Optimisation des investissements dans les mines à ciel ouvert et les grandes carrières

par Guido Hesse (FAM) et Ulf Gläsmann

La modification des paramètres de fonctionnement d’une mine à ciel ouvert ou d’une carrière n’est jamais une tâche facile, et elle n’est certainement pas bon marché. Les systèmes tels que les systèmes de concassage et de transport intégrés ou externes (IPCC) sont complexes, et les matériaux peuvent devoir être transportés sur de longues distances et des terrains difficiles. Le remplacement d’anciens équipements par de nouveaux, souvent dans une configuration différente, peut constituer un défi logistique. Il faut du temps et des efforts pour coordonner plusieurs fournisseurs différents, superviser l’installation du bon équipement dans le bon ordre et s’assurer que les nouveaux systèmes fonctionnent correctement, à la fois individuellement et collectivement. La formation du personnel pour qu’il maîtrise la nouvelle configuration est également essentielle. Il n’est pas surprenant que les exploitants de mines et de carrières et leurs financiers se montrent inquiets quant à l’ampleur de l’investissement et à la rentabilité probable.

RÉDUCTION DES COÛTS D’INVESTISSEMENT

L’augmentation de la capacité, le déplacement des terrils ou la reconfiguration d’un processus n’impliquent pas nécessairement le remplacement de tous les équipements existants par de nouveaux modèles. Une approche hybride qui réutilise et réaffecte les composants et équipements existants dans la mesure du possible peut être une solution beaucoup plus économique. Par exemple, prenons un excavateur à roue-pelle d’une capacité de 4 000 tonnes par heure. Un nouveau remplacement pourrait coûter environ 30 millions d’euros, selon ses caractéristiques. Cependant, la modernisation ou la reconstruction coûte beaucoup moins cher et peut prolonger la durée de vie opérationnelle de l’excavateur existant de 15 ans ou plus, soutenant ainsi les pratiques minières durables.

Des calculs d’investissement précis sont essentiels pour prendre une décision finale, mais une solution hybride qui combine des équipements reconstruits avec de nouveaux équipements peut générer des économies de 50 % ou plus par rapport à l’équivalent « tout neuf ».

L’approche hybride offre de multiples possibilités de réduction des coûts, notamment :

• Des besoins d’investissement totaux moins élevés, ce qui réduit les intérêts sur les emprunts.

• Moins besoin de révisions complètes et de nouveaux achats, qui sont plus coûteux et parfois plus complexes.

• Des délais de livraison plus courts, car le délai de mise en production des nouveaux équipements est plus long.

• Réduction des coûts de transport, car moins de nouveaux équipements doivent être expédiés des lieux de fabrication au site d’installation final.

• Amortissement plus faible, car l’installation existante est réutilisée et modernisée dans la mesure du possible.

• Amélioration des dépenses d’exploitation (OPEX), grâce à l’utilisation de pièces de rechange existantes et à l’amélioration des performances grâce à la révision ou à la modernisation des équipements actuels.

Il est important de noter que, légalement, tout équipement plus ancien qui est réutilisé doit être conforme aux réglementations et normes en vigueur, garantissant ainsi qu’une conception hybride offre des améliorations de performances comparables à un nouveau système.

AVANTAGES COMMERCIAUX SUPPLÉMENTAIRES

L’utilisation d’une combinaison d’équipements anciens et nouveaux dans les mines à ciel ouvert et les carrières peut sans aucun doute offrir d’autres avantages commerciaux.

Amélioration de la durabilité

Cette approche soutient des opérations plus durables en tirant parti de la durée de vie utile des machines existantes, réduisant ainsi les déchets et le besoin de nouvelles ressources. S’assurer que tous les équipements, anciens ou nouveaux, répondent aux normes et réglementations les plus récentes favorise la conformité, minimise les impacts environnementaux et assure un environnement de travail plus sûr.

Plus grande efficacité

L’amélioration de l’efficacité est un autre avantage. La combinaison d’ancien et de nouveau permet aux équipements existants de bénéficier des améliorations technologiques tout en conservant leur fonctionnalité éprouvée. Un exemple est l’intégration de nouveaux capteurs et commandes sur des équipements plus anciens pour permettre un degré plus élevé de numérisation. Le maintien de la familiarité avec les systèmes existants minimise le besoin de formation supplémentaire et facilite l’estimation des coûts opérationnels. La combinaison d’équipements tels que celui-ci peut même entraîner des améliorations de la consommation d’énergie, des émissions et des performances globales.

