Thèse Professionnelle
Département Génie Civil et Construction
Mastère Spécialisé BIM, Conception intégrée et cycle de vie du bâtiment et des
infrastructures
Brice GEFFROY
Pourquoi et comment organiser en BIM la gestion du
patrimoine de la Société du Grand Paris ?
Projet réalisé au sein de la Société du Grand Paris 30 avenue des Fruitiers – 93200 Saint-Denis,
Du 18/09/2017 au 30/04/2018
Tuteurs Entreprise :
M
meMarie-Pierre CAVAILLES
M
rMichel AROICHANE
Remerciements
Je souhaite remercier en premier lieu Hilda MAÏTINO et Olivier CELNIK qui m’ont accordé leur confiance dès notre premier entretien pour intégrer le mastère spécialisé BIM. J’adresse également toute ma gratitude à l’ensemble du corps enseignant et aux équipes d’encadrement administratif de l’ENPC et de l’ESTP pour leur énergie, leur pédagogie et leur passion du BIM.
J’adresse de chaleureux remerciements à Marc DEMOUVEAU, directeur processus et systèmes d’information, qui a été moteur dans mon intégration à la Société du Grand Paris et m’a permis de réaliser cette expérience professionnelle unique. J'associe évidemment à ces remerciements mes deux tuteurs d’entreprise Marie-Pierre CAVAILLES et Michel AROICHANE pour leur implication dans ce sujet de thèse et la transmission de leurs connaissances respectives sur la maintenance exploitation et le BIM.
Je voudrais remercier tout particulièrement mon tuteur pédagogique Sylvain WIETRZNIAK pour tous nos échanges constructifs et qui m’a formidablement orienté pour l’atteinte des objectifs fixés pour cette thèse professionnelle.
Je désire grandement remercier tous les acteurs du Grand Paris Express mobilisés autour du BIM et de la gestion des données avec qui j’ai pris un grand plaisir à travailler. Le cadre de travail était idéal pour favoriser le partage des idées et la promotion en interne de la transition numérique. Je tiens tout particulièrement à remercier Mme BOUASRIA Nouâma pour nos discussions bimesques lors de nos temps de pause d’addiction nicotinique.
Résumé
Le réseau de transport du Grand Paris Express est un projet d’intérêt national hors norme mobilisant des moyens techniques et financiers considérables. Centre de toutes les attentions pour la tenue des jeux olympiques d’été 2024, ce nouveau réseau de métros automatiques a pour ambition d’être le plus digital du monde. Le développement de la démarche BIM au sein de la Société du Grand Paris est un élément essentiel pour l’accomplissement de cet objectif.
Nous aborderons le contexte spécifique des interfaces entre tous les acteurs responsables de l’exploitation maintenance. La multitude d’intervenants et le changement des usages obligent à repenser l’organisation traditionnelle et à définir le rôle définitif de la Société du Grand Paris.
Les bénéfices et inconvénients du BIM seront traités par la suite pour évaluer la nécessité d’entamer une transformation numérique pour un projet de cette envergure. Nous y présenterons également tous les cas d’usages permettant d’améliorer l’exploitation maintenance du nouveau réseau de transport.
Enfin nous conclurons cette thèse professionnelle par la présentation d’une étude sur les modalités d’échanges pour le partage et la mise à jour des données du projet entre tous les acteurs. Un tableau récapitulatif de toutes les solutions d’organisations possibles permettra à la direction d’acter un choix définitif.
Mots-clés :
Société du Grand Paris, Grand Paris Express, Maintenance, Exploitation, BIM, Gestion de configuration, Interopérabilité
Abstract
The Grand Paris Express transport network is substantial a national interest project mobilizing considerable technical and financial resources. Center of all attentions for the holding of the 2024 summer Olympic game, this new automatic metro network has the ambition to be the most digital in the world. The development of the BIM approach by the Société du Grand Paris is a fundamental element for the achievement of this objective.
We will present the specific context of the interfaces between all the actors responsible for maintenance operations. The multitude of stakeholders and the evolution of habits lead to rethink the traditional organization and define the final role of the Société du Grand Paris.
The BIM benefits and disadvantages can be addressed later to assess the need for a digital transformation for a project of this size. We also present all use cases to improve the maintenance operation of the new transport network.
Finally, we conclude this professional thesis with the presentation of a study on the modalities of exchanges for sharing and update the project’s data between all the actors. A recapitulative table including all possible organization solutions will allow the direction to validate the retained choice.
Keywords:
Société du Grand Paris, Grand Paris Express, Maintenance, Exploitation, BIM, Configuration Management, Interoperability
Table des matières
Remerciements ... 3
Résumé ... 4
Abstract ... 5
Table des matières ... 6
Liste des tableaux ... 11
Liste des figures ... 12
Liste des annexes ... 15
Liste des abréviations, des sigles et des acronymes ... 16
Introduction ... 18
1 Présentation de la Société du Grand Paris ... 21
1.1 Historique ... 21 1.2 Statut juridique ... 21 1.3 Projet ... 22 1.4 Planning prévisionnel ... 24 1.5 Conclusion chapitre §1.0 ... 24 2 Acteurs du projet ... 26 2.1 En phase amont ... 26 2.1.1 Etude de conception ... 26
2.1.2 Réalisation des travaux ... 28
2.2 En phase exploitation maintenance ... 28
2.2.1 Propriétaires ... 29
2.2.2 Exploitants ... 30
2.2.3 Mainteneurs ... 30
Niveaux de maintenance ... 31
Répartition des mainteneurs ... 31
Interfaces en exploitation maintenance ... 32
2.4 Conclusion du chapitre §2.0 ... 34
3 Organisation de la donnée patrimoniale pour l’exploitation maintenance ... 36
3.1 Gestion et management de l’information ... 37
3.1.1 Définitions et liens ... 37
3.1.2 Pourquoi le management de l’information ... 38
3.1.3 Démarches usuelles d’organisation de l’information ... 40
GCVP : Gestion du Cycle de Vie des Produits ... 40
GDR : Gestion des Données de Référence ... 41
3.2 Moyens usuels pour la gestion du patrimoine immobilier ... 42
3.2.1 Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur ... 42
3.2.2 Gestion Technique de Bâtiment / Gestion Technique Centralisée ... 43
3.2.3 Gestion de Configuration ... 44
3.3 Impacts sur le coût global du patrimoine ... 46
3.3.1 Définition du coût global ... 46
3.3.2 Coût du défaut d’interopérabilité pour la gestion d’un patrimoine ... 49
3.4 Le Management de l’information au sein de la Société du Grand Paris ... 51
3.4.1 Référentiel des données ... 51
Classification ... 53
3.4.2 Gestion Electronique des Documents ... 55
3.4.3 Système d’Information Géographique ... 56
3.4.4 Building Information Model / Modeling / Management ... 57
Objectifs ... 58 Démarche ... 58 Niveau de développement ... 60 Déploiement ... 60 3.4.5 Gestion de configuration ... 61 Objectifs ... 61 Solution retenue ... 62 Phases de configuration ... 64
3.4.6 Maturité des acteurs ... 67
3.5 Données attendues en fin d’exécution ... 68
3.5.1 Dossier des Ouvrages Exécutés Numérique ... 69
3.5.2 Informations à renseigner ... 70
3.5.3 Structuration du DOE BIM ... 72
Maquette Numérique ... 72
Gestion de configuration ... 73
3.5.4 Qualité des livrables ... 74
3.6 Conclusion chapitre §3.0 ... 75
4 Le BIM pour l’exploitation et la maintenance ... 77
4.1 Etat du développement à l’international ... 77
Finlande ... 78 Norvège ... 78 Pays Bas ... 78 Royaume Uni ... 78 Qatar ... 79 Hong Kong ... 79
4.2 Principales caractéristiques du BIM ... 80
Une méthode de travail collaborative ... 80
Une conception et visualisation des objets en 3D ... 80
