Prêt à développer des infrastructures performantes et durables ? Connectez l'ensemble de vos parties prenantes via la plate-forme 3DEXPERIENCE® et adoptez une approche collaborative de bout en bout dans le cadre de la gestion de vos projets.
Se Tourner vers l'Avenir
et Exploiter la Puissance des Solutions Numériques pour des Infrastructures Résilientes
Les enfants ne devraient pas avoir à s'inquiéter pour leur avenir. Par contre, l'environnement qui les entoure et dans lequel ils grandissent est une vraie source de préoccupation. Tout simplement parce que ces infrastructures sont soit obsolètes soit inadaptées aux besoins de la société actuelle.
Aux États-Unis, nombre de canalisations d'eau datent de plus de 75 ans. Au Royaume-Uni, près de 1 100 projets d'énergie renouvelable¹ attendent d'être raccordés à un réseau qui n'a pas réussi à suivre le rythme de croissance de ses capacités de production. En France, les réseaux ferroviaires vétustes ne répondent plus aux besoins du pays en matière de mobilité².
En bref, les infrastructures du monde entier doivent être modernisées, qu'il s'agisse de rénover les infrastructures existantes ou de mettre en œuvre de nouveaux projets. Mais tout cela a un coût. D'après les dernières études en date, d'ici 2040, le déficit de financement dans les infrastructures mondiales devrait s'élever à 15 000 milliards de dollars³.
Les investissements sont d'une absolue nécessité. Malheureusement, nombreux sont les investisseurs qui sont freinés par le risque et la complexité que ces infrastructures représentent. Une question subsiste toutefois: la technologie numérique peut-elle contribuer à réduire les risques de ces projets et à renforcer la viabilité financière de la réalisation des infrastructures ?
Les projets d'infrastructure sont souvent hors délai et hors budget.
Dépenses et retards par secteur
Dépassement budgétaire % de dépassement par rapport au montant initial indiqué
40%
80%
120%
160%
Corridors de transport
Autres
Déchets et eau
Pétrole et gaz
Santé
Chemins de fer
Aéroports
Énergie
Ports
Immobilier
Routes
Retard par rapport au calendrier initial % de retard par rapport à l'estimation initiale
20%
40%
60%
80%
Source : McKinsey, « Capital investment is about to surge: Are your operations ready? »
Développer des projets d'infrastructure à l'ère du numérique
Entre les nombreuses parties prenantes, les chaînes d'approvisionnement multidimensionnelles, la demande de main-d'œuvre spécialisée et la perspective d'un retour sur investissement à long terme, les projets d'infrastructure peuvent être complexes au démarrage.
« D'après les dernières études, 50 à 70 % des budgets publics consacrés aux infrastructures de transport sont destinés à l'entretien ou au remplacement d'infrastructures vieillissantes⁴ », explique Audrey Goulven, directrice des infrastructures durables et de l'énergie propre chez Dassault Systèmes. « Le secteur privé risque de réfléchir à deux fois avant d'investir dans de nouveaux projets si les autorités publiques sont incapables de leur proposer des portfolios de projets avec un niveau de rentabilité qui rassure les investisseurs. »
Mais alors, le numérique peut-il changer la donne ? Le Forum économique mondial considère le secteur des infrastructures comme « le secteur étant le plus en retard dans le processus de transformation numérique par rapport à l'ensemble de l'économie mondiale »⁵. Des progrès ont toutefois été réalisés. Plus la technologie apportera de valeur - en contribuant à mieux piloter des indicateurs clés de performance (KPI) dans le cadre des projets, en identifiant les risques et les opportunités, en évaluant les mesures d'atténuation et en clarifiant les processus de pilotage, plus elle se démocratisera au sein du secteur.
Les jumeaux virtuels ont un rôle clé à jouer dans la digitalisation de l'industrie. « En ayant recours à une plate-forme collaborative, vous pouvez consolider toutes les données d'un projet au sein d'un seul et même environnement, coordonner toutes les parties prenantes afin qu'elles poursuivent des objectifs cohérents et ne perdent pas de vue le retour sur investissement, adresser de manière efficace l’ensemble des intérêts en jeu et déployer une stratégie partagée par tous », explique Audrey Goulven.
