Les avantages de la technologie des jumeaux numériques dans l'industrie minière

Alors que la poussière de l'industrie 4.0 retombe, de nombreuses industries cherchent à aller plus loin. L'introduction de systèmes de l'industrie 4.0 tels que l'IoT (Internet des objets), le Big Data et la réalité augmentée signifie que les sociétés minières sont en mesure d'atteindre le retour sur investissement (ROI) doré de 10X.Cependant, cet avantage sera de courte durée car davantage de sociétés minières utilisent les mêmes systèmes et sont donc en concurrence les unes avec les autres. Avec l'arrivée de la technologie du jumeau numérique des processus, les entreprises pourront obtenir un retour sur investissement de 20X, voire 40X. Cet article explique comment les entreprises de l'industrie minière peuvent y parvenir en utilisant la modélisation de simulation et la planification des ressources (RPS).

Un jumeau numérique est tout simplement une copie numérique des opérations minières. Des tests sur les effets de la modification de certains paramètres du processus (mouvement des véhicules, vitesse de sortie des minerais, etc.) peuvent aider à mettre en évidence diverses idées sans interrompre les opérations réelles.

Le jumeau numérique de processus est le niveau suivant de la transformation numérique, combinant les avantages du jumeau numérique de produit dans l'ensemble de l'usine et de la chaîne d'approvisionnement, selon Microsoft.

Les avantages d'un jumeau numérique de processus sont nombreux. Dans l'industrie du traitement des minerais, les avantages sont les suivants :

• Utilisation comme outil analytique de prise de décision pour éviter les dépenses d'investissement inutiles.
• Tester différents scénarios pour quantifier le débit
• Identifier les goulets d'étranglement dans le processus

Les avantages d'un jumeau numérique de processus

• Éviter les mauvais changements de processus

Dans le secteur minier, les mauvais changements de processus peuvent avoir des résultats désastreux en termes de perte de débit, d'augmentation des temps d'arrêt non planifiés ou même de blessures potentielles. Un jumeau numérique de processus permet à l'entreprise minière de tester différentes initiatives sans risque pour les opérations. Par exemple, un modèle de simulation peut tester

• des changements importants dans le processus (construction d'un nouveau silo, d'une nouvelle pile de stockage ou même d'une nouvelle installation minière)
• des changements dans les horaires d'arrivée, les congés de maladie, les horaires de travail ou les horaires de maintenance
• des tests de stress : augmentation de la demande, grèves des employés ou longues périodes d'indisponibilité.

Il est également possible de simuler ces changements et de visualiser les résultats pour les principales parties prenantes.

• La cartographie des processus favorise la réflexion

Au cours du processus de cartographie de la chaîne de valeur, les processus inefficaces peuvent mettre en évidence les effets négatifs sur les performances globales du système. Les effets du processus inefficace, ainsi que les performances du système dans son ensemble, peuvent être visualisés à l'aide d'un modèle de simulation.

• Planification des ressources (RPS)

L'un des principaux avantages d'un jumeau numérique de processus est la possibilité d'effectuer une planification des ressources. Simio, un puissant outil de modélisation de simulation, dispose de cette fonctionnalité. La planification des ressources dans Simio permet à l'utilisateur de spécifier quand certains résultats sont requis à certains moments. Simio a la capacité de s'intégrer à un certain nombre de systèmes ERP (Enterprise Resource Planning) et MES (Manufacturing Execution System) afin de développer une véritable représentation du système réel ou du jumeau numérique.

Le jumeau numérique de processus peut maintenant fournir des informations précises dont les sociétés minières ont besoin pour atteindre les objectifs fixés. Un exemple de ces informations est la quantité d'un certain minerai qui sera nécessaire pour atteindre un revenu maximum sur une période de décembre. Cette intégration entre les systèmes est une évolution vers une véritable industrie 4.0, car tout doit être correctement aligné pour que le jumeau numérique fonctionne comme prévu. Le jumeau numérique peut faire des prévisions sur des semaines, des mois et des années, avec seulement une intervention humaine minimale et avec une précision de pointe.

• Amélioration de la communication avec les parties prenantes

L'amélioration de la communication avec les parties prenantes consiste à combiner tous les éléments ci-dessus de manière visuelle. De nombreuses parties prenantes auront chacune une idée différente de la manière dont le processus devrait être exécuté. Cependant, un jumeau numérique du processus montre une image miroir du processus réel, ce qui permet d'aligner la compréhension entre les parties prenantes.

Grâce à l'utilisation de RPS et d'autres systèmes de modèles de simulation, les environnements miniers peuvent être optimisés par une planification efficace et en limitant les temps d'arrêt imprévus. Cela permet à la mine de s'aligner sur un véritable jumeau numérique des processus.

Comment déployer un jumeau numérique de processus

La conception et le développement d'un jumeau numérique de processus n'est pas une tâche facile. Les données disponibles, ainsi que leur précision, sont de la plus haute importance. Ce n'est qu'après avoir aligné l'ensemble du processus que l'on peut introduire un jumeau numérique. Une fois ce processus achevé, les résultats peuvent être générés et analysés.

• Comprendre la configuration de la mine

Tout d'abord, la collecte de données provenant de diverses ressources permettra de mieux comprendre le plan de la mine. Un outil tel que Simio® permet maintenant de construire le modèle de simulation et de tester différents scénarios "What if".

• Mise en œuvre de la mine intelligente

Ensuite, divers systèmes (ERP, MES, Excel, entrepôts de données, etc.) peuvent envoyer des données au modèle. Le modèle mettra en évidence les données d'entrée qui ne sont pas alignées. Vous devrez d'abord corréler et standardiser vos données pour que votre mine intelligente fonctionne efficacement. Le jumeau numérique du processus devient le "centre de connaissances" pour l'amélioration continue et la planification de la production.

• Utilisation du programme Simio RPS

L'outil RPS peut exporter des données vers différents systèmes, tels que l'ERP, le MES ou simplement Excel. Les plannings ou listes générés par l'outil RPS permettent à l'entreprise de planifier exactement quel véhicule ou processus doit fonctionner à quel moment et pendant combien de temps. Le portail peut également intégrer le système à l'aide d'une série d'applications tierces.

En fin de compte, l'industrie 4.0 n'est qu'un début pour les sociétés minières. Oui, elles seront en mesure de réaliser de grandes améliorations, mais ce n'est qu'avec l'utilisation d'un jumeau numérique de processus qu'elles pourront voir un retour sur investissement 20 à 40 fois supérieur à leur production actuelle.

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