L’application de la technologie des drones aide ArcelorMittal à accélérer sa transformation et à innover dans les processus d’inspection et de maintenance industrielle

ArcelorMittal est un géant industriel mondial. Son impact dans l’industrie sidérurgique peut donc s’exprimer en chiffres énormes. L’entreprise possède des aciéries dans 16 pays du monde entier, des clients dans 160 pays et emploie 168 000 personnes. Ses équipes travaillent 24 heures sur 24 pour fournir l’acier sur lequel la société moderne est construite. Par exemple, ArcelorMittal a expédié 69 millions de tonnes d’acier sous forme de bobines aux quatre coins du monde.

Conditions extrêmes dans les aciéries

Par sa nature même, l’industrie sidérurgique est une activité comportant un certain nombre de risques. Les travailleurs travaillent quotidiennement avec des machines énormes, lourdes, bruyantes et incroyablement chaudes. L’acier atteint des températures allant jusqu’à 1600 degrés Celsius pendant le processus de fabrication et les travailleurs sont entourés d’acier liquide, de bâtiments géants et de nombreux véhicules en mouvement. Aujourd’hui, la santé et la sécurité des travailleurs sont clairement la priorité la plus importante chez ArcelorMittal et dans l’industrie sidérurgique en général. Selon les statistiques mondiales de la World Steel Association, le nombre de blessures par million d’heures travaillées est passé de 4,55 en 2006 à 0,97 en 2017 : une baisse de 78,67%.

En outre, l’industrie sidérurgique sait qu’elle est également une source importante d’émissions de CO2, car elle a besoin de beaucoup de matières premières combustibles comme le charbon pour produire de l’acier. Selon la World Steel Association, l’acier est responsable de 7 à 9% de toutes les émissions directes de combustibles fossiles.

Tous ces ingrédients se combinent pour faire d’une aciérie un lieu de travail extraordinaire qui ressemble parfois à ce que serait un travail sur Mars. Un site industriel de cette taille et de cette nature permet aux travailleurs de rester humbles face à un environnement aussi hostile.

Le candidat idéal pour une quatrième révolution industrielle

Une chose est sûre : l’acier est un matériau essentiel qui sous-tend la société moderne et la vie quotidienne. ArcelorMittal cherche des moyens de rendre ses usines plus sûres, plus propres, plus vertes et plus intelligentes. Non seulement pour protéger ses travailleurs, mais aussi pour réduire son empreinte carbone et accroître l’efficacité de ses sites de production.

ArcelorMittal reconnaît que les nouvelles technologies sont essentielles à la transformation de ses sites de production et a identifié certaines solutions qui peuvent répondre à leurs besoins. En effet, l’entreprise a commencé à déployer des drones sur ses sites de production pour effectuer des scans 3D et faciliter les tâches critiques d’inspection industrielle, de maintenance et de sécurité opérationnelle.

Voler à Fos sur Mer

ArcelorMittal possède une usine à Fos sur Mer, près du port de Marseille et porte de la Méditerranée dans le sud de la France. Il s’agit – avec une capacité de production de quatre millions de tonnes d’acier par an – d’un site clé en Europe. L’usine est aussi grande qu’une ville et emploie environ 4 000 travailleurs (ArcelorMittal et tiers).

L’un de ces travailleurs est Denis Emeric, responsable de la maintenance technique à Fos sur Mer. Il dirige une équipe de 350 travailleurs chargés d’entretenir l’infrastructure complexe et d’effectuer des inspections.

Denis est conscient du temps dont ses équipes ont besoin pour mener à bien leurs tâches d’inspection et de maintenance. Il s’agit d’inspecter les cheminées, les tuyaux et les structures de toit à une hauteur supérieure à celle de certains de plus hauts bâtiments de France – Notre Dame tiendrait même à l’intérieur de l’aciérie. Sans parler de la chaleur humide qui peut rendre cette tâche encore plus compliquée.

Normalement, ces tâches de routine sont effectuées en érigeant de lourds échafaudages ou en utilisant des cordes d’accès lorsque les échafaudages ne sont pas possibles. La mise en place d’échafaudages et l’arrêt des machines pour que les techniciens puissent y monter sont non seulement fastidieux, mais aussi coûteux et potentiellement dangereux. C’est pourquoi Denis Emeric pense avoir trouvé la solution idéale pour rationaliser cette tâche de routine à Fos sur Mer : les drones d’inspection.