Le numérique a de beaux jours devant lui. D'après une récente étude, chaque dollar investi dans un jumeau virtuel représenterait neuf dollars recueillis en retour sur investissement. Un jumeau virtuel peut même aller jusqu’à réduire de 50 % les coûts d’ingénierie et de moitié le délai d'obtention des permis nécessaires.⁶
$1
investi dans un jumeau virtuel est égal à
$9
amortis sur l'investissement
Soutenir les projets de développement d'infrastructures
Les projets d'infrastructure à grande échelle exigent une coordination et une collaboration optimales. Le Grand Paris Express constitue actuellement l'un des plus grands projets d'infrastructure au monde. Cette initiative ambitieuse a pour objectif d'étendre le réseau du métro parisien. D'une valeur de plusieurs milliards de dollars, le projet compte une centaine de chantiers et plus de 7 000 personnes qui y travaillent activement.
Une telle complexité implique des risques importants : imprévus, retards, problèmes de sécurité... Mais grâce aux jumeaux virtuels, il est possible de simuler différents scénarios, de rationaliser et de réduire les risques liés au projet.
« Le jumeau virtuel apporte aux responsables de projet une compréhension d'ensemble de l'écosystème de leur projet», explique Audrey Goulven. « C'est une sorte de carte numérique qui relie les personnes aux données importantes, un modèle technique de l'asset en cours de construction qui permet de mieux l'exploiter et l'entretenir. »
La société d'ingénierie italienne IDeCOM, par exemple, a utilisé la plate-forme 3DEXPERIENCE® dans le cadre du développement d'une nouvelle gare ferroviaire. « Lorsque la construction a commencé, les conditions du site étaient difficiles. Nous avons donc proposé des modèles intégrés qui rassemblaient les données de différentes sociétés de conception », explique Alessandro Pedretti, ingénieur senior chez IDeCOM. « Avant, nous avions un problème d'intégration, mais nous avons réussi à tout gérer grâce à la plate-forme. »
Entretenir la durabilité des infrastructures
L’exploitation et la maintenance des infrastructures représentent un autre défi de taille pour les villes qui souhaitent développer les infrastructures répondant aux enjeux de demain. La bonne nouvelle, c'est que les jumeaux virtuels peuvent digitaliser les informations relatives aux produits et aux processus et les rendre accessibles aux équipes de maintenance et d’exploitation qui prendront la relève des équipes de projet et ce, pendant plusieurs dizaines d'années.
Par exemple, les ingénieurs civils de Pacific Consultants, une société de conseil de premier plan qui fournit des services techniques dans le domaine de la construction, utilisent des jumeaux virtuels pour digitaliser leur expertise en interne. « Chez Pacific Consultants, nous nous efforçons de rassembler les compétences et savoir-faire des experts de notre entreprise afin de ne pas les perdre », explique Hisaya Fujii, cadre supérieur, directeur et responsable du siège social de Pacific Consultants à Osaka.
Les jumeaux virtuels vous permettent même d'optimiser vos capacités de pilotage. « Grâce à l’intelligence artificielle, il est possible de créer le jumeau virtuel d’un asset et de l’utiliser pour soutenir des scénarii de maintenance prédictive ou réaliser des simulations multiphysiques et identifier leurs impacts potentiels », ajoute Audrey Goulven. « Cela vous permet d’améliorer la compréhension que vous avez de votre projet, de prendre des décisions éclairées et d'avoir des échanges ciblés avec les parties prenantes concernées. »
Les jumeaux virtuels peuvent digitaliser les informations relatives aux produits et aux processus depuis les premières étapes de développement d’un projet jusqu’aux opérations de maintenance qui interviendront plusieurs dizaines d’années plus tard.
En offrant une vue d'ensemble des projets et des assets d'infrastructure complexes, les jumeaux virtuels aident les parties prenantes à visualiser et partager les données importantes à chaque étape du cycle de vie, limitant ainsi les risques et les dépenses inutiles, tout en planifiant l’exploitation et la maintenance à long terme.
RENCONTREZ LES INNOVATEURS DE DEMAIN POUR VOS PROJETS D'INFRASTRUCTURE
Les outils numériques permettent de mieux sécuriser les investissements dans de nouveaux projets. Mais déployer les infrastructures de demain dépend également de toute une nouvelle génération de talents, allant des ingénieurs industriels aux modélisateurs BIM. L'ennui, c'est que ces compétences ne sont pas encore disponibles d'après les experts. « Le secteur de la construction connaît une sérieuse pénurie de compétences. Nous avons des difficultés à trouver une main-d'œuvre qualifiée dans le cadre de nos projets », explique Frédéric Gal, directeur de programme pour la transformation commerciale chez Bouygues Construction.
