VINCI Energies a développé un outil d’aide à la conception basé sur les algorithmes et l’apprentissage par renforcement. SprinkIA optimise la productivité des études préalables à un déploiement des installations dans un bâtiment.

Les sprinklers, c’est le nom de ce dispositif, qui se déclenchent automatiquement en cas de montée brusque de la température dans un local font désormais partie du paysage. On les aperçoit dès qu’on lève les yeux sur un site protégé comme un magasin ou un entrepôt. Les sprinklers sont répartis au plafond en fonction du découpage des surfaces au sol à arroser. Ils sont reliés entre eux par des conduits convergeant vers un poste de contrôle.

La conception d’un système de sprinklers pour un lieu donné répond à des normes précises et à divers paramètres qui doivent être calibrés pour chaque cas d’usage. Classiquement, cette conception comprend plusieurs phases.

« Le recours aux algorithmes de l’IA dans les domaines de la conception technique de bâtiments et de la protection incendie est une réelle innovation. »

Le technicien commence par le chiffrage incluant une estimation du nombre de sprinklers nécessaires. Suit une phase d’étude avec le dimensionnement du réseau, la réalisation de calculs hydrauliques et l’optimisation du positionnement des têtes de sprinklers, parfois au centimètre près. Une fois le plan établi, l’identification des modules de fabrication permet de lancer la production des éléments du dispositif de protection incendie.

Or, souligne Stéphane Maviel, responsable développement chez DIANE (VINCI Energies), « ce n’est qu’à ce stade tardif qu’on peut se rendre compte que si l’on avait déplacé une tête de quelques centimètres, on aurait simplifié la phase de production et réduit les temps comme les coûts… ».

Comment introduire de l’agilité dans ce process ? Les entreprises de VINCI Energies en France, dédiées à la protection incendie, regroupées sous la bannière Uxello, se sont appuyées sur l’intelligence artificielle et ont développé un nouveau procédé de conception d’installations de protection incendie active : SprinkIA.

Design génératif

Conception pilotée par Stéphane Maviel, cette innovation s’inscrit dans une démarche de design génératif (« generative design ») qui associe la puissance de calcul du cloud et les algorithmes de l’IA pour assister les ingénieurs lors de la création d’un ouvrage.

SprinkIA peut être comparé à un technicien virtuel qui s’amuse à découper le réseau dans tous les sens possibles. Il va jouer un certain nombre de parties. A chaque partie, on lui associe un score, et en fonction de ces évaluations successives, il va apprendre, s’améliorer et déterminer ainsi la stratégie optimale pour découper le réseau grâce à un algorithme d’apprentissage par renforcement.

« Le recours aux algorithmes de l’IA dans les domaines de la conception technique de bâtiments et de la sécurité incendie est une réelle innovation, souligne Stéphane Maviel. Jusqu’alors, l’IA était plutôt appliquée à la reconnaissance d’image et au domaine financier. » Et d’ajouter : « Avec SprinkIA, on fait d’une pierre trois coups : l’ingénieur études va utiliser l’outil pour produire un réseau qui sera déjà conçu en tenant compte des calculs hydrauliques, donc déjà dimensionné et découpé pour l’usine. »

Il est ainsi permis d’économiser sur chaque phase du process. « Même si à l’origine, le projet était axé sur la phase chiffrage pour optimiser les réponses aux appels d’offres, on s’est rendu compte qu’on pouvait aussi gagner du temps sur la phase études et sur la production. »

In fine, les entreprises d’Uxello gagnent aussi du temps sur le volet chantier, avec la standardisation qui permet un déploiement plus rapide sur place, avec moins de questions à se poser sur la répartition.

SprinkIA a été déployé à l’automne 2020. La solution sera proposée par une nouvelle structure de VINCI Energies, DIANE, qui sera notamment chargée de répliquer le cas d’usage de protection incendie à d’autres métiers du groupe, comme le CVC (chauffage, ventilation, climatisation), qui utilise également des logiciels de calcul et de conception en 2D et 3D tels qu’Autocad et Revit. 

Les gains promis par cet outil innovant concernent l’aide à la décision, l’automatisation, l’optimisation, et, au final la productivité.

14/01/2021