Numérisation des opérations minières, de la mine au port

L'industrie minière est confrontée à des défis spécifiques en raison de la nature de ses activités. Les parties prenantes doivent naviguer dans un secteur confronté à des réglementations de plus en plus strictes, à une pénurie croissante de main-d'œuvre qualifiée en raison du départ à la retraite des travailleurs plus âgés et à la nécessité de sécuriser les gisements de minerai avant de réaliser des bénéfices. La nouvelle normalité de l'industrie minière appelle également à repenser les processus opérationnels existants si les entreprises minières espèrent rester rentables et devancer la concurrence.

Aujourd'hui, les technologies de transformation numérique, qui soutiennent l'application des modèles d'affaires de l'industrie 4.0, fournissent les clés pour débloquer de nouvelles opportunités de créer de la valeur et d'augmenter la croissance des revenus dans le secteur minier. Selon le rapport du Forum économique mondial sur l'industrie minière et métallurgique, l'adoption de la transformation numérique a le potentiel de débloquer 190 milliards de dollars de valeur pour le secteur minier. La question se pose donc de savoir quels sont les avantages de la numérisation des opérations minières.

La proposition de valeur ajoutée que la transformation numérique apporte à l'industrie minière

La transformation numérique des processus industriels permet généralement d'améliorer les opérations, d'accroître la productivité et de résoudre des problèmes complexes grâce aux données. Le secteur minier devrait récolter ces avantages ainsi que d'autres qui lui sont propres. Voici quelques exemples d'avantages spécifiques à l'industrie minière :

Amélioration du taux de récupération du minerai

En dehors de la mine, la capacité à maximiser la récupération du minerai est cruciale pour le résultat financier d'une usine. Les processus conventionnels tels que la flottation par mousse ont été utilisés pour maximiser la récupération des minerais, mais si des processus imprécis ou la mauvaise solution sont utilisés, les pertes de minerais augmentent. Les technologies de transformation numérique offrent désormais aux exploitants d'usines un moyen d'optimiser les processus de flottation par moussage afin d'optimiser la récupération.

Un exemple est l'utilisation de systèmes avancés de contrôle des processus et de caméras de moussage qui capturent les données de flottation pour améliorer la récupération des minéraux ou le processus de flottation par moussage. L'application de la technologie de transformation numérique peut améliorer le taux de récupération du minerai de 4 à 10 % selon la technologie utilisée.

Améliorer la capacité à répondre aux exigences en matière de protection de l'environnement

Les taux d'émission des mines et des usines de traitement des minerais ont toujours été une source de préoccupation pour les agences environnementales du monde entier. C'est pourquoi des réglementations plus strictes en matière d'émissions ont été mises en place et les usines sont tenues de respecter les directives établies. Les technologies de transformation numérique offrent aux usines minières de multiples solutions pour réduire les déchets et le taux d'émission de leurs usines.

Un exemple est l'application d'outils IIoT pour mesurer les données d'émission des opérations minières. Les données opérationnelles permettent de mieux comprendre les opérations minières et leur impact sur l'environnement. Les données capturées par les dispositifs IIoT peuvent également être intégrées dans des modèles de simulation afin d'évaluer l'impact d'opérations minières spécifiques sur le taux d'émission. Les résultats de l'évaluation des modèles simulés fournissent alors les informations nécessaires pour concevoir des processus d'exploitation minière plus optimisés ou allégés.

Amélioration de l'acheminement et de la programmation dans les installations minières

Traditionnellement, la modélisation de simulation a été appliquée pour développer des programmes optimisés afin d'assurer le fonctionnement optimal d'une installation. Aujourd'hui, les logiciels de simulation intelligents basés sur les objets sont équipés d'OptQuest, un outil d'optimisation, qui permet d'élaborer des plannings basés sur les risques qui prennent en compte les événements en temps réel.

La programmation basée sur le risque dans les installations minières peut réduire les dépenses d'investissement et les temps d'arrêt, tout en améliorant les opérations minières. L'application de programmes optimisés, de systèmes de convoyage et d'un processus optimal de gestion des ressources peut réduire les dépenses opérationnelles jusqu'à 25 %.

Amélioration de la sécurité dans les puits de mine

L'amélioration de la sécurité est un sous-produit des processus de planification axée sur les données et d'optimisation des installations que permettent les initiatives de transformation numérique. Un calendrier opérationnel optimisé entraîne une réduction du trafic dans l'usine, les systèmes de manutention automatisés éloignent les opérateurs des voies de danger, tandis que l'analyse des données fournit des directives de maintenance prédictive qui garantissent le fonctionnement optimal de l'équipement.

Selon le rapport du Forum économique mondial, l'application de la transformation numérique dans l'industrie minière aurait permis de sauver un millier de vies et de réduire de 44 000 le nombre d'accidents dans les usines.

Améliorer la conception de l'aménagement de l'usine et la planification des capacités

Les pouvoirs d'évaluation de la modélisation de simulation constituent un puissant outil de planification pour les entreprises minières. Les parties prenantes peuvent utiliser des modèles de simulation pour concevoir des usines de traitement optimisées, déterminer les contraintes d'une usine et établir des calendriers pour optimiser la productivité.

Un exemple est l'application de l'analyse de simulation pour concevoir une usine d'extraction de charbon à ciel ouvert à faible coût en Afrique du Sud et pour déterminer les effets des contraintes opérationnelles sur les ressources disponibles. L'analyse de simulation a fourni les informations nécessaires au développement d'un système d'exploitation minière optimisé, conçu pour augmenter le rendement.

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 rendement, 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 (comme la 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 peut également simuler ces changements et les résultats peuvent être visualisés pour les principales parties prenantes.

Conclusion

La transformation numérique du secteur minier devrait apporter de riches récompenses telles que la rentabilité, la croissance des revenus, l'amélioration de la planification et de la sécurité dans les usines. La nature unique de l'industrie minière signifie que son parcours de transformation peut être complexe et dû à ses défis uniques. C'est pourquoi nous recommandons de travailler avec des technologies de pointe et de rechercher le soutien d'experts. Pour en savoir plus sur l'application de la modélisation de simulation à l'optimisation des opérations minières, contactez un représentant de Simio dès aujourd'hui.

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