Pavel Rastopshin, directeur exécutif de « Zyfra » : “Nous développons des technologies de numérisation industrielle…’’

August 20, 2020

 

1 – Parlez-nous de « Zyfra » (Quand l’entreprise a-t-elle vu le jour ? Qui l’a créée ? Quel est son secteur d’activité ? Quelles sont ses priorités ? etc.).

 

« Zyfra » a débuté ses activités en septembre 2017 à Helsinki, en Finlande. Nous développons des technologies de numérisation industrielle pour le secteur de la construction de machines, la métallurgie, l’extraction minière et l’industrie du pétrole et du gaz. Nous proposons des solutions dans le domaine de l’analyse prédictive et de l’analyse des données, nous effectuons l’optimisation des procédés technologiques et réalisons des projets d’étude de systèmes de commande automatique centralisée, de camions-bennes autonomes et d’équipement télécommandé.

En 2018, « Zyfra » a fait l’acquisition de « VIST Group », une société russe leader sur le marché international de la conception et de la mise en application des technologies de numérisation au profit l’extraction minière. Avec l’acquisition de cette entreprise nous envisageons de prendre une part importante du marché global de l’automatisation des travaux miniers à base d’intelligence artificielle.

« VIST Group » opère avec succès depuis plus de 30 ans dans le secteur de l’extraction minière. La société a déjà vendu ses produits à plus de 80 entreprises minières. La grande solution mise au point par « Vist Group » est un système de gestion du parc du matériel minier qui collecte et traite l’information de l’équipement minier en temps réel. Des capteurs spéciaux sont installés sur les excavateurs, les camions-bennes, les bulldozers et autres types d’équipement. Après chaque chargement et déchargement, les chauffeurs peuvent demander quel est le meilleur itinéraire vers leur destination suivante. Toute l’information nécessaire s’affiche sur des tableaux de bord numériques dans les cabines des machinistes des excavateurs et des chauffeurs des camions-bennes et est accessible aux opérateurs dans le poste de commande et, sur décision de l’entreprise minière, sur des appareils mobiles.

Un module d’optimisation dynamique permet de répartir les camions-bennes entre les itinéraires sur la base d’un facteur d’optimisation multicritère complexe. Ce système permet aussi d’optimiser en temps réel le changement des équipes de travail, les pauses, le ravitaillement en carburant, etc., ainsi que d’effectuer la gestion et le contrôle des paramètres de chargement des camions-bennes.

Lancé l’année dernière, le projet pilote a été éprouvé sur des camions-bennes autonomes de 130 tonnes BELAZ-7513R travaillant dans la carrière de la plus grande entreprise russe d’extraction de charbon SUEK. La solution de robotisation des camions-bennes proposée par « Zyfra » est une partie du système « Mine intellectuelle » orienté vers la mise au point de technologies efficaces, sûres et entièrement autonomes des travaux miniers grâce à l’utilisation de la robotique, de l’intelligence artificielle industrielle (AI) et de l’Internet des objets (IoT).

Les camions-bennes robotisés permettent d’augmenter considérablement (jusqu’à 30 %) la productivité des transports commerciaux grâce à la diminution des immobilisations non-techniques liées aux facteurs humains (changement d’équipe de travail, pauses-déjeuners, etc.). La vitesse moyenne des camions-bennes robotisés augmente aussi, ce qui permet d’augmenter le volume du chargement transporté par équipe de travail (de 20 % environ).

 

2 – Quelle est la situation de l’industrie d’extraction minière en Afrique et dans le monde entier à l’heure actuelle ?

 

L’application des technologies numériques dans le secteur minier est examinée depuis longtemps, que ce soit par les spécialistes du secteur ou par notre entreprise.

La transformation numérique de l’industrie globale avance à pas de géant. Ses leaders sont des conglomérats de la construction automobile qui appliquent activement l’automatisation et la robotisation, l’Internet industriel des objets, la collecte et l’analyse de mégadonnées, les solutions à base de sosies numériques, les systèmes d’analyse prédictive et beaucoup d’autres technologies avancées. L’industrie minière est beaucoup plus conservatrice, car face aux volumes d'extraction en constante augmentation, l’attention principale est portée sur la sécurité des opérations. Et chacun sait que la vitesse de transformation de tout système est inversement proportionnelle à sa stabilité.

