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Le numérique souterrain

À l’aide de la modélisation prédictive, OptiMine Analytics transforme les taux de rendement et de productivité globaux des équipements en recommandations applicables.

Texte: Turkka KulmalaPhotos: Sandvik Mining and Rock TechnologyPublished: 21 novembre 2018

OptiMine, le système modulaire de gestion de la production Sandvik pour le pilotage de l’exploitation minière et pour la visualisation et la gestion de multiples sources de données issues des instruments, évolue. Un nouveau composant, OptiMine Analytics, transforme les données recueillies en analyses prédictives et tableaux de bord.

OptiMine Analytics repose sur la plateforme d’intelligence artificielle Watson d’IBM et fusionne ses capacités de modélisation prédictive et analytique avec les connaissances approfondies de Sandvik sur l’exploitation minière et le matériel. Grâce à l’association de ces savoir-faire, la puissance de modélisation prédictive du système est largement supérieure aux solutions analytiques génériques.

« C’est une solution que personne d’autre n’est en mesure d’offrir, affirme Petri Mannonen, responsable ligne de produits chez Sandvik Mining and Rock Technology. Dans le cas d’OptiMine Analytics, il n’est pas exagéré de le qualifier “d’unique en son genre”. »

Le point de départ d’OptiMine Analytics, ce sont toutes les données brutes recueillies par le système d’instrumentation d’une mine par l’intermédiaire d’autres modules OptiMine et du système de surveillance de flotte My Sandvik. D’autres données propres au client peuvent provenir des ressources humaines, de l’ERP (progiciel de gestion intégré) et des systèmes de gestion de l’entretien : données relatives à la surveillance opérationnelle, à la géolocalisation, à la planification et à la gestion des tâches. L’exploitation des banques de données My Sandvik, lesquelles stockent des informations collectées auprès de plus d’un millier d’équipements miniers Sandvik, est un outil clé qui confère des capacités extrêmement précises en matière de modélisation prédictive.

Il va sans dire que la sécurité entourant les données est rigoureuse et que c’est un élément intégral d’OptiMine Analytics. Le respect de la RGPD [règlement européen] est assuré par l’anonymisation de toutes les données à caractère personnel. Des protocoles de sécurité et des technologies de chiffrement sont appliqués à toutes les opérations d’échange et de stockage des données afin de créer un cadre infonuagique sécurisé.

Avantages

Données déjà disponibles, issues des systèmes de surveillance des flottes et d’autres, transformées en recommandations prédictives et connaissances applicables efficaces.
Adaptable à tous les types de mines souterraines et applications minières, à toute la flotte mobile, même aux équipements qui n’ont pas la marque Sandvik.
Tableaux de bord montrant en temps réel une vue d’ensemble, la production, les opérateurs et le matériel.
Intégration fluide dans tout l’écosystème de la mine grâce aux interfaces de programmation (API).
Des modèles analytiques prédictifs 40 % plus précis que les modèles conventionnels qui ne reposent pas sur une connaissance des applications propre à un secteur d’activité.
Moins de pertes de production.
Un meilleur rendement sur toute la durée de service des flottes grâce à l’entretien anticipé.
Une qualité de production supérieure découlant du développement des compétences des opérateurs.

Les systèmes de contrôle d’accès sont multipliés pour que les utilisateurs n’accèdent qu’à leurs propres données. Sandvik a été l’un des premiers fournisseurs d’équipements miniers à se doter d’une Politique d’interopérabilité conforme au RGPD exposant les principes de l’accessibilité aux données, la compatibilité des données relatives aux flottes et au respect des données à caractère personnel.

La pierre angulaire d’OptiMine Analytics est le composant descriptif qui montre les valeurs antérieures et actuelles des données équipements, opérateurs et productivité tirées de toutes les sources de données. À partir de ces taux de disponibilité et indicateurs de performance liés aux machines et aux opérateurs, le système indique et affiche le rendement global des équipements (OEE pour Overall Equipement Efficiency) en quelques paramètres clairs et nets : où en est le tonnage de production réel par rapport à l’objectif? comment se répartissent les pertes d’OEE en fonction de leurs causes principales?

