Un spécialiste du bâtiment optimise la planification et la fabrication grâce à NX et Teamcenter

Ingénierie structurelle avancée

Depuis sa création en 1929 en tant qu'entreprise de maçonnerie, le groupe Max Bögl (Bögl) est devenu un fournisseur international de services de construction et de services spécialisés. Ses principales compétences sont la construction d'infrastructures de bâtiment et de transport, la construction de ponts, l'ingénierie structurelle, la construction d'acier et d'usines ainsi que la préfabrication d'éléments en béton.

En tant qu'expert en ingénierie structurelle avancée, Bögl fournit des solutions techniques et logistiques dans le monde entier, y compris pour la construction de ponts massifs. Bögl est également spécialisé dans les éléments préfabriqués en béton, qu'il produit dans plusieurs usines de fabrication et sur site au moyen d'une unité mobile.

L'expérience considérable de Bögl en matière de conception et de fabrication a donné lieu à des innovations telles que le système de voie béton pour les voies ferrées à grande vitesse. Ce système de plaques de support offre une grande longévité, un haut degré de sécurité, une protection contre les vibrations et de faibles coûts de maintenance. À l'avenir, Bögl espère utiliser ses connaissances pour contribuer à une utilisation plus efficace des énergies renouvelables. La première étape dans cette direction a été franchie avec le lancement
du système de tour hybride pour les installations d'énergie éolienne.

Simulation 3D de la congélation artificielle du sol pour permettre la construction en toute sécurité d'un tunnel de métro sous
des bâtiments existants. Copyright : groupe Max Bögl.

Le PLM dans l'industrie du bâtiment

Alexander Kropp, qui dirige le développement de la gestion des informations des bâtiments (BIM) chez Bögl, note que, contrairement à l'industrie manufacturière, l'industrie du bâtiment a aujourd'hui tendance à utiliser des solutions de conception assistée par ordinateur (CAO) en 2D spécifiques à une tâche, bien que la conception et la planification en 3D promettent plus d'avantages. Les outils de gestion du cycle de vie des produits (PLM), y compris la CAO, la fabrication assistée par ordinateur (FAO) et la technologie de commande numérique (CN) sont désormais des piliers chez Bögl. Il explique : "Nous fabriquons des panneaux pour des éléments préfabriqués en béton avec des surfaces complexes de forme libre sur des fraiseuses 5 axes. Nous avons mis en œuvre NX CAM il y a sept
ans parce que seuls les systèmes CAO/FAO 3D nous permettaient de créer les programmes CN dont nous avions besoin pour usiner efficacement et avec précision les pièces requises pour l'ingénierie des ponts et des structures. Nous souhaitions également promouvoir l'utilisation de la 3D dans la conception et la planification, c'est pourquoi nous avons décidé d'utiliser NX CAD à des fins de conception dans notre service d'ingénierie structurelle."

Bögl a choisi le logiciel NX™, qui fait partie de la plateforme commerciale Siemens Xcelerator composée de logiciels, de matériel et de services, en raison de ses expériences à forte valeur ajoutée avec le logiciel NX CAM. L'entreprise a également souligné l'utilisation réussie de NX dans l'industrie de la construction navale. Les structures de pont soudées dotées de surfaces courbes utilisées dans la construction sont similaires à celles utilisées dans la conception des navires.

M. Kropp souligne que l'utilisation de NX permet à un utilisateur de concevoir n'importe quelle forme et de transférer des formes le long de routes courbes ou de lignes de chemin de fer. NX permet même de prendre en compte l'environnement topographique et le matériel
à déplacer, ce qui n'est pas possible avec un certain nombre d'autres systèmes de CAO 3D. Ces systèmes sont utilisés dans l'industrie de la construction principalement pour concevoir des bâtiments sans surfaces complexes et ne sont pas intégrés à d'autres tâches telles que la
fabrication.

"NX offre des outils très performants et très flexibles, notamment pour la conception de surfaces complexes", déclare M. Kropp. "NX impressionne par l'associativité de ses modèles, de la conception à la fabrication. NX répond parfaitement à nos besoins. Il nous aide à réaliser des tâches que nous ne pouvions pas traiter, ou pas assez efficacement avec d'autres systèmes."

Modèle 3D de parc éolien dans l'environnement géologique. Copyright : groupe Max Bögl.

