septembre 2014

Tous ensemble

Les systèmes de surveillance d'état recueillent et analysent des données sur l'état de l'équipement afin de réduire les temps d'immobilisation et d'augmenter la productivité

Par Eavan Moore

Aujourd'hui, les systèmes de surveillance d'état permettent aux exploitants miniers de synthétiser et d'analyser de grandes quantités de données en temps réel sur l'état de leur équipement dans un format sur mesure. La difficulté pour les sociétés reste cependant de gérer cette myriade d'informations.

Quand nous avons demandé à Justin Harkness, planificateur de l'entretien de surface pour le site Carlin Trend de Newmont dans le Nevada, ce qui, selon lui, était l'innovation technologique la plus utile ces dernières années, il nous a répondu « sans hésitation, la surveillance d'état en temps réel ».

La plupart des principaux équipementiers proposent maintenant des systèmes de surveillance de l'état de la machine (des capteurs aux logiciels), mais un certain nombre de fabricants tiers ont fait leur entrée sur la scène industrielle. Certains vendent des systèmes très spécifiques ; BMT WBM, par exemple, oriente sa surveillance d'état sur le stress et les vibrations dans les pelles et les pelles à benne traînante. D'autres cherchent à rassembler toutes les données de différents fournisseurs et à simplifier le processus pour leur personnel déjà bien occupé. Ainsi, ils explorent, et parfois se heurtent à des limites extérieures liées à la manipulation de données avancées.

Réduire le temps d'immobilisation

Newmont utilise un système de diagnostic embarqué et un logiciel de gestion du parc fourni par Caterpillar (CAT) pour recevoir des alertes concernant l'état des machines, consulter les données historiques et prendre des décisions relatives à l'entretien sur la base d'informations en temps réel dans toutes ses exploitations. Plusieurs capteurs intégrés dans l'équipement mobile envoient des informations quant à la température, la pression et d'autres données par l'intermédiaire du système de gestion des informations vitales (VIMS) de CAT, qui les transmet par réseau sans fil à sa plateforme de gestion de l'équipement MineStar.

Le plus gros avantage, selon M. Harkness, est de pouvoir détecter des problèmes émergents suffisamment à l'avance de manière à prévoir le temps d'immobilisation pour l'entretien lorsque l'on dispose des personnes et des pièces nécessaires. En cas d'arrêt non prévu, il faut tenir compte du temps nécessaire au personnel d'entretien pour venir sur les lieux, mais aussi du temps pour remettre l'engin en situation de manière à recréer les symptômes, à savoir à ses températures et charges normales car il se refroidit pendant l'attente. Grâce à MineStar, on peut consulter certains paramètres à distance alors que la machine est encore en service.

Par exemple, explique M. Harkness, « les écarts de température des gaz d'échappement du côté gauche au côté droit du moteur peuvent indiquer quelques différences, et l'association de paramètres spécifiques à d'autres machines du même parc peut révéler de légères différences. Il est également très intéressant de comparer de temps à autre ces mêmes paramètres d'exploitation sur des engins du même modèle dans des sites distincts dont les profils de transport sont différents. »

En obtenant une image complète de l'état de la machine, fait remarquer M. Harkness, on peut aussi adapter l'entretien à une pièce spécifique. Par exemple, on pourrait envisager de prolonger la durée de vie d'un moteur en bon état dont la durée de vie prévue est de 17 000 heures. En revanche, on envisagera le remplacement précoce d'un moteur dont la durée de vie est de 13 000 heures mais dont l'état est douteux et dont le parcours pourrait être qualifié d'inacceptable.

Des fournisseurs diversifiés

Les plus grandes sociétés minières du monde, dont Teck, Rio Tinto, BHP Billiton et Vale font partie, ont généralement adopté des systèmes de surveillance de l'état de leurs machines en temps réel. Cependant, la surveillance n'est pas l'apanage des grandes sociétés minières, comme vous pourrez le constater en lisant l'article consacré à la mine Chelopech de Dundee Precious Metals dans ce numéro. Mais d'après Bart Winters, directeur des produits pour les solutions de gestion des actifs d'Honeywell, cette technologie est encore en phase d'adoption précoce. « Ce sont les leaders d'opinion qui adoptent le plus cette solution, car ils peuvent saisir sa vraie valeur », indique-t-il. « On trouve davantage ces systèmes dans les sites des plus gros clients, mais les sites plus petits commencent aussi à comprendre leur valeur et à mettre en œuvre des programmes qui leur sont dédiés. »

