L'adoption de la technologie des drones aide ArcelorMittal à accélérer sa transformation et à innover dans les processus d'inspection et de maintenance industriels

ArcelorMittal s'appuie de plus en plus sur les drones pour effectuer diverses missions dans ses opérations de maintenance et d'inspection. L'adoption de cette technologie aide leurs techniciens à accomplir des tâches de manière plus sûre, plus intelligente et plus rapide tout en leur permettant de se transformer en industrie sidérurgique 4.0.

Les drones aident le leader de l'acier ArcelorMittal à accomplir sa nouvelle révolution industrielle

ArcelorMittal est un véritable géant mondial de l'industrie. Et en ce qui concerne son impact dans l'industrie sidérurgique, il faut s’attendre à des chiffres gigantesques en conséquence. ArcelorMittal exploite des installations de fabrication d'acier dans 16 pays à travers le monde, a des clients dans 160 pays et emploie 168 000 travailleurs. Les équipes travaillent 24 heures sur 24 pour fournir l'acier sur lequel la société moderne est construite. En 2020, ArcelorMittal a expédié 69 millions de tonnes d'acier sous forme de bobines aux quatre coins du monde.

Des conditions extrêmes dans les usines sidérurgiques

La sidérurgie, de par sa nature même, est une activité comportant un certain nombre de risques. Chaque jour, les salariés utilisent des machines énormes, lourdes, bruyantes et incroyablement chaudes. Le processus de fabrication voit l'acier atteindre des températures aussi élevées que 1600 degrés, et les travailleurs se retrouvent entourés d'acier liquide, de bâtiments géants et de véhicules énormes en mouvement.

Aujourd'hui, la santé et la sécurité du personnel sont clairement la priorité n°1 chez ArcelorMittal et dans la sidérurgie en général. Selon les statistiques mondiales recueillies par l'Association mondiale de l'acier, le taux de blessures par million d'heures travaillées est passé de 4,55 en 2006 à 0,97 en 2017, soit une réduction de 78,67%.

L'industrie sidérurgique est également consciente d'être une source importante d'émissions de CO2, car elle a besoin de beaucoup de matières premières combustibles telles que le charbon pour produire de l'acier. Selon l'Association mondiale de l'acier, l'acier est responsable de 7 à 9 % de toutes les émissions directes des combustibles fossiles.

Tous ces ingrédients réunis font d'une usine sidérurgique un lieu de travail extraordinaire qui peut parfois ressembler à ce que ce serait de travailler sur Mars. Un site industriel de cette taille et de cette nature maintient l'humilité des travailleurs face à un environnement aussi hostile, comme un marin respecte la puissance de la mer, ou un alpiniste l'immensité de la montagne.

Le candidat idéal pour mener une 4e révolution industrielle

Une chose est sûre : l'acier est un matériau essentiel pour la société moderne et la vie quotidienne. L'industrie sidérurgique est là pour rester. Et ArcelorMittal cherche des moyens de rendre ses usines plus sûres, plus propres, plus vertes et plus intelligentes – non seulement pour protéger les salariés, mais aussi pour réduire son empreinte carbone et augmenter l'efficacité des sites de production.

ArcelorMittal considère que les nouvelles technologies sont la clé de la transformation des sites de production et a identifié certaines solutions qui peuvent répondre à ses besoins. ArcelorMittal a notamment commencé à déployer des drones dans ses usines pour effectuer des scans 3D et faciliter les inspections industrielles critiques, la maintenance et les tâches opérationnelles de sécurité.

Voler à Fos sur Mer

L'usine d'ArcelorMittal de Fos sur Mer, près du port de Marseille à la porte d'entrée de la mer Méditerranée dans le sud de la France, est un site important en Europe avec une capacité de production de 4 millions de tonnes d'acier par an. Elle est aussi grande qu'une ville et emploie environ 4 000 personnes (ArcelorMittal et sociétés externes).

Denis Emeric est responsable de la maintenance technique à Fos sur Mer. Il dirige une équipe de 350 personnes qui consacrent leur énergie à l'entretien complexe de l'infrastructure et à la réalisation des opérations d'inspection.

Denis Emeric est parfaitement conscient du temps nécessaire à ses équipes pour effectuer leurs tâches d'inspection et de maintenance. Inspecter des cheminées, des tuyaux ou des structures de toit à une hauteur supérieure à certains des bâtiments les plus hauts de France (en effet, Notre Dame de Paris aurait sa place à l'intérieur de l'aciérie), sans parler des conditions thermiques, peut rendre cette tâche encore plus compliquée.

Traditionnellement, ces missions d'entretien courant et d'inspection sont réalisées en érigeant des échafaudages lourds ou en utilisant un accès sur corde lorsque l'échafaudage n'est pas possible. Bien sûr, installer des échafaudages et arrêter des machines pour que les techniciens puissent monter et effectuer des inspections est fastidieux, coûteux et potentiellement dangereux.

Denis Emeric estime avoir trouvé la solution idéale pour rationaliser ces tâches routinières à Fos sur Mer : les drones pour l'inspection.

