Amélioration des performances opérationnelles dans l’exploitation minière de la potasse

Dans le secteur minier actuel, l’excellence opérationnelle est un facteur clé de succès. La volatilité des marchés, les actifs à forte intensité capitalistique, les exigences strictes en matière de sécurité et la pression croissante pour maximiser la production imposent des contraintes considérables aux entreprises minières. Pour rester compétitifs, les exploitants de mines et de usines de traitement doivent mener à bien leurs projets plus rapidement, assurer un fonctionnement plus fiable de leurs actifs et améliorer continuellement leur productivité, sans pour autant compromettre la sécurité ni la qualité.

Cette étude de cas présente le parcours vers l’excellence opérationnelle d’un propriétaire de mine et d’usine de potasse qui s’est associé au Kaizen Institute pour relever ces défis. Grâce à la mise en œuvre structurée des principes lean et kaizen dans l’ensemble des projets, des opérations, de la maintenance et des fonctions de soutien, l’organisation a obtenu des améliorations mesurables en matière de réalisation des projets, de performances de production, d’efficacité sur le lieu de travail et de résultats financiers.

Un acteur clé dans l’exploitation minière de la potasse

La société est propriétaire d’une mine et d’une usine de potasse et exerce ses activités dans l’extraction et le traitement de sels riches en potassium, principalement utilisés dans les engrais agricoles. La potasse est le plus souvent produite sous forme de chlorure de potassium (KCl), également connu sous le nom de muriate de potasse (MOP), et est fréquemment exprimée en équivalent oxyde de potassium (K₂O) pour assurer la cohérence entre les différents gisements.

Environ 95 % de la production mondiale de potasse est utilisée dans les engrais pour favoriser la croissance des plantes, augmenter les rendements agricoles, renforcer la résistance aux maladies et améliorer la rétention d’eau. De plus faibles quantités sont utilisées dans les détergents, la céramique, les produits pharmaceutiques, les systèmes de traitement de l’eau et comme alternatives aux sels de déverglaçage. De plus, le potassium est un nutriment essentiel pour les plantes, les animaux et les humains, sans substitut viable.

Évoluant dans un environnement à forte intensité capitalistique et critique pour la sécurité, le client subissait une pression croissante pour améliorer la performance opérationnelle, la livraison des projets et l’utilisation des actifs, tout en maintenant des standards stricts en matière de qualité et de sécurité.

Comprendre les défis opérationnels

Sur plusieurs sites et dans diverses fonctions, l’organisation était confrontée à des défis récurrents qui limitaient les performances et la création de valeur, notamment :

• Des grands projets d’investissement et opérationnels systématiquement réalisés avec des dépassements budgétaires et des retards ;
• Les équipes opérationnelles étaient surchargées et incapables de soutenir des initiatives d’amélioration les plus urgentes ;
• Les pertes de production étaient dues aux arrêts d’équipements, aux problèmes de mise en service et à la mauvaise coordination entre les équipes ;
• L’organisation du lieu de travail, la gestion des stocks et les processus de maintenance manquaient de standardisation, entraînant des inefficacités et des risques pour la sécurité ;
• La visibilité en temps réel des performances de production était limitée, ce qui entraînait des retards dans la prise de décision et les actions correctives.

Pour relever ces défis, le Kaizen Institute a été sollicité dans le cadre de plusieurs initiatives stratégiques et opérationnelles.

Transformer les opérations minières grâce à l’amélioration structurée

Pour faire face à ses défis opérationnels et stratégiques, le client s’est associé au Kaizen Institute dans un parcours d’amélioration structuré couvrant six projets ciblés. Plutôt que des interventions isolées, chaque projet a été conçu dans le cadre d’une approche cohérente appliquant les principes lean et kaizen pour traiter les contraintes critiques, stabiliser les opérations et atteindre des améliorations de performance pérennes.

