Automatisation des opérations : Volet extraction

Le secteur minier, comme toutes les autres industries, opère une transformation majeure à l’ère du numérique à la faveur des changements technologiques qui s’accélèrent dans le monde depuis quelques décennies. Ces changements affectent les méthodes de production minière à travers l’introduction de nouvelles façons d’opérer les équipements (dotés de capteurs intelligents) et d’organiser les procédures de travail (partage d’informations en temps réel et utilisation de l’intelligence artificielle dans la prise de décision). Le personnel minier, chargé de l’opérationnalisation de ces technologies qui se déploient dans le secteur minier, doit s’ajuster au niveau de ses rôles, responsabilités et compétences. L’objet de cette étude est d’appréhender les impacts de ces nouvelles technologies sur la main d’œuvre minière notamment à travers les modifications dans les rôles mais aussi les nouvelles compétences à acquérir dans ce contexte numérique dans l’optique d’une meilleure adéquation entre les formations et les emplois miniers. Sur la base de critères bien définis, trois nouvelles technologies numériques destinées aux opérations minières et développées par des entreprises québécoises ont été sélectionnées pour servir de cas d’études. À travers la littérature, des entrevues semi-dirigées et des observations de terrain, les impacts potentiels de ces technologies sur les postes de travail qui seront en interaction avec ces technologies, ont été évalués. Les résultats préliminaires de l’impact de ces technologies sur les emplois miniers seront présentés et discutés.

Productique Québec nous présente les résultats d’une étude réalisée en 2022, en partenariat avec plusieurs experts, axée sur les meilleures pratiques en gestion des données minières. Le milieu industriel a mondialement entamé sa transformation numérique depuis plusieurs années. Les équipements, les logiciels et autres actifs technologiques nous permettent aujourd’hui de générer de grandes quantités de données. Cependant, plusieurs questions ont été soulevées, et les réponses tendent à varier d’une entreprise à l’autre: Quoi faire avec ces informations ? Avons-nous les bonnes méthodes, les bons processus et les bons outils pour les valoriser ?

C’est à partir d’une veille des bonnes pratiques provenant de la littérature et de l’expérience du secteur industriel qu’une méthode adaptée spécifiquement pour les minières a permis à Productique Québec de dresser, à l’aide des constats et des recommandations rapportés, un portrait de la gestion des données à travers la chaine de valeur de cinq activités faisant partie de l’extraction minière. L’application de ces bonnes pratiques avantagera les minières de demain à mieux répondre aux exigences nouvelles et croissantes, tout en rentabilisant davantage leurs investissements technologiques.

L’avenir de la mine autonome ne dépend pas uniquement des outils technologiques et des logiciels. La mine doit se munir d’une conscience et d’une gouvernance numérique afin de briser les silos et valoriser ses données de manière stratégique à travers l’ensemble du cycle de vie minier.

MICA est un réseau national mis sur pied pour aider les PME minières innovatrices du Canada à établir des liens entre elles, avec les compagnies minières et avec les investisseurs. À partir de I'an prochain, MICA commencera à recruter des membres à l’international. Pour fournir le minerai nécessaire à la transition verte, les futures mines profondes doivent réduire les coûts de production, d’énergie et de main-d’œuvre et augmenter la valeur de la production. Le minerai dynamité reste sur place 90 % du temps avant d’être manipulé par les divers traitements par lots, les chargeurs souterrains (« LHD ») et les camions qui consomment ensemble 80 % de l’énergie. Seulement 20 % de la puissance de freinage (« BHP ») est nécessaire pour déplacer le minerai dans ces environnements. Dans les mines dotées de systèmes autonomes en continu, exploitées par seulement quelques personnes, un refroidissement total n’est pas nécessaire, ce qui réduit les coûts de production à moins de 50 % de ce qu’ils sont actuellement.

Cette présentation comprendra une description de la géologie unique et des vastes richesses et types de minéraux présents et commercialisés en Saskatchewan. Elle portera sur la situation de l’industrie minière de la Saskatchewan dans le monde. Elle traitera des activités en cours et de l’impact des perturbations mondiales actuelles sur l’industrie et l’économie. La situation actuelle est déjà marquée par une croissance considérable et des possibilités de travail intéressantes. Nous aborderons la transformation numérique, l’adoption de technologies connexes et des innovations nécessaires pour répondre à la fois à la croissance de l’industrie et à la pénurie de travailleurs. Nous partagerons nos attentes vis-à-vis ces développements et discuterons des tendances actuelles, de l’intérêt mondial qui motive certaines de celles-ci et des résultats initiaux et attendus. Le mélange unique de potasse, d’uranium, de charbon, d’or, de diamants, de terres rares, de lithium, d’hydrogène, et plus encore, représente 22 substances comprises dans la liste des minéraux critiques du Canada. Les richesses minérales abondent en Saskatchewan. Pouvons-nous vraiment les extraire à temps pour aider à combler la demande mondiale?