Pour autant, les industries minières du monde entier examinent déjà le potentiel de la numérisation, car les données de rapports montrent une baisse de la productivité du travail. En termes du volume de rendement, leurs objectifs restent les mêmes, mais beaucoup de gisements miniers sont épuisés, le minerai extrait est devenu plus pauvre en métal et accéder à de nouveaux gisements de minerais devient de plus en plus problématique. Dans un proche avenir, l’expression « extraction extrême » deviendra usuelle pour les experts de cette branche.

Dans nos projets nous utilisons la capacité des technologies numériques à assurer l’interaction momentanée entre les personnels, les systèmes et les machines, à effectuer l’analyse immédiate ou les calculs les plus complexes dans le cadre des processus traditionnels, ainsi qu’à trouver les lois cachées dans les phénomènesobservés. Cette approche nous a permis de formuler distinctement l’essence des modifications à effectuer et de calculer plus précisément le volume des projets à réaliser.

Nous sommes arrivés à la constatation que les technologies numériques doivent, au final, contribuer à diminuer la consommation des ressources requises pour la réalisation du processus technologique, diminuer le nombre d’erreurs dans les process courants et aider les personnels à résoudre des problèmes complexes en un laps de temps limité. En l’absence d’au moins un des effets énumérés ci-dessus, leur réalisation ne sera qu’un jeu qui ne vaudra pas une chandelle.

Examinons les étapes de la transformation numérique. Au niveau de la préparation, nous voyons des capteurs et des systèmes de diagnostic ; nous recevons déjà les résultats approchés et, dans certains cas, le diagnostic des systèmes technologiques. La surveillance systémique de l’équipement a lieu à l’étape suivante, ce qui augmente la productivité. Les systèmes robotisés et les appareils de forage autonomes sont situés à un niveau de numérisation supérieur. Ils appartiennent aux technologies « autonomes ».

Compte tenu de ce qui vient d'être dit, je voudrais ajouter que les technologies « autonomes » ne sont pas destinées à libérer complètement le processus de fabrication de la participation du personnel ; elles consistent en substance à former un nouveau principe d’organisation du travail où les salariés pourront effectuer à distance le travail pénible et répétitif réalisé en conditions dangereuses et nuisibles. Par ailleurs, on manque énormément de chauffeurs de camions-bennes sur le marché du travail ; l’introduction des camions-bennes robotisés pourrait contribuer à résoudre ce problème.

Les avantages de cette nouvelle technologie ne sont pas tous évidents aujourd’hui, mais la diminution du nombre de salariés confrontés à des conditions de travail dangereuses est sans conteste l’un d’entre eux. Par conséquent, le nombre d’accidents diminuera également ; ils ne provoqueront plus d’arrêts d’urgence ou d’arrêts de travail forcés. L’amélioration de la sécurité du travail et de la rationalité économique sont deux processus parallèles.

Je le répète : l’exploration et l’extraction minière sont considérées comme une des branches les plus conservatrices où les nouvelles technologies apparaissent rarement et sont introduites avec lenteur. Il est certainement vain d’attendre une percée technologique dans ce secteur dans un avenir proche, bien que la hausse graduelle de la rentabilité de l’exploitation minière soit tout à fait possible dès maintenant. Je prendrai la Russie à titre d’exemple. La nécessité de procéder à de profonds changements dans cette branche d’industrie s’est fait sentir il y a longtemps et elle est devenue évidente aujourd’hui pour le monde des affaires. Dans l’Oural, région industrielle traditionnelle, où l’extraction et le traitement du minerai étaient autrefois la pierre d’angle de l’économie, le nombre de gisements à rendement se compte sur les doigts d’une main. Les vieux puits sont déjà tous épuisés. La situation est celle-ci : « La montagne était haute, la fosse est devenue profonde ». Aujourd’hui, les entreprises doivent inventer des méthodes d’exploitation minière à peu près rentables auxquelles personne n’aurait même touché il y a 50 ans en raison de la faible concentration des composants utiles. Mais les entrailles de la terre s’épuisent de plus en plus ; c'est la raison pour laquelle chercher des solutions pour diminuer le prix de revient est devenu l’objectif le plus important pour le monde des affaires.

D’après notre expérience, l’efficacité de la numérisation d’une entreprise d’extraction minière peut permettre une augmentation de l’extraction de 15 % et une diminution des dépenses allant jusqu’à 15 %. La période d'amortissement dessolutions numériques est de six mois à un an.

