Ces technologies qui changent le monde : votre maison par impression 3D

« Soonish : dix nouvelles technologies qui vont tout changer et/ou tout détruire » : si demain la robotisation se généralise, nos maisons seront faites par impression 3D en un temps record et à la portée de tous les budgets !

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Ces technologies qui changent le monde : votre maison par impression 3D

Publié le 16 avril 2020
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Par Constance Mas.

Retrouvez les premiers épisodes de « Ces technologies qui changent le monde » ici, ici et ici.

Étonnamment, tandis que l’automatisation et la robotique ont fait irruption dans de nombreuses industries à la fin du siècle dernier, les méthodes utilisées dans le secteur de la construction avaient peu changé depuis des dizaines d’années, malgré quelques tentatives de révolution au cours du XXe siècle.

Cela tient à plusieurs problèmes qui rendaient l’utilisation de robots peu intéressante en comparaison avec les humains pour la construction de maisons, qui sont des objets complexes assemblés dans des conditions peu reproductibles. Mais on constate que les choses changent depuis quelques années, et que la construction de votre maison par des robots, et pour un coût modique, semble désormais réaliste. C’est donc une des dix technologies qui changeront le monde présentées dans le livre Soonish de Kelly et Zach Weinersmith.

Robots maçons, charpentiers et bâtisseurs

Une des approches pour introduire les robots dans le bâtiment est de chercher à construire des robots maçons, charpentiers, et autres métiers du bâtiment. En fait, ce n’est pas la meilleure approche, parce que paradoxalement, il est plus facile de donner des instructions à une intelligence artificielle pour une tâche en apparence complexe (du type multiplier entre eux deux nombres à 10 chiffres) que pour une tâche « simple » comme empiler des briques, qui demande d’observer l’évolution des conditions réelles (consistance et épaisseur du mortier par exemple) et de s’y adapter, souvent de façon difficilement traduisible en instructions élémentaires. Cela a tout de même été fait, comme le prouve la vidéo ci-dessous de SAM.

Le problème, c’est que si SAM est très efficace pour empiler des briques (et encore, sous la surveillance d’un humain), il ne sait rien faire d’autre, contrairement à un humain. Pour contourner ce problème, de nombreux projets s’attachent à créer des robots avec une unité centrale munie de caméras et capteurs et un bras auquel on pourrait associer différents outils.

Une approche complémentaire, qui reprend l’idée des swarm robots présentés dans l’article précédent de la série, est de faire travailler ensemble des milliers de petits robots indépendants. Gardons deux projets parmi ceux présentés : les robots volants larguant des briques, et les minibuilders, petites imprimantes 3D reliées à une unité centrale distributrice de béton.

Bien qu’on puisse espérer qu’il sera plus simple de mettre en œuvre une technologie sur des terrains accidentés ou dans des conditions extrêmes, plutôt qu’un robot de grande taille ou une équipe d’ouvriers, la transposition du laboratoire à la vraie vie me semble peu avancée.

La troisième approche, elle, se développe rapidement – elle s’est même beaucoup développée depuis la rédaction du livre. Il s’agit de l’impression 3D de maisons. Oui, vous avez bien lu, des entreprises sont maintenant spécialisées dans l’impression 3D de bâtiments.

La plupart utilisent du béton (un certain type de béton adapté à l’impression 3D), mais d’autres matériaux sont étudiés et utilisés, pour construire à partir de matériaux locaux et/ou écologiques. Un projet décrit par les auteurs se paye même le luxe d’imprimer votre maison pendant qu’elle l’achemine chez vous : il s’agit d’une imprimante 3D couplée à un robot avec bras articulé, montée sur un camion – les maisons sont réalisées en coulant du béton dans une préforme de mousse isolante.

Inquiétudes réglementaires

À l’époque de la rédaction du livre, les acteurs du domaine étaient inquiets des limites réglementaires imposées par des certifications rédigées pour une construction par étapes et non par couches – rien d’étonnant à ce que nos « chers » États trouvent les bons prétextes pour empêcher l’innovation -, mais mettaient en avant qu’il n’existait pas de réel problème de sécurité car la surveillance de la qualité pouvait être faite au fur et à mesure de la construction, et par capteurs intégrés. Il semble que les réticences ne sont plus bloquantes, comme en témoigne la vidéo récente ci-dessous présentant un certain nombre de projets d’impression 3D en cours :

La dernière entreprise présentée, Icon, a construit la première maison 3D aux États-Unis (avec permis de construire et habilitations), et illustre bien plusieurs avantages espérés du développement de cette technologie. Pouvoir construire de façon très rapide et à faible coût est un espoir pour ceux qui sont sans logement ou dont le logement est insalubre, que ce soit à cause de la pauvreté ou des déplacements soudains de population.

