Auteur : Nicolas Senemaud
Senior Solution Architect chez CATIA Hub 3DDT
DOI : https://doi.org/10.48568/919c-y064
[Résumé :La gare Saint Denis Pleyel est une des plus importante du Grand Paris dont l’ouverture est prévue pour les jeux Olympiques de Paris 2024. L’entreprise Aldowa est en charge de concevoir, fabriquer et installer les 77000 m2 de façade intérieure avec plus de 1000 types de panneaux sur 7 niveaux. Pour cela, l’entreprise devait modéliser l’ensemble des panneaux avec leur structure a un niveau de détails élevé permettant d’assurer la coordination avec les autres corps d’état mais également d’organiser la fabrication dans l’atelier et l’installation sur le chantier. Pour relever ce défi, l’entreprise s’est associée avec l’éditeur de logiciel Dassault Systèmes, en charge de mettre en place un Outil automatisé permettant de créer le jumeau numérique de la façade intérieure. Reposant sur une solution architecture complexe, cet Outil devait pouvoir générer l’ensemble des configurations de panneaux tout en assurant les différentes étapes de validation. Cet article décrit l’Outil mis en place d’un point de vue technique, analysant sa complexité et décrivant l’architecture solution sur laquelle il repose. Il s’agira également d’observer comment les méthodologies de collaboration ont été essentielle à sa mise en place.]
[Abstract : Saint Denis Peyel station is one of the largest new Grand Paris station planned to be open for the 2024 Paris Olympics. Aldowa, a Dutch façade company, is in charge of fabricating and installing all the interior panels of the Station. Composed of 7 levels, the Station has more than 7700m2 of interior facade with more of 1000 unique panel types. Aldowa had to model all the interior walls, creating for each component fabrication and installation documentation. All this information had to be centralized in a Bill of Material to keep track of the quantity takeoffs to organize the fabrication in the workshop and the installation on site. To answer this challenge they decided to work with the software provider Dassault Systemes to help them implement automated workflows to create digital twin of the interior façade. Dassault Systemes therefore developed a digital Tool that could generate the detailed structure for all the interior curtain walls, covering all possible configurations. This article illustrates how the Tool was developed from a technical standpoint, analyzing its complexity and the architecture solution it relies on. It also describes how critical collaboration methods were to its development.]
Contexte projet
La gare de Saint Denis Pleyel est une des plus importantes du Grand Paris. Elle accueillera 4 lignes de métro à une profondeur de plus de 50 mètres sous terre. Composée de plus de 7 étages dont 4 sous terrains, cet ouvrage est un des plus complexes par sa proximité avec les centres urbains (paris, Saint Ouen, Saint Denis) et son aspect multi modal. Sa livraison est prévue pour les Jeux Olympiques de Paris en 2024.
Le Projet
L’entreprise Aldowa (basée en Hollande) étant en charge du lot de façade intérieure, doit fabriquer, livrer et assembler plus de 7700m2 de panneaux d’ici 2024. Si les panneaux ne présentent que peu de complexité en eux même, le système de fixation l’est bien plus. Beaucoup de configurations différentes sont à prendre en compte en fonction des différentes profondeurs de plenum, charges (mobilier), ouvertures (trappes, portes) et angles. Dassault Systèmes via sa cellule service CATIA Hub a aidé l’entreprise à automatiser la modélisation de la maquette numérique en prenant en compte l’ensemble de ces scenarios de variabilité. Avec plus de 5000 panneaux dont 1000 uniques, nous avons dû mettre en place une méthodologie qui permette de sécuriser la génération de la maquette mais aussi des dessins d’assemblage et de fabrication quel que soit leur configuration. Toutes ces données (3D, 2D, Excel, metadata) doivent être répertoriées selon une nomenclature spécifique permettant une meilleure traçabilité dans la base de donnée (évitant les doublons) et une meilleure collaboration avec l’entreprise générale et l’architecte. La maquette numérique une fois générée va donc servir comme support de collaboration mais également la fabrication anticipant les achat/commandes, ressources et planning d’atelier. 1
Avec la forte digitalisation des pratiques en AEC2, il est de plus en plus classique pour une PME de faire appel à un Virtual Maker3 pour automatiser les méthodes et processus. Cependant collaborer directement avec un éditeur logiciel dans le cadre d’un projet est plus rare. Cet article expliquera comment ce partenariat avec le CATIA Hub a influencé les méthodes et outils de travail dans le contexte du projet de la Gare Saint Denis. Il exposera dans une premier temps l’architecture solution générale de l’Outil4 mis en place ainsi que les challenges techniques associés. Puis nous essayerons d’analyser comment son développement a aussi été un défi en termes de collaboration. Nous terminerons sur les leçons tirées par Dassault Systèmes en tant qu’entité de service mais aussi en tant qu’éditeur logiciel.