Avec les drones, ils peuvent acquérir des données visuelles précises sur leurs outils industriels et les machines à surveiller, tout en gardant les pieds sur terre en toute sécurité.

Des décennies d'expérience avec la technologie des caméras aériennes

« Nous avons une longue histoire avec l'utilisation d'avions télécommandés et nous avons compris très tôt les avantages de l'utilisation de la technologie des caméras aériennes. » déclare Ronald Kefferstein, responsable de l'équipe de maintenance, avec 30 ans d'expérience chez ArcelorMittal.

« En fait, nous sommes fiers d'avoir été présentés par les médias français comme de véritables pionniers de l'industrie en Francedepuis que nous avons adopté les ballons à helium avec caméras en 2004 et avons commencé à utiliser des hélicoptères télécommandés avec caméras en 2010. Nous sommes progressivement passés à la technologie des drones depuis qu’ils sont facilement disponibles et devenus une évidence.

En raison de leur adoption précoce, l'usine d'ArcelorMittal Fos sur Mer a acquis une expérience significative dans l'utilisation de la technologie des caméras aériennes pour les inspections au cours des dernières décennies, et est désormais un contributeur majeur à la division Drones d'ArcelorMittal dans le monde.

Toutes les usines d'ArcelorMittal, dont 30 sites industriels d'Europe, d'Afrique, d'Amérique, d'Asie et d'Australie, organisent chaque trimestre des conférences en ligne où elles partagent les meilleures pratiques et encouragent une intégration plus intelligente des drones.

Le programme de drones d'ArcelorMittal

Aujourd'hui, l'équipe drones d'ArcelorMittal de Fos sur Mer est dirigée par Yassine Ben Kacem, qui dirige 6 pilotes. On ne s'ennuie jamais dans l'aciérie et l'expertise de son équipe est sollicitée et louée au quotidien. L'équipe de Yassine Ben Kacem effectue fréquemment une variété de missions allant de l'inspection, la maintenance, l'étude thermique et des stocks et plus encore.

Leur drone de predilection

La flotte de Yassine Ben Kacem a évolué au fil des ans, mais le drone de son choix actuel est devenu le DJI Mavic 2 Enterprise Advanced.

L'équipe de drones utilise une grande variété de drones, y compris des plates-formes robustes de la série Matrice, mais le Mavic 2 Enterprise Advanced devient nécessaire dans la flotte ArcelorMittal.

« Nous devons être en mesure de planifier et d'exécuter nos missions en quelques minutes. Le Mavic 2 Enterprise Advanced avec ses capacités RTK et qui peut être déployé dans les airs en quelques minutes est crucial pour nous. » dit Yassine Ben Kacem.

Pour Yassine Ben Kacem, le M2EA est idéal pour une inspection rapide et précise des installations difficiles d'accès grâce à sa petite taille. Pour les inspections à plus grande échelle, par exemple d'une longueur de tuyauterie qui s'étend sur des centaines de mètres, il préfère son M210 avec une caméra Zoom puissante comme la Zenmuse Z30, mais pour tout le reste, le M2EA est idéal.

L'une des fonctionnalités les plus pertinentes pour leurs missions, avec la puissante caméra thermique pour un drone de cette taille, est le module RTK. Cela leur permet de recenser très précisément leur stock tout en réduisant le recours à des interventions humaines donc les risques pour la sécurité.

« Nous trouvons la fonction Waypoint très utile car elle nous donne la possibilité d'enregistrer un vol et une trajectoire de mission qui peuvent être réutilisés à plusieurs reprises pour de futures missions, permettant ainsi de reproduire parfaitement la trajectoire de vol du drone et de permettre une comparaison précise des données. »

Les applications drones chez ArcelorMittal Fos sur Mer

Les Inspections

Les drones sont désormais utilisés pour toutes les tâches d'inspection en hauteur, comme les toits, les convoyeurs ou d'autres zones difficiles d'accès. Désormais, les techniciens qualifiés d'ArcelorMittal n'ont besoin de monter sur un échafaudage qu'après qu'une inspection par drone a identifié les zones nécessitant des réparations.

Arpentage

L'arpentage et la mesure des stocks de matières premières sont une tâche de routine qui demande du temps et de la précision. Les drones permettent à ArcelorMittal d'accomplir ces tâches rapidement avec une très grande précision.

« L'utilisation de drones pour l'étude et la surveillance des stocks nous a permis de gagner énormément de temps », déclare Ronald Kefferstein.

« Avant les drones, nous devions envoyer des professionnels de l'arpentage tels que des géomètres, autour et entre tous ces stocks de matières premières. Aujourd'hui, avec l'utilisation de la photogrammétrie permise par les drones, nous pouvons faire ce travail fastidieux en une heure, tout en compilant des données précises, et en assurant la sécurité de nos travailleurs.

Mesure thermique

Grâce à la caméra thermique de haute précision du DJI Mavic 2 Enterprise Advanced, ArcelorMittal peut surveiller la chaleur et la température de son infrastructure et de ses équipements. Un exemple sont les cheminées de leurs installations qui atteignent des températures extraordinairement élevées allant jusqu'à 1600 Celsius, la température de la fusion de l'acier.

