La 5G accélère la construction des rails
Tout le monde le sait d’expérience, construire et bâtir n’a rien d’anodin. Qui ne connaît pas quelqu’un qui connaît quelqu’un qui a construit quelque chose et ne voulait pas tout recommencer? On a vite fait de se faire un avis – en général à tort vis-à-vis des personnes sur les chantiers.
La construction d’infrastructures ferroviaires présente des défis supplémentaires: délais extrêmement courts, travail de nuit, tâches dangereuses et physiques. Dans les tunnels par exemple, il est impossible de doubler d’un coup le nombre de machines ou de travailleurs; une planification méticuleuse s’impose. Et dans de nombreux cas, la numérisation pourrait s’avérer très utile. Demain, une représentation numérique du chantier, appelée jumeau numérique, sera d’abord créée, simulée et optimisée avant de faire venir les excavatrices chargées de gravier et de ballast pour réaliser le modèle à l’identique.
L’équilibre entre réalité et technologie
Mais le plus souvent, ces projets de numérisation n’échouent pas par manque de savoir-faire, mais pour une toute autre raison: le focus ou la culture. L’entreprise familiale suisse Rhomberg Sersa Rail Group a su trouver un juste équilibre entre la réalité du chantier et la technologie. Chez eux, les grosses machines, le gravier, le ballast et l’acier se mêlent à la 5G, l’Internet des objets, le cloud et le Data Driven Business. Le réseau 5G est également au cœur des futurs projets de Rhomberg Sersa.
Hubert Rhomberg, copropriétaire de Rhomberg Sersa, déclare: «Nous avons besoin d’innovations pour devenir plus durables et plus efficaces. La construction génère de nombreuses émissions. Elle est organisée à petite échelle.» L’autre moteur de la numérisation résiderait dans l’évolution démographique, à savoir la pénurie de travailleurs qualifiés: «Travailler dans la construction n’a rien de sexy. Nous devons rendre le travail plus attrayant afin de pouvoir continuer à trouver le meilleur personnel à l’avenir. Aujourd’hui, nous recrutons aussi bien des contremaîtres que des programmeurs ou des développeurs de jeux, qui travaillent main dans la main.»
Comment fonctionne l’innovation?
Hubert Rhomberg l’affirme: «Il faut partager les connaissances de manière cohérente. La communication entre toutes les unités et tous les niveaux est centrale.» La technologie reste secondaire. Tout est question de personnes et de coopération. Si un contremaître sur un chantier souhaite une application parce qu’il l’a vue utilisée par un collègue, alors l’objectif est atteint. Il est important de convaincre.
Aujourd’hui, lorsque Rhomberg Sersa intervient sur un chantier dans des délais très serrés, en général la nuit, le personnel est de plus en plus assisté par des outils numériques. Les premières étapes du chantier numérique sont déjà en place, comme l’intelligence artificielle. Elle identifie les types de machines sur des images. Christian Schollenberger, Head of IT chez Rhomberg Sersa, déclare: «Nous avons donné 40 heures aux Data Scientists de Swisscom pour développer un modèle de données approprié. Nous pouvons identifier des appareils et des machines sur des images. Le modèle a désormais une précision de 95%.» Ces informations servent ensuite à la planification et la logistique.
Hubert Rhomberg, à propos de l’innovation: «L’innovation n’a rien d’un tour de magie, il s’agit d’une approche systématique. Recueillir des idées, les évaluer, les conserver, les écarter ou continuer d’avancer. Sur dix idées, au maximum deux passent au stade suivant.» Mais pas à n’importe quel prix: «Il faut fixer le cadre avec précision et s’arrêter si l’objectif établi n’est pas atteint. Les idées sont alors écartées ou bien mises de côté quand le temps sera venu», ajoute Hubert Rhomberg.
