Les progrès de l’automatisation et des drones transforment rapidement les industries à tous les niveaux, et l’exploitation minière ne fait pas exception.

De l’exploration minérale au transport, les inspections du site et les nettoyages, des technologies telles que les drones, la robotique et les capteurs avancés sont de plus en plus déployés pour rendre les mines plus sûres et plus intelligentes que jamais.

L’intégration des technologies d’automatisation inaugure une nouvelle ère de pratiques plus efficaces et durables et, en tant qu’acteur de premier plan dans le secteur minier mondial, l’Australie est sur le point de ressentir l’impact.

Avec cette industrie déjà en fleurs qui se prépare à continuer en plein essor, nous examinons certaines des technologies menant la charge – et les défis à surmonter.

La montée de l’automatisation en Australie

L’Agence nationale des sciences de l’Australie, CSIRO, prédit qu’en 2030, la moitié des opérations minières du pays seront entièrement automatisées. Selon son 2023 Feuille de route de la technologie minièrece changement entraînera une réduction de 75% du nombre de travailleurs humains nécessaires dans les zones dangereuses et une amélioration de 40% de la récupération des ressources grâce à une extraction optimisée par l’IA.

Chad Hargrave, Mining Technologies Research Group Lead à l’organisation, a déclaré que l’Australie a connu une «adoption significative» des outils d’automatisation, tirée par une forte main-d’œuvre minieuse, un héritage d’innovation et l’échelle de ses opérations.

«Ces facteurs donnent à la nation un fort avantage lorsqu’il s’agit de développer, de mettre en œuvre et d’améliorer les technologies d’automatisation qui peuvent être déployées directement dans les mines», ajoute-t-il.

Motivations pour augmenter l’automatisation

En termes de motivations pour l’adoption de l’automatisation, Hargrave souligne la demande mondiale de minéraux, la baisse des notes du minerai et la pression pour le développement durable en tant que moteurs clés.

«Ces facteurs combinés représentent une excellente opportunité d’automatisation, car de nouvelles méthodes seront nécessaires pour répondre à la demande, tandis que des ressources plus profondes et moins accessibles nécessitent des processus d’extraction qui éliminent les opérateurs humains de l’environnement minière de plus en plus dangereux», dit-il.

De même, Aidan Knight, analyste associé de l’intelligence stratégique chez GlobalData, note que l’automatisation est de plus en plus nécessaire à la productivité à mesure que les mineurs se déplacent sur un terrain plus profond et plus éloigné.

«Les dépenses de main-d’œuvre, de carburant, d’entretien et d’usure continuent de stimuler la tendance à l’automatisation car la robotique, l’équipement autonome et les systèmes de transport autonome peuvent atténuer les erreurs humaines et réduire les coûts», explique-t-il.

Knight met également en évidence le maintien des normes de sécurité comme une motivation derrière l’adoption de l’automatisation, les principales technologies étant déployées en tant que systèmes de transport autonome (principalement vus dans les opérations d’extraction hors sol) et les drones, utilisés principalement dans les mines souterraines.

Les principaux opérateurs en Australie mettent déjà ces outils à utiliser et, comme les mineurs affirment à l’augmentation des coûts opérationnels et à l’intensification des pressions de productivité, se concentrer sur ces technologies ne devrait augmenter.

Exemples d’automatisation de l’industrie minière

L’industrie de la robotique devrait atteindre 218 milliards de dollars d’ici 2030, contre 63 milliards de dollars en 2022, selon GlobalData, Mine Australiela société mère.

De plus, selon son Enquête sur l’adoption des technologies du site de la mineprès de la moitié des mines interrogées ont déjà investi considérablement dans des drones ou entièrement mis en œuvre.

Rebecca Kahrhoff, directrice de l’industrie pour l’exploitation minière de la société de systèmes d’information géographique ESRI, affirme que ces outils sont principalement utilisés à des fins de surveillance, de cartographie, de surveillance et d’inspection.

La propre technologie de cartographie d’Esri est conçue pour l’intégration avec des drones pour planifier des vols, collecter des images et générer automatiquement des modèles 3D, s’attaquer à des points de douleur tels que la collation de grandes quantités de données et l’évitement des environnements dangereux.

«Les drones peuvent aller là où il est risqué pour les gens, comme les murs de la fosse ou les barrages de résidus, ou dans des conditions dangereuses», dit-elle. “Ce qui avait l’habitude de prendre des jours peut maintenant être fait en quelques heures et au besoin – et vous obtenez des données de meilleure résolution en temps réel qui vous aident à améliorer la prise de décision.”

Des drones sont déjà vus sur des sites de mines australiens, BHP conduisant presque 20 vols de drones Une journée sur ses sites de minerai de fer de l’Australie-Occidentale (WA) pour les inspections de sécurité. Pendant ce temps, South32 teste pleinement plate-forme de drones autonomes Sur son site d’alumina Worsley, son premier système de drones automatisé polyvalent.

Au-delà des drones, BHP a déployé des exercices autonomes à travers ses opérations de minerai de fer WA, tandis que Rio Tinto dirige son réseau de train entièrement automatisé, Autohaul, à Pilbara depuis 2019.

À mesure que la technologie progresse rapidement, les types d’outils déployés sont également prêts à se développer – s’adapter à une gamme croissante de tâches alors que les innovateurs cherchent à remodeler non seulement la façon dont les minéraux sont extraits, mais comment les opérations entières sont conçues et gérées.

