Faciliter la transition de la mine vers le numérique
« La mine de demain n’est pas la mine de votre père »
Aujourd’hui, les robots sont une composante essentielle de ce qui rend les usines automobiles concurrentielles. Ces dernières années, plus de la moitié des achats de robots industriels en Amérique du Nord ont été effectués par les constructeurs automobiles. Il y a pourtant une décennie seulement, l’idée de tirer profit d’une technologie similaire pour élaborer des solutions d’extraction minière autonomes était de la pure science-fiction. Il y a tout juste quelques années, les opérations numériques semblaient improbables dans un secteur composé de suiveurs et de retardataires, mais les nouvelles réalités économiques favorisent une nouvelle façon de penser.
Près d’une décennie après que le cours mondial des matières premières ait atteint un pic dans le secteur minier, l’industrie fait face à d’importantes turbulences et est à la recherche d’une nouvelle identité. La réalité est qu’il y a moins de gisements de minerai de qualité à exploiter, et bon nombre de ceux qui restent sont situés dans des endroits difficiles et reculés. Également aux prises avec une main-d’œuvre vieillissante et une mauvaise réputation auprès de la population, les sociétés minières doivent radicalement revoir la façon dont ils exerceront leurs activités à l’avenir.
Presque chaque facette de l’exploitation minière peut faire l’objet d’une transformation numérique, et les occasions au cours de la prochaine décennie sont immenses. À quel point? Selon une récente étude du Forum économique mondial, la valeur du secteur pourrait atteindre près d’un demi-trillion de dollars, et presque la moitié des bénéfices serait liée à la réduction du coût par tonne.
De l’automatisation et de la robotique à la main-d’œuvre numérique, en passant par l’analyse, la transformation numérique et l’adoption de l’Internet des objets (IDO) sont porteuses d’espoir pour une industrie qui a un besoin criant de métamorphose. L’exploitation autonome et à distance pourrait à elle seule générer une valeur de plus de 50 milliards de dollars. Déjà, les chefs de file du secteur comme Rio Tinto ont adopté des camions autonomes : avec ses 76 véhicules autonomes sur un parc de 400 camions en Australie-Occidentale, l’entreprise estime à 15 % la réduction des coûts par rapport aux camions non autonomes. Bien que ce sont les économies qui stimuleront la numérisation de l’exploitation minière, les avantages vont bien au-delà des facteurs économiques. Par exemple, on estime que ces solutions permettront d’éviter plus de 10 000 blessures et 250 décès au cours de la prochaine décennie.
Alors, pourquoi un secteur aux prises avec une baisse du prix des matières premières depuis plus d’une décennie a pris tant de temps pour adopter les technologies numériques? Cela s’explique peut-être simplement par le fait que bon nombre des technologies nécessaires à la numérisation industrielle n’existaient pas ou étaient trop dispendieuses pour être financièrement intéressantes. L’image ci-dessous indique que de nombreuses technologies horizontales comme l’IDO, les capteurs et les analyses n’étaient simplement pas prêtes il y a dix ans. Ces technologies industrielles ont cependant profité grandement d’autres secteurs, comme les appareils électroniques grand public, l’aviation, et les TI, qui ont contribué à les rendre économiques pour le secteur minier.
Ces nouvelles technologies ont besoin de vastes quantités de données, et sans un réseau fiable et performant, elles ne peuvent pas générer de valeur. C’est pourquoi Cisco et 3D-P conçoivent des réseaux rentables qui permettent aux entreprises d’optimiser leur investissement dans la mine numérique.
Comment sommes-nous arrivés là?
La soif de données du secteur minier a commencé avec l’arrivée d’applications à faible exigence en matière de réseau il y a plus de 20 ans. Leurs besoins en bande passante étant peu élevés, les défaillances et les pannes étaient nuisibles, mais ne forçaient pas l’arrêt de la production.
Ces anciens réseaux sont maintenant exploités au-delà de leur capacité en raison de l’adoption de nouvelles applications essentielles de grande valeur ayant des besoins en temps réel, comme des systèmes de gestion du parc, des systèmes de sécurité et l’utilisation accrue de la vidéo et du son sur le réseau. Les principes de radiofréquences typiques ne suffisent simplement pas dans le secteur minier d’aujourd’hui.
Plusieurs de ces applications sont maintenant si imbriquées dans la production que les problèmes de réseau peuvent entraîner des pertes de production. De nos jours, le réseau des mines devient rapidement un élément d’infrastructure crucial qui exige une grande minutie dans la planification des radiofréquences, la conception de réseau, la gestion du spectre et le soutien géré.
Les systèmes de transport autonomes (AHS) mettent encore plus en avant l’importance d’une infrastructure sans fil fiable. Ces systèmes représentent un changement progressif quant au caractère essentiel de votre réseau sans fil et du spectre de fréquences qu’il utilise. Toute zone non couverte ou tout problème de latence, de gigue ou de paquets abandonné peut faire stopper les camions de transport et entraîner d’importantes pertes de production.
