Vingt ans de conduite autonome sans un seul accident impliquant des personnes
La conduite autonome a été largement évoquée lorsqu'il s'agit de "véhicules conceptuels", mais les chargeurs et camions automatisés de Sandvik travaillent dans de vraies mines depuis plus de 20 ans. Cela représente plus de 2 millions d'heures de conduite autonome sous terre et, dans le même temps, il n'y a eu aucun accident impliquant des personnes.
La conduite autonome a été largement évoquée lorsqu'il s'agit de "véhicules conceptuels", mais les chargeurs et camions automatisés de Sandvik travaillent dans de vraies mines depuis plus de 20 ans. Cela représente plus de 2 millions d'heures de fonctionnement en conduite autonome sous terre et, dans le même temps, il n'y a eu aucun accident impliquant des personnes.
Sandvik a récemment lancé sa nouvelle génération. Pour la première fois, le remplissage du godet de la chargeuse a été automatisé. Cela signifie que, du chargement au transport et au déversement, l'ensemble du cycle de production peut être entièrement automatisé.
Il faut être capable de développer une technologie qui soit durable et qui dure des années.
"La tâche n'a pas été facile", explique Jouni Koppanen, ingénieur système principal pour l'automatisation chez Sandvik, "il faut tenir compte des différents types de mines, des différentes tailles de roches et il faut remplir le godet juste ce qu'il faut. Mais nous avons réussi, et nous sommes les seuls à disposer d'une fonction de chargement automatique."
Donner le rythme de l'autopilotage
Depuis le début du développement de la conduite autonome dans les années 1990, l'objectif de Sandvik est resté le même : éloigner les personnes des environnements souterrains potentiellement dangereux et améliorer la productivité de ses clients, mais c'est la technologie qui a évolué.
"La technologie évolue elle aussi plus rapidement, explique M. Koppanen, et c'est un grand défi pour nous et pour l'industrie minière, où les environnements sont difficiles et où les opérations se déroulent sans interruption, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Il faut être capable de développer une technologie qui soit durable et qui dure des années".
Sandvik y est parvenu grâce à un système robuste et intelligent capable d'évoluer en permanence.
Plein d'innovations
En fait, le système automatisé de Sandvik signifie que ses chargeuses et ses camions apprennent les itinéraires dès la première fois qu'ils pénètrent dans un tunnel. Le système intelligent du véhicule, guidé par un ensemble de lasers, trace et enregistre un chemin. Ensuite, les algorithmes brevetés de Sandvik, associés à des capteurs et à des gyroscopes, permettent à la machine de savoir où aller sous terre, là où le GPS n'est pas disponible.
"Faire fonctionner ensemble ce système complexe de composants est un véritable défi", explique M. Koppanen, "il faut faire appel à des spécialistes de différents domaines. Mais nous travaillons en bonne équipe et nous sommes capables de dresser un tableau de l'ensemble du système. C'est pourquoi nous sommes à l'avant-garde".
En surface, dans une salle de contrôle confortable, un opérateur peut voir exactement où va la machine grâce aux caméras embarquées. Les opérateurs peuvent indiquer à la machine quand et où aller. Mais c'est le système intelligent et les algorithmes qui font tout le travail : suivre l'itinéraire déterminé, calculer la vitesse, contrôler les freins, la direction, le chargement, le transport et le déversement - tout.
Contrairement aux équipements de surface, les chargeuses souterraines sont des véhicules articulés conçus pour se déplacer dans les deux sens, en marche avant et en marche arrière, à la même vitesse. Elles sont très maniables dans les tunnels étroits. Les machines sont également conçues pour résister à l'altitude, à la chaleur, à l'eau et aux environnements corrosifs, entre autres conditions au fond d'une mine.
Et ce sont ces environnements qui ont été le principal moteur de l'automatisation il y a quelques années.
Automatisation : priorité aux personnes
"Un de nos clients en Australie a automatisé l'ensemble de sa mine", explique M. Koppanen, "il emploie toujours le même nombre de personnes qu'auparavant, mais la plupart d'entre elles se trouvent désormais en surface, dans des bureaux confortables".
Il est formidable de pouvoir tester ses propres idées dans un environnement réaliste.
"Chaque opérateur peut désormais contrôler plusieurs chargeurs simultanément, tandis que la machine automatisée fait tout le travail", explique M. Koppanen, "Nos chargeurs et camions automatisés sont capables de maintenir un niveau de travail précis, cohérent et efficace. Cela réduit les accidents tout en augmentant le temps de fonctionnement et la productivité."
Il est bon de tester ses propres idées dans un environnement réaliste.
Test de la technologie
Sandvik est en mesure de mettre à l'épreuve les nouvelles innovations et technologies dans sa mine d'essai souterraine de Tampere, en Finlande : "Nous testons nos technologies pour nous assurer qu'elles sont robustes, adaptées et sûres pour l'environnement minier souterrain", explique Wayne Scrivens, vice-président de la ligne de produits "Chargement et transport" de Sandvik.
Annukka Kokkonen, ingénieur de recherche pour la recherche et le développement technologique chez Sandvik, travaille dans la mine d'essai.
"C'est formidable de pouvoir tester ses propres idées dans un environnement réaliste", dit-elle, "peu d'ingénieurs ou de codeurs ont l'occasion de voir ce qui fonctionne de leurs propres yeux. Voir le produit passer de la phase de recherche au client, c'est tout un cheminement".
Des tests approfondis, combinés à une étroite collaboration avec les clients, permettent à Sandvik de développer des solutions qui aident ses clients à résoudre leurs plus grands défis.
"À l'heure actuelle, nos chargeurs et camions automatisés travaillent dans une zone complètement isolée des personnes et des autres équipements. Nous avons des capteurs de sécurité qui activent les freins de la machine s'il y a quoi que ce soit sur sa trajectoire", explique M. Kokkonen. "À l'avenir, nous envisageons que les chargeurs et les camions automatisés fonctionnent en toute sécurité dans la même partie de la mine que l'équipement conventionnel et les personnes."
Un avenir électrifié
Outre l'automatisation, Sandvik fait également des vagues dans l'électrification de ses équipements souterrains depuis des années. Dans les années 1980, l'entreprise a lancé le premier chargeur de câble électrique au monde. En 2016, Sandvik a introduit une chargeuse alimentée par batterie - offrant la même liberté de mouvement qu'un moteur diesel, mais avec des émissions de chaleur et de bruit plus faibles et aucune émission de gaz d'échappement sous terre.
"À l'avenir, la dépendance à l'égard du moteur diesel diminuera", affirme M. Scrivens. "L'accent sera mis sur l'électrification de la chaîne cinématique et sur l'utilisation de chargeuses électriques et de la technologie des batteries, en association avec l'automatisation."
Et l'avenir n'est pas si loin avec des projets comme celui de Borden Lake en Ontario, au Canada. Sandvik s'associe au producteur d'or Goldcorp pour développer l'une des premières mines entièrement électriques au monde. Cela signifie un air plus pur, moins d'émissions et des coûts moins élevés.
