À pleins godets

Une solution globale pour godet Sandvik a permis à la plus grande mine de cuivre d’Europe de réduire les coûts de maintenance de ses chargeurs, d’optimiser la productivité et de diminuer les temps d’arrêt. De quoi faire des économies bienvenues à une période de volatilité des cours.

Wrocław, la ville polonaise dont le nom est quasi imprononçable (vrotsouav avec un r roulé) dans d’autres langues, est l’actuelle Capitale européenne de la culture. En 2016, elle accueille également les Olympiades du théâtre et les Prix du cinéma européen. Mais ce n’est pas la culture qui stimule l’économie de la région de Basse-Silésie, c’est l’activité minière qui domine à 85 km au nord-ouest de son chef-lieu, dans la petite ville de Polkowice.

À des années-lumière des attractions culturelles de Wrocław, Polkowice compte environ 20 000 habitants. Mais il y règne un étrange silence en pleine journée. C’est certainement parce que 6 000 personnes disparaissent sous terre chaque jour pour travailler dans la mine de Rudna, à quelques kilomètres de là. Et des milliers d’autres sont employées à la production. Avec les sites voisins de Lubin et de Polkowice-Sieroszowice, Rudna recèle l’un des plus gros gisements de cuivre au monde.

L’équilibre entre sécurité, économies et productivité
Avec une extraction de 12 millions de tonnes de minerai de cuivre par an, c’est la plus grande mine de cuivre d’Europe et l’une des plus grandes mines de minerai de cuivre souterraines au monde. C’est également l’un des sites miniers les mieux agencés du vieux continent. Son aménagement a commencé en 1969. Le chantier qui a duré cinq ans s’est inspiré des bonnes pratiques et de l’expérience accumulées par des dizaines d’années d’exploitation minière dans la région.

Portée par la demande constante des secteurs des télécommunications, de l’énergie et de la construction, la mine de Rudna devrait rester ouverte pendant encore 40 ans. Mais le cuivre a perdu plus de la moitié de sa valeur sur le marché international par rapport à son cours record de 2011, ce qui contraint de plus en plus les producteurs tels que KGHM à trouver des moyens de faire des économies tout en assurant la sécurité des mineurs à mesure que le site d’extraction gagne en profondeur. La toute dernière extension de Rudna vers le gisement à forte teneur en cuivre de Głogów pourrait atteindre 1,5 km de profondeur.

Composée généralement de 78 % de grès et de dolomite, la roche très dure est détachée par forage et dynamitage avant d’être criblée et remontée à la surface. Chaque année, l’usine de traitement produit à elle seule 1,9 million de tonnes de concentré de cuivre d’une teneur de 23 %.

« Le cours actuel du cuivre est si bas que nous frôlons le seuil de rentabilité, indique Tomasz Kras, l’un des responsables de l’entretien à la mine de Rudna. Le principal enjeu, c’est de faire en sorte que les coûts de production soient les plus faibles possible. À mesure que nous nous enfonçons, les conditions de travail deviennent plus difficiles et imprévisibles.

Et les coûts liés à la climatisation, à l’aération et aux systèmes de sécurité grimpent. Ce n’est pas facile de veiller chaque jour à ce que les coûts soient les plus bas possible. Mais on ne peut jamais transiger sur la sécurité. Nous nous tournons donc vers les équipements mécanisés pour faire des économies. »

Une solution résistante
La durée de service des rebords des godets était une source logique d’économies. Ceux-ci s’usaient très vite et se fissuraient souvent en raison de la roche dure et des conditions difficiles. KGHM a donc demandé l’aide de ses fournisseurs et même des distributeurs locaux. Et Sandvik a répondu à son appel en proposant un concept global pour les godets de ses chargeurs Sandvik LH517. Même si l’investissement initial était supérieur aux offres des concurrents, KGHM a choisi la solution outil d’attaque du sol (GET) intégrée pour godet Sandvik en raison de sa rentabilité supérieure sur le long terme.

