La prestigieuse Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) est une institution scientifique et technologique, dont les programmes de pointe sont reconnus dans le monde entier. Acteur clé de l’innovation en Suisse, l’EPFL accueille, depuis 170 ans, des étudiants venus de toute l’Europe. Formés à l’ingénierie, l’architecture et la recherche scientifique, les élèves évoluent au sein d’un environnement qui favorise la collaboration entre le monde universitaire et l’entreprise.
Activités d’innovation avec l’industrie, mise en place de programmes entrepreneuriaux, recherche intégrée aux besoins de la société … l’école se prévaut d’une mission d’utilité terrain. C’est pourquoi elle privilégie l’apprentissage par l’expérience au sein de projets interdisciplinaires.
A ce titre, l’EPFL offre des infrastructures, équipements et outils logiciels de haute qualité à ses élèves… d’où le choix de la solution TopSolid !
TopSolid : une solution adaptée aux enjeux des projets universitaires à l’EPFL
Professeur Directeur du laboratoire CNPA (Cultures Numériques du Projet Architectural) de l’EPFL, Bernard Cache a découvert la chaîne logicielle intégrée TopSolid lors de son parcours professionnel en menuiserie. Pour lui, « c’est un véritable enjeu pour les architectes que d’être capables de dessiner des produits qui soient fabricables ». Si cela semble logique, il faut savoir qu’en pratique rien n’est moins simple. L’architecture combine en effet une pluralité de types de cultures et son enseignement doit en tenir compte pour s’orienter vers la fabrication.
Aussi, les recherches qu’il dirige au sein de ce laboratoire s’articulent autour de deux thématiques :
- La transposition des méthodologies de conception et fabrication de l’industrie vers l’architecture
- L’inscription de cette transposition dans une tradition architecturale
Afin d’explorer et comprendre la correspondance entre le raisonnement géométrique et les logiciels paramétriques, l’unité d’enseignement de Bernard Cache est concentrée sur deux éléments principaux :
- Le process collaboratif BIM (Building Information Modeling) soit la Modélisation des Informations du Bâtiment sous forme de maquette numérique pour les projets d’infrastructure.
- Un logiciel de CFAO (conception et fabrication assistée par ordinateur).
Comprenons qu’à partir de là, la pertinence de l’usage de la solution TopSolid prend toute son ampleur.
En effet, l’outil permettant de contrôler un projet depuis sa conception jusqu’à la fabrication, il se positionne quasiment comme une clé incontournable de la réussite, pour quiconque a l’occasion de le tester.
« Une fois qu’on a goûté à la chaîne intégrée associative de documents qui vont depuis les documents de conception, la mise en plan, la production de nomenclatures, la production des programmes d’usinage, il est impossible de revenir à des logiciels qui ne font que de la fabrication ou que de la conception », assure Bernard Cache, Professeur Directeur du laboratoire CNPA à l’EPFL.
TopSolid : quels usages concrets pour les étudiants de l’EPFL ?
Les enseignements dispensés aux étudiants en architecture, géométrie, stéréotomie (construction en pierre de taille), histoire assistée par ordinateur – doivent leur permettre de réinterpréter les sciences à travers l’usage d’outils de conception numériques modernes (et non plus uniquement de représentation). Ils ont également vocation à rapprocher les cultures et la technologie de l’architecture.
Maxime Thorez, étudiant en 2ème année en architecture à l’EPFL a commencé à utiliser la solution TopSolid au sein du cours de géométrie pour architectes du professeur Cache, lors de sa première année d’études. Il nous fait part de son expérience :
« J’ai commencé par les formes simples, avec les esquisses, les cercles, les triangles et les lignes pour arriver à des choses plus complexes. En deuxième année en cours de stéréotomie, j’ai utilisé TopSolid en tant que logiciel de CAO et de préparation pour l’usinage des pièces en bois et des pièces en pierre.»
Pour les étudiants comme pour les professeurs, la grande force de TopSolid réside dans la paramétrisation. « Non seulement la paramétrisation au sein même d’une pièce, mais aussi la paramétrisation qui se reporte d’éléments en éléments, où il y a une pièce qui devient un ensemble, l’ensemble qui devient un assemblage et l’assemblage qui devient un plan. Si l’on modifie un élément mineur sur la pièce de base, par cascade, cela modifie automatiquement tous les éléments par la suite, ce qui fait qu’on n’a pas à tout redessiner 25 fois ! », s’enthousiasme volontiers Maxime Thorez. Quel inestimable gain de temps lorsqu’il n’est plus nécessaire de tout redessiner plusieurs fois de suite !
La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid
Quelle utilisation de TopSolid dans la recherche à l’EPFL ?
Au sein du département recherche de l’EPFL, Bernard Cache accompagne deux doctorants en cours de thèse.
L’un travaille sur l’interopérabilité en développant un module Rhino Inside TopSolid. La finalité du projet consiste à permettre à un utilisateur isolé d’ouvrir Rhino sur TopSolid. Il pourrait ainsi par exemple, profiter des capacités du module de modélisation surfacique en complémentarité avec le modeleur volumique sur TopSolid.
L’autre doctorant, Raphaël Vouillot, examine comment TopSolid pourrait contribuer à la réalisation d’une chaîne de documents spécifiques à la taille de la pierre. Il travaille avec les professeurs Bernard Cache et Philippe Martin, au développement des procédés numériques BIM et CFAO pour la stéréotomie, et plus particulièrement concernant les escaliers ou les voûtes.
A ce titre, l’équipe a relevé l’escalier du Château de Fontainebleau à l’aide d’un scanner laser combiné avec des techniques de photogrammétrie, directement à partir de photographies. Ces modèles ont ensuite été introduits dans le logiciel TopSolid. A présent, un modèle géométriquement parfait est en cours de construction dans le logiciel à partir du nuage de points et du modèle texturé. Il s’agit de le confronter avec une réalité mesurée présentant son lot d’approximations. Ainsi, le modèle pourra être mis en variation afin de tester cette chaîne associative de documents.
« La stéréotomie pose un certain nombre de problématiques géométriques auxquelles répond un logiciel comme TopSolid, puisqu’il est basé sur la modélisation exacte et volumique. C’est un logiciel idéal pour interpréter la stéréotomie de manière contemporaine », témoigne Raphaël Vouillot, doctorant à l’EPFL.
TopSolid’Pdm : quels avantages et quelle évolution pour l’usage futur du logiciel à l’EPFL ?
En tant que grands consommateurs de TopSolid’Pdm, Bernard Cache et ses étudiants apprécient particulièrement certaines fonctionnalités :
- Modification d’un fichier alors qu’un document est déjà ouvert
- Renommage d’un fichier en conservant les liens avec les documents qui en dépendent
- Retour sur une version antérieure du projet
« Tout ça, c’est un service qui n’a pas de prix, mais qui est devenu tellement agréable pour nous qu’on ne s’en rend même plus compte », confie Bernard Cache.
A l’avenir, les problématiques sociétales et environnementales comme celles liées au climat, vont prendre une part de plus en plus importante dans le secteur du bâtiment. Aussi, la préservation du patrimoine et la rénovation devront être systématiquement anticipées lors de la construction de bâtiments neufs.