Une maquette numérique comme source de production de données ... 81
Les objets 3D paramétrés ... 81
L’Industry Foundation Classes (IFC) ... 82
4.3 Usages du BIM pour l’exploitation et la maintenance ... 83
4.3.1 Les standards ... 83
Un support pour l’élaboration, la consultation, et la passation des marchés d’exploitation maintenance ... 83
Un environnement de travail interopérable ... 84
La maquette numérique comme support de visualisation du patrimoine bâti ... 84
Une meilleure gestion des données de conception et d’exécution du patrimoine ... 85
Une aide à l’extraction des quantités significatives ... 88
Un outil d’optimisation des contrats d’assurance ... 89
4.3.2 Les applications remarquables ... 90
4.4 Contraintes du BIM ... 97
La résistance au changement des acteurs ... 97
Un investissement dans la formation ... 97
L’organisation de l’information ... 98
Les limites de l’IFC ... 98
Les limites de la modélisation ... 99
4.5 Le BIM : quels impacts sur le coût global ? ... 100
Investissements ... 100
Gains ... 100
4.6 Conclusion chapitre §4.0 ... 102
5 Echanges des données en phase exploitation maintenance ... 105
5.1 Etat des lieux et évolution des usages dans la filière BTP ... 106
5.2 Solutions d’échanges et mises à jour de l’information ... 108
5.2.1 Données de référence en fin d'exécution ... 109
5.2.2 Transfert des données sur le serveur d’archivage ... 110
5.2.3 Périmètre des données à transférer ... 112
5.2.4 Mise à disposition des données ... 113
5.2.5 Type de transfert des données aux acteurs de l’exploitation maintenance ... 117
5.2.6 Sauvegarde des données initiales par les acteurs ... 118
5.2.7 Processus de mise à jour des données avant opération ... 118
5.2.8 Processus de mise à jour des données après opération ... 122
5.2.9 Version sur le serveur d'archivage ... 129
5.3 Récapitulatif des solutions étudiées ... 131
5.4 Conclusion chapitre §5.0 ... 135
6 Pour aller plus loin ... 137
Conclusion ... 142 Bibliographie ... 144 Annexes ... 149
Liste des tableaux
Critère 1 - Données de référence en fin d'exécution stockées sur le serveur existant de la SGP
... 110
Critère 2 - Transfert des données sur le serveur d’archivage : Responsable du serveur ... 111
Critère 3 - Périmètre des données à transférer ... 112
Critère 4 - Mise à disposition des données : Gestion électronique des documents ... 114
Critère 5 - Mise à disposition des données : Gestion de configuration ... 115
Critère 6 - Mise à disposition des données : Maquette numérique ... 116
Critère 7 - Type de transfert des données ... 117
Critère 8 - Sauvegarde des données initiales par les mainteneurs ... 118
Critère 9 - Processus de mise à jour des données avant opération : Accès aux données partagées ... 119
Critère 10 - Processus de mise à jour des données avant opération : Mise à jour avant opération ... 120
Critère 11 - Mise à jour de la donnée après opération ... 123
Critère 12 - Transfert de la donnée mise à jour sur la gestion électronique des documents . 125 Critère 13 - Transfert de la donnée mise à jour sur la gestion de configuration ... 127
Liste des figures
Figure 1 - Dates clés du projet ... 21
Figure 2 - Carte du GPE – SGP 2018 ... 23
Figure 3 - Calendrier de mise en service – SGP 2018 ... 24
Figure 4 - Schéma de répartition des rôles et acteurs du GPE en exploitation maintenance ... 26
Figure 5 - Répartition des ouvrages Systèmes et Infrastructure ... 27
Figure 6 - Schéma d'organisation des producteurs de données techniques en phase conception ... 27
Figure 7 - Exemple d’éléments patrimoniaux sur un quai ... 29
Figure 8 - Répartition de la maintenance pour les modules de façade de quai – SGP 2018 .... 31
Figure 9 – Tableau récapitulatif des types d'organisation en maintenance ... 32
Figure 11 - Retroplanning de mise en service de la 1ère ligne ... 33
Figure 13 – Exemple : Page d'accueil d’une GMAO - DIMO Maint MX 2017 ... 43
Figure 14 – Exemple : Page d’accueil d’une GTC – Ifremer 2017 ... 44
Figure 15 - Exemple : Arborescence des éléments constitutifs d’une armoire de commande alarme incendie, Tel que conçu ... 46
Figure 16 - Répartition moyenne des types de coûts sur le cycle de vie - Etude MIQCP 2006 ... 48
Figure 17 - Cycle de vie de l'immobilier. Durée relative des phases - Etude MIQCP 2006 .... 48
Figure 18 - Schématisation du processus de mise à jour du référentiel des données ... 52
Figure 19 – Exemple de codification d’un objet en gare ... 53
Figure 20 – Principales fonctions d’une GED ... 55
Figure 21 - Structuration des données SIG-SGP ... 57
Figure 22 - Organisation de la démarche BIM SGP – Charte BIM SGP 2017 ... 59
Figure 23 - Corpus documentaire – Charte BIM SGP 2017 ... 59
Figure 24 - Schéma des liens entre la MN, la GdC et la GED ... 63
Figure 25 – Exemple de données liées entre la MN, la GdC et la GED – Lascom AEC ... 64
Figure 27 – Exemple : arborescence des données partagées MN/GdC ... 66
Figure 28 - Illustration du niveau de renseignement à définir par objet entre MN/GdC ... 71
Figure 29 - Niveau de renseignement d'une MN BIM - Extrait du Moniteur n° 5763 – Cahier détaché n° 2 ... 73
Figure 30 - Illustration des choix pour la reprise des données en fin d'exécution ... 75
Figure 31 - Représentation de l'ingénierie concourante BIM ... 80
Figure 32 - Génération des plans et coupes depuis le modèle 3D modélisé ... 81
Figure 33 - Exemple de propriétés d’un escalier mécanique ... 82
Figure 34 - Chambre de tirage sous la voie de la ligne 15 - SGP 2017 ... 85
Figure 35 – Simulation des zones de fatigue sur le corps d’un opérateur en intervention ... 85
Figure 36 – Exemple : Affichage uniquement des18 portes sur les 253 éléments de la maquette numérique - SGP 2017 ... 86
Figure 37 - Etude de flux piéton en gare de Montparnasse - Bureau d'étude Dynalogic 2015 87 Figure 38 - Intervention des pompiers à partir d'un plan édité manuellement in situ et des photos google earth à la suite d’une explosion de gaz – Paris 11ème 2017 ... 88
Figure 39 - Extincteur et données d'identification - Image : Frédéric Bidault 2015 ... 89
Figure 40 - Schéma d'un MVC ... 90
Figure 41 - Illustration des applications mobiles disponibles en intervention ... 91
Figure 42 - Schéma de principe d'un scanner RFID ... 92
Figure 43 - Déplacement pédestre en réalité augmentée - insidernavigation 2018 ... 92
Figure 44 - Maintenance assistée en réalité augmentée - Arts-et-metiers.fr 2017 ... 93
Figure 45 – Visualisation temps réel des informations du bâtiment - Dasher 360 2018 ... 93
Figure 46 - BPMN - Intervention maintenance - Processus traditionnel ... 94
Figure 47 - BPMN - Intervention maintenance - Processus plateforme BIM ... 94
Figure 48 - Organisation traditionnelle des interventions de maintenance ... 95
Figure 49 - Organisation des interventions de maintenance avec une plateforme mobile BIM ... 96
Figure 50 - Chronologie du format IFC – Bernard Ferriès 2016 ... 99
Figure 53 - Code couleur de la valeur des solutions ... 108
Figure 54 - Mise à jour des données de la maquette numérique en phase exploitation maintenance ... 123
Figure 55 - Présentation du tableau d'organisation des solutions d'échanges et mises à jour de la donnée en phase exploitation maintenance ... 131
Figure 56 - Descriptif du fonctionnement de l'application VBA ... 132
Figure 57 - Complémentarité SIG/BIM ... 137
Figure 58 – Schéma : transmission des informations des objets connectés ... 139
Figure 59 – Exemple : Analyse temps réel des capteurs géolocalisés - Dasher 360 2018 .... 139
Figure 60 - Schéma d'organisation possible de l'infrastructure des données ... 141
Nota bene : Toutes les figures ne mentionnant pas de référence en italique ont été éditées spécifiquement pour les besoins de la présente thèse professionnelle.