« Pouvoir avoir une image thermique en direct est essentiel sur nos sites. La chaleur qui sort d'une cheminée est invisible et seule une caméra thermique peut nous aider à avoir une vision claire de ce qui se passe », explique Ronald Kefferstein.

Un outil pour l’environnement

“Le site d'ArcelorMittal à Fos sur Mer est entouré d'une réserve naturelle de plusieurs centaines d'hectares. Il est composé de zones humides côtières d'eau douce et d'eau salée.

Ce territoire est unique en France et abrite une grande variété d'espèces rares de faune et de flore.

En fait, le site d'ArcelorMittal est aux portes de la Camargue française, terrain de jeu de nombreux chevaux et taureaux sauvages mais aussi de rizières qui en font une région très particulière en France.

ArcelorMittal a délégué la préservation et le suivi de cette réserve naturelle unique à ECOMED (Ecologie et Médiation), cabinet d'ingénierie-conseil en ingénierie écologique apportant son expertise et ses conseils en matière d'aménagement du territoire et de l'environnement naturel. ECOMED travaille avec des aménageurs, des aménageurs, des industriels et des organismes publics ayant une expertise dans la région méditerranéenne. Leur expertise principale est de conseiller pour le suivi écologique à long terme, l'étude de la faune et de la flore, la planification et la gestion écologique.

Marie Pisson, Chef de Projet à ECOMED en charge du suivi de la Réserve Naturelle d'ArcelorMittal explique comment l'équipe drones d'ArcelorMittal apporte son expertise et son accompagnement grâce à l’appui de leurs pilotes et drones équipés d'une caméra multispectrale. Ils collectent de précieuses données d'imagerie multispectrale aérienne, et fournissent des analyses pour suivre l'évolution et la préservation de cette réserve naturelle sur le long terme. Grâce à ces images multispectrales, ils peuvent générer une cartographie précise de la réserve et comprendre l'évolution et suivre tout changement qui aurait un impact négatif sur l'environnement, comme l'invasion de nouvelles espèces botaniques.

Les ingrédients de base pour démarrer une équipe de drones industriels

Selon Ronald Kefferstein, il y a quelques points importants à prendre en considération pour une installation industrielle avant d'intégrer et de mettre en œuvre des drones au travail.

• Un personnel motivé, embrassant les nouvelles technologies avec passion

• Une équipe de pilotes professionnels formés

• Un modèle clair d'utilisation des drones conformément aux réglementations locales

Retour sur investissement

Dans l'ensemble, les drones ont permis de réaliser d'importantes économies de coûts chez ArcelorMittal. Ronald Kefferstein estime que leur investissement dans les drones a permis de réaliser des économies comprises entre 100 000 € et 200 000 € par an. Cela est dû en grande partie à la limitation des interventions d'externalisation coûteuses d'entreprises externes travaillant sur des échafaudages, des cordistes etc. Les gains de temps sont incroyables, notamment pour la cartographie et les inspections rapides. Mais le plus grand avantage est quelque chose de plus difficile à quantifier en euros : la sécurité. Le nombre d'heures de travail en hauteur ou en contact avec des machines dangereuses est considérablement réduit, et de nombreuses tâches d'inspection potentiellement dangereuses sont effectuées avec des drones.

Les drones décollent pour une sidérurgie innovante

Au cours des dernières années, de nombreuses usines d'ArcelorMittal ont adopté des drones d'une capacité similaire à celle du site de Fos Sur Mer. Au fur et à mesure que le potentiel de cette technologie a été découvert, une communauté et une base de connaissances ont commencé à se former. Aujourd'hui, un groupe officiel de réseau de drones a été créé et dirige aujourd'hui les efforts pour maximiser cette technologie innovante afin de rendre l'industrie sidérurgique plus sûre, plus efficace et plus rentable.

La technologie des drones a « décollé » chez ArcelorMittal où ils ont complètement changé l'approche de certains défis techniques.

Avec d'autres techniques de numérisation et de nouvelles façons de fabriquer de l'acier en utilisant moins d'énergie pour un meilleur impact sur l'environnement, il ne fait aucun doute que les drones jouent un rôle essentiel pour rendre l'industrie sidérurgique plus intelligente, plus propre et plus sûre.

La liste des façons dont ArcelorMittal utilise actuellement les drones est longue : réalisation d'inspections, cartographie et arpentage, comptage d'inventaire, et plus encore. Les drones peuvent aller en toute sécurité là où les gens ne peuvent pas, créant un avantage de sécurité. Les drones peuvent aider à détecter les défaillances ou les faiblesses de l'équipement, évitant ainsi des réparations coûteuses. Et les drones peuvent accomplir certaines tâches en un temps record, économisant non seulement un temps précieux, mais aussi des efforts et de l'argent.

« La sidérurgie évolue rapidement pour améliorer tous les procédés et limiter les risques pour les travailleurs et l'impact sur l'environnement », explique Denis Emeric. « ArcelorMittal valorise l'utilisation des nouvelles technologies et les drones ont le potentiel de transformer profondément notre industrie et notre façon de faire des affaires. »