà la construction : excavatrices, bétonnières, marteaux-piqueurs, perceuses et visseuses électriques, pour ne citer que quelques exemples. Au cours des dernières années, un autre progrès majeur est à l'horizon : l'automatisation.

SYNTHÈSE AUTOMATISÉE

Un article du Forum économique mondial intitulé « Construit par des robots : cette société suisse pourrait transformer à jamais le secteur de la construction » m'a rappelé à quel point les principes de base de la construction évoluent rapidement. L'article présente le concept du bâtiment DFAB House à trois niveaux en Suisse, caractérisé par des plafonds imprimés en 3D ainsi que par des poutres et des murs à haute efficacité énergétique assemblés par des robots sur le site. Un chercheur responsable du projet mentionné dans l'article, Matthias Kohler, avait une vision claire de la future collaboration entre les machines et les êtres humains. Selon Matthias Kohler, on ne s'attend pas à ce que le travail des robots se substitue à celui des êtres humains, mais ces derniers devraient faire la rétro-ingénierie de la conception pour permettre aux robots de construire des matériaux et des structures adaptés à leurs capacités.

La réalisation de maisons préfabriquées n'est pas nouvelle. Au cours des 20 dernières années, des marques comme Huf Haus ont ravivé l'engouement du public pour ce type de bâtiment. Ce qui est différent dans la maison DFAB, c'est l'utilisation de l'impression 3D et l'assemblage de base robotisé, qui réduit les efforts humains nécessaires pour créer les éléments du bâtiment. Bien entendu, ces structures se basent toujours encore sur l'assemblage humain, mais si les architectes et constructeurs adhèrent à la vision de Matthias Kohler, il serait possible de simplifier la conception des bâtiments pour que les robots puissent aussi participer au montage.

ASSEMBLAGE AUTOMATISÉ

L'assemblage automatisé n'aura pas une grande portée au cours des 20 prochaines années, mais dans un certain nombre de cas, la tâche des robots dépasse le périmètre de la cinétique. C'est ainsi, par exemple, que le maçon semi-autonome de Construction Robotics, baptisé Sam 100, travaille actuellement sur des sites de construction aux États-Unis. Il peut appliquer du mortier sur des briques de toutes tailles et en poser une toutes les 8,5 secondes. Là où un maçon humain peut poser 300 à 600 briques en 8 heures, Sam100 peut en poser plus de 3 000. Des millions de personnes visionnent les vidéos consacrées à Sam100 sur les sites de partage. Cela reflète l'intérêt et l'enthousiasme croissants pour ce sujet.

Sam100 rejoint Hadrian X parmi les robots de pose rapide de briques qui effectuent des impressions en 3D, posent des briques et peuvent achever la superstructure d'une maison en maçonnerie classique en seulement deux jours. Un autre exemple intéressant de robot de construction avancé est le robot de découpe à fil chaud de l'entreprise danoise Odico, qui utilise des fils chauffés électriquement pour découper des mousses industrielles, en répliquant la géométrie donnée par un modèle CAO. Par ailleurs, EffiBOT de l'entreprise Effidence en France peut suivre des travailleurs qui portent des outils et du matériel. Bien entendu, l'automatisation du travail à l'aide de robots suscite des réticences dans tout secteur. Mais, en dépit des exemples impressionnants décrits ci-dessus, les robots ne construiront pas de maisons en grandes séries dans les années à venir. Cette évolution technologique présente bien entendu de nombreux avantages, tels que les coûts, le temps et l'impact sur l'environnement. Mais aussi des inconvénients, comme par exemple la nécessité de former la main-d'oeuvre pour assurer l'acceptation et le succès à long terme.

Si je lis, en tant que géomètre, des articles sur cette technologie, l'effet de cette mutation sur les projets de construction n'est pas la première chose qui me vienne à l'esprit. Je pense plutôt à la place des géomètres dans cet environnement automatisé. La bonne nouvelle est que les attentes grandissantes pour améliorer la conception et accélérer la construction offriront de nombreuses opportunités aux prestataires qui fournissent des services aux entreprises de construction.

GÉOMÈTRES HYBRIDES

Un robot produisant un objet a besoin d'informations dimensionnelles précises. S'il est amené à placer un objet à un bon emplacement sur le site, il doit disposer de données précises sur la position.

Les tolérances seront étroites, la précision, exigée. Il faut éviter les compromis. Et cela me paraît être une bonne opportunité pour un géomètre.

Alors qu'un être humain sur un chantier verra immédiatement de petites divergences et saura instinctivement comment traiter le problème, je ne suis pas sûr qu'un robot ait la capacité de trouver lui-même une solution spontanément. Il détecterait peut-être le problème et demanderait alors l'assistance d'une personne, ce qui réduirait le gain d'efficacité qui était initialement l'une des raisons principales de son utilisation. Indéniablement, la meilleure façon de maximiser l'efficacité de robots est de leur fournir des informations de qualité qui représentent vraiment la réalité.

Alors, finira-t-on par réaliser des relevés sans intervention humaine ? Eh bien, dans certains scénarios de capture de données, on peut affirmer que notre rôle a déjà légèrement évolué. C'est ainsi qu'au lieu de sélectionner les points précis à mesurer, nous choisissons plutôt une zone et une densité et laissons l'instrument recueillir les points. Cela, grâce aux avancées, à l'acceptation et à l'utilisation d'une technologie comme le scanner laser Leica 3D RTC360 et d'une technologie mobile comme le Leica BLK2GO, qui relève automatiquement des nuages de points 3D pendant qu'un opérateur parcourt le site.

La collecte de données sans intervention humaine est sans doute concevable, l'exécution d'un relevé (y compris des livrables à fournir) ne l'est pas. Mais nous, géomètres, devons nous adapter à la nouvelle définition de notre métier.

COMMENT ÉVOLUERA NOTRE MÉTIER ?

Pendant des années, la tâche des géomètres consistait à sélectionner l'emplacement de la station, les points de contrôle à utiliser, les contrôles à intégrer. Plus récemment, nous avons aussi été amenés à décider de la technologie à mettre en oeuvre, de la mesure à effectuer et des données à traiter.

Pour la prochaine génération de géomètres, il sera sans doute encore plus important d'analyser les données, d'identifier la qualité, de comprendre ce qui est pertinent et de déterminer la manière de les présenter.

Le métier accordera peut-être plus d'importance à la détermination des contrôles à intégrer, à la manière d'évaluer et de traiter les données. Et il sera sans doute encore plus essentiel de définir les données pertinentes et la manière de les présenter.

Je pense que le moment est venu d'évaluer nos flux de travail, les nouvelles méthodes et de nous ouvrir à de nouvelles technologies. Nous pouvons alors nous établir comme des fournisseurs de services créant les meilleures données, comme des prestataires fiables dans l'évaluation et la vérification d'autres données et comme des professionnels offrant des résultats pertinents à partir de toutes ces opérations.

Si nous le faisons bien, nous aurons non seulement la possibilité de protéger notre avenir professionnel à court terme, mais aussi de pérenniser l'activité de relevé, même si nos mesures se destinent aux robots de construction.