Figure 1: Vue de la Maquette Numérique des panneaux intérieurs. Le volume des panneaux étaient modélisés sur Solidworks. L’Outil les prenait en données d’entrée pour générer l’ensemble de la structure.
Figure 2 : Décomposition du système de fixation des panneaux
Figure 3: Détail d’un des configuration de la structure des panneaux
Le processus
La mission du CATIA Hub était de délivrer un Outil permettant à Aldowa de générer les panneaux et leur structure à partir de données IFC venant de Revit et SolidWorks. Il devait permettre à l’utilisateur de cliquer sur le(s) mur(s) à générer, choisir le type de mur et instancier5 les différents éléments de structure. Ce processus apparemment simple repose sur une architecture solution complexe car elle doit être flexible, séquentielle (passant par les différents LOD6 ) tout en restant robuste (gestion de toutes les configurations de mur). Aldowa récent utilisateur de la 3DEXPERIENCE7 , devait pouvoir utiliser cet Outil se basant sur le logiciel CATIA8
Cette architecture solution se base sur deux mécanismes principaux : La factory (l’interface utilisateur permettant de sélectionner les murs à générer et faisant le lien entre tous les sous-mécanismes d’automatisation) et Le template9 de mur (famille adaptative paramétrique supportant toutes les configurations présentes dans le projet).
Via la factory, l’utilisateur choisit le(s) mur(s) à générer et calcule automatiquement la distance du plénum entre les panneaux et la structure béton via une action EKL10 et VB11 (étape 2 de la figure 6). Cette distance définit la bonne configuration de structure à instancier (voir GIF). Elle est interprétée par le template qui une fois instancié va générer d’abord un squelette paramétrique filaire (étape 3 de la figure 6) puis une version LOD20012 de la structure ainsi que les dessins d’assemblage avec annotations, dimensions, niveaux et axes (étape 4 de la figure 6). Ces géométries sont dans une seule part13 et non un assemblage ce qui permet de compacter l’information dans une seule représentation et évite de surcharger la base de données. Une fois vérifiées et validées, l’utilisateur active une seconde fonctionnalité du template qui crée la représentation LOD40014 du mur où chaque objet (rail, fixation, panneau) est exposé comme une part dans la base de donnée (étape 5 de la figure 6). Les interfaces (réservations, perforations) sont générées ainsi que les dessins de fabrications. Cette représentation très détaillée est destinée pour la fabrication (nomenclature, dessin d’atelier), trop lourde pour de la collaboration. Un processus de Reuse (identification de doublons) est aussi mis en place permettant de détecter si un rail par exemple est déjà présent avec les mêmes propriétés (percements, type, longueur) dans la base de données. Cela permet de réutiliser les objets déjà présents en base au lieu de recréer une référence unique (plus coûteux en performance). Ces différentes représentations (squelette paramétrique, LOD200 et LOD400) sont agrégées dans un seul assemblage (Figure 5), ce qui permet de facilement passer de l’une à l’autre et de mieux gérer les liens entre elles. Ce système en « poupée russe » a été clé pour valider le résultat de l’outil étape par étape.
Figure 4: Démonstration d’ instanciation des différentes configurations de structure portantes des panneaux en fonction de la profondeur de plenum. Plus la distance était grande, plus la structure était importante.