Ceux qui décideront d'adopter ces systèmes auront un choix relativement vaste quant à la façon dont ils visualisent et utilisent leurs données au final. Les informations recueillies par les systèmes des fabricants d'équipement d'origine (FEO) peuvent circuler pratiquement aussi facilement dans des systèmes tiers que dans la plateforme propriétaire de la société, à partir du moment où les fournisseurs coopèrent un minimum. « Nous disposons d'interfaces avec tous les principaux systèmes embarqués de surveillance d'état », déclare Glen Trainor, vice-président des ventes et du marketing chez Wenco International Mining Systems, qui compte parmi ses produits le logiciel de gestion de l'état des actifs ReadyLine. « Nous avons également des partenariats avec des dispositifs tiers. La philosophie de Wenco est que nous avons la volonté et les moyens d'établir la liaison avec tout système embarqué. »

En termes d'utilisation des données, le système de Wenco est très semblable au système de gestion de l'équipement mobile (MEM) de Honeywell Process Solutions et au système MineCare de Modular Mining. Tout d'abord, les règles définies par la société comparent les valeurs aux gammes normales ou se comparent entre elles, et émettent des alertes, le cas échéant, à destination d'un employé tenant le rôle d'agent de surveillance du parc. Par exemple, les températures des moteurs qui alimentent les roues gauches et droites pourraient être trop élevées ou ne pas être au même niveau, ce qui peut laisser supposer un problème. Si, en effet, problème il y a, une alerte apparaîtra sur l'écran. Ensuite, l'agent de surveillance du parc peut consulter les tendances pour ce paramètre spécifique et exiger des informations en temps réel. Enfin, le système stocke les données historiques au cas où la mine ait besoin d'enquêter sur un événement après les faits.

D'après son expérience, M. Winters indique que les exploitants de mines ont tendance à vouloir minimiser la quantité d'informations qui pourraient distraire l'opérateur des machines dans sa cabine et à centraliser le déroulement des opérations. Il se rappelle d'un incident spécifique qui s'est produit sur le site alors qu'il discutait avec un agent de surveillance du parc. « Nous observions le système et tout à coup, une alarme a commencé à retentir, nous alertant que le conducteur conduisait son engin avec le frein à main enclenché. L'agent de surveillance du parc m'a demandé de lui donner une minute car il voulait appeler le conducteur sur la radio. Il a activé sa radio et a entendu l'alarme retentir dans la cabine de l'engin. Il lui a dit " Joe, tu conduis avec le frein à main ". Joe l'a remercié. »

Les utilisateurs réalisent-ils le plein potentiel de ces systèmes ? D'après M. Winters, la réponse est non. « Ces systèmes doivent perpétuellement prouver leur utilité. Ils doivent toujours pouvoir démontrer qu'ils offrent une valeur ajoutée. » Ainsi, il est selon lui important que le système MEM garde une trace des défaillances qui ont pu être évitées dans les équipements, ce qu'il appelle la « documentation des incidents évités ». Quand quelqu'un détecte un état spécifique à l'aide du système MEM, il peut enregistrer une étude ultérieure des incidents évités qui est évaluée et approuvée par la direction, puis utilisée pour élaborer des rapports réguliers sur la valeur ajoutée qu'a offert le système.

À l'heure actuelle, indique M. Harkness, Newmont ne mesure pas les économies que son système de surveillance d'état lui permet de réaliser au niveau de son service d'entretien. « On peut l'envisager comme un facteur de contribution aux indicateurs de rendement clés (IRC) mesurés tels que le temps moyen entre la défaillance et les disponibilités, ainsi que les pourcentages d'entretien prévus par rapport à ceux non prévus », explique-t-il. « Quand on détermine un problème dans la machine qui pourrait devenir plus important, que les pièces commandées sont identifiées et complètes et que la main-d'œuvre est prête à effectuer les réparations avant que le problème en question n'entraîne un arrêt inattendu, les économies réalisées au niveau de l'entretien sont un résultat direct et sont visibles et mesurables. »

Fusionner les systèmes hors connexion et en ligne

Colin Donnelly, directeur de la gestion des produits chez Dingo, est d'avis qu'il manque quelque chose aux systèmes existants de surveillance en temps réel. « Ces systèmes ne sont pas équipés de capteurs qui indiquent la quantité de particules d'usure ou de contaminants circulant au sein de votre moteur », indique-t-il. « On ne tient pas compte des machines ni des pièces de ces machines qui ne " s'expriment pas ". »

La plupart des sociétés minières collectent des échantillons de pétrole et inspectent les bouchons aimantés et les filtres pour vérifier leur équipement, mais selon lui, elles oublient souvent de faire bon usage de ces informations. De grandes quantités de données ne sont collectées que pour être oubliées dans des classeurs ou des courriels.

