Chantier VR du complexe de formation Amandelbult d’Anglo American Platinum

Avec le prix du platine à environ 31 000 $ / kg et même du rhodium à environ 10 000 $ / oz, il y a beaucoup de pression sur les équipes de production dans les mines souterraines de PGM pour minimiser la dilution et maximiser la production de minerai. Une mauvaise explosion signifie une avance peu profonde, des faces inégales, des sur- et sous-bris et même des chutes de pierres. Tout cela prend du temps à nettoyer et à sécuriser. Cela pourrait entraîner une explosion ratée lors du prochain cycle de travail, avec une perte de production de près de 20 000 $. Et la cible peut être bien au-dessus des panneaux à sabler tous les jours.

Johan Bouwer, responsable de la réalité virtuelle et des nouvelles technologies chez sts3D en Afrique du Sud, a déclaré à IM : «L’un des problèmes de l’industrie réside dans les moyens de former efficacement les équipes. Emmener les stagiaires profondément sous terre prend du temps, et c’est un environnement difficile et potentiellement dangereux. Mais comment transmettre des décennies d’expérience pratique en surface à l’aide de diapositives PowerPoint? Comment amener les stagiaires à saisir l’échelle, les distances et les mesures réelles d’un panneau de chantier? Vous ne pouvez pas développer la mémoire musculaire sur une surface bidimensionnelle réduite, plate, et comment les évaluez-vous pour vous assurer qu’ils sont vraiment compétents? »

Anglo American Platinum est l’un des principaux mineurs qui a adopté la numérisation et l’industrie 4.0 et la formation avancée ne fait pas exception. Dans son centre de formation Tumela à Amandelbult, il a installé une combinaison d’un espace de formation de 2300 pi3, entouré d’un écran de rétroprojection immersif de 800 pi2 – maintenu en place par environ 2000 pi de tube en aluminium. Un PC puissant pilote 12 projecteurs numériques et un autre surveille 20 caméras de suivi Vicon de pointe. Tout cela prend vie grâce à plus de 4300 pieds de câblage électrique et de signal. Pour faire du projet VR une réalité, Anglo a contacté sts3D, une société basée à Pretoria avec plus de 15 ans d’expérience dans la construction de solutions de formation à la sécurité pour l’industrie minière. Bénéficiant de divers programmes de formation en réalité virtuelle HMD (Head Mount Display), d’un VR Cube immersif, de sept VR Blast Walls et d’un VR Robotics Simulator, sts3D y est parvenu.

Bouwer dit: «Le VR Stope est énorme – il a un panneau avant de production d’environ 16,5 pieds de large, 5 pieds de haut et 13 pieds de profondeur; un Advanced Strike Gully, ou ASG, qui mesure 9 pieds de profondeur, 9 pieds de haut et 5 pieds de large, et à droite se trouve un revêtement de 5 pieds x 5 pieds x 7,5 pieds. Et le défi était tout aussi énorme. Mais bien que la conception et la construction du matériel, la construction du chantier virtuel et le codage des fonctions aient causé quelques maux de tête à l’équipe sts3D, la partie la plus délicate était de savoir comment suivre les utilisateurs en temps réel dans ce chantier multidimensionnel. Cela nécessitait une innovation révolutionnaire, donc sts3D, étant nouveau dans la capture de mouvement, s’est tourné vers le meilleur de l’industrie pour une assistance experte. Vicon s’est démarqué par la profondeur de sa réponse et sa volonté d’engager une conversation ouverte sur la façon dont le système fonctionnerait dans l’environnement minier virtuel – ils ont apporté clarté et assurance.

Vicon a rapidement dissipé l’inquiétude selon laquelle les caméras pourraient ne pas être en mesure de suivre si les marqueurs étaient occultés par les utilisateurs. Lorsque Vicon a convaincu sts3D que sa solution pouvait suivre le sujet avec précision tant qu’un marqueur était visible par une seule caméra, la solution a été trouvée. Il était relativement simple de brancher les exemples de données Vicon dans le moteur de jeu Unity.

