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Comment le secteur des carrières et des mines s’adapte-t-il au changement ?
20 juin 2024
L'exploitation minière et l'exploitation de carrières ont depuis longtemps, dans la plupart des domaines, une longueur d'avance sur la construction en ce qui concerne l'utilisation des nouvelles technologies. Avec l'exploitation autonome de plus en plus répandue, de nouvelles formes de technologie, telles que l'exploitation à distance, sont de plus en plus explorées, rapporte Andy Brown

Selon les experts du secteur, l'indice des équipements miniers de surface de The Parker Bay Company, qui suit les ventes d'équipements miniers, a connu un bon début d'année en 2023 avant que les ventes ne diminuent au cours du second semestre. Comme la construction, il s'agit d'un secteur cyclique et il convient donc de noter qu'à partir de 2020, les ventes ont augmenté et que ces baisses proviennent donc d'une position de force.
Concernant la valeur du marché, au quatrième trimestre 2023, la société affirme qu'elle est « revenue au niveau atteint au deuxième trimestre 2021, lorsque le marché a entamé le dernier cycle de croissance ». Cela représente une baisse de près d'un demi-milliard de dollars en dollars américains pour tous les fabricants représentés.
« Étant donné que le deuxième semestre 2023, plus faible, a suivi une forte croissance au premier semestre, les expéditions ont en fait augmenté de 1,4 % par rapport à l’année précédente, avec une valeur globale supérieure de 6,5 % en raison de la valeur plus élevée des machines livrées (en dollars constants). La baisse globale des expéditions mondiales n’est pas répartie uniformément entre les produits et en particulier entre les secteurs géographiques et miniers. »
Manque de travailleurs
Il existe des parallèles avec le secteur des équipements de construction, qui devrait également connaître une baisse en 2024, mais à partir d'un niveau sain. Une autre similitude entre les deux secteurs est le problème du manque de travailleurs qualifiés.
L'entreprise américaine Tomahawk Construction développe un terrain pour créer une nouvelle communauté résidentielle de 700 acres à Naples, en Floride, mais son propriétaire, Scott Lyons, révèle : « Nous avons vraiment eu du mal à faire monter les gens dans des camions de transport. »
L'une des solutions possibles est d'utiliser la technologie. Tomahawk Construction utilise Teleo, qui construit une technologie autonome pour les équipements lourds, afin de fournir une solution pour remédier à la pénurie de main-d'œuvre chez Tomahawk. Teleo équipe les équipements lourds de toute marque, modèle et année avec sa technologie qui permet le fonctionnement à distance et de manière autonome des machines.
« Je suis le premier opérateur au monde à piloter plusieurs tombereaux articulés en même temps », explique Max Bogacz, opérateur de machine Tomahawk. Plus précisément, il pilote à distance trois tombereaux articulés (ADT) équipés de Teleo sur le chantier de Naples, simultanément, depuis un centre de commandement situé à 64 km de là , à Fort Myers.

Tomahawk est récemment devenu le premier client à bénéficier des capacités autonomes de Teleo sur ses machines. Cela signifie que même si les machines sont réglées en mode autonome, elles peuvent effectuer des tâches routinières et répétitives par elles-mêmes, comme transporter des matériaux d'un point à un autre. Si certaines tâches complexes ne peuvent pas encore être entièrement traitées par la technologie autonome, la machine attend l'opérateur et Bogacz est là pour prendre le relais. Bogacz passe d'une machine à l'autre en appuyant sur un bouton.
ADT autonome
Une autre initiative technologique pour le secteur a été lancée par quatre entreprises qui, espèrent-elles, assureront l'efficacité et la compétitivité futures des opérations d'extraction au sein de l'industrie des minéraux et des agrégats.
Les entreprises � Chepstow Plant International (CPI), Bell Equipment, spécialiste des plateformes technologiques, xtonomy, et la société mondiale de solutions de matériaux Sibelco � travaillent à la production d'un camion-benne articulé autonome (ADT).
L'événement de lancement de l'entreprise a eu lieu dans la carrière de Sibelco à Devon, au Royaume-Uni, avec une démonstration complète de la nouvelle solution autonome dans le cadre d'une carrière en activité.
Des présentations interactives ont mis en avant les technologies matérielles et logicielles embarquées, notamment les capteurs radar, le GPS, les systèmes de communication multicanaux et le matériel de traitement embarqué. Ils ont été intégrés par xtonomy dans un camion-benne B40E standard pour créer une solution de conduite autonome B40E.