Pour aider les sociétés à tirer profit de ces données afin d'améliorer le processus décisionnel, Dingo a mis au point un logiciel tiers de surveillance d'état baptisé Trakka. Le logiciel collecte ces informations (qu'elles proviennent de la mine ou de fournisseurs tiers) et les transpose en mesures correctives d'entretien qui sont envoyées dans une boîte de réception de type courrier électronique consultée quotidiennement. « Nous ne faisons que réorganiser les données en une plateforme montrant que si l'on y prête attention, on peut récupérer de grosses sommes à l'autre bout », explique M. Donnelly. Les services de Dingo reposent sur un personnel auxiliaire qui analyse les données et recommande les mesures à prendre.

M. Donnelly explique que le système Trakka de Dingo se distingue des autres en ce qu'il comprend un procédé de suivi des activités d'entretien pour garantir que la tâche a abouti au résultat escompté. « Si cette tâche n'a pas permis de matériellement améliorer l'état, il s'agissait soit de la mauvaise tâche, soit elle n'a pas été effectuée correctement et il nous faut alors procéder autrement », explique-t-il. « Nous ne clôturons pas ces tâches immédiatement car nous voulons avoir la confirmation qu'elles ont résolu le problème et que l'équipement a retrouvé un état de fonctionnement normal. C'est là où, selon moi, Trakka vient compléter certains des systèmes de planification des ressources d'entreprises dont disposent pratiquement tous nos clients pour gérer leurs travaux d'entretien. »

M. Donnelly indique que c'est cette fonctionnalité qui a amené un client canadien à associer les systèmes Trakka et MEM. Le logiciel de Honeywell affiche des données sur l'état de l'équipement en temps réel, mais certaines informations identiques peuvent être visualisées dans la fenêtre de Trakka à l'aide d'étiquettes assignées par MEM pour chaque valeur.

Comprendre les données volumineuses

Les fournisseurs sont tous d'avis qu'ils doivent s'efforcer d'alléger les charges pesant sur les exploitants des mines. Par ailleurs, l'augmentation des « données volumineuses », à savoir une quantité d'informations telle qu'elle requiert des outils analytiques plus sophistiqués pour les traiter, est à l'origine du développement de logiciels dans ce domaine.

M. Trainor explique que la modélisation prédictive, c'est-à-dire l'utilisation d'informations à partir de sources multiples pour développer des modèles qui prévoient les besoins en matière d'entretien, se développera davantage à l'avenir. Wenco teste des systèmes plus prédictifs dans deux mines australiennes cette année, et poursuivra ses essais l'année prochaine.

Chez Honeywell, M. Winters prévoit de définir des types semblables d'activités et de les comparer au sein d'un parc, par exemple en mesurant la température des gaz d'échappement lorsqu'un camion transporte des marchandises en sous-charge dans une côte. Se projetant plus loin dans le futur, M. Winters aimerait voir se développer davantage le diagnostic avancé et, à terme, l'apprentissage machine dans lequel les observations faites pendant les études sont automatiquement incorporées dans le processus de diagnostic lorsqu'un problème identique se reproduit.

Il serait bien plus simple pour les développeurs tiers, et selon eux, pour les utilisateurs, que les données soient générées en formats moins propriétaires. Cela fait maintenant 15 ans que Wenco a éliminé de ses systèmes tous les aspects propriétaires, et aujourd'hui, ses clients utilisent son interface de programmation d'applications (API) publique pour relier les données sur la surveillance à un logiciel d'entreprise s'ils le souhaitent.

« C'est un problème aujourd'hui », explique M. Winters. « Les sociétés en exploitation poussent les FEO à standardiser les données générées de manière à pouvoir déployer d'autres outils qui pourront les utiliser. » Ces efforts sont entrepris par le groupe de travail sur la technologie et la connectivité embarqués du Global Mining Standards and Guidelines Group (GMSG, le groupe sur les normes et les directives mondiales en matière d'exploitation minière). Entre-temps, les fournisseurs tiers peuvent citer de nombreux clients satisfaits qui, avec leur ingéniosité classique en matière d'exploitation minière, souhaitent concilier ces approches apparemment différentes dans l'intérêt d'une plus grande productivité.

Traduit par Karen Rolland


Retour à la table des matières | Éditorial : Gaz naturel contre nucléaireProfil de projet : la mine Chelopech  | Section Communauté : Les actualités de l'ICM du Canada et d'ailleurs

Autres sections : 

Actualités
À la une
Chroniques
Outils de travail
Folklore minier
Résumés techniques
Remarques


Publier un commentaire

Commentaires

Version PDF