Liste des annexes
Annexes ... 149
Annexe 1 - Gouvernement - Dossier de presse - 2018.02.22 ... 150
Annexe 2 - BPMN - Intervention maintenance - Processus traditionnel ... 151
Annexe 3 - BPMN - Intervention maintenance - Processus plateforme BIM ... 152
Annexe 4 - Tableau des solutions d'échanges et mises à jour de la donnée en phase exploitation maintenance ... 153
Liste des abréviations, des sigles et des acronymes
AIC : Architecture, Ingénierie etConstruction
AFNOR : Association Française de NORmalisation
AMO : Assistance à Maitrise d’Ouvrage AOT : Autorité Organisatrice des Transport
AVP : études AVant Projet
BIM : Bâtiment et Informations Modélisés BPMN : Business Process Model and Notation
BTP : Bâtiment et Travaux Publics CAO : Conception Assisté par Ordinateur CCTP : Cahier des Clauses Techniques Particulières
CDC : Caisse des Dépôts et Consignations CPI : Code de la Propriété Intellectuelle COP : Conducteur d’OPération
CRM : Customer Relation Management CVC : Chauffage, Ventilation et Climatisation
CSTB : Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
DAO : Dessin Assisté par Ordinateur DCE : Dossier de Consultation des Entreprises
DGITM : Direction Générale des Infrastructures, des Transports et de la Mer
DILA : Direction de l’Information Légale et Administrative
DIUO : Dossier d'Interventions Ultérieures sur l'Ouvrage
DOE : Dossiers des Ouvrages Exécutés DSP : Délégation de Service Publique EBM : Expressions de Besoins de la Maintenance
EMSD : Electrical and Mechanical Services Department
ENPC : Ecole Nationale des Ponts et Chaussées
EPIC : Etablissement Public à caractère Industriel et Commercial
ERP : Entreprise Ressource Planning ESTP : Ecole Spéciale des Travaux Publics du bâtiment et de l'industrie
FDE : Fiche de Demande d’Evolution FFA : Fédération Française de l’Assurance FFB : Fédération Française du Bâtiment FNTP : Fédération Nationale des Travaux Publics
GCVP : Gestion du Cycle de Vie des Produits
GdC : Gestion de Configuration
GDR : Gestion de Données de Référence GED : Gestion électronique des documents
GIP : Gestion de l'Information Produit GMAO : Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur
GO : Groupe d’Ouvrage GPE : Grand Paris Express GPS : Global Positioning System GTB : Gestion Technique du Bâtiment GTC : Gestion Technique Centralisée GTP : Gestion technique de Patrimoine HLM : Habitation à Loyer Modéré IDFM : Île-De-France Mobilités IFC : Industry Foundation Classes IoT : Internet of Things
MINnD : Modélisation des INformations INteropérables pour les INfrastructures Durables
MIQCP : Mission Interministérielle pour la Qualité des Constructions Publiques MN : Maquette Numérique
MOA : Maitrise d’Ouvrage MOE : Maitrise d’Oeuvre
MOP : Maîtrise d'Ouvrage Publique MR/AC : Matériel Roulant / Automatisme de conduite
MVC : Modèle-Vue-Contrôleur ND : Niveau de Développement
NIST : National Institute of Standards and Technology
OA : Ouvrage d’Art
OT : Opérateur de Transport
PIM : Product Information Management PLM : Product Life-cycle Management PME : Petite et Moyenne Entreprise PRO : étude PROjet
PTNB : Plan Transition Numérique dans le Bâtiment
RATP : Régie Autonome des Transports Parisiens
RER : Réseau Express Régional
RFID : Radio Frequency IDentification RTGPE : Réseau de Transport du Grand Paris Express
RGPD : Règlement Général sur la Protection des Données
SGP : Société du Grand Paris
SIG : Système d'Information Géographique
SLI : Soutien Logistique Intégré
SMI : Site de maintenance des infrastructures
SMR : Site de Maintenance et de Remisage
SNCF : Société Nationale des Chemins de Fer français
STIF : Syndicat des Transports d'Île-de-France
UD1N : Unité Déposable de 1er niveau VBA : Visual Basic Application
WMS : Warehouse Management System XML : eXtensible Markup Language
ont abordés la phase maintenance exploitation. Le présent document, qui a vocation à être diffusé, s’adresse donc aux néophytes et experts du métier dans l’objectif de populariser les usages du BIM pour l’exploitation maintenance d’un patrimoine immobilier.
Le BIM est un sujet émergent qui nécessite une évolution voire même une révolution numérique des acteurs de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (AIC). En 2018, bien que non imposé par la réglementation française, le BIM devient normatif et permet la synthèse de trois problèmes fondamentaux liés à la numérisation de la donnée d’un ouvrage : la géométrie des objets, les informations contenues et la définition des processus de travail. La filière du bâtiment et travaux publics (BTP), en retard sur la transition numérique mais bénéficiant du retour d’expérience des industriels, a donc naturellement commencé à intégrer le BIM dans les phases de conception et de construction. La démocratisation du BIM suit la chronologie de tout projet de construction et s’achèvera avec son plein usage lors des phases d’exploitation maintenance.
A l’été 2017, à la suite d’une panne de signalisation, le trafic ferroviaire de la gare parisienne de Montparnasse a été intégralement paralysé pendant quatre jours. Un article du journal Le Monde daté du 04 décembre 2017 relate les conclusions du communiqué :
« Dans son rapport sur cet incident, la SNCF avait identifié trois éléments qui expliquaient non seulement la panne, mais la désorganisation qui a suivi :
des décisions d’adaptation très tardives au vu de la situation ;
l’absence d’une base de données unique pour la gestion de l’ensemble de l’information ;
des technologies anciennes non adaptées à ces situations dégradées. »
Le réseau de transport du Grand Paris Express (RTGPE), vitrine technologique du savoir-faire français, doit éviter les erreurs du passé pour améliorer la qualité du service rendu lors de la phase d’exploitation maintenance. La Société du Grand Paris (SGP), intéressée par les perspectives offertes par le BIM pour faciliter l’exploitation maintenance, a donc validé l’édition d’un sujet de thèse professionnelle afin d’obtenir un premier document de cadrage
permettant de répondre à deux questions regroupées : Pourquoi et comment organiser en BIM la gestion du patrimoine de la Société du Grand Paris ?
En guise de préambule, le chapitre 1 situe le périmètre du projet et présente la Société du Grand Paris, principal investisseur public français en charge de la réalisation du RTGPE.
Le chapitre 2 est axé sur la définition des rôles des différents acteurs du projet. L’organisation de ce nouveau réseau de transport, régie par la Société du Grand Paris, ne correspond pas aux standards appliqués traditionnellement en Île-de-France. Nous détaillerons donc le rôle de la Société du Grand Paris et les interfaces à organiser en phase d’exploitation maintenance avec tous les autres intervenants.
