L’interopérabilité multi-échelle et multi-domaine, levier numérique de la résilience des territoires

Rédigé par

Sylvain Marie

1979 Dernière modification le 29/09/2022 - 16:01
L’interopérabilité multi-échelle et multi-domaine, levier numérique de la résilience des territoires

Quels sont les leviers numériques de la résilience des territoires, et en premier lieu des villes ? Comment dépasser le piège du « toujours plus » de la SmartCity ? 


L’expérience d’Eurostep permet de dégager deux axes mettant en valeur la pluralité des échanges entre les acteurs impliqués dans la gestion du territoire : l’interopérabilité muti-échelle et l’interopérabilité multi-domaine. C’est bien une fédération de solutions utilisant des standards ouverts qui répond le mieux aux enjeux de réversibilité et de souveraineté des structures en charges des territoires.

Une interopérabilité multi-échelle 

Les modèles BIM existent maintenant à petite échelle (par exemple un système hydraulique de traitement d’eau potable), à moyenne échelle (l’usine de traitement d’eau) et progressivement à grande échelle (celle du territoire). 

L’alignement multi-échelle des modèles BIM est essentiel pour valoriser les informations disponibles seulement à une échelle donnée : la résilience à l’échelle du territoire sera assurée quand les jumeaux numériques sauront tirer parti des autres échelles. L’articulation des modèles de données entre le monde du géospatial et du BIM est favorisée par une collaboration entre l’association buildingSMART et l’OGC (Open Geospatial Consortium).

Le modèle numérique couvrant les trois échelles a été formalisé grâce à l‘implication du programme national MINnD dans la formalisation de la nouvelle révision du standard IFC 4x3 (ISO 16739) pour les infrastructures linéaires. Cette nouvelle version est maintenant en consultation chez l’organisme de normalisation ISO, pour une parution prévue en 2023. Dans le cadre du programme intégré qui a permis d’obtenir cette évolution du standard en un temps relativement court, les éditeurs logiciels sont déjà en train d’implémenter la nouvelle norme et d’expérimenter les cases d’usages.

Ainsi, dans le cas de l’usine de traitement d’eau, une pompe hydraulique défaillante déclenchera une demande de maintenance immédiate à petite échelle, mais provoquera une coupure d’eau impactant tout un territoire. Cette défaillance pourra également déclencher une demande de maintenance préventive sur un site éloigné dans lequel une pompe du même équipementier a été mise en service. Les systèmes d’information déployés chez les syndicats de traitement d’eau peuvent différer dans leur implémentation, mais le référencement d’un modèle de données commun les rend interopérables : la remontée d’une alerte dans un système voisin peut être pleinement exploitée en bénéficiant de son contexte fourni par les concepts numériques partagés entre systèmes.

Cependant, la résilience d’un territoire dépasse largement le cadre de la maintenance et du maintien en conditions opérationnelles : la criticité élevée d’un équipement pourtant mineur en termes d’investissement doit être prise en compte dès la conception du système global. Il s‘agit de prévoir l’impact d’une défaillance en mobilisant un modèle numérique du territoire, multidisciplinaire et interopérable.

Une interopérabilité multi-domaine

La résilience passe par la maîtrise de la criticité de ses infrastructures. Les principes de la gestion d’actifs sont applicables à l’échelle du territoire, comme l’analyse d’impact menée sur tous les niveaux des systèmes et donc de leurs versions numériques formant le jumeau numérique fédéré. 

L’architecture d’entreprise permet de modéliser et articuler les services rendus par le jumeau numérique du territoire en fonction des cas d’usages, des applicatifs, sous-systèmes et dépendances techniques liées. L’architecture d’entreprise permet de mener ces analyses d’impact de manière systématique pour faire de la gestion du changement et de la gestion de configuration deux alliés dans l’objectif de résilience du territoire. Eurostep se base sur le standard ouvert PLCS (norme ISO 10303-239) pour maintenir l’information requise pour le maintien en conditions opérationnelles d’un système en considérant ses évolutions au cours de son cycle de vie.

La maintenance du territoire modélisé (et ses évolutions au cours du temps) sera partie intégrante du jumeau numérique. C’est cet aspect global qui permet de garantir que le jumeau numérique du territoire pourra améliorer sa résilience. C’est cette articulation entre domaines métiers qui permet de viser le « juste assez » pour la donnée, afin d’éviter de se laisser submerger par le volume et la redondance des données des capteurs installés. 
 

 

Une interopérabilité multi-acteurs

Dans le cycle de vie d’un actif construit, les équipements déployés sur tout le territoire sont la réalisation d’une réponse à un besoin d’abord exprimé par la maîtrise d’ouvrage, mais également une réponse confortée par la maitrise d’œuvre en y apportant les contraintes de faisabilité. 

La résilience d’un territoire dépend donc des contraintes et décisions portées par toutes les étapes précédentes. Pouvoir référencer une chaine de décisions et de spécifications dans un jumeau numérique permet de simuler les défaillances avant qu’elles ne se réalisent, afin de corriger au plus tôt les dérives. Cette gestion systémique du risque d’un actif à l’échelle du territoire nécessite un modèle numérique partagé entre les acteurs et les phases. Là encore le standard PLCS apporte un support méthodologique et un modèle conceptuel de données permettant cette interopérabilité. Dans l’exemple précédent, la défaillance de l’équipement hydraulique pourra être relié à une dérive constatée sur sa charge par rapport à sa prescription initiale. 

 


L’interopérabilité multi-échelle et multi-domaine est donc un levier numérique crucial pour assurer la résilience des territoires. Le territoire comme actif construit peut bénéficier des méthodes de gestion de configuration et l’analyse d’impact grâce à son jumeau numérique, nécessairement interopérable.

Eurostep est un éditeur logiciel européen (65 employés en Suède, UK et France) spécialisé dans le « PLM ouvert », c’est-à-dire dans la collaboration multisectorielle avec le numérique grâce aux standards ouverts. Actif dans les secteurs de la défense, du manufacturing et de la construction/exploitation, Eurostep est fortement impliqué dans buildingSMART, le programme national MINnD et les organismes de normalisation européens.

Un article signé Sylvain Marie d'Eurostep. 


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