Les drones leur permettent de recueillir des données visuelles précises sur les actifs et les machines critiques tout en gardant les pieds sur terre.

Des décennies d’expérience dans la technologie des caméras aériennes

« Nous utilisons depuis longtemps des avions télécommandés et nous avons compris très tôt les avantages de la technologie des caméras aériennes », explique Ronald Kefferstein, chef de l’équipe de maintenance, qui compte 30 ans d’expérience chez ArcelorMittal.

« Nous sommes même fiers d’être qualifiés de véritables pionniers de l’industrie en France par les médias français, depuis que nous avons introduit les montgolfières reliées par caméras en 2004 et commencé à utiliser des hélicoptères télécommandés avec des caméras en 2010. Petit à petit, nous sommes passés à la technologie des drones, car elle était facilement disponible et cela nous semblait parfaitement logique. »

Grâce à leur adoption précoce, l’usine ArcelorMittal de 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 maintenant un contributeur clé de la division Drone Cell d’ArcelorMittal dans le monde entier.

Toutes les usines d’ArcelorMittal, dont 30 sites industriels d’Europe, d’Afrique, d’Amérique, d’Asie et d’Australie, organisent des réunions numériques trimestrielles au cours desquelles elles partagent les meilleures pratiques et font pression pour une intégration plus intelligente des drones.

Le programme de drones d’ArcelorMittal

Aujourd’hui, l’équipe de drones d’ArcelorMittal Fos sur Mer est dirigée par Yassine Ben Kacem, qui supervise six pilotes. On ne s’ennuie jamais à l’aciérie, et l’expertise de son équipe est recherchée et louée quotidiennement. L’équipe de Yassine Ben Kacem effectue régulièrement diverses missions, allant de l’inspection à l’entretien, en passant par les études thermiques et de stock, et bien plus encore.

Le drone de leur choix

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

L’équipe de drones utilise une grande variété de drones, notamment des plateformes robustes de la série Matrice, mais le Mavic 2 Enterprise Advanced s’est rapidement taillé une place à part dans la flotte d’ArcelorMittal.

« Nous devons être capables de planifier et d’exécuter nos missions en quelques minutes. Le Mavic 2 Enterprise Advanced, avec ses capacités RTK qui peuvent être déployées dans les airs en quelques minutes, est crucial pour nous », déclare Yassine Ben Kacem.

Yassine a trouvé que le M2EA était idéale pour des inspections rapides et précises d’installations difficiles à atteindre en raison de sa petite taille. Pour les inspections à plus grande échelle, comme un pipeline de plusieurs centaines de mètres, il préfère son M210 avec Z30, mais pour tout le reste, le M2EA est idéal.

L’une des caractéristiques 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 cartographier leur inventaire avec une grande précision, tout en réduisant la nécessité d’utiliser des géomètres qui prennent beaucoup plus de temps pour effectuer le travail.

« Nous trouvons la fonction Waypoint très utile car elle nous permet de capturer un vol et une trajectoire de mission qui peuvent être réutilisés à plusieurs reprises pour de futures missions. La trajectoire de vol du drone peut ainsi être parfaitement reproduite et les données peuvent être comparées avec précision. »

Les applications des drones aux inspections d’ArcelorMittal Fos sur Mer

Les drones sont désormais utilisés pour toutes les tâches d’inspection en hauteur, comme les toits, les bandes transporteuses ou d’autres zones difficiles d’accès. Désormais, les techniciens qualifiés d’ArcelorMittal n’ont plus qu’à monter sur des échafaudages après qu’une inspection par drone a identifié les zones nécessitant des réparations.

Mesure

Cartographier et mesurer les stocks de matières premières est une tâche de routine qui demande de la précision. Grâce aux drones, ArcelorMittal peut effectuer ces tâches rapidement et avec une très grande précision.

« L’utilisation de drones pour mesurer et contrôler les stocks nous a fait gagner énormément de temps » , explique Ronald Kefferstein.

« Avant d’utiliser des drones, nous devions envoyer 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 effectuer ce travail fastidieux en une heure, tout en collectant des données précises, et en assurant la sécurité de nos travailleurs. »

Surveillance thermique

La caméra thermique de haute précision du DJI Mavic 2 Enterprise Advanced permet à ArcelorMittal de surveiller la chaleur et la température de ses infrastructures, comme les cheminées de son usine, et des équipements.

« La possibilité de disposer d’une image thermique en direct est essentielle sur nos sites. La chaleur qui sort d’une cheminée est invisible et seule une caméra thermique peut nous aider à obtenir une image claire de ce qui se passe », explique Ronald Kefferstein.