En 2016, le directoire de la Société du Grand Paris s’engage à construire le métro le plus digital du monde et adopte pleinement la démarche BIM en phase de conception. Dans la suite logique, l’un des objectifs est de faire fructifier ce travail pour le transmettre en exploitation maintenance. Il serait extrêmement dommageable de perdre toutes les données modélisées pour lesquelles un investissement a été initialement consenti. Le chapitre 3 expose la nécessité d’organiser et structurer les données pour faciliter la phase d’exploitation maintenance et répond aux questions suivantes : Quels sont les avantages et inconvénients, pécuniaires et techniques, liées à ces nouvelles pratiques d’organisation de la donnée ? Quel est l’état de maturité des processus et outils mis en place en phase de conception ? Quel sera l’état prévisionnel des données remises à la Société du Grand Paris avant transfert en phase d’exploitation maintenance ?
Le chapitre 4 apporte les dernières réponses au « pourquoi » de la question principale. Il détaille les usages possibles du BIM en exploitation maintenance en fonction du niveau de maturité des acteurs et de la fidélité de l’avatar numérique par rapport au réalisé. L’objectif de ce chapitre est de présenter tous les usages aujourd’hui possibles et d’inciter la direction du projet à développer au maximum la démarche dans les phases préliminaires pour créer de
et d’échanges sur les usages attendus par tous les acteurs de l’exploitation maintenance afin de fournir une aide au cadrage pour la direction du Grand Paris.
Le développement exponentiel des capacités informatiques offre de nos jours de très nombreux moyens pour organiser les transferts et les mises à jour des données en phase d’exploitation maintenance. Etant à la génèse du BIM, il n’existe pas encore de solutions standardisées pour les échanges des données. De plus, six ans avant la mise en exploitation, les objectifs définitifs n’ont pas encore été intégralement définis par la direction de la Société du Grand Paris. Le chapitre 5 traite donc de la problématique du « comment ». Il récapitule et classe les différentes solutions d’organisation possibles et doit servir d’aide à la décision sur les moyens à mettre en œuvre pour atteindre les objectifs fixés après étude du chapitre 4.
Le chapitre 6 présente des sujets d’avenir à développer prochainement au sein de la Société du Grand Paris pour suivre l’évolution de l’exploitation maintenance des ouvrages par le biais du numérique. La modélisation et l’organisation des informations ne sont que les premiers niveaux de cette nouvelle ère des ouvrages numérique. Les objets connectés, l’exploitation à distance, les liens entre toutes les sources de données sont autant de sujets à traiter dans les prochaines années pour s’assurer de la réussite de ce projet d’intérêt national.
“We cannot predict the future, but we can invent it” Dennis Gabor (prix Nobel de physique de 1971)
1 Présentation de la Société du Grand Paris
La Société du Grand Paris est l’entreprise publique créée par l’État pour piloter le projet du Grand Paris Express. De nouvelles gares et lignes de métro automatique sont construites autour de la capitale afin de moderniser et prolonger le réseau de transport existant pour répondre aux besoins des Franciliens.
La Société du Grand Paris veut mettre à profit cette réalisation majeure pour soutenir l’innovation dans de nombreux domaines, afin de faire du Grand Paris Express l’expression concrète des avancées sur les mobilités du XXIème siècle, en particulier en ce qui concerne les technologies numériques au service des usagers, des exploitants et des mainteneurs.
1.1 Historique
Dès 2007, le président de la République française, évoque l’avenir de la région-capitale et annonce son intention de lancer un nouveau projet d'aménagement global du "Grand Paris". Onze ans après, quelques dates clés du projet :
n° 2010-756 du 7 juillet 2010. Son fonctionnement est financé intégralement par l’état Français.
Suivant le glossaire de la direction de l’information légale et administrative (DILA) : « un EPIC est un établissement public dont l’objet est la production et la commercialisation de biens et services et dont les ressources sont essentiellement constituées par les redevances payées par les usagers ».
Les EPIC sont donc soumis, de la part de l'État, à un contrôle strict et permanent en matière technique, budgétaire et d'opérations comptables.
1.3 Projet
Le nouveau métro, à 90% souterrain, traversera les territoires du Grand Paris pour les relier entre eux et à la capitale. Grâce à lui, il sera plus simple de se rendre d’un point à l’autre de l’Île-de-France sans passer par Paris, mais aussi de rejoindre plus rapidement le cœur de la capitale depuis sa périphérie. Le Grand Paris Express desservira les grands pôles d’activité (aéroports, centres d’affaires, centres de recherche et universitaires) et les territoires métropolitains aujourd’hui difficiles d’accès.
Le projet est constitué de 200km de lignes de métro automatique réparties en deux groupes distincts :
Les nouvelles lignes de métro sous maitrise d’ouvrage SGP :
Ligne 15 (76 km)
Ligne 16 (29 km)
Ligne 17 (27 km)
Ligne 18 (35 km)
Les prolongements de lignes existantes sous maitrise d’ouvrage RATP :
Ligne 11 (16 km)
Figure 2 - Carte du GPE – SGP 2018
Pour assurer la desserte des voyageurs, 68 gares conçues par 37 agences d’architecture seront créées. Des puits de ventilation et de sécurité, nommés ouvrages annexes, seront installés le long du tracé du métro, tous les 800 mètres environ. Ces ouvrages sont obligatoires depuis l’accident du tunnel du Mont-Blanc du 24 mars 1999 et permettront d’évacuer les usagers des futurs métros en cas d’incident dans les tunnels. Ils permettront également l’installation de locaux techniques : ouvrages de décompression, d’épuisement, postes de redressement électrique, poste d’éclairage, etc.
Sept centres d’exploitation assurant le rôle de SMI, SMR ou les deux seront également construits :
Le site de maintenance et de remisage (SMR) est le centre d'exploitation où le matériel roulant des lignes est garé, révisé, entretenu, réparé, nettoyé et remisé ;
Les recommandations de cette thèse professionnelle ne concernent que les lignes sous maitrise d’ouvrage SGP (L15, 16, 17 et 18).
1.4 Planning prévisionnel
La nouvelle feuille de route du Grand Paris Express dévoilée le 22 février 2018 par le premier ministre Édouard Philippe présente l’échéancier prévisionnel de mise en exploitation des lignes par tronçons entre 2024 et 2030 :
Figure 3 - Calendrier de mise en service – SGP 2018
Tous les projets sont actuellement en cours d’étude mais le démarrage des études de conception a été séquencé suivant le planning de livraison prévisionnel. Certaines gares, aux jonctions des tronçons, seront donc simultanément en exploitation et construction pendant plusieurs années (exemple : Gare de Pont de Sèvres durant 6 ans).
1.5 Conclusion chapitre §1.0
Avec 200km de lignes, 68 gares, 171 ouvrages annexes et 7 centres d’exploitation, le Grand Paris Express est actuellement le plus grand projet urbain en Europe. Confirmé dans son intégralité le 22 février 2018 par le gouvernement français, le dossier de presse est joint en annexe 1 du présent document.
Comme tout réseau de transport, il combine des spécialités techniques diverses (bâtiments, infrastructures, systèmes, matériels roulants, …), mais du fait de son ampleur et de sa durée, la quantité et la diversité des informations à traiter sont gigantesques. La gestion des données est donc un enjeu crucial pour la réussite du projet.
En tant qu’EPIC et en qualité de maitre d’ouvrage, la Société du Grand Paris se doit d’assurer la gestion financière des dizaines de milliards d’euros nécessaires à la réalisation du réseau et
d’organiser au mieux le transfert de ses infrastructures en exploitation maintenance pour la tenue du planning très contraint de mise en service. L’organisation des Jeux Olympiques Paris 2024 ajoute une pression supplémentaire sur la nécessité de livrer les lignes de transport dans les temps.
2 Acteurs du projet
Les acteurs du projet peuvent être répartis en deux catégories : ceux qui éditent la donnée en amont du projet et ceux qui l’exploitent et la mettent à jour après la réalisation du réseau de transport.