Utiliser Teamcenter pour la gestion des informations des bâtiments

Pour transformer et accroître l'efficacité et la transparence de ses processus, Bögl a lancé un projet visant à stocker et à gérer toutes les informations et tous les documents relatifs aux produits et aux projets au sein d'une source unique et centralisée, et à mettre les données à la disposition de toutes les personnes autorisées à tout moment. Pour ce faire, l'entreprise a choisi Teamcenter®, un autre logiciel de Siemens Digital Industries Software. Bien qu'il existe des logiciels BIM permettant de réaliser des tâches similaires,
Bögl a préféré les capacités PLM complètes de Teamcenter, et en particulier son intégration avec des outils tels que NX.

L'entreprise utilise Teamcenter depuis mai 2013 dans le cadre d'un projet pilote de la division d'énergie éolienne pour soutenir la planification de tours hybrides de 120 à 160 mètres de haut. Ces tours sont fabriquées par lots, Bögl produisant jusqu'à 200 tours par an. Chaque tour comporte entre 17 et 22 anneaux en béton dans la partie inférieure, et deux ou trois segments en acier (les segments combinés mesurant environ 6 mètres de haut) dans la partie supérieure.

Les anneaux en béton, meulés avec précision à l'aide de machines à commande numérique (CN), sont placés les uns sur les autres dans des joints secs sans mortier, puis précontraints par des tendons internes. L'anneau supérieur en béton est doté d'une bride en acier encastrée et est vissé au segment inférieur en acier. Une grue, spécialement conçue par Max Bögl pour le processus
d'assemblage, constitue une unité auto-grimpante qui fonctionne sur des sites de construction difficiles, tels que les
forêts.

"La conception complète des tours, y compris la création de la nomenclature et des formboards, est réalisée à l'aide de NX", précise M. Kropp. "Les données de conception de l'acier sont utilisées pour contrôler les machines CN d'oxycoupage. La conception des éléments internes, tels que les ascenseurs d'acheminement, les câbles et les systèmes hydrauliques, est également réalisée à l'aide de NX. Toutes les données pertinentes sont
gérées à l'aide de Teamcenter."

Les usines d'énergie éolienne nécessitant une documentation importante, Teamcenter est également utilisé pour gérer les données de qualité de chaque pièce. Teamcenter gère ces données dans le cadre du développement de projets, de la planification de projets et de la planification des ressources, ce qui permet d'obtenir une boucle de documentation fermée. En outre, Bögl prévoit d'enregistrer numériquement les données de qualité des machines de fabrication et des bétonnières, et de rendre ces données disponibles via Teamcenter, qui intègre une technologie de planification des ressources d'entreprise (ERP).

Modèle 3D d'un pont de ville. Copyright : groupe Max Bögl.

Conclusion

"NX a clairement simplifié nos processus de planification et de fabrication", déclare M. Kropp. "NX nous aide également dans les tâches de génie civil, pour lesquelles l'approche 3D permet une transparence et une sécurité accrues par rapport à la planification 2D, qui prend du temps et est plus coûteuse."

"La modélisation 3D permet d'obtenir, dès la phase de planification, des informations détaillées sur la quantité et la masse des matériaux à utiliser et à déplacer dans les projets de construction", explique M. Kropp. "En outre, elle facilite la coordination et la communication entre les différents services internes et avec les tiers. Le couplage des données du modèle 3D avec d'autres données liées au processus permet une simulation réaliste du processus de construction, ce qui aide les clients à visualiser la structure finale avant qu'elle ne soit construite."

Non seulement les solutions logicielles de Siemens Digital Industries Software sont très efficaces pour les besoins de Bögl en matière de BIM, mais la coopération avec le fournisseur de technologie est également satisfaisante. Siemens Digital Industries Software a déjà mis en place des ajustements spécifiques aux bâtiments pour la
création de mises en plans. Les partenaires de développement de Siemens Digital Industries Software proposent des interfaces pour les nombreuses solutions logicielles et formats de données utilisés dans ce secteur. Par exemple, il existe une interface entre NX et LandXML, développée par la société Neoapps. Bögl prévoit d'utiliser LandXML pour échanger des données de modèles numériques de terrain et des données d'information sur l'acheminement pour des infrastructures telles que les lignes de chemin de fer et les routes.

"L'objectif de notre approche BIM est de rassembler les nombreux ensembles de données différents et de les partager en interne et avec des tiers", explique M. Kropp. "Nous utilisons le PLM non seulement pour les principaux besoins de notre entreprise, mais aussi pour des projets de recherche et dans le cadre de notre travail avec des organisations professionnelles. Nous prévoyons également d'étendre notre planification 3D, ce qui signifie que nous utiliserons davantage NX."

Modèles 3D (ci-dessus et ci-dessous) d'une station de métro.
Copyright : groupe Max Bögl.

Copyright : groupe Max Bögl.