Projet 1 – Gestion de projet lean : élimination des goulots d’étranglement  de l’usine de traitement du minerai

Le client devait mener à bien un projet crucial de suppression des goulots d’étranglement dans un délai de trois mois et demi, en partant d’une « liste de souhaits » initiale, tandis que la conception, la fabrication et la construction se déroulaient en parallèle.

Parmi les causes racines identifiées figuraient des antécédents de mauvaises performances dans la gestion des projets et une disponibilité limitée du personnel pour les interventions urgentes.

La voie vers la transformation des performances

Afin de garantir une exécution rigoureuse et d’accélérer la mise en œuvre dans un délai serré, une approche structurée de gestion de projet a été mise en place, comprenant notamment :

• L’application des outils standard de gestion de projet ;
• La promotion du professionnalisme, du respect mutuel et d’une communication engageante auprès de toutes les parties prenantes, afin de constituer une équipe hautement efficace capable de lever rapidement les obstacle ;
• L’organisation de réunions de coordination en présentiel et la mise en œuvre d’une planification fondée sur les engagements avec toutes les parties prenantes.

Des résultats qui comptent

• Projet achevé avec 4 jours d’avance sur le calendrier prévu ;
• Livraison 20 % inférieure au budget, générant une économie de 6 millions de dollars ;
• Respect à 100 % des exigences de qualité.

Ces résultats montrent qu’une exécution rigoureuse des projets, associée à une coordination étroite entre les équipes, permet d’obtenir des résultats prévisibles et de grande qualité dans des environnements miniers complexes.

Projet 2 – Réduction des arrêts au front d’abattage

Le client cherchait à réduire les arrêts au front d’abattage tout en améliorant la sécurité et l’efficacité.

Comme les équipes utilisaient souvent des outils inadaptés, les risques pour la sécurité et les dommages matériels se sont accrus.

Approche d’amélioration structurée

Pour réduire les arrêts au front d’abattage et améliorer la sécurité et l’efficacité, une approche d’amélioration structurée a été appliquée, axée sur l’organisation du lieu de travail, la disponibilité des outils et la standardisation des pratiques de travail :

• Application des 5S, kanban, TPM et autres méthodologies kaizen ;
• Création de skids industriels adaptés aux besoins, en définissant les exigences et en les concevant pour y répondre ;
• Définition des fournitures nécessaires au front d’abattage ;
• Mise en place d’un processus de réapprovisionnement à l’aide d’un mizusumashi ;
• Standardisation des méthodes de gestion des documents dans les domaines d’activité similaires

Des résultats qui ont redéfini les performances

La mise en œuvre de ces améliorations a permis des réductions mesurables des arrêts et a généré des bénéfices opérationnels et financiers tangibles :

• Réduction du temps d’extension de la bande transporteuse de 25 % (de 8 à 6 heures).
• Économies de 30 000 $ par extension.

Ces résultats indiquent qu’une meilleure disponibilité des outils et une standardisation accrue au front d’abattage peuvent réduire significativement les arrêts et améliorer la sécurité.

Projet 3 – Rénovation de l’entrepôt souterrain

L’entrepôt souterrain souffrait d’une mauvaise précision des stocks, de pièces manquantes, de commandes en double et d’arrêts fréquents des équipements. Ce problème engendrait des inefficacités sur le lieu de travail et avait un impact direct sur les arrêts d’équipements.

Les causes racines ont été attribuées à des pratiques inefficaces de gestion d’entrepôt. Les pièces étaient stockées sans approche structurée de l’organisation du lieu de travail, du contrôle des stocks ou du flux interne des matières. La rénovation de l’entrepôt n’avait pas été considérée comme une priorité, car d’autres travaux d’entretien étaient jugés plus urgents. De plus, il fallait former les collaborateurs aux avantages liés à l’utilisation des méthodes kaizen.