Pour remédier à ce problème, Dassault Systèmes, avec 3DEXPERIENCE Edu, vise à transformer l'enseignement de l'ingénierie. En comprenant les tendances de l'industrie et les défis des institutions académiques, 3DEXPERIENCE Edu permet aux établissements de donner toutes les clés à leurs diplômés afin qu'ils réussissent dans un paysage technologique en évolution rapide.
Cette approche collaborative instaure un climat propice garantissant que ces futurs ingénieurs acquièrent les compétences nécessaires pour ouvrir la voie aux avancées technologiques de demain. En s'appuyant sur Dassault Systèmes et ses expériences d'enseignement, les établissements peuvent ainsi pérenniser leurs programmes d'ingénierie et permettre à leurs diplômés d’être immédiatement opérationnels.
TRANSFORMER VOTRE ENTREPRISE DÈS MAINTENANT
Le travail d'équipe, condition de réussite dans le cadre de vos projets d'infrastructures
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Expériences d'enseignement
Une nouvelle expérience d'apprentissage évolutive, basée sur la plate-forme 3DEXPERIENCE, est possible.
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Découvrir comment le secteur des Villes et des Infrastructures se transforme
FAQ - Villes & Infrastructures
Un cadre de résilience est une approche structurée qui vise à améliorer la capacité des systèmes d'infrastructure à résister, à s'adapter et à se remettre de perturbations. Le but est d'évaluer les risques, d'améliorer la robustesse des systèmes et d'intégrer des mesures adaptatives pour garantir la continuité des activités pendant et après un incident.
Vous trouverez ci-dessous les principes d'une infrastructure résiliente :
Robustesse : Concevoir et construire des infrastructures capables de faire face à des événements extrêmes tout en minimisant les dommages.
Redondance : Intégrer des systèmes de secours et des passerelles alternatives pour garantir l'opérationnalité des infrastructures en cas de défaillance des systèmes principaux.
Ingéniosité : Gérer efficacement les ressources en cas de perturbations, notamment en mobilisant rapidement le matériel et le personnel nécessaires.
Adaptabilité : Modifier et optimiser les infrastructures pour répondre aux nouvelles menaces et aux mutations.
Intégration : Coordonner des secteurs et des systèmes divers et variés pour apporter des réponses globales et cohérentes en cas de problèmes.
Développement Durable : Construire des infrastructures qui poursuivent des objectifs environnementaux, sociaux et économiques à long terme tout en faisant preuve de résilience.
La résilience dans le cadre d'infrastructures critiques désigne la capacité des systèmes et des réseaux à anticiper, résister, s'adapter et se remettre des perturbations ou des défaillances. L'objectif est de garantir la continuité des services essentiels afin qu'ils reviennent rapidement à la normale après un incident comme une catastrophe naturelle, une cyberattaque ou un dysfonctionnement.
Une infrastructure résiliente, c'est par exemple un bâtiment qui résiste à une inondation grâce à la surélévation de ses fondations, un pont qui tient face à un tremblement de terre en fléchissant et en absorbant l'énergie sismique, ou encore un réseau électrique qui est capable de maintenir ses services en cas de panne grâce à la mise en place de voies redondantes et de systèmes de secours. Ces infrastructures sont conçues pour supporter et récupérer rapidement des événements extrêmes, assurant ainsi la continuité des services essentiels.
L'ODD n°9 de l'ONU vise à développer des infrastructures résilientes, à promouvoir une industrialisation durable et à favoriser l'innovation. Le lien entre ces deux points réside dans leur ambition commune à développer des infrastructures capables de résister et de s'adapter aux défis de demain, d'atténuer leurs impacts et d'allier croissance économique et durabilité.
(1)
(2)
Railway News, « France to Invest €100 Billion in Railway Infrastructure »
(3)
(4)
McKinsey, « Building the infrastructure for the future of mobility »
(5)
Forum économique mondial, « The world is facing a $15 trillion infrastructure gap by 2040. Here's how to bridge it »
(6)
KPMG, « Digital twins: Catalyst for transformative infrastructure »