«Anglo American forme 1 500 personnes par an et doit être en mesure d’exploiter le système sur site sans support externe constant. Étant donné qu’un seul instructeur – sans aucune expérience préalable de la capture de mouvement ou de la réalité virtuelle – n’a besoin que d’un seul bouton pour exécuter la simulation de souffle, le système Vicon a largement satisfait au critère de simplicité. Et comme le système Vicon peut suivre jusqu’à cinq personnes à la fois, cela permet l’apprentissage en équipe et rend possible la formation d’un grand nombre de stagiaires – un must dans l’environnement minier. Cette capacité à suivre plusieurs objets dans l’espace offre une formation très réaliste – préparant les utilisateurs aux conditions réelles sur le terrain. »

Lors de l’examen d’entrée, par exemple, les mineurs doivent décider si une zone est sûre pour les opérations. S’ils se trompent, ils obtiennent une simulation réaliste de ce qui pourrait arriver. Une grande détonation et une obscurité soudaine simulent une éventuelle chute de roche à l’endroit où ils se trouvent.

«Ne vous y trompez pas – cela fait vraiment peur aux mineurs – ils se souviendront de leur erreur. Étant donné que vous êtes complètement immergé dans la mine virtuelle, il n’y a pas de place pour la distraction – et l’apprentissage se poursuit. Vous êtes en état d’alerte tout le temps tout en marquant un motif sur la paroi rocheuse pour les opérateurs de forage. Et lorsque vous faites exploser l’explosion, la roche vole – créant une expérience très vivante, très mémorable », déclare Bouwer.

Le VR Stope est un jeu sérieux grandeur nature. Il a deux modes – une formation et un mode d’évaluation. En mode formation, les utilisateurs apprennent étape par étape comment et où marquer le panneau à l’aide d’un pinceau virtuel spécial. Cela renforce la mémoire musculaire et la motricité, qui seront rappelées une fois de retour dans l’environnement réel. Le système fournit un retour visuel immédiat sur les actions correctes ou erronées. La capacité supplémentaire d’annuler et de réessayer permet un cycle, un retour et un apprentissage efficaces et courts.

Une fois que l’utilisateur a terminé le marquage et le chronométrage, il fait l’expérience de «  l’art de l’impossible  » de VR. Lorsque la détonation est déclenchée juste devant eux, ils voient la séquence de tir et la fragmentation de la roche. Cela leur permet également d’inspecter la qualité de l’explosion de première main – encore et encore, en temps réel ou au ralenti, en avant ou en arrière. Les mineurs peuvent maintenant vraiment comprendre comment et pourquoi la bonne procédure de dynamitage fonctionne le mieux.

Après une explosion, les caméras suivent la position du casque de sécurité du stagiaire, ajustant la perspective des projections. Cela crée une illusion de profondeur 3D – montrant que le mur frontal a en fait avancé. Les stagiaires peuvent alors étudier les résultats de leur explosion et voir immédiatement s’ils ont eu une bonne ou une mauvaise progression – une autre expérience complètement nouvelle.

Dans le mode d’évaluation, les stagiaires marquent le schéma de dynamitage et chronométrent eux-mêmes la séquence de détonation des explosifs. Une fois le modèle de notation soumis, le système prend une capture d’écran de la tentative du stagiaire. L’image est enregistrée dans leur rapport PDF avec des informations sur le nombre de tentatives, la précision, le temps nécessaire et le nombre de demandes d’assistance. Les stagiaires se disputent également les droits de vantardise des meilleurs scores – un niveau de gamification qui va au-delà des astuces comme les badges et les succès et qui aide à rendre l’apprentissage bâton.

Dans la prochaine phase de conception et de déploiement pédagogique, sts3D couvrira l’examen d’entrée en toute sécurité, les tests de ventilation et de gaz nocifs, l’installation de support et le contrôle des strates rocheuses – résultant en des expériences d’apprentissage mettant la vie en danger – mais encore une fois dans un environnement totalement sûr.