Les acteurs de la phase amont sont présentés au paragraphe §2.1 afin d’évaluer les contraintes actuelles d’organisation et d’unification de la donnée éditée à l’échelle du Grand Paris Express (GPE). Les acteurs de la phase exploitation maintenance sont multiples et peuvent posséder plusieurs rôles distincts. La partie §2.2 présente les différents acteurs en interfaces et leurs rôles associés pendant la phase exploitation maintenance :
Figure 4 - Schéma de répartition des rôles et acteurs du GPE en exploitation maintenance
2.1 En phase amont
2.1.1 Etude de conceptionA fin 2017, environ 220 personnes travaillent au sein de la Société du Grand Paris pour la réalisation du projet. L’équipe des études de conception, qui regroupe les assistances à maitrise d’ouvrage, les conducteurs d’opérations et les maitrises d’œuvre, comptabilise approximativement 2500 personnes pour éditer les premières données techniques du projet.
L’organisation choisie au sein de la Société du Grand Paris sépare la direction Systèmes de la direction Infrastructure :
Figure 5 - Répartition des ouvrages Systèmes et Infrastructure
Pour chaque ligne, quatre groupements de maitrises d’œuvre, quatre conducteurs d’opérations, deux assistances à maitrise d’ouvrage et un cabinet d’architecte par gare doivent collaborer et travailler sur des sujets en interfaces. Le nombre élevé d’acteurs par ligne nécessite une excellente coordination au sein de chaque équipe projet pour d'harmonisation les pratiques de production.
De plus, chaque direction de ligne contractualise ses prestations d’AMO, COP et MOE séparément. L’organisation des lignes est silotée et plus de dix-sept cabinets d’ingénierie différents travaillent sur la conception du projet. Un effort spécifique est nécessaire au niveau de la direction de projet pour uniformiser la production et la gestion des données entre tous les acteurs.
2.1.2 Réalisation des travaux
Les travaux, contractualisés par lot pour tous les ouvrages du réseau de transport, seront réalisés par de nombreuses entreprises en interface. Le gros œuvre des gares et infrastructures, de par leurs volumes gigantesques, seront certainement confiés au plus grand groupe de BTP. Ces entreprises leaders de la profession ont déjà commencé à intégrer des démarches BIM dans leurs processus de travail. Cependant, le second œuvre sera probablement confié à une multitude de PME moins formées aux démarches numériques. La coordination de toutes les entreprises aussi bien en termes d’exécution que de production et harmonisation documentaire est un enjeu fort du projet.
En fin d’exécution, les entreprises seront chargées de réaliser pièces constitutives des Dossiers des Ouvrages Exécutés (DOE) et des Dossiers d’Intervention Ultérieure sur l’Ouvrage (DIUO) conformément au cahier des clauses administratives générales applicables aux marchés publics de travaux. Ce sont les dossiers nécessaires, a minima, pour la mise en exploitation et la maintenance du réseau de transport.
Les DOE et DUIO finaux du projet seront des dossiers assemblés avec toutes les données produites par différentes entreprises en interface. La multitude d’entreprises sur le projet nécessite un point d’attention particulier pour traiter l’assemblage des données en fin d’exécution.
2.2 En phase exploitation maintenance
L'organisation prévue pour le Grand Paris Express est inédite pour un métro automatique. Elle scinde l’exploitation maintenance en deux, avec, d'un côté, les opérateurs des différentes lignes et, de l'autre, la gestion des infrastructures. Pour le directeur de Keolis Jean-Pierre Farandou, « découper un métro automatique en deux, alors qu'il s'agit d'un système intégré par nature, c'est une première mondiale, et cela nous questionne. »
Les périmètres de responsabilités pour la gestion du réseau de transport après sa réalisation sont détaillés dans la loi n° 2010-597 du 3 juin 2010 relative au Grand Paris.
Afin de faciliter la répartition des responsabilités entre chaque acteur le Grand Paris Express a été scindé en 57 éléments patrimoniaux. Pour chaque élément un propriétaire et des responsables de maintenance sont définis.
Figure 7 - Exemple d’éléments patrimoniaux sur un quai Gare Issy RER – Brunet Saunier Architecture 2016
2.2.1 Propriétaires
Le statut de propriétaire de la Société du Grand Paris est défini à l’article 20-2 de la loi n°2010-597 : « L’établissement public Société du Grand Paris est propriétaire des lignes, ouvrages et installations ainsi que des gares, y compris d’interconnexion, qu’il réalise dans le cadre de cette désignation. ».
Cependant, après réalisation, Île-de-France Mobilités (anciennement Syndicat des transports d’Ile-de-France) récupérera la propriété des équipements et matériels spécifiques :
Le matériel roulant voyageur ;
Le mobilier des locaux techniques et commerciaux ;
Le mobilier, petit outillage et matériel téléphonie/informatique des SMR ;
Le mobilier et équipements terminaux (postes informatiques agents, outils de communication) des postes de commande.
2.2.2 Exploitants
Les opérateurs de transport seront en responsables de l’exploitation du réseau par la prise en charge de la gestion de la circulation des trains et des relations avec les voyageurs.
L’Autorité Organisatrice des Transport (AOT), Île-de-France Mobilités, a une délégation de services publics pour représenter les opérateurs de transport et désigner les 3 futurs exploitants par appel d’offres au plus tard deux ans avant la mise en service prévisionnelle de chaque ligne :
Ligne 15 → Un opérateur de transport Lignes 16 et 17 Un opérateur de transport Ligne 18 → Un opérateur de transport
Les opérateurs de transports seront soumis périodiquement à la concurrence et au renouvèlement de leur contrat d’exploitation par appel d’offres. A ce jour, il est prévu de renouveler les contrats d’exploitation tous les cinq ans mais la durée n’a pas encore été officiellement actée par Ile de France Mobilités.
2.2.3 Mainteneurs
RATP-GI a été désignée comme le Gestionnaire d’Infrastructure (GI), en charge de la maintenance du système de transport et de la gestion des référentiels de sécurité, dans l’article 20 de la loi n°2010-597 : « (…) les lignes, ouvrages et installations mentionnés à l'article 7 sont, après leur réception par le maître d'ouvrage, confiés à la Régie autonome des transports parisiens (RATP) qui en assure la gestion technique dans les conditions prévues à l'article 2 de l'ordonnance n° 59-151 du 7 janvier 1959 précitée ».
A la demande du Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire, la direction générale des infrastructures, des transports et de la mer (DGITM) organisa en décembre 2015 une réunion de concertation entre la SGP, la RATP-GI et Île-de-France Mobilités. L’objectif était d’examiner, pour chaque élément patrimonial, la répartition des missions entre RATP-GI et le(s) futur(s) OT, en fonction de la nature des biens et des niveaux de maintenance. En 2018, les réunions d’échanges sont toujours en cours et la répartition pour la maintenance des éléments patrimoniaux n’est pas encore définitivement fixée.
Niveaux de maintenance
Les niveaux de maintenance (de 1 à 5) sont définis par la norme AFNOR FD X 60-000 « maintenance industrielle - fonction maintenance » et des guides d’application permettent son adaptation aux patrimoines immobiliers :
Niveau 1 : Actions simples qui peuvent être effectuées par l’utilisateur / agent, à l’aide d’instructions simples et sans outillage autre que celui intégré au bien ;
Niveau 2 : Opérations courantes effectuées par un personnel qualifié / agent technique, avec des procédures détaillées et un outillage léger ;
Niveau 3 : Opérations de technicité générale effectuée par un technicien qualifié, avec des procédures complexes et un outillage portatif complexe ;
Niveau 4 : Opérations technique de spécialité effectuées, par un technicien ou une équipe spécialisée, maîtrisant une technique ou technologie particulière, avec des instructions générales ou particulières de maintenance et un outillage portatif spécialisé ;
Niveau 5 : Rénovation, reconstruction, remplacement d’une installation, d’un équipement, d’une pièce de structure ou de fonctionnement, selon un processus proche de sa fabrication ou de son assemblage initial.