OptiMine Analytics n’est pas qu’un simple tableau de bord du rendement. Il se fonde sur les données analytiques descriptives pour proposer des analyses prescriptives et prédictives. Tandis que le composant descriptif répond à des questions telles que « Quel est le taux de disponibilité de ce chargeur pour les six derniers mois? », l’analyse prédictive fournit des réponses à des questions comme « quel composant de cet équipement est susceptible de nécessiter une intervention d’entretien non planifiée le mois prochain? ». Quant à l’analyse prescriptive, elle conseille l’opérateur sur la manière d’éviter les problèmes prévisibles, par exemple en remplaçant le composant qui est susceptible de devenir défectueux.

”La vraie question, c’est de savoir comment traduire ces données en recommandations applicables. C’est là que nous pouvons offrir une solution réellement unique.

Pour résumer, l’analyse prédictive annonce les problèmes et freins à la production potentiels d’une exploitation minière tandis que l’analyse prescriptive donne des recommandations spécifiques et applicables afin d’améliorer la productivité et le rendement globaux des équipements. En plus du réglage fin du rendement et des mesures d’entretien liés directement au matériel, les données d’analyse peuvent servir à optimiser les cycles de production ou à identifier des sujets de formation potentiels. Une démarche à plus long terme peut inclure des programmes d’entretien préventif, lesquels contribuent également à réduire au minimum les arrêts imprévus et améliorent la productivité.

Ces modèles prédictifs ne s’appuient pas sur les données d’un seul client ou d’un seul site, c’est là l’un des points forts d’OptiMine Analytics. Par l’intermédiaire de My Sandvik, le système met à profit les mégadonnées recueillies parmi toute la clientèle de Sandvik. Grâce à ce levier, la précision des prédictions est supérieure à celle des autres solutions comparables et cela permet également aux capacités du système d’évoluer progressivement.

À l’instar de toute technologie, le logiciel et le matériel ne sont que des outils. Pour obtenir un impact et des résultats tangibles, ces systèmes doivent être confiés à des personnes qualifiées. En plus de développer leurs capacités internes, les opérateurs miniers peuvent faire appel au service OptiMine 365. Dans la pratique, les experts miniers et les informaticiens Sandvik mettent leurs forces en commun pour aider les responsables des sites à découvrir les freins à la production ou d’autres problèmes critiques pour leurs opérations spécifiques.

« Les données existent déjà, rappelle Petri Mannonen. Elles sont produites par les capteurs et les systèmes, et sont continuellement stockées dans des banques de données. La vraie question, c’est de savoir comment traduire ces données en recommandations applicables. C’est là que nous pouvons offrir une solution réellement unique. OptiMine Analytics transforme essentiellement les données en informations, connaissances et, in fine, en amélioration réelle de l’OEE et de la productivité. »

OptiMine Analytics et Petra Diamonds

Petra Diamonds, grand groupe indépendant producteur de diamants, exploite la mine Finsch dans la province du Cap du Nord, en Afrique du Sud. Finsch est l’une des plus grosses mines de diamant au monde et la deuxième d’Afrique du Sud sur le plan de la production. Son exploitation par blocs foudroyés et sous-niveaux abattus a commencé en 1967 et atteint actuellement 700 m de profondeur.

Selon Petra Diamonds, l’un des principaux facteurs qui l’a poussé à se lancer dans un projet d’analytique avec Sandvik était l’engagement de l’équipementier et sa connaissance approfondie des conditions locales.

« L’impact le plus fort à la mine Finsch, c’est [que cela nous permet] de suivre le rendement des machines et des opérateurs, surveiller l’exécution de diverses tâches et réduire au minimum les retards potentiels et la réaffectation des ressources pendant la période de travail, détaille Alex Holder, responsable entretien technique groupe.

On a désormais la possibilité de passer au plan B sur le champ. À l’avenir, l’entretien anticipé et d’autres algorithmes prédictifs permettront de réduire le besoin de mettre tout le temps en œuvre le plan B. »

OptiMine Analytics s’est également avéré être un outil de formation efficace pour Petra Diamonds. L’amélioration de la visibilité des valeurs de remplissage des camions et des chargeurs a amené les opérateurs à mieux comprendre l’impact de ces paramètres sur la productivité. Ceci a abouti en quelques semaines à une hausse respective de 6 % et 9 % du tonnage des camions et des chargeurs.