UNE ENTREPRISE À LA POINTE DES TECHNOLOGIES NUMÉRIQUES

Les moyens électroniques et en logiciels n’ayant pas cessé de croître d’année en année, la complexité des services rendus par les fonctions informatiques aux utilisateurs en bureau d’études, en R&D et sur chantier a considérablement augmenté. Ce phénomène offre ainsi toujours davantage de temps aux utilisateurs pour se concentrer sur la création d’autres tâches ou métiers à nouvelles valeurs ajoutées. Selon ce principe, le curseur se voit donc toujours déplacé dans le sens de l’amélioration du service rendu et de la productivité pour les chantiers. Soletanche Bachy s’inscrit parfaitement dans cette démarche en pensant et en réalisant ses propres solutions numériques adaptées à ses métiers et à ses procédés.

LES DONNÉES AU COEUR DU PILOTAGE DES MACHINES

Sur les chantiers de Soletanche Bachy, toutes les machines de forage sont connectées et produisent des masses de données, qu’elles soient des données liées au procédé de forage acquises à travers une supervision (on parle de données de production) ou directement liées au fonctionnement et position de la machine (on parle alors de données télématiques). On est en mesure de visualiser en temps réel aussi bien l’évolution du forage en cours, sa profondeur, les déviations et les vrillages
d’outil, que les régimes moteurs, la consommation du fuel et la position GPS de la machine.
Les pupitres de commande des machines et les supervisions sont deux interfaces historiquement
différentes, avec pour seule interaction entre les deux, un flux entrant de données de la machine vers la supervision. La supervision est un donc organe passif qui permet à l’opérateur de contrôler en permanence le respect des tolérances, et si besoin, de corriger les trajectoires, via le pupitre de commande. Les développements de nouvelles machines nous confrontent à de nouveaux défis dans le cadre de la convergence IT/OT. Cette convergence consiste à intégrer les systèmes informatiques traditionnels (IT) aux systèmes opérationnels (OT) pour améliorer leur efficacité et la sécurité des
opérations. Cette approche permet de faire face aux enjeux tels que l’automatisation, la numérisation et la connectivité des équipements. L’interface homme-machine de notre dernière génération d’Hydrofraises, équipées de grippeurs, illustre très bien cette convergence : elle intègre pupitre de commande (OT) et supervision (IT) en une seule interface pour l’opérateur.
Cela simplifie l’interaction entre l’opérateur et la machine et permet de mieux gérer les opérations en temps réel. L’intégralité des données est exploitée pour assister l’opérateur dans ses choix, voire automatiser des fonctions et gagner ainsi en productivité.

ZETTA-LYZE, LA PLATEFORME BIG DATA ET IA DE SOLETANCHE BACHY

HUB DE DONNÉES HÉTÉROGÈNES ET MULTIDOMAINES

Quelles que soient la machine de forage ou d'excavation, sa géolocalisation et la technique de travaux, les données sont collectées 24/7 en direct.
En plus des données de production et télématiques, Zetta-Lyze ingère également des données géotechniques de caractérisation des sols, provenant de sondages, de carottages, des tests en laboratoire, et dont certaines sont conformes au standard AGS.
Ce hub de données diverses permet à Soletanche Bachy de croiser des données massives de production, de sol et de matériels de forage.
Comme nous le verrons plus loin, le gros intérêt de cette possibilité est qu'elle aide à répondre à différentes questions métier ou à comprendre des types de problèmes variés, dans un délai court.

Les données d'équipements sont enrichies par des informations provenant des déclarations et analyses de pannes mécaniques, hydrauliques et électriques, ainsi que d'opérations de maintenance.
Implicitement, cette multitude de flux de données massives et hétérogènes, aspirées par notre plateforme Zetta-Lyze, sont structurées de telle sorte que leur exploitation aval en est améliorée et accélérée.
En effet, nous jugeons important de restituer avec une grande réactivité pour les utilisateurs, des tableaux de bord à jour des données fraîches du chantier, des rapports, des courbes ou autre sortie de type business intelligence.