KGHM en bref

KGHM exploite des ressources contenant 22,7 millions de tonnes de cuivre pur sous forme de minerai en Europe et en Amérique du Nord et du Sud. Ses principaux sites d’extraction se trouvent dans le sud-ouest de la Pologne, au Canada, aux États-Unis et dans le nord du Chili.

L’entreprise, qui appartient à hauteur de 31 % à l’État polonais, emploie plus de 30 000 salariés dans le monde, dont 18 000 travaillent directement à la production.

KGHM fête ses 55 ans d’activité cette année. Créée en 1961, elle est le produit de la fusion de mines dans la ceinture de cuivre du sud-ouest de la Pologne, où la mine de Rudna a été ouverte en 1974.

« Le concept global pour godet se concentre sur quatre zones principales, explique Lukasz Niemasz, responsable ligne de produits GET Europe, Afrique du Nord et de l’Ouest chez Sandvik. Les coins moulés apportent du renfort et une grande résistance à l’usure aux angles exposés des godets des chargeurs ; ces angles sont souvent les premières victimes de l’usure et des fissures. La conception du système de verrouillage permet d’éviter l’utilisation de marteaux, de procéder à un changement rapide des blindages individuels et de les resserrer facilement sur le rebord des godets. Les fonds de godet et plaques de protection réduisent au minimum la vulnérabilité de la face extérieure. Enfin, notre système intégré Sandvik CPB offre une protection supplémentaire des rebords. »

En plus des économies directes réalisées grâce au prolongement de la durée de service des godets, la productivité s’est améliorée car les godets se déforment moins, ce qui permet d’atteindre un rapport tonnes par équipe plus élevé. « La solution GET a été proposée à la mine au moment où la durée de service des godets lui posait problème, poursuit Lukasz Niemasz. Notre solution proposait de réduire les coûts d’entretien sur le long terme, mais pouvait également profiter à la production en offrant un volume de godet total de 8,4 m³. Une bonne géométrie tout au long de la durée de service d’un godet est déterminante pour maximiser la productivité. »

Les 11 puits de mine de Rudna servent à l’aération et au transport des 6 000 mineurs qui sont dispersés dans cette ville souterraine d’une superficie de 78 km². Une petite excursion à travers un labyrinthe de galeries sombres mène à la zone d’entretien bien éclairée C1, l’un des nombreux espaces où l’on révise les équipements de la mine.

L’homme chargé de veiller à la bonne marche et à l’efficacité des interventions d’entretien est Rafal Brzezicki. Il est responsable adjoint de l’entretien zone C1. Son équipe s’occupe de la révision régulière des machines et des réparations, et inspecte les équipements, dont les chargeurs Sandvik, à chaque changement d’équipe. « Nos principaux soucis ici sont provoqués par les conditions dans lesquelles évolue le matériel dans cette division. Nous nous battons contre l’eau et la boue qui pénètrent dans les machines et occasionnent des problèmes. »

Une bonne géométrie tout au long de la durée de service d’un godet est déterminante pour maximiser la productivité.

Il explique que l’arrivée du système Sandvik GET a fait faire des économies perceptibles tant sur le court que sur le long terme : « Nous n’avons plus besoin de faire appel à des soudeurs pour réparer les godets. La pratique courante était de faire les petites réparations, mais également les grandes rénovations au poste à souder. Des fissures apparaissaient régulièrement et les godets avaient tendance à se fendre. Tous les six mois, il fallait remplacer les renforts des godets ou souder d’autres protections sur leurs rebords. Cela compliquait notre tâche parce que nous avions besoin d’un soudeur en permanence et d’énormément de matériel.

Le soudeur avait beaucoup de travail. Aujourd’hui, nous oublions presque qu’il faut remplacer ou réparer les godets. Nous n’intervenons que toutes les 12 000 à 13 000 heures. Avant, on aurait remplacé le godet au moins trois fois au cours de la même période. »

KGHM a commencé à utiliser du matériel Sandvik il y a près de 20 ans. Au fil des années, les liens entre les deux entreprises se sont transformés en partenariat. Rafal Brzezicki compte plusieurs employés Sandvik dans son équipe.