Cette combinaison offrirait une autonomie grâce à un système de navigation qui planifie les trajets ADT et contrôle de manière prédictive le véhicule sur l'ensemble du site de la carrière.
Le projet pilote vise à démontrer le potentiel de réduction des incidents de véhicules et des accidents qui en découlent, ainsi qu'à améliorer les compétences de la main-d'œuvre existante pour soutenir davantage l'avenir des opérations de carrière.
Les camions autonomes devraient pouvoir fonctionner pendant des périodes plus longues au cours de la journée de travail, fournir des résultats de basculement précis et garantir que les schémas de travail des carrières existants peuvent être adaptés pour améliorer la productivité. Un autre avantage pourrait être une durée de vie améliorée des composants et une usure réduite des camions, ce qui permettrait d'améliorer la disponibilité des actifs pour les carrières.
« Nous envisageons de nombreux avantages liés à l’accès à cette solution ADT autonome, une première dans le secteur », a déclaré Ben Uphill, directeur des opérations du Kingsteignton Cluster chez Sibelco, propriétaire de la carrière. « Le secteur des minéraux et des agrégats doit adopter la technologie comme moyen d’apporter des améliorations continues à nos opérations quotidiennes et à notre base de coûts. »
Le géant industriel Caterpillar a récemment publié son rapport annuel pour 2023 dans lequel il a révélé que son segment des industries des ressources, qui comprend les équipements d'exploitation de carrières et d'exploitation minière, a enregistré des ventes de 13,6 milliards de dollars américains, soit une augmentation de 10 % par rapport à 2022.
Le constructeur a également mentionné certains faits marquants pour le secteur dans le rapport. Il s'agit notamment de dix années d'opérations autonomes avec plus de 630 gros camions miniers en circulation dans le monde entier, d'un engagement élargi d'électrification des clients avec CRH pour faire progresser le déploiement de camions tout-terrain électriques à batterie de 70 à 100 tonnes et de solutions de recharge, ainsi que de la démonstration de son premier prototype de camion minier souterrain électrique à batterie avec capacité semi-autonome.
Transporter des charges importantes

La technologie jouera bien sûr un rôle � un rôle important � dans l’avenir des équipements d’exploitation des carrières et des mines, mais lorsque nous regardons vers l’avenir, les entrepreneurs et les propriétaires de projets doivent également garder un œil sur le présent et s’assurer que ces machines sont aussi efficaces et productives que jamais.
Scott Pollock, chef de produit senior chez Rokbak, explique que la plupart des commentaires des clients portent sur la fiabilité d'un outil de travail capable de répondre aux exigences des chantiers modernes. « En fin de compte, dit-il, le client veut un transporteur qui travaille dur, avec un temps d'arrêt minimal, qui soit rentable, facile à utiliser et qui soit productif. »
Les tombereaux Rokbak sont axés sur les performances, grâce à une combinaison d'essieux robustes, de réducteurs de transmission et de blocages de différentiel. Comme pour la majorité des tombereaux articulés, les trois essieux des modèles RA30 et RA40 de Rokbak restent en transmission intégrale permanente, ce qui améliore la traction et réduit l'usure de la transmission et le patinage des roues.
Les deux machines sont équipées de ralentisseurs de transmission, le RA40 étant équipé d'un ralentisseur variable, ce qui augmente le niveau de contrôle pour les opérateurs, particulièrement rassurant lorsqu'il s'agit de transporter sur des pentes très raides.
La puissance de traction des machines est impressionnante, le moteur du RA30 délivrant 276 kW et un couple maximal de 1880 Nm à 1400 tr/min, et son grand frère, le RA40, bénéficiant d'une puissance moteur de 331 kW et d'un couple maximal de 2255 Nm à 1300 tr/min.
Kenny Price, directeur régional des ventes de Rokbak pour la zone EMEA, déclare : « Le couple et la traction sur jante sont des aspects sur lesquels nous nous concentrons lors de la conception des camions. Ils doivent avoir ce couple et cette traction lorsqu'ils sont entièrement chargés pour se déplacer de manière efficace. »
Outre les camions, les grandes pelles jouent également un rôle clé dans ce segment. L'entreprise suisse Steinbruch Mellikon AG a récemment annoncé qu'elle avait complété ses deux machines de production de longue date, qui deviennent progressivement obsolètes après plus de 20 000 heures, par une nouvelle Hitachi Construction Machinery (HCM) ZX890LCR-7. Cet investissement dans la technologie la plus récente est un investissement important pour une carrière de calcaire fondée en 1912 dans le Jura argovien.

André Schärer, directeur général de Steinbruch Mellikon AG, est responsable de l'ensemble de l'entreprise. Dans le cadre du processus de décision, il a pu emmener son opérateur principal Giuseppe Lavorato en Allemagne, où il a essayé le même modèle. « Il est important qu'un opérateur expérimenté comme Giuseppe soit satisfait de la machine, afin qu'il ne puisse pas se plaindre par la suite », explique-t-il.
La société Steinbruch Mellikon AG a été fondée en 1988 et appartient aujourd'hui à Umbricht Holding AG, Kalt Holding AG et Guido Kalt. L'entreprise dispose d'une licence d'exploitation du calcaire jurassien de haute qualité de la carrière de Mellikon jusqu'en 2026.
Le ZX890LCR-7 prépare et charge la roche extraite dans l'un des deux tombereaux articulés ou dans le tombereau rigide du site. Chaque année, entre 400 000 et 500 000 tonnes de matériaux sont traitées dans l'usine de concassage et de criblage du site en produits de différentes tailles pour une large gamme d'applications.
Il ne fait aucun doute que la technologie transforme ce secteur et que son impact ne fera que s'accélérer. Caterpillar a annoncé en 2023 que ses camions autonomes avaient parcouru plus de 200 millions de kilomètres et transporté plus de 5,5 milliards de tonnes sans une seule blessure. Ces chiffres seront désormais encore plus élevés. L'avènement de l'intelligence artificielle jouera un rôle dans ce secteur et permettra de rendre les machines autonomes plus efficaces que jamais.
« L'intelligence artificielle va révolutionner la façon dont nous interagissons avec les machines et concevons les interfaces entre les systèmes. C'est fascinant et cela évolue à un rythme très rapide », déclare Jamie Engstrom, directeur des systèmes d'information et vice-président senior de l'informatique de Caterpillar. Il faut vraiment rester à l'affût.
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