HUB D'APPLICATIONS MÉTIERS

Au sein de cette plateforme Zetta-Lyze, résident plusieurs applications métier qui mettent en forme et présentent les données brutes ou nettoyées dont il est question dans le paragraphe précédent, mais aussi des données consolidées, agrégées ou filtrées.
D'une manière générale les applications affichent des plans, des graphiques et des tableaux qui font gagner du temps à la compréhension de l'avancement de chantier et au suivi qualité.
Sont aussi mises à disposition des fonctions plus avancées faisant appel aux techniques du big data comme :

• la visualisation rapide en 3D des paramètres de forage ou d'excavation en fonction de la profondeur. Tous les paramètres enregistrés lors de la production sont traités et visualisables  avec une granularité très fine soit par tranche de 20 cm ;
• l'analyse d'utilisation des machines en fonction des paramètres de fonctionnement et du sol, pour mieux choisir les équipements nécessaires au bon déroulement du chantier dans le respect de l’environnement.

Ce tout-intégré apporte des services orientés métier, en vulgarisant le big data et masquant aux utilisateurs la complexité technique associée.

LA « DATA SCIENCE » AU SERVICE DE NOS MÉTIERS ET DE NOTRE INNOVATION

Les volumes considérables de données variées que Zetta-Lyze permet de pérenniser nous servent, d'une part, à constater, décrire les faits techniques réels, et rapporter sur nos opérations
de travaux ; d'autre part, l’exploitation des masses de données de travaux récoltées en direct depuis tous nos chantiers sur la planète, donne l'opportunité de révéler de la valeur ajoutée qui n'est basiquement pas visible sur la donnée simplement brute.
C'est par l'utilisation de la « science des données » et de l'intelligence artificielle que nous mettons en lumière des bonnes ou mauvaises pratiques dans nos opérations, des baisses d'efficacité, des optimisations possibles de procédés. Nous croisons des données de sources diverses pour comprendre des comportements (rendements, consommation de carburant, activités, environnement…). Nous créons des traitements et des modèles basés sur des algorithmes adaptés à nos données et nos processus.
Ce travail est dans un premier temps réalisé en mode exploratoire et incrémental de manière à atteindre un traitement jugé satisfaisant, ajusté et couvrant la quasi-totalité des cas pouvant se présenter sur l'analyse attendue.
On passe aussi par des phases invisibles pour les consommateurs : le nettoyage et la normalisation des données.
Quand cette étape est franchie, nous transformons ces livrables expérimentaux en traitements automatiques industriels. Pour cela, il nous faut les rendre stables, reproductibles et systématiques sans avoir à solliciter un utilisateur pour interagir.
Au contraire nous souhaitons que ces résultats d'algorithmes à valeur ajoutée viennent à l'utilisateur et non l'inverse pour apporter de l'aide sans consommation de temps humain.
Des exemples d'atelier de data science que nous avons :

• l'analyse rapide « self-service » des séquences de production de pieux CFA ;
• le calcul de rendements d'excavation par Hydrofraise ;
• le calcul de rendements d'excavation par benne.

En suivant cette démarche, notre volonté est de faire bénéficier de ces outils à un public plus large dans notre groupe. Notre but étant d'en dégager des références et des indicateurs fiables.

CONCLUSION

Le travail fait ces dernières années par Soletanche Bachy pour mettre les données au coeur du processus de production est désormais dans la phase de déploiement. Grâce aux développements de la plateforme Zetta-Lyze, nos opérateurs et ingénieurs auront plus de temps et de moyens pour capitaliser et augmenter la productivité, tout en améliorant l’impact environnemental de nos procédés.

Alexandre Scarwell, directeur ingénierie systèmes et données
Soletanche Bachy
Jean-François Mosser, directeur recherche & développement
Soletanche Bachy