La situation géographique de la Saskatchewan, enclavée au centre du Canada, rend le développement et l’exploitation minière encore plus difficiles en considérant que le client se trouve toujours à des milliers de kilomètres. Le fait d’être si éloignée des grands fabricants, des chaînes d’approvisionnement et de la technologie a rendu l’industrie minière de la province très autonome et innovatrice. Depuis plus d’une génération, nous avons inventé une nouvelle industrie minière dans les domaines de la potasse et de l’uranium. Pouvons-nous le faire à nouveau? Particulièrement dépendante du charbon pour son énergie, la Saskatchewan s’oriente de plus en plus vers les PRM (Petits Réacteurs Modulaires) et la décarbonation par l’électrification et les énergies de rechange en raison des changements climatiques et du cadre ESG (Environmental, Social and Governance). Les minéraux de l’énergie seront la clé de notre réussite. Ces innovations importantes et les solutions locales adaptées à l’esprit, l’énergie et la beauté des Prairies nous libèreront du fardeau imminent de la pénurie de main-d’œuvre et de la dépendance excessive par rapport aux produits importés. Une capacité d’adaptation, une société motivée et bien éduquée et l’impératif de réussite nous permettront d’avancer. De récents succès nous donnent une confiance sans limites. Mentionnons par exemple l’extraction du lithium à partir des saumures souterraines, les usines de traitement d’ETR, l’hydrogène dérivé du pétrole, les centrales nucléaires modulaires, ainsi que les ressources énergétiques inépuisables du ciel ensoleillé et des vents des Prairies. La création d’un marché intégré verticalement de produits d’électrification à partir de ces éléments peut contribuer à sauver le monde.

Ces défis sont immenses et les solutions d’une ampleur parfois considérable. Surveillez ce que la Saskatchewan peut accomplir avec un peu de détermination et d’efforts sur ses vastes étendus et son grand ciel.

Avec l’explosion des données télémétriques provenant d’équipements mobiles, le besoin d’algorithmes d’aide à la décision permettant d’organiser ces données devient évident. Dans cette présentation, nous présentons un outil de visualisation des données conçu avec l’aide d’experts ayant pour but de faciliter la planification de l’entretien des équipements miniers. Nous traiterons également d’un algorithme d’aide à la décision qui permettra d’optimiser l’ordonnancement des travaux et un algorithme de prédiction de la durée des entretiens basé sur l’historique des bons de travail.

Le secteur minier est considéré comme un des derniers secteurs à mettre en place la numérisation des opérations (Young & Rogers, 2019). Dans un contexte où l’opération minière est une organisation plus ou moins éphémère, il serait intéressant de savoir concrètement vers où l’industrie minière se dirige avant de procéder à l’implantation de solutions technologiques.

Notre recherche a pour but de clarifier le concept de mine intelligente tel que défini par les praticiens du domaine minier en termes d’objectifs, de moyens et de processus de gestion ciblé, puis de positionner la littérature scientifique selon ces concepts clés pour déterminer le niveau d’avancement de la recherche dans l’atteinte du concept de mine intelligente.

Pour demeurer compétitive face à la concurrence mondiale, l'industrie minière canadienne devra tirer profit des changements technologiques actuels qui occasionnent une transformation sans précédent de ses opérations. Ces nouvelles technologies permettent entre autres l'acquisition et le traitement des données opérationnelles en temps réel, le déploiement des dispositifs connectés, l'automatisation des équipements et le contrôle à distance de toutes les opérations de la chaîne logistique. Pour supporter l’industrie minière dans ces changements, nous proposons la création d’un institut sur la mine intelligente. Cet institut aura pour mission d’offrir un lieu de recherche collaborative université-industrie, de diffusion, de transfert technologique et de formation pour supporter la transition de l'industrie minière vers la numérisation, l'intelligence décisionnelle et l'autonomisation de leurs opérations.