Alors, que faut-il pour mettre en œuvre avec succès une mine numérique?
Pour rendre possible le projet de mine numérique, il faut d’abord bâtir de solides fondations. Inspirez-vous des pratiques exemplaires de conception de réseau sans fil afin de mettre en place un système adapté à un environnement en constante évolution, qui peut être optimisé en tout temps selon les applications, l’entretien et les imprévus.
La mise en œuvre d’une mine numérique requiert également d’effectuer la transition d’un environnement « IDO connecté » à un environnement « IDO intelligent ». Dans un environnement connecté, les données sont habituellement acheminées au centre par l’entremise du réseau sans fil de la mine, afin d’être analysées. Dans un environnement d’IDO intelligent, les données sont analysées par un appareil de traitement informatique en périphérie, comme un terminal 3D-P Intelligent®, qui s’intègre aux routers et aux commutateurs de Cisco. Cette technologie offre deux avantages aux exploitants de la mine : d’abord, elle allège considérablement la charge du réseau sans fil et de l’équipe d’assistance réseau, puis elle permet de prendre des décisions en temps réel dans la mine grâce aux capacités d’autosurveillance, d’autodiagnostic et finalement d’autogestion.
Le fait de déplacer la plupart ou l’ensemble des analyses en périphérie permet de profiter d’un rendement de l’investissement supérieur en ce qui concerne le réseau sans fil, car ce dernier peut prendre en charge l’ajout de nouvelles applications dans le cadre de la stratégie minière numérique de votre entreprise.
Instaurer un environnement numérique dans une mine du nord du Canada, par exemple, représente un véritable défi technique et environnemental. Là-bas, la température peut chuter à -50 °C, les territoires sont immenses et il n’y a pas ou presque pas de liaison secondaire réseau. Ainsi, les étapes de conception, de déploiement et d’assistance réseau sont cruciales pour la réussite du projet. Elles constituent la base de l’exploitation minière numérique, ce qui représente tout un défi.
Pour concevoir un réseau de mine adéquat, il faut tenir compte de nombreux éléments. Il est essentiel de déterminer quelles sont les applications nécessaires pour vos besoins actuels, tout en tenant compte de la feuille de route technologique pour les besoins futurs. Ainsi, vous bâtissez les fondations pour votre réseau d’aujourd’hui et de demain. Après avoir passé en revue les exigences de base, vous devez évaluer les facteurs géographiques et environnementaux du site minier. Pour ce faire, il faut procéder à une analyse du plan minier sur dix ans afin d’avoir un aperçu de l’évolution de la mine.
Ces deux dernières étapes permettent d’obtenir une analyse RF détaillée et d’amorcer la conception. Les principes de Wi-Fi habituels ne s’appliquent tout simplement pas dans un environnement extrême comme une mine. Autrefois, pour les anciens réseaux avec des besoins minimaux, la stratégie consistait à mettre en place des points d’accès et d’augmenter la puissance de tous les éléments. Les dernières applications ont créé de nouveaux besoins en matière de réseau sans fil. Utiliser les plus récentes technologies ne suffit plus. Avant de déployer un système, il faut évaluer les problèmes de contention, de congestion, de propagation du signal, d’atténuation, de sélection de la bonne antenne, de réflexion du signal, d’utilisation du spectre, de planification du spectre, ainsi que l’incidence sur les sites voisins.
Lorsqu’un nouveau système est déployé dans un site minier doté d’un ancien réseau, il faut étudier la technologie existante et créer un plan de migration en douceur afin d’éviter de causer de coûteux temps d’arrêt. Les anciennes technologies, comme MotoMesh et les premières versions de réseaux 802.11, sont vouées à disparaître. C’est pourquoi un plan de transition est nécessaire pour déployer le réseau sur de nouvelles technologies. Une planification et un déploiement en bonne et due forme peuvent faciliter la transition.
Heureusement, il y a aussi de bonnes nouvelles. Grâce à l’union des solutions sans fil techniques complètes de Cisco et du précieux savoir-faire en déploiement minier de 3D-P, même les mines les plus éloignées et complexes et les mines autonomes peuvent profiter d’un environnement numérique.
Avant tout, demandez-vous ceci :
- Quelles sont vos capacités réseau à l’heure actuelle?
- À quoi ressemble votre feuille de route pour une mine numérique?
- Avez-vous les bons outils pour amorcer cette transformation?
Dans un contexte de stagnation des prix des marchandises et de vieillissement de la main-d’œuvre, le secteur minier doit se réinventer et faire preuve d’innovation à l’aide des technologies de pointe. Les gens qui préfèrent attendre en se basant sur les cycles précédents risquent de faire partie du passé minier, alors que ceux qui adoptent le modèle de mine numérique seront les précurseurs d’une nouvelle industrie.