Surveillance de l’environnement

Le site d’ArcelorMittal à Fos sur Mer est entouré d’une réserve naturelle de plusieurs centaines d’hectares. Elle est constituée de marais côtiers d’eau douce et d’eau salée. Il s’agit d’une région unique en France qui abrite une grande variété d’espèces animales et végétales rares.

En effet, le site d’ArcelorMittal se trouve aux portes du paysage de la Camargue française, où vivent de nombreux chevaux et taureaux sauvages ainsi que des rizières qui en font une région très spéciale et exotique de France.

ArcelorMittal a confié la conservation et le suivi de cette réserve naturelle unique à ECOMED (Écologie et Médiation), un bureau d’études en génie écologique qui apporte son expertise et ses conseils en matière d’aménagement du territoire et des milieux naturels. ECOMED travaille avec des planificateurs, des développeurs, des industriels et des organisation publiques ayant une expertise dans la région méditerranéenne. Leur expertise principale est la consultation pour la surveillance écologique à long terme, les enquêtes sur la faune et la flore, la planification et la gestion écologique.

Marie Pisson, chef de projet à ECOMED et responsable du suivi de la réserve naturelle d’ArcelorMittal, explique comment l’équipe de drones d’ArcelorMittal apporte son expertise et son soutien avec ses pilotes et ses drones équipés d’une caméra multispectrale. Ils collectent de précieuses données d’images multispectrales depuis les airs et effectuent des analyses afin de surveiller la préservation à long terme de cette réserve naturelle. Grâce à ces images multispectrales, ils cartographient avec précision la réserve, se font une idée de son évolution et détectent tout changement qui aurait un impact négatif sur l’environnement, comme l’invasion de nouvelles espèces botaniques.

Les ingrédients de base pour mettre en place une équipe de drones industriels

Selon Ronald Kefferstein, les établissements industriels doivent tenir compte de quelques points clés pour intégrer et mettre en œuvre les drones au travail.  

• Un personnel motivé, qui adopte les nouvelles technologies avec passion
• Une équipe de pilotes formés professionnellement
• Un schéma clair d’utilisation des drones selon la réglementation locale

Retour sur investissement

Dans l’ensemble, les drones ont permis à ArcelorMittal de réaliser d’importantes économies. Yassine estime que leur investissement dans les drones a permis d’économiser entre 100 000 et 200 000 euros par an. Cela est dû en grande partie à la réduction des interventions coûteuses d’entreprises externes s’occupant d’échafaudages, de grimpeurs à corde ou de nacelles. Le gain de temps est incroyable, notamment pour la cartographie et les inspections rapides. Mais le plus grand avantage est quelque chose qui est plus difficile à exprimer en euros : la sécurité. Le nombre d’heures de travail en hauteur ou de contact avec des machines dangereuses est fortement réduit, et de nombreuses tâches d’inspection dangereuses sont effectuées par des drones.

Les drones dans une industrie sidérurgique innovante

Ces dernières années, de nombreuses usines d’ArcelorMittal ont utilisé des drones dans des conditions similaires à celles du site de Fos sur Mer. Lorsque le potentiel de cette technologie a été révélé, une communauté et une base de connaissances se sont formées. Aujourd’hui, un groupe de réseau officiel sur les drones a été créé et dirige les efforts visant à maximiser l’utilisation de cette technologie innovante pour rendre l’industrie sidérurgique plus sûre, plus efficace et plus rentable.

La technologie des drones a pris son essor, y compris chez ArcelorMittal, où elle a 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 utilisation actuelles des drones par ArcelorMittal est longue : inspections, relevés et mesures, comptage des stocks, vérification des services publics, etc. Les drones peuvent aller là où les humains ne peuvent pas aller, ce qui renforce la sécurité. Ils peuvent aider à détecter les défauts ou les points faibles des équipements, évitant ainsi des réparations coûteuses. Et les drones peuvent effectuer certaines tâches en un temps record, ce qui permet d’économiser non seulement un temps précieux, mais aussi des efforts et de l’argent.

« L’industrie sidérurgique évolue rapidement pour améliorer tous les processus et réduire les risques pour les travailleurs et l’impact sur l’environnement », a déclaré Denis Emeric. « ArcelorMittal s’est engagé à utiliser les nouvelles technologies et les drones ont le potentiel de transformer profondément notre industrie et la façon dont nous faisons des affaires. »