La technologie des capteurs avancé

Gavin Paul, professeur agrégé à l’Université de technologie Sydney (UTS) Robotics Institute, considère l’intégration de la détection avancée, de la robotique et des jumeaux numériques en temps réel comme l’un des plus grands changements technologiques de l’automatisation minière.

«La détection haute performance, telle que l’analyse de grade de minerai en temps réel et la cartographie environnementale 3D en direct, permet désormais une meilleure prise de décision sur le visage de la mine», dit-il Mine Australia. «Les technologies de réalité étendue – telles que la réalité virtuelle, augmentée et mixte – transforment l’interaction humaine-machine, ce qui rend les systèmes robotiques plus intuitifs à fonctionner.»

Un exemple de ces nouveaux systèmes peut être vu dans le propre partenariat des UTS avec la start-up australienne Nextore pour développer un capteur de résonance magnétique (MR) conçu à l’origine par CSIRO il y a plus de dix ans.

En utilisant la même technologie que les scanners IRM dans les hôpitaux, l’appareil scanne rapidement les dépôts de minerai, identifiant le matériau précieux des déchets minières. L’équipe UTS a aidé à évoluer et à automatiser le système, ce qui lui permet de scanner des «camions plutôt que des ceintures de convoyeurs» de matériaux, dit Paul.

«Pour permettre une numérisation efficace, nous avons utilisé le lidar [light detection and ranging technology] Pour capturer des nuages ​​détaillés de ponctuels 3D de camions en temps réel, a développé des algorithmes pour modéliser la charge du minerai et déterminé les emplacements optimaux de scan de capteur MR », explique-t-il.

Le projet a également utilisé la technologie Twin numérique pour simuler l’environnement de chargement des camions, permettant à l’équipe de effectuer plusieurs tests des outils sans avoir un impact sur l’équipement du monde réel.

Auparavant, l’équipe UTS a participé à un projet aux côtés d’Ausdrill et de l’IMCRC en utilisant des systèmes robotiques et une réalité virtuelle pour la mise à l’échelle des roches – un processus qui nécessite traditionnellement les équipes humaines pour recommencer les murs pour éliminer les roches potentiellement instables. L’objectif du projet était de remplacer les travailleurs humains par des systèmes robotiques pour limiter les risques et améliorer les normes de sécurité.

Alors que les outils numériques continuent d’avancer, la chaîne d’approvisionnement minière devrait devenir de plus en plus connectée et des projets tels que ceux de l’UTS deviendront plus courants.

Pourtant, alors que l’automatisation promet des progrès importants en matière d’efficacité et de sécurité dans le secteur minier, le déploiement de ces outils n’est pas sans défis

Défis auxquels sont confrontées l’adoption généralisée de la technologie autonome dans l’exploitation minière

Alors que de nombreuses technologies nécessaires pour mettre à jour les mines sont déjà proposées, Hargrave dit que les sites de mines ont généralement des environnements difficiles à déploier en raison de leur emplacement souvent éloigné.

«La mise en œuvre de nouveaux systèmes d’automatisation dans un environnement opérationnel est toujours difficile, et les sites miniers présentent des défis uniques», dit-il. «Les précieuses infrastructures et équipements, la sécurité des opérateurs et l’importance critique de maintenir la productivité se combinent pour créer un environnement très restrictif pour l’innovation.»

Pourtant, à mesure que la numérisation accélère, se concentrer sur la rationalisation des outils et des systèmes automatisés est essentiel pour les mineurs de peur qu’ils ne se laissent laisser.

Knight identifie quatre principaux points de douleur pour le déploiement de l’automatisation: la connectivité; manque d’infrastructures de cybersécurité robustes; interopérabilité entre les appareils; et un manque d’opérateurs qualifiés.

Surtout, les sites miniers devenant de plus en plus numérisés, la sécurité des données et la facilité d’utilisation sont devenues des priorités pour les entreprises qui cherchent à déployer ces outils à plus grande échelle. Pour une industrie généralement lente à adopter le changement, prouver l’efficacité et les avantages de ces technologies est essentielle pour l’adoption à l’échelle de l’industrie.

«Au-delà de la fiabilité technique, les barrières culturelles et de la main-d’œuvre sont également réelles», explique Paul. «L’exploitation minière a traditionnellement été lente d’adopter de nouvelles technologies, et le recyclage ou la repensation des pratiques de travail peut être difficile.

«Les coûts d’intégration, les risques opérationnels perçus et la nécessité d’adapter les infrastructures hérités sont également des obstacles majeurs», ajoute-t-il. «Pour les systèmes téléopérés et autonomes, assurer des interfaces de contrôle intuitives et conviviales est essentielle, d’autant plus que les opérateurs miniers ne sont généralement pas des experts en robotique.»

Le chemin à suivre jusqu’à l’adoption

Malgré les défis, le consensus général semble être que les obstacles sont surmontables, avec une formation et une collaboration ciblées entre les innovateurs et les travailleurs de première ligne considérés comme clés.

«Il ne s’agit pas de remplacer les gens – il s’agit de mettre à niveau les compétences», explique Kahrhoff. «Les gens qui étaient sur le terrain avec un presse-papiers volent maintenant des drones, travaillent avec des modèles 3D ou construisent des tableaux de bord.

«La technologie est en cours d’élaboration avec la convivialité à l’esprit, et les entreprises investissent de plus en plus dans la réduction de leurs équipes avec une formation pratique dans les opérations de drones et les flux de travail géospatiaux», ajoute-t-elle. «L’abordabilité de l’équipement et le faible coût des opérations aident également les barrières à la baisse de l’accessibilité. Beaucoup aide les entreprises à surmonter ces obstacles.»