Microscope sur les rails
Une autre étape consiste à créer le prototype d’un wagon de mesure, sur lequel sont installés un cloud, une liaison mobile et bien plus encore. Christian Schollenberger déclare: «Les caméras du wagon en mouvement mesurent la voie ferrée avec une précision de l’ordre du dixième de millimètre. Cela permet de voir où des travaux de maintenance sont nécessaires et de réduire les pannes sur le réseau ferroviaire le plus fréquenté du monde.» D’ailleurs, le wagon de mesure est capable de détecter de simples écrous desserrés, même lancé à 60 km/h.
Actuellement, Rhomberg Sersa et Swisscom sont partenaires sur pas moins de cinq sous-projets, comprenant la 5G, l’Internet des objets, le cloud et le Data Driven Business et les testent dans l’environnement complexe de la construction de rails. Julian Dömer, Head of IoT chez Swisscom, déclare: «Nous testons et mettons à l’épreuve les technologies dans un environnement difficile. L’innovation systématique chez Rhomberg Sersa est un modèle pour l’ensemble du secteur. Ils combinent innovation technique et valeur économique.»
Table ronde sur l’innovation, la technologie et la construction de rails à l’occasion de l’IoT Day le 6 mai 2021, avec notamment Hubert Rhomberg, copropriétaire de Rhomberg Sersa Rail Group :
Technologies utilisées et leur fonctionnement
Les données comportent divers types d’informations. Mais elles n’ont pas toutes la même valeur, d’où la nécessité de les analyser. Ces informations permettent d’avoir une vue d’ensemble du chantier. Plus la situation est claire et détaillée, meilleure est la planification des projets de construction.
- Collecter des données: l’Internet des objets recueille des données sur le chantier. En réalité, tous les éléments du chantier génèrent des données: machines, outils, appareils de mesure ainsi que les terminaux du personnel. Plus vous collectez de données, plus vous disposez d’une base solide pour les exploiter.
- Transporter des données: la transmission se fait via la 5G, car les données du chantier doivent être centralisées.
- Prétraiter les données sur place: comme le chantier génère une énorme quantité de données, elles sont prétraitées sur place dans un Edge Cloud avant d’être transmises. La reconnaissance d’images de données vidéo peut par exemple avoir lieu ici.
- Utiliser les données: toutes les données prétraitées sont regroupées dans le cloud. Mais pour qu’elles deviennent vraiment utiles, il faut les analyser sur de plus longues durées et intégrer des sources supplémentaires, telles que d’autres acteurs impliqués dans la construction. Il convient ensuite d’identifier des modèles à partir de ces données et d’utiliser le Data Analytics pour obtenir des informations qui rendront les chantiers plus simples, plus durables ou plus sûrs. En clair, les données sont affinées à l’aide d’algorithmes et avec l’intelligence artificielle.
Le projet concret Rhomberg Sersa – Swisscom
Dans le cadre de leur projet commun, Rhomberg Sersa et Swisscom développent et testent des sous-projets en lien avec le chantier numérique.
- Réseaux 5G locaux sur les chantiers, connectant l’ensemble des appareils et machines qui génèrent des données. Cette application trouve avant tout son utilité au niveau international, où la couverture mobile est plus faible qu’en Suisse et où des réseaux locaux temporaires pourraient être utilisés.
- Cloud local sur un wagon, qui prétraite les énormes quantités de données avec l’intelligence artificielle et le machine learning sur le chantier. Cela concerne ici les applications pour la sécurité des personnes (p. ex. avec la reconnaissance d’images dans les situations dangereuses), l’avancement des travaux ainsi que les mesures.
- Edge IoT: comment utiliser les modèles d’intelligence artificielle et de machine learning directement sur les appareils IoT plutôt que sur un cloud?
- Traçage et localisation de machines et d’objets sur différents chantiers dans différents pays. C’est essentiel, car les créneaux de maintenance sont très courts et les chantiers doivent donc être parfaitement planifiés.
- Surveillance des machines: utiliser toutes les données relatives aux machines pour éviter les pannes de manière proactive, les facturer directement ou lancer des alertes.
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