Répartition des mainteneurs
En fonction des propriétaires, du référentiel de maintenance et des niveaux de maintenance, des tableaux de répartition des responsabilités ont été édités pour chaque élément patrimonial du réseau de transport. Ci-dessous un exemple de répartition pour la maintenance des modules de façades de quai :
En listant les 57 éléments patrimoniaux qui peuvent être gérés en maintenance, on distingue plusieurs cas d’organisations possibles :
Figure 9 – Tableau récapitulatif des types d'organisation en maintenance
Interfaces en exploitation maintenance
En phase exploitation maintenance, la Société du Grand Paris est donc concernée par 2 cas d’organisation pour traiter l’échange et l’actualisation des données du patrimoine :
La SGP confie la maintenance de son patrimoine au GI ou à IdFM 49 cas
Pour organiser les interfaces et renseigner les tiers en interface (communes, grand paris numérique, …) le propriétaire doit pouvoir récupérer les informations actualisées par RATP-GI et Ile-de-France Mobilités avec un accès à une base de données actualisée en interface entre les différents acteurs de la maintenance.
La SGP est responsable de la maintenance de son patrimoine 1 cas
La maintenance sera confiée à des entreprises extérieures après appel d’offres. En fonction de l’organisation retenue, non définie à mi 2018, des contrats de prestations seront à renouveler périodiquement pour la gestion des espaces de valorisation (commerces, numérique, publicité, géothermie...).
En qualité de propriétaire et mainteneur la Société du Grand Paris est amenée à gérer de nombreuses interfaces avec tous les acteurs de l’exploitation maintenance du réseau de transport. Plusieurs configurations ont été retenues en fonction du type d’équipement et du
niveau maintenance. Une méthode agile de mise à jour, de partage et de sauvegarde de l’information est nécessaire pour répondre aux enjeux de la maintenance.
A ce jour, les obligations vis-à-vis de la production et de la mise à jour des données numériques en phase exploitation maintenance ne sont pas définies. Le renouvèlement périodique des contrats des opérateurs de transport doit inciter à actualiser le patrimoine numérique au fur et à mesure des actions de maintenance pour faciliter les appels d’offres et les transferts entre exploitants.
Les contrats d’exploitation devront intégrer des clauses spécifiques aux obligations de mise à jour et partage d’informations avec le propriétaire. Il est prévu deux ans entre la fin de réalisation et la mise en service d’une ligne pour le transfert en exploitation. Ainsi, pour la mise en service de la première ligne en 2024, le transfert aura lieu en 2022, soit un appel d’offres en 2021 et une finalisation du cahier des charges, devant intégrer les clauses spécifiques à la gestion de la donnée, dès 2020 :
Figure 10 - Retroplanning de mise en service de la 1ère ligne
Chaque mainteneur, en charge des interfaces avec ses nombreux sous-traitants et partenaires, devra également contractualiser les obligations de mise à jour de l’information conformément aux prescriptions du cahier des charges d’exploitation d’une ligne.
aménagements n’ont pas encore été définitivement fixés avec les tiers extérieurs tel que les mairies et les collectivités territoriales.
Les collectivités pourront également installer des équipements sur les espaces extérieurs (mobilier, signalisation, …). Ces projets devront être compatibles avec les contraintes des gares en interfaces. Les modalités de mise à jour et partage d’information avec le propriétaire devront être contractualisés avec les tiers extérieurs au même titre qu’avec les opérateurs de transport.
2.4 Conclusion du chapitre §2.0
Les différentes lignes du réseau possèdent une certaine autonomie d’organisation et leur propre temporalité pour la réalisation des études et la mise en exploitation. L’uniformatisation des productions et la gestion des données de conception sont à la charge de la Société du Grand Paris, maitre d’ouvrage de la réalisation du réseau de transport du Grand Paris Express.
Les infrastructures des lignes, propriétés de la SGP, seront maintenues par de multiples acteurs qui auront à traiter des interfaces entre eux : la SGP, la RATP-GI, les OT des lignes et les tiers. L’une des principales difficultés sera donc de gérer la complexité liée à l’organisation de ces échanges, aux partenariats et à l’implication des parties prenantes. La Société du Grand Paris a le double rôle de propriétaire/mainteneur et doit définir sa stratégie d’organisation pour l’exploitation et la maintenance du réseau vis-à-vis de ses deux statuts.
A ce jour, les objectifs après la construction du réseau ne sont pas encore définitivement actés pour la Société du Grand Paris. Les contractualisations avec RATP-GI et Ile-de-France Mobilités, définissant les obligations et devoirs vis-à-vis de la maintenance, ne sont pas encore rédigées. La stratégie qui sera validée par la direction de la Société du Grand Paris doit permettre d’intégrer aux cahiers des charges les obligations contractuelles entres les acteurs dès 2020 pour une mise en service de la première ligne en 2024 avant les jeux olympiques d’été.
La Société du Grand Paris ne s’engage pas pour une stratégie sur 5 ou 10 ans mais sur le long terme pour toute la durée de vie de l’ouvrage. La suite de la thèse apporte des éléments de
réponse permettant l’aide à la décision sur l’organisation à retenir en phase exploitation maintenance :
Quelles sont les plus-values pour un propriétaire d’organiser les échanges entre les acteurs de la maintenance pour la gestion de son patrimoine ?
En quoi le BIM permet-il de faciliter la gestion du patrimoine ?
3 Organisation de la donnée patrimoniale pour l’exploitation
maintenance
Pour en simplifier la compréhension, nous définissons le terme “exploitation maintenance” comme l’ensemble des actions permettant au réseau de transport d’assurer le service pour lequel elle a été construite. L'exploitation comprend les seules actions attachées directement à l’infrastructure et ses abords telles que le nettoyage, les consommations, l’entretien courant des installations techniques, le gardiennage et l’entretien des espaces verts. La maintenance intègre l’ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifié afin d'assurer un service déterminé.
Dans le domaine du BTP, il y a aujourd’hui une coupure nette entre les contraintes de construction et de gestion d’une infrastructure. En effet, Benoit Vervandier, directeur d’Archimen et responsable du développement d’une solution de gestion technique du patrimoine, décrit que : « le terme de Maitre d’Ouvrage utilisé pour désigner le client en phase construction, s’efface au profit du terme Gestionnaire en phase d’exploitation-maintenance. Cette rupture terminologique est malheureusement le signe bien réel d’une césure particulièrement marquée dans le cycle de vie des bâtiments, entre l’acte de construire et celui d’exploiter et de maintenir en l’état le patrimoine ».
A l’ère de la troisième révolution numérique, les industriels ont aujourd’hui intégré que la maitrise de la donnée, quelle qu’elle soit, est devenu un impératif pour gérer et rentabiliser au mieux ses productions. Comment ce nouveau paradigme peut-il influencer la gestion d’un patrimoine dans le secteur du BTP ?
Il est encore aujourd’hui complexe pour un maitre d’ouvrage de démontrer factuellement la réalité d’un retour sur investissement en phase exploitation maintenance sur la numérisation et l’organisation de ses données. La réalité des coûts immobiliers est généralement non maitrisée et la connaissance du patrimoine est souvent fragmentée entre tous les services. Quelques expériences et rapports nous permettent tout de même d’évaluer l’impact attendu de la maitrise des données pour tous les acteurs du projet.
Soucieuse de répondre aux enjeux du projet, la Société du Grand Paris a lancé différentes démarches visant à une meilleure cohérence et gestion de ses données (SIG, GED, BIM…). Huit ans après la création de l’EPIC, nous dresserons un premier bilan sur l’état d’avancement de ces démarches, les objectifs définitifs et l’état de maturité des usagers.