Si ce coût est suffisamment bas, il pourrait être supporté par d’autres que les États ou l’aide internationale (elle-même financée par des États). Il pourra aussi permettre à tout un chacun de s’offrir des maisons plus grandes, plus originales ou avec des matériaux différents.

La diversité des acteurs intéressés pour financer une telle avancée technologique est visible dans la page des projets réalisés par Icon : cela va de la réalisation d’un lotissement au Mexique (financée par une association caritative), à l’étude de maisons constructibles sur Mars (financée par la Nasa), en passant par des partenariats avec des groupes d’architectes.

Les amoureux de la planète seront aussi heureux de savoir que l’impression 3D permet de diminuer les déchets, limiter le volume de matières premières au juste besoin (par le choix de structures complexes, aussi solides avec moins de matière), et utiliser des matériaux plus écologiques (recyclés par exemple).

Comme à chaque fois que l’automatisation est envisagée dans une industrie, elle suscite l’inquiétude quant à la destruction d’emplois dans le secteur. Il faut reconnaître que le bâtiment est un employeur massif et que le risque n’est pas petit… si la robotisation se généralise – impossible pour l’instant de savoir à quelle vitesse les acteurs du domaine adopteront ces changements !

Un impact sur l’emploi pas évident

Mais les auteurs de Soonish mènent une réflexion intéressante pour montrer en quoi l’impact de cette technologie sur l’emploi n’est pas si évident.

Tout d’abord parce qu’il est, comme toujours dans le cas de l’intelligence artificielle, très difficile de savoir quels emplois disparaîtront et lesquels seront modifiés et cohabiteront avec les robots. Il est possible que les nouveaux métiers soient moins risqués que les anciens (les accidents du travail sont courants dans le bâtiment).

Deuxièmement parce que la diminution drastique des coûts de la construction pourra provoquer des changements dans les comportements. Lorsque la fabrication de vêtements est devenue plus abordable, les gens en ont acheté davantage, plus variés, et plus souvent. Bien malin celui qui peut prédire ce que fera l’arrivée des robots sur l’avenir des emplois du bâtiment ! Espérons que nos planificateurs en chef se retiendront donc d’essayer, et n’entraveront pas le développement de cette technologie prometteuse.

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  • Je prends le pari que le cerfa de permis de construire nécessitera une semaine d’imprimante 3-D avant que cette dernière ne soit généralisée pour le bâtiment lui-même.

    • J’ai une (petite) imprimante 3D je veux bien le marché des cerfas à un prix convenu bien entendu !

      L’impression 3D interviendra dans la construction mais elle ne fera jamais l’intégralité d’une maison, on aura probablement un système mixte sans qu’on sache. La structure en impression directe, d’autres pièces en impression sur place puis montage par des humains…

  • Superbe innovation ! Ne verra pas le jour en France bien entendu. On parle plutôt de taxer les robots LOL

  • en france on n’arrive meme pas a construire des maisons en bois préfabriquées de bonne qualité a des prix raisonnables.. alors

  • Ben oui mais moi j’aime pas le béton !

    J’ai gardé une âme d’enfant et je veux des maisons en brique (Lego).

    J’attends donc impatiemment les robots assembleurs qui pourront me construire le château de Versailles en une journée.

  • Je ne comprends pas pourquoi on’a pas fait appel à ces imprimantes pour construire des hôpitaux rapidement, au lieu des trente tentes quechua.

    • Il y a des systèmes de préfabriqué encore plus rapide, voire même des containers, mais les militaires ne maitrisent pas la technique et Macron n’aurait pas pu montrer ses petits bras. D’habitude lors des sinistres, c’est les gymnases qu’on transforme, y a rien à construire.

  • Les robots qui élèvent des murs ne s’imposent pas sur les chantiers parce que des équipes de maçons bien entraînés sont encore moins chers à mobiliser. En outre, les murs, bien que très visibles, ne représentent qu’une part marginale du coût total d’un chantier. Difficile dans ces conditions d’amortir une machine à plusieurs millions d’euros. En revanche, l’impression 3d des isolants au sein des matériaux du bâti permettrait une isolation presque parfaite à moindre coût. Mais c’est plus un travail de préfabrication en usine que sur les chantiers. Moins spectaculaire…

    Pour rêver : https://youtu.be/5bW1vuCgEaA

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