 

3 – Est-ce que « Zyfra » possède des représentations dans les autres pays du monde et notamment en Afrique ? Si oui, où se trouvent-elles ?

 

Nous travaillons dans plus de 20 pays d’Amérique latine, d’Europe, d’Asie Méridionale et d’Asie du Sud-Est. En 2020, nous avons ouvert un bureau à Pretoria et aujourd’hui nous sommes à la recherche de partenaires en Afrique australe, en Namibie, au Botswana, au Lesotho et au Ghana.

Nous envisageons de réaliser nos premiers projets de numérisation de travaux miniers en Afrique australe, en Namibie, au Botswana, au Lesotho et au Ghana vers 2021. A cette fin, nous cherchons dans chaque pays un partenaire local compétent dans le domaine des tendances du marché et du secteur en lui-même. Idéalement, notre objectif consiste à soutenir le partenaire lors de la réalisation du premier projet et à lui confier entièrement les projets suivants.

C’est là un des avantages de la collaboration avec « Zyfra » : nous sommes intéressés au développement des compétences des entreprises locales. Nous faisons beaucoup d’efforts pour améliorer le professionnalisme de nos partenaires. De cette manière, nous effectuons des formations sous des formes différentes. D’autre part, nous sommes prêts à collaborer avec les partenaires dans les pays tiers.

Dans les entreprises d’extraction minière en Afrique, le niveau de numérisation varie énormément. Certaines ne sont qu’à l’étape de l’introduction des systèmes de surveillance du processus technologique, alors que d’autres étudient déjà la mise en place de technologies robotisées. Grâce au vaste éventail de solutions dont dispose « Zyfra » et de ses 30 années d’expérience dans leur application pour l’amélioration de la sécurité et de l’efficacité des travaux miniers, nous nous rendons compte que la stratégie de numérisation est non seulement individuelle pour chaque société, mais qu’elle suppose aussi une approche en plusieurs étapes d’introduction des technologies en protégeant les capitaux investis à chacune des étapes.

En 2019, « Zyfra » a pour la 80e fois mis en oeuvre son système de gestion du parc de l’équipement des carrières qui permet d’augmenter l’efficacité et la sécurité des exploitations minières à ciel ouvert en fonction des exigences individuelles de la mine. Le projet a été réalisé sur le log Shougang Hierro Peru de l’entreprise Cosapi Mineria, leader dans le secteur de l’extraction minière en Amérique latine.

Nous avons aussi lancé avec succès plusieurs projets de numérisation des travaux miniers en Russie et Inde. En Russie, nous avons déployé une installation de forage autonome et aussi mis au point un excavateur intelligent à système de vision par machine.

En Inde, le projet « Mine intelligente » est réalisé par le plus grand opérateur indien des mines de charbon, Thriveni Earthmovers, sur la mine de charbon Pakri Barvadi appartenant à NTPC, groupe énergétique leader en Inde. Le projet est achevé à 60 %. Entre le mois de janvier et le mois de mars, les travaux de déploiement du système de communication sans fil et du système de positionnement haute précision du complexe de transport de minerai avec installation du logiciel nécessaire ont été mis en oeuvre dans la mine. Fin mars, nous sommes passés à la réalisation à distance de l’ensemble « matériel et logiciel ». Il s’agit pour nous de la première réalisation à distance d’un projet de ce genre. Nous nous sommes attachés au travail en équipe et nous avons effectué à distance 75 % du reste de travail avec le soutien du client, en réalisant ainsi 90 % du projet.

 

4 – Quelle est la stratégie de votre positionnement sur le marché qui vous permet de rester à sa pointe ?

 

Notre stratégie repose sur deux bases. La première consiste dans l’avantage du pionnier, avantage obtenu avec l’entrée sur le marché de la première entreprise significative. La seconde consiste à améliorer en permanence notre compétence technologique numérique qui s’appuie sur l’expérience de notre coopération à long terme avec certains de nos clients. En Russie, le secteur IT est assez puissant, c'est pourquoi nous mettons l’accent sur les domaines nouveaux d’application de nos produits dans les secteurs où les solutions d’automatisation n’existent pas encore.

Les leaders de l’extraction minière sont plus soucieux de l’efficacité de la chaîne de production dans son ensemble que de ses éléments isolés. Nos solutions contribuent à résoudre ce problème en s’appuyant sur le principe « de la mine jusqu’à l’usine d’enrichissement » ce qui va permettre d’intégrer les données différentes dans une couche numérique et amener une optimisation générale des processus. Nous allons invariablement vers des solutions de plateforme sous-entendant l’utilisation des technologies numériques sur tout site où est exigé l’effet maximal.