Avec ces nouvelles démarches, les dossiers usuels transmis en fin d’exécution (DOE et DUIO) devront respecter des règles d’organisation, de codification et de management imposées par la maitrise d’ouvrage dès la phase conception. En complément de ces standards d’autres données seront produites spécifiquement à la demande de la Société du Grand Paris. Quel sera l’état prévisionnel de ces données en fin d’exécution ? Quelle utilisation pour l’exploitation maintenance en complément des documents imposés par le cahier des clauses administratives générales applicables aux marchés publics de travaux ?
3.1 Gestion et management de l’information
3.1.1 Définitions et liensLa gestion de l’information est définie, par la norme AFNOR FD X50-185 « outils de management – management de l’information » de mars 2004, comme : « un processus couvrant le cycle de vie de l’information, c'est-à-dire la production interne, le repérage et l’évaluation des sources internes et externes, la collecte, le traitement, l’analyse, la diffusion, la conservation et la destruction éventuelle de l’information par rapport à des besoins identifiés et qualifiés et à l’aide de méthodes ou d’outils appropriés ».
Dans le cadre d’une gestion d’information en entreprise, un dispositif spécifique est mis en place. Il se définit comme « une modalité organisationnelle et technique permettant de gérer (c'est-à-dire collecter, enregistrer, conserver en mémoire, restituer par affichage ou édition, localement ou à distance, trier ou traiter, éliminer) un ensemble déterminé de données, de documents, d’informations plus ou moins structurées. »
coordination pour orienter et contrôler un organisme en matière de gestion de l’information appartenant donc aux sous catégories de l’organisation : dimension politique, économique, planification, pilotage et coordination ». Le management de l’information est une discipline issue du monde industriel regroupant l'ensemble des connaissances, des techniques et des outils assurant la gestion de données et leur sécurité, et plus généralement l'organisation et la protection du système d'information en fonction d’orientations définies par l’entreprise. 3.1.2 Pourquoi le management de l’information
Une révolution industrielle se manifeste par une grappe d’innovations, en particulier dans les domaines de l’énergie et de la communication, qui transforme en profondeur les modes de production, de consommation, de vie et d’usage. Nous sommes actuellement au cœur de la 3ème révolution industrielle démarré en 1970 : Transitions énergétique et numérique.
Commençons par rappeler les grandes étapes de l’évolution des organisations et des réflexions autour de l’information. Engagé depuis la révolution industrielle, le mouvement progressif de rationalisation (c’est-à-dire une organisation efficace) a touché successivement les fonctions suivantes :
Productive : organiser des structures de production ; Vente : écouler les produits sur le marché ;
Marketing : répondre aux attentes des consommateurs (années 60) ;
Stratégie : se maintenir, se développer en étant à l’écoute de ses environnements (années 80).
Pour un industriel, tout cela donne un poids grandissant à l’information, et la gestion de l’immatériel devient un facteur de compétitivité. Aujourd’hui, de nombreuses entreprises, de toutes tailles et de tout secteur d’activité, s’intéressent et souhaitent mettre en œuvre des démarches visant une intégration plus poussée de leurs activités.
Dans le rapport de MPX Consulting livré à la Société du Grand Paris le 24 avril 2017, il est analysé que : « Les enjeux forts auxquels doit répondre la Société du Grand Paris sont :
Améliorer les coûts, les délais, la qualité ; en favorisant, par exemple, la réutilisation de composants ou systèmes existants (démarche de « re-use »),
Répondre à de nouvelles exigences réglementaires ou normatives notamment liées à la traçabilité des produits et des activités,
Gérer la complexité croissante des produits et/ou des services associés,
Gérer la complexité croissante liée aux organisations, aux partenariats, à l’implication des parties prenantes parfois nombreuses,
Répondre à la demande croissante d’information numérique liée au produit ou au système conçu. »
Il y a donc aujourd’hui une nécessité de transférer ces notions industrielles de gestion et management de la donnée au secteur du bâtiment et travaux publics. Jusqu’à maintenant, peu d’acteurs publics ou privés, ont pris conscience de la valeur de la donnée patrimoniale, mais la multiplication des contraintes réglementaires et de performance énergétique a affirmé l’intérêt de la donnée dont le partage et la diversité des usages permet de réaliser des gisements d’économie et d’innovation.
Avec les objectifs de maitrise du déficit de la France prônés par le nouveau gouvernement, la Société du Grand Paris doit optimiser son budget et valoriser au mieux son patrimoine. Il devient nécessaire d’optimiser l’ensemble des processus de gestion du patrimoine afin de gagner en compétitivité, en productivité et en dépense pour l’exploitation, la maintenance et la valorisation du patrimoine public.
La connaissance de son patrimoine et la capacité à optimiser sa gestion deviennent donc incontournables. Pour atteindre cet objectif, il faut pouvoir constituer, manipuler, partager et échanger la donnée descriptive du patrimoine. Les enjeux sont l’interopérabilité des acteurs et le traitement des données. Il faut dans un premier temps organiser les données pour en faciliter l’emploi. Elles sont riches en informations et c’est leur traitement qui favorisera une nouvelle approche créatrice de richesses pour tous. La maquette numérique est un élément essentiel de la collaboration mais nécessite une solution complémentaire pour assurer une bonne gestion des données à toutes échelles et pendant tout le cycle de vie du projet.
3.1.3 Démarches usuelles d’organisation de l’information
De nombreuses démarches se réfèrent au Management de l’Information. Pour désigner ces démarches, selon le périmètre, la nature des activités ou les phases du cycle de vie du produit ou du système considérés, on parlera de :
Gestion du Cycle de Vie des Produits (GCVP), en anglais : Product Life-cycle Management (PLM) ;
Gestion de Données de Référence (GDR), en anglais : Master Data Management (MDM) ;
Etc…
Toutes ces démarches industrielles ont des similitudes que nous appréhenderons par leurs définitions.
GCVP : Gestion du Cycle de Vie des Produits
La GCVP n’est pas encore normé mais se développe fortement au sein des industries. L’académie du PLM, formatrice de manager de systèmes d’information et d’infrastructure, propose la définition suivante : « La GCVP : Gestion du Cycle de Vie des Produits (en anglais : PLM (Product Lifecycle Management)) est au cœur de la performance industrielle. C’est le domaine d’activité dont le but est de concevoir, créer et maintenir les produits tout au long de leur cycle de vie, depuis l’établissement du cahier des charges des produits et des services qui leur sont associés jusqu’à leur retrait du marché. »
Utilisée par la plupart des industries de hautes technologies (aérospatial, défense, aéronautique, automobile, électronique, etc.) la GCVP met en relation l’ensemble des intervenants participant à la conception d’un produit (marketing, vente, client, bureau d’étude, fabrication, logistique, sous-traitant, service, maintenance, recyclage, …).
Les principaux enjeux de la GCVP sont de permettre à une industrie : D’accélérer et d’optimiser les phases de design ;
D’anticiper les validations et les simulations en amont de la fabrication grâce à un maquettage virtuel complet en situation ;
De supprimer les approximations, de relier et d’automatiser l’ensemble des processus industriels ;
D’intégrer le produit et les services qui lui sont associés, de réduire les coûts et les délais de production.
GDR : Gestion des Données de Référence
Le rapport « La data en perspective » édité par l’institut national des techniques documentaires (INTD-CNAM) en avril 2016 propose la définition suivante du master data management : « C’est une technologie de gestion des données de référence, aussi appelées données maîtres, qui vise à obtenir une information unique et partagée dans l’entreprise. On appelle données maîtres - ou données de référence, les données essentielles à la performance (et donc à la survie de l’entreprise) »
La GDR définit un ensemble de concepts et de processus visant à définir, stocker, maintenir, distribuer et imposer une vue complète, fiable et à jour des données référentielles au sein d’un système d’information. Les principaux outils de gestion des données et des processus de l’entreprise sont les suivants :
L’ERP : Entreprise Ressource Planning ; Le CRM : Customer Relation Management ; Le WMS : Warehouse Management System.