Flexibilité opérationnelle

Une approche hybride permet également la personnalisation et l’évolutivité, car les pièces de machines ou les composants de l’ensemble du système peuvent être remplacés ou mis à niveau selon les besoins, ou même utilisés dans un endroit différent au sein de l’usine minière, sans encourir le coût d’un remplacement complet. Une solution hybride contribue à une empreinte environnementale plus faible, ainsi qu’à une réduction des coûts de service après-vente, à une sécurité accrue et à une simplification opérationnelle. Dans une solution flexible comme celle-ci, l’ajout de fonctionnalités numériques, notamment la collecte et l’analyse de données, crée des recommandations d’adaptation qui sont vraiment inestimables.

ATTEINDRE UNE VALEUR OPTIMALE

La clé du succès et des économies de coûts optimales et des autres avantages associés à une approche d’équipement hybride est de travailler efficacement avec un partenaire d’ingénierie hautement qualifié qui possède de nombreuses années d’expérience pratique et d’expertise technique.

La relation client-fournisseur est essentielle au succès. La portée du projet doit être clairement définie, sur la base d’une évaluation détaillée des équipements existants et d’une compréhension claire des besoins et des objectifs opérationnels. Par conséquent, il est impératif d’établir une communication efficace avec votre partenaire d’ingénierie choisi dès le départ, afin de vous assurer que le projet correspond aux exigences opérationnelles et aux objectifs de durabilité.

En plus d’identifier les exigences en matière d’équipement, il convient de tenir compte de la gestion du support et de la maintenance à long terme nécessaires pour garantir qu’une exploitation tire une valeur continue de l’investissement.

Pour optimiser l’efficacité et la durabilité du démontage/assemblage, il est essentiel de rechercher un partenaire qui dispose d’une installation locale établie ou qui peut en mobiliser une pour aider à toutes les tâches à accomplir, principalement la planification, l’exécution et la maintenance de l’usine. L’intégration de capacités de fabrication dans le pays de destination peut soutenir l’économie régionale locale et réduire l’empreinte carbone qui serait autrement caractérisée par le transport de pièces de machines lourdes sur de longues distances.

Il est extrêmement important de vérifier si votre partenaire d’ingénierie offre une forme quelconque de garantie pour les composants mis à niveau. Par exemple, si la nouvelle conception de l’usine minière doit fonctionner pendant 20 ans, une garantie allant jusqu’à 24 mois sur les composants reconstruits ou mis à niveau pourrait être raisonnable.

RÔLE DE LA RÉTRO-INGÉNIERIE

La rétro-ingénierie est essentielle dans les cas où aucune donnée sur les anciennes pièces ou machines n’est disponible (par exemple, en raison de la perte d’enregistrements ou de l’obsolescence des machines) et permet de créer les dessins et autres données nécessaires à partir de la modélisation détaillée des composants existants. Elle permet d’identifier avec précision les composants plus anciens qui peuvent être intégrés dans le nouveau système, réduisant ainsi le besoin d’équipements entièrement nouveaux pour réaliser des économies et améliorer la durabilité en réduisant les déchets et en promouvant l’économie circulaire. Votre partenaire d’ingénierie choisi doit avoir d’excellentes références en matière de rétro-ingénierie, car la réalisation de ce type d’optimisation nécessite une entreprise d’ingénierie expérimentée qui connaît toutes les normes, réglementations et antécédents techniques pertinents.

Le partenaire d’ingénierie que vous sélectionnez sera en mesure d’inspecter chaque machine pour déterminer initialement l’intervention requise. Ensuite, il identifiera les pièces qui sont structurellement pertinentes et celles qui sont fonctionnellement nécessaires. Ces informations sont ensuite utilisées pour déterminer si un composant peut être réutilisé ou transformé, s’il nécessite une mise à niveau ou même si une pièce entièrement neuve est requise. Cette étude détaillée doit s’étendre à tous les équipements auxiliaires tels que les entraînements, les commutateurs, les postes de contrôle, les palans, etc.

Le résultat fournira une liste de contrôle détaillée qui décrit l’intervention requise – et donc l’investissement financier – nécessaire pour que chaque composant atteigne les objectifs commerciaux convenus. Cette liste de contrôle peut ensuite être utilisée pour clarifier qui est responsable de chaque action, afin d’optimiser les entrées de main-d’œuvre et de temps.

CONCLUSION

De nombreuses opérations minières et d’extraction retardent les décisions d’investissement en capital parce qu’elles croient que les nouveaux équipements sont tout simplement inabordables. Cependant, travailler avec un partenaire d’ingénierie de confiance qui comprend les équipements miniers et d’extraction et les impératifs commerciaux peut permettre une approche hybride qui réutilise les actifs existants dans la mesure du possible afin de réduire considérablement les besoins d’investissement et de réaliser le projet en moins de temps. Cela améliore non seulement votre bilan, mais offre également une efficacité accrue, prolonge la durée de vie de l’équipement, assure la conformité et la compétitivité, et favorise des pratiques de travail plus durables.