L’intégration permet de contrôler toute la chaîne de production du forage à l’enrichissement des minerais. Les procédés de gestion analogues sont réalisés simultanément, non seulement dans certains ateliers, mais aussi à l’échelle de l’entreprise.

Deuxièmement, nous ne dépendons pas d’un producteur OEM. L’équipement peut être installé sur les camions-bennes, les chariots de levage et les installations de forage de producteurs différents. Ainsi, nous résolvons dans son ensemble la question du travail autonome sur les sites à ciel ouvert au lieu de nous focaliser sur certains éléments (par exemple, le transport).

 

5 – Quelles sont les principales difficultés auxquelles vous vous heurtez ?

 

Je relèverais deux problèmes principaux : le manque de connaissances et le manque de détermination. Les producteurs pensent souvent qu’il est plus facile d’acheter de nouvelles machines-outils que de changer les processus de travail grâce à l’introduction des technologies numériques. Il n’y a pas d’échange de pratiques d'excellence. Il n’y a pas de plan d’action précis. Si vous travaillez dans la production toute votre vie et pas dans les technologies numériques, vous pouvez facilement tout ignorer de celles-ci. Les producteurs n’ont même pas de connaissances de base sur le potentiel des technologies numériques dans la production. Quant au manque de détermination, nous observons le conservatisme de certaines entreprises ajouté à la résistance de la direction qui ne désire pas rendre les process dans l’usine plus transparents, ce qui mettrait d’emblée en évidence les abus et les disparités existantes.

Un autre problème est conditionné par l’organisation de l’activité des entreprises. Il consiste en l’absence de données. Pour notre travail, nous avons idéalement besoin des données numérisées sur une période de six mois. D’après nos calculs, trois quarts du fond national des 800 000 machines-outils ne sont pas dotés de système de commande numérique programmable, ce qui complique leur connexion aux systèmes de surveillance industrielle.

La résistance au progrès technologique existe toujours sous une forme ou une autre. Les gens ont du mal à comprendre que le morceau de ferraille « sans cœur » peut être adapté en peu de temps à un processus de fabrication complexe à un niveau comparable à celui de l’opérateur qualifié. C’est ce qui se passe lors de la résolution de certains problèmes (et cela peut tout à fait ne pas s’appliquer à d’autres). Parfois, on tombe dans l'absurde : les ingénieurs doutent de la mise en application de l’IA en argumentant que l’intelligence artificielle émet les mêmes recommandations que celles qu’ils donneraient eux-mêmes. Ce faisant, ils s'ingénient à ignorer le fait que le système qui s’auto-apprend en seulement quelques semaines est capable de délivrer les mêmes recommandations qu’un spécialiste possédant de nombreuses années d'expérience.

Certains producteurs proposent : « Essayons les technologies numériques sur un processus secondaire quelconque et on verra ». Mais il est impossible de remarquer un effet important sur la production à une petite échelle et sur une courte durée de vie. Nous constatons aussi souvent une absence de connaissances et de détermination. Les producteurs pensent souvent qu’il est plus facile d’acheter de nouvelles machines-outils que de changer les processus de travail grâce à l’introduction des technologies numériques.

La numérisation est un processus complexe. Le problème principal est le suivant : les spécialistes IT ne comprend pas les spécificités de la production, et les producteurs ne comprennent pas les IT. C'est pourquoi nous nous concentrons sur la construction du dialogue entre la production réelle et les technologies de l’information. Ce n’est pas facile.

Je le répète encore une fois : les gens ne doivent pas avoir peur des robots. Le personnel hautement qualifié était et sera toujours recherché dans les entreprises d’extraction minière. Il y a un déficit de spécialistes hautement qualifiés sur le marché du travail. Dans le même temps, la structure du personnel des entreprises d’extraction minière change. Certaines ont créé des équipes de femmes-chauffeurs de poids lourds, ce qui auparavant aurait été une chose tout à fait inouïe. Cette possibilité voit le jour parce que les conditions de travail changent physiquement et de manière organisationnelle. « Zyfra » fait la promotion de ces changements ; c’est l’essence de l’approche numérique. D’un côté, le travail à l’entreprise d’extraction minière devient moins pénible, demandant moins d’heures-hommes par unité de minerai extrait ; d’un autre côté, le niveau de compétence du personnel continue d’augmenter.