Tous ces outils utilisent ou produisent des données de référence, parfois différentes mais souvent identiques. Il convient donc rationnellement d’en centraliser la détention pour en simplifier la cohérence, l’unicité, la protection et la mise à disposition. La gestion des données de références vise donc à améliorer de façon durable la qualité, la maintenabilité et l’accessibilité des données de références à tous les niveaux de l’organisation.
Toutes ces démarches industrielles (GCVP, GDR, etc.) regroupent des points communs qui doivent désormais être adaptés à la gestion moderne d’un patrimoine tel que réseau de transport du Grand Paris Express :
3.2 Moyens usuels pour la gestion du patrimoine immobilier
3.2.1 Gestion de Maintenance Assistée par OrdinateurLa Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur (GMAO) désigne toute méthode de gestion des opérations et des informations de maintenance à l’aide d’un outil informatique, afin d’aider les intervenants dans leurs activités.
Le grand nombre d'informations (techniques et budgétaires) dans le domaine de la maintenance nécessite l'apport de l'informatique de gestion pour simplifier les tâches de recherches et de saisies aux intervenants. Cela conduit à mettre en place un outil informatique capable de :
Conserver toutes les informations techniques définissant le matériel de production ; Conserver et accéder rapidement à tout l’historique des interventions ;
Archiver et accéder immédiatement à toute la documentation technique maintenance.
Plus spécifiquement pour la maintenance courante d’une infrastructure de transport nous pouvons retenir qu’une GMAO permet de :
Organiser et faciliter le suivi des travaux préventifs et ainsi mieux budgétiser les interventions ;
Gérer des ordres de travaux et éviter les interfaces avec le trafic du métro en exploitation ;
Gérer les pannes en conservant la mémoire des interventions de maintenance à long terme ;
Suivre le niveau des pièces en stock, connaître leurs caractéristiques savoir sur quels équipements elles sont installées. Ce suivi permet de garantir la continuité de service et augmenter la fiabilité des infrastructures en maintenant en continu un niveau de sécurité optimal ;
Faciliter la gestion des achats de pièces détachées, suivre les dépenses du service, maîtriser les coûts et assurer la rentabilité de l’activité ;
Certaines gammes de solutions GMAO sont donc spécifiquement conçues pour répondre aux besoins de gestion des infrastructures de transport (aéroport, port, route, autoroute, tunnel…).
Figure 11 – Exemple : Page d'accueil d’une GMAO - DIMO Maint MX 2017
3.2.2 Gestion Technique de Bâtiment / Gestion Technique Centralisée
La Gestion Technique de Bâtiment (GTB) est un système qui permet de superviser les équipements qui y sont installés (chauffage, ventilation, éclairage, etc.). Elle peut ainsi commander les autorisations d’accès aux bâtiments, remonter les alarmes déclenchées en cas d’anomalies et permet de faire le suivi des consommations d’énergie et d’eau. Elle est le niveau supérieur à la Gestion Technique Centralisée (GTC) qui régit un lot technique donné. Il y a donc très peu de différences entre la GTB et la GTC. Il suffit d'ajouter un lot technique à une GTC pour qu'elle devienne alors une GTB.
La Gestion Technique du Bâtiment assure l’automatisation des bâtiments en pilotant l’ensemble ou une partie des équipements techniques. L’interface entre le système et l’utilisateur est assuré par un logiciel de supervision. Il permet généralement une gestion et un suivi à distance via une connexion internet. Sur place, des automates pilotent les installations
émergence avec l’apparition des objets connectés. Nous y reviendrons plus précisément dans la partie §6 du présent document.
Les objectifs principaux d’une Gestion Technique du Bâtiment sont : D’assurer la sécurité du bâtiment et de ses occupants ;
De gérer le fonctionnement des installations techniques ; De maîtriser les consommations de flux.
Figure 12 – Exemple : Page d’accueil d’une GTC – Ifremer 2017
3.2.3 Gestion de Configuration
La gestion de configuration (GdC) est définie par la norme « systèmes de management de la qualité - Lignes directrices pour la gestion de la configuration » FD ISO 10007 de mai 2017 : « La gestion de la configuration est une discipline de management qui applique des dispositions administratives et techniques à toute la durée de vie d’un produit, de ses articles de configuration, ainsi que des informations associées de configuration du produit. La gestion de la configuration documente la configuration du produit. À toutes les étapes de son cycle de vie, elle fournit identification et traçabilité, le point de la conformité à ses exigences physiques et fonctionnelles, ainsi que l’accès à une information adéquate. »
Au sein de la Société du Grand Paris le terme « produit » désigne le système de transport dans son ensemble. La configuration renseignée d’un produit permet de comprendre ou de connaître :
De quoi est constitué le produit (pièces mécaniques, électroniques, logiciels, etc) ; Quelles fonctions seront réalisées par ce produit et avec quels niveaux de
performances ;
Comment le produit est fabriqué ; Comment le produit est mis en œuvre ; Comment le produit est maintenu.
La maîtrise de la configuration commence par la bonne gestion de la documentation, mais il s’agit ensuite d’assurer l’identification des articles, des équipements, des produits ou encore des systèmes et de leurs compositions afin de suivre chacun de leurs éléments dans le cadre de leurs cycles de vie. Lorsque la gestion de la configuration est appliquée tout au long du cycle de vie du produit elle permet de :
Connaître à tout moment la description technique d’un produit, à travers sa documentation approuvée ;
Enregistrer et contrôler l’évolution dans la description technique d’un produit (système et ses produits par exemple) ;
Fournir la traçabilité de l’évolution de la description technique du produit ; Garantir la cohérence des interfaces internes ;
Vérifier et démontrer à tous les acteurs que la documentation est et reste le reflet exact des produits qu’elle décrit ;
Identifier la configuration de référence actuelle et la configuration appliquée d’un produit, enregistrer les anomalies observées pendant la production, la livraison ou l’exploitation et les corriger pour le futur ;
Permettre à tout acteur de connaître les possibilités et les limites opérationnelles de chaque article et, en cas de non-conformité, de connaître les éléments affectés.
Figure 13 - Exemple : Arborescence des éléments constitutifs d’une armoire de commande alarme incendie, Tel que conçu
GdC Lascom AEC- Gare de Bry Villiers Champigny – SGP 2017
3.3 Impacts sur le coût global du patrimoine
L’organisation des données dans les industries doit servir de modèle dans le secteur du BTP. Les données patrimoniales, jusque-là structurées en silos par service, doivent pouvoir muter vers une approche globale et holistique pour atteindre la performance exigée pour la maintenance d’un réseau de métro automatique. Dans la prochaine partie nous allons donc évaluer l’impact de cette nouvelle démarche sur le coût global du patrimoine.
3.3.1 Définition du coût global
Le calcul du coût global d’une opération immobilière de la conception à la destruction est défini par la norme ISO 15686-5 « calcul du cout global » de février 2009. Il permet d’évaluer l’impact financier des investissements sur tout le cycle de vie du bâtiment par la prise en compte, entre autres, des charges de maintenance.
Le Ministère de l’écologie, de l’énergie, du développement durable et de l’aménagement du territoire, a rendu en février 2009 un rapport intitulé « Calcul du Coût Global : Objectifs, méthodologie et principes d’application selon la Norme ISO/DIS 15686-5 » qui définit que : « L’approche en coût global vise à proposer au maître d’ouvrage ou au gestionnaire une
