La robotique, l’automatisation et la 5G passent sous terre
Notre planète rocheuse est un trésor de matières premières précieuses, notamment des minéraux et des métaux utilisés par des secteurs aussi divers que l’automobile, l’aérospatiale, la chimie, la construction, l’électronique et les énergies renouvelables. Le secteur minier est le trait d’union entre ces matières premières et l’industrie, et s’avère par conséquent essentiel à l’économie mondiale. L’UE entreprend des actions décisives pour réduire sa dépendance à l’égard des importations de ces matériaux et renforcer la sécurité de la chaîne d’approvisionnement. Dans ce contexte, l’amélioration de la sécurité des travailleurs des mines et la réduction de l’impact environnemental de l’exploitation minière constituent des piliers essentiels. Le projet SIMS, financé par l’UE, a rassemblé les principales sociétés minières, universités et fournisseurs de technologies du monde entier pour élaborer des systèmes miniers intelligents qui répondent à ces défis majeurs.
Ouvrir la voie
Il y a quelques années, l’industrie minière a commencé à dresser une feuille de route technologique indiquant où elle devrait se situer dans les dix ans à venir. En réponse à ces défis, SIMS a développé une multitude de nouvelles technologies liées à la numérisation, à la robotique et à l’automatisation afin de contribuer à des mines plus sûres, à une réduction des émissions atmosphériques, à une diminution de la pollution des sols et de l’eau ainsi qu’à une plus grande efficacité. Selon le coordinateur du projet, Jan Gustafsson, de la société Epiroc: «SIMS est un projet pionnier dans le secteur minier. En trois ans, notre équipe a créé de multiples démonstrateurs de ces technologies théoriques, les a éprouvées dans des environnements miniers réels et les a fait progresser au rang de technologies standard de l’industrie.»
Vers une «révolution industrielle» de l’industrie minière
La troisième révolution industrielle, également connue sous le nom d’Industrie 3.0 plus communément appliquée aux usines, a vu l’intégration de l’électronique, des télécommunications, de l’informatique et de la robotique au sein des opérations et des processus. SIMS a précisément créé un tel mouvement dans le secteur minier avec l’exploitation minière intelligente durable, axée sur l’automatisation des opérations clés telles que la conduite, l’inspection, le pétardage et la manutention des matériaux. De nombreuses machines alimentées par batterie ont été développées et testées dans un environnement minier réel. Une nouvelle génération de véhicules entièrement électriques fonctionnant sur batteries et l’infrastructure nécessaire à la recharge et à la manipulation des batteries ont été créées pour remplacer les flottes diesel conventionnelles. Les véhicules sont très sollicités et l’environnement de travail des mineurs se trouve considérablement amélioré grâce à la réduction des particules de diesel, du bruit et des vibrations. Une méthode littéralement révolutionnaire de dynamitage sismique contrôlé, associée à une installation optimisée de boulons d’ancrage et de grillages (renforcement des roches), a permis d’accroître l’efficacité de l’installation de 64 % et d’améliorer considérablement la sécurité des mineurs. L’inspection aérienne autonome des mines et un système d’imagerie en temps réel monté sur véhicule pour la détection des fissures ont également fait l’objet d’une démonstration concluante. L’automatisation et le contrôle robotique dans l’isolement souterrain d’une mine n’est pas une tâche aisée. L’équipe a développé et testé un réseau de communication industriel 5G permettant de connecter les personnes, les données, les capteurs et les machines, y compris les machines minières télécommandées. Même la ventilation peut être contrôlée via le réseau 5G sur la base des capteurs installés dans la mine. Enfin, l’équipe a créé deux environnements de réalité virtuelle: un pour la formation du personnel, et un autre pour sensibiliser le public et promouvoir l’acceptation sociale.
Améliorer le rendement et créer des mines plus sûres et plus durables
Jan Gustafsson conclut: «Le projet SIMS a démontré que la future numérisation, automatisation et utilisation de robots dans l’industrie minière contribuera à améliorer la sécurité, à optimiser le rendement et à réduire les dommages causés à l’environnement.» Faire évoluer l’industrie vers une exploitation minière durable tout en exploitant le potentiel des réserves minérales et en créant simultanément des lieux de travail ergonomiques et sûrs devrait renforcer l’acceptation et la confiance du public.
Mots‑clés
SIMS, exploitation minière, automatisation, robotique, 5G, sécurité, véhicules tout électriques, roche, inspection, dynamitage, capteurs, boulon d’encrage, réalité virtuelle