On peut diviser les risques clés en plusieurs catégories. La première comprend les risques techniques et technologiques. Ils apparaissent, si l’application de la technologie ne donne pas l’effet nécessaire. Il arrive qu’il soit impossible d’étudier chaque scénario en conditions d’essai in situ, mettons, par exemple, pour le Grand Nord. Actuellement, les fabricants d’équipement ne peuvent pas prédire le comportement de la technologie en conditions météorologiques extrêmes, telles que le froid arctique de la Sibérie ou le Grand Nord avec ses routes de glace, ses chutes de neige, etc.

Deuxièmement, les entreprises d’extraction minière attendent le même coefficient d’exploitation de l’équipement autonome que de l’équipement habituel. Mais ce coefficient dépend du composant le moins fiable. Si le radar ou le lidar a une durée de vie de 2-3 ans, alors tout le système robotisé devra être remplacé ou réparé à l’expiration de cette période. Aujourd’hui, les entreprises ne disposent pas de nomenclature détaillée de ces composants les moins fiables et des connaissances de leur influence sur l’exploitation du camion-benne pendant sa durée de vie.

Le troisième type de risque est lié aux accidents et à la responsabilité en cas d’accident. L’achat d’un camion-benne oblige actuellement l’entreprise à être responsable des conséquences de son utilisation. Si un module ou un élément quelconque assurant la robotisation casse, il est difficile de dire qui sera responsable. Chaque risque doit théoriquement être assuré, c’est-à-dire le robot doit être mis en exploitation avec une police d’assurance couvrant tous les risques.

 

6 – Nous nous trouvons dans un monde menacé par la pandémie de coronavirus. Est-ce que « Zyfra » a une solution contre le COVID-19, et plus précisément dans le traitement ou dans la prévention de la propagation du coronavirus sur les sites de production ? Si oui, laquelle ?

 

Cette année, nous avons présenté notre nouveau produit AI ANTI-COVID-19 pour les entreprises industrielles.

AI ANTI-COVID-19 est un système universel de prévention de la propagation du COVID-19 pour les entreprises industrielles. L’analyse vidéo et les bracelets spéciaux connectés à des téléphones intelligents permettent de contrôler le port du masque et des gants par le personnel de la production, la température du corps des employés et la distance qui les sépare. Le contrôle est effectué non seulement sur les employés de l’entreprise, mais aussi sur les visiteurs. Ce système permet d’évaluer le respect des normes sanitaires, d’établir une dynamique des infractions et de déterminer l’indice de sécurité sur une échelle de un à cinq. L’indice peut être attribué aussi bien à un atelier ou un site qu’à l’entreprise tout entière.

Un profil numérique avec mention du caractère et de la durée de tous les contacts et des déplacements est formé pour chaque employé. De cette manière, si un employé est infecté par le COVID-19, le système pourra analyser son profil numérique et émettre des recommandations pour les employés qui doivent être isolés afin de prévenir la propagation de l’infection. L’analyse comprend le nombre et la durée des contacts pendant une période donnée et toutes les personnes entrées en contact sont divisées en trois groupes (rouge, orange et jaune) en fonction du risque de contagion.

Pour le moment, le risque clé pour les entreprises d’extraction minière est la fermeture des ateliers, des sites et des ouvrages d’extraction de charbon à ciel ouvert causée par la contagion de masse du personnel ou l’introduction de la quarantaine obligatoire. Notre solution aide à diminuer ces risques grâce au suivi continu du respect de la distanciation sociale, à l’isolation sélective des employés et à la détection des chaînes de contagion potentielles.

Après la stabilisation de la situation épidémiologique, le système AI COVID19-Control pourra être transformé en système de pleine fonction de sécurité industrielle sur la base des technologies d’analyse vidéo et de positionnement du personnel. On pourra, par exemple, l’utiliser pour le contrôle de l’utilisation des casques et d’autres moyens de protection individuelle, ainsi que pour le suivi du déplacement du personnel dans des zones dangereuses.

Le système AI COVID19-Control peut être appliqué dans les entreprises de construction mécanique, les entreprises d’extraction minière et de l’industrie du pétrole et du gaz, ainsi que dans d’autres entreprises, y compris celles fonctionnant suivant la méthode de roulement d’équipes.

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