De gros avantages offerts par la préfabrication

Coffrets de distribution préfabriqués pour l'automatisation des bâtiments

À l'hôpital cantonal d'Uri à Altdorf, les coffrets de distribution pour l'automatisation des bâtiments ont été entièrement préfabriqués industriellement. Cela présente de nombreux avantages, du test à la mise en service en passant par le montage.

Par René Senn (texte) et Michael Donadel (photos)

Non seulement la numérisation des processus de construction exige de nouvelles méthodes d'installation, mais les contraintes de délais et la flexibilité ainsi que l'exploitation des avantages en termes de coût sont des facteurs qui doivent être pris en compte sur le chantier. La standardisation et la préfabrication sont de très bons moyens d'augmenter la flexibilité et de réduire les temps d'installation. Dans ces domaines, les chantiers suisses ont encore une grande marge de progression. Les avantages de la préfabrication et des installations prêtes à connecter sont encore trop peu exploités, en particulier dans le domaine des installations électriques et de la domotique.

L'hôpital cantonal d'Uri comme exemple modèle de préfabrication

Le nouveau bâtiment de l'hôpital cantonal d'Uri à Altdorf est un projet exemplaire et un modèle pour l'avenir. La société Leicom AG a choisi la voie de la préfabrication pour la régulation d’ambiance dans l’automatisation de ce bâtiment. Wieland Electric AG a entièrement préfabriqué et livré 91 coffrets de domotique. Cinq types de coffrets différents ont suffi. À ce stade, il est bien sûr intéressant de savoir ce qu'il faut en amont pour qu’un coffret préfabriqué et contrôlée puisse être installée sur le chantier. Daniel Herzog, chef de projet de l'entreprise Leicom AG, explique : "Tout d'abord, il faut un concept comprenant toutes les phases SIA du projet. Cela commence donc par la planification et s'arrête à la mise en service, ou à l'entretien. Les boîtiers standardisés doivent nous offrir un avantage à chaque phase. Nous avons déjà réalisé plusieurs projets de cette manière. Et chaque projet nous a permis d’apprendre davantage. Par exemple, où doivent se situer les interfaces entre les fournisseurs et nous en tant qu'intégrateur". Alors que Leicom dessinait auparavant elle-même les schémas de tels boîtiers, elle confie désormais ce travail à Wieland. Wieland ne se contente donc pas uniquement de fabriquer le boîtier, mais se charge également d'une partie de l'ingénierie.

Conditions préalables à la préfabrication industrielle

Ronny Gasser, conseiller clientèle chez Wieland Electric AG, qui a encadré Leicom dans ce projet, explique pourquoi cette répartition du travail fonctionne mieux : "Lorsque Leicom crée un schéma, il ne contient aucune information pour notre processus de production spécifique et industriel. Lorsque nous, Wieland Electric AG, créons le même schéma avec nos outils, ces informations sont intégrées". Il s'agit par exemple d'indications sur la longueur du fil, la couleur du fil, l'embout à utiliser, etc. Ce n'est qu'avec ces indications que les collaborateurs de la production chez Wieland peuvent fabriquer la boîte de manière industrielle. Le taux d'erreur est ainsi proche de zéro.

Les modifications des schémas sont également beaucoup plus faciles à mettre en œuvre, car le processus de production est toujours directement impliqué. "Le nombre de bornes, de relais, de contacteurs, etc., tout est inscrit dans le schéma. Si le schéma est numérisé, ces informations peuvent être utilisées directement pour la production et le processus de commande. C'est l'avantage d'une production industrielle", ajoute Ronny Gasser. Wieland était également responsable de l'approvisionnement de tous les composants de la boîte. Leicom a fourni au prorata tous les composants de commande.

Processus de test simplifié

Après la production et le câblage chez Wieland, chaque coffret a encore été contrôlé dans la production et testé conformément aux normes CE. Ensuite, les coffrets n’ont pas été livrés directement sur le chantier, mais chez Leicom à Winterthur. "Nous avons testé à 100 % le bon fonctionnement et le câblage de chaque coffret avant le montage. Grâce à la préfabrication prête à brancher, nous avons pu le faire très facilement sur une plateforme de test créée pour ce projet", explique Daniel Herzog à propos de la suite du processus.

Sur le lieu de test, Leicom a pu charger respectivement le firmware et la mémoire flash dans chaque commande individuelle et vérifier le câblage correct de la commande ainsi configurée, y compris toutes les entrées et sorties comme les boutons-poussoirs et les vannes, à l'aide d'un logiciel de test spécial à l’échelle 1:1. Ce test a fait l’objet d’un protocole, le coffret a été étiqueté et ce n'est qu'ensuite qu'il a été livré sur le chantier. "Cette procédure nous permet d'exclure pratiquement toute erreur de configuration. Cela demande un peu plus de travail dans notre entreprise, mais cela se justifie sur le chantier lors de la mise en service. Il est important que tous les raccordements du boîtier soient enfichables et, si possible, codés par couleur afin d'éviter toute erreur de connexion. S'il y a eu des problèmes lors de l'installation ou de la mise en service, c'est plutôt du côté du câblage, c'est-à-dire chez l'installateur", ajoute Herzog. Simon Ivcec, ingénieur de projet de la société Leicom AG, qui a mis en service les installations GA à l'hôpital d'Altdorf, confirme également sur place que la mise en service s'est très bien déroulée.

«La production industrielle apporte de grands avantages. Nous pouvons continuer à optimiser le processus grâce à l'expérience acquise dans chaque projet» Daniel Herzog, Leicom AG

Afin de disposer de suffisamment de place pour le coffret d'automatisation du local dans le faux plafond, un prototype vide a été fabriqué au début du projet. Cela a permis de déterminer l'espace et les besoins d'installation ainsi que les points de fixation pendant la phase de gros œuvre et de les coordonner avec les autres corps de métier et l'architecte. Cela impliquait également de se projeter dans l'avenir, car les coffrets doivent être accessibles à tout moment pendant l'exploitation à des fins de maintenance, sans qu'il soit nécessaire de démonter à grands frais de nombreuses dalles de plafond. L'installateur ou le planificateur électrique ont également pu utiliser le prototype pour définir en détail comment ils souhaitaient installer et câbler ou concevoir les raccordements enfichables sur le coffret. Outre les nombreuses vannes et capteurs qui doivent être amenés sur le boîtier d'automatisation des locaux, l'alimentation des moteurs de stores en 3 × 400 V et l'alimentation en tension de 24 V pour la commande font également partie des quelques 25

Le potentiel de la production industrielle

Le projet de l'hôpital cantonal d'Uri à Altdorf illustre très bien où et comment la production industrielle peut contribuer à la réussite d'un projet d'automatisation. Lorsque les partis impliqués collaborent étroitement, partagent et complètent leur savoir-faire et leurs connaissances, il en résulte de meilleurs processus. Ceux-ci, ainsi qu'une installation sans erreur et une mise en service efficace et sans problème, sont les bases d'une mise en œuvre réussie, optimisée en termes de temps et de coûts, des projets futurs. En raison de la numérisation croissante de la planification, la préfabrication industrielle est devenue incontournable. Un éventuel surcroît de travail au niveau de la planification et de la préparation s'avère payant à plusieurs reprises pendant la phase de réalisation grâce à une installation plus rapide. Si l'on utilise en outre des câbles préfabriqués et enfichables, on peut à nouveau économiser un temps de montage précieux. Cela permet également d'éviter les erreurs de câblage sur le chantier. Altdorf montre la voie à suivre.