Expertise sur le terrain
L’un d’eux est Lukasz Rodowski. Parmi ses responsabilités, il doit veiller au bon état des blindages de 50 mm Heavy Duty Series 2 installés sur les chargeurs Sandvik LH517. Il informe également les opérateurs sur les bonnes pratiques. « Nous essayons de faire comprendre à notre client comment éviter les pannes. Nous mettons l’accent sur la prévention, meilleur moyen de réduire les coûts et d’assurer le bon fonctionnement des équipements aussi longtemps que possible. »

Remplacer un blindage est une tâche relativement simple pour les techniciens d’entretien. Chaque lame s’encastre sur le rebord du godet et est maintenue par une simple goupille et une vis à six pans creux.

<p>Rudna est l’une des plus grandes réserves de cuivre de Pologne. Celle-ci est estimée à 513 millions de tonnes de minerai d’une teneur de 1,78 %.</p>

Rudna est l’une des plus grandes réserves de cuivre de Pologne. Celle-ci est estimée à 513 millions de tonnes de minerai d’une teneur de 1,78 %.

<p>L’équipe Sandvik met au point de nouvelles fonctionnalités à partir des retours d’expérience de l’équipe d’entretien de KGHM.</p>

L’équipe Sandvik met au point de nouvelles fonctionnalités à partir des retours d’expérience de l’équipe d’entretien de KGHM.

« La solution Sandvik est idéale pour l’entretien. Remplacer les pièces d’usure GET est plutôt simple par rapport aux pièces fixées telles que les dents proposées par la concurrence. Les GET éliminent le soudage et on ne perd pas de temps à l’assemblage. »

Lukasz Niemasz de Sandvik explique que de nouvelles fonctionnalités sont mises au point par les équipes de développement produit Sandvik à partir des retours d’expérience des techniciens d’entretien : « Étant donné que nos collègues passent beaucoup de temps dans la mine avec le personnel de KGHM, on comprend mieux ses problématiques, par exemple le besoin de remplacer les blindages des coins plus souvent que les autres pendant la durée de service de l’ensemble.

L’offre anti-usure intégrale : les chiffres

  • 12% : baisse des coûts annuels par heure comparé à un godet sans renforts.
  • l20 % : économie des coûts relatifs à l’entretien des godets.
  • l94 % : gain de productivité dû à la réduction du tonnage perdu à la suite de la détérioration de la capacité des godets.
  • l95 % : pourcentage de la flotte de Rudna couverte en trois ans.

Pour faciliter la vie des opérateurs, on a créé sur chaque blindage des indicateurs d’usure qui leur montrent qu’il est temps de le remplacer, ce qui réduit toute probabilité de détérioration encore plus coûteuse du godet ou de son rebord. »

« Nous nous efforçons sans cesse d’améliorer nos produits afin d’aider les clients tels que KGHM à résoudre leurs problèmes de coûts. Nous sommes à leur écoute, non seulement du point de vue des cadres dirigeants à propos des coûts, mais également des idées sur la meilleure disposition possible des blindages et du godet émises par les techniciens d’entretien. »

La solution Sandvik

Partie intégrante de la solution globale outils d’attaque du sol (GET) pour godet, le système mécanique pour rebords permet un entretien rapide, qu’il s’agisse de remplacer ou de resserrer des renforts. L’alliage haute résistance et haute dureté garantit une résistance supérieure à l’usure, ce qui entraîne une baisse des coûts totaux par tonne. KGHM a sélectionné les blindages de rebord Heavy Duty Series 2 de 50 mm Sandvik GET pour sa flotte de chargeurs Sandvik LH517. Au total, 21 Sandvik LH517 et cinq LH209 sont en service à Rudna. Sandvik fournit également des techniciens intégrés aux équipes d’entretien de KGHM.