Approche de mise en œuvre structurée

Pour résoudre les problèmes de gestion d’entrepôt identifiés et établir une opération plus organisée et fiable, une approche de mise en œuvre structurée a été adoptée, axée sur l’organisation du lieu de travail, le contrôle des stocks et la standardisation :

• Formation des employés du client aux principes des 5S ;
• Déploiement complet des 5S dans l’ensemble de l’entrepôt ;
• Introduction d’un système de gestion des stocks kanban ;
• Définition et mise en œuvre de procédures opérationnelles standard.
• Installation et repositionnement des rayonnages à l’aide du modèle de gestion totale des flux (TFM).

Figure 1 – Exemple d’amélioration de la gestion des stocks

Transformer les améliorations en valeur pérenne

• Des conditions de travail plus sûres et une amélioration de la motivation des employés ;
• Une augmentation de 40 % de la productivité quotidienne de l’entrepôt;
• Une réduction de 65 % de la surface occupée par l’entrepôt;
• 1,35 million de dollars d’économies réalisées grâce aux gains d’efficacité et à l’élimination des commandes en double ;
• Réplication de l’initiative sur d’autres sites.

Ces résultats démontrent qu’une organisation structurée du lieu de travail et une gestion rigoureuse des stocks peuvent générer des bénéfices opérationnels et financiers pérennes dans les fonctions support de l’industrie minière.

Projet 4 – Revue de l’extension de l’atelier de maintenance

Le client prévoyait d’agrandir les ateliers de maintenance pour répondre à la demande croissante et centraliser les fonctions support. Le Kaizen Institute a été sollicité pour examiner l’extension et vérifier que le layout était adapté à l’usage dans une optique lean, et pour identifier des opportunités d’amélioration significative.

Les causes racines identifiées étaient liées à la répartition de l’espace et au layout fonctionnel de la zone de maintenance. Chaque service de maintenance demandait davantage d’espace dans l’atelier pour répondre à ses besoins opérationnels. Parallèlement, il a été jugé essentiel de séparer les activités de soudage et de fabrication des activités de démontage, d’usinage, de remise en état et de remontage des équipements afin d’améliorer la fiabilité globale de ces derniers. De plus, le regroupement des équipes d’ingénierie et de maintenance a été considéré comme un moyen de renforcer le soutien technique tant pour l’exécution des projets que pour les opérations de maintenance courantes.

Approche adoptée

Pour évaluer l’extension proposée et vérifier que le layout a était adapté à l’usage dans une optique lean, une évaluation structurée de l’utilisation des espaces et du flux de matériaux a été réalisée, avec un accent sur la maximisation de l’utilisation des installations existantes :

• Évaluation lean de l’utilisation des espaces existants ;
• Optimisation des zones de travail et des bureaux par rôle et par fonction ;
• Application du modèle de gestion totale des flux au layout des équipements et au flux de matériaux dans l’atelier ;
• Mise en œuvre des 5S pour optimiser et libérer de l’espace supplémentaire.

Figure 2 – Exemple de mise en œuvre des 5S

Résultats tangibles obtenus

Cette approche structurée a permis de réaliser des bénéfices opérationnels et financiers significatifs tout en améliorant la collaboration, la sécurité et les conditions de travail en général :

• L’analyse a révélé une faible utilisation des espaces existants, ce qui a permis d’éviter la construction de nouvelles installations ;
• Dépenses d’investissement évitées, générant 20 M$ d’économies ;
• Capacité accrue au sein des installations existantes pour accueillir des techniciens de maintenance supplémentaires et des matériaux/équipements de plus grande taille ;
• Amélioration de la collaboration entre les équipes d’ingénierie et de maintenance, ainsi que de la qualité et de l’efficacité de la maintenance.
• Amélioration de la conformité en matière d’environnement, de santé et de sécurité, ainsi que de la motivation des employés.

Ces résultats montrent qu’une analyse rigoureuse de l’espace et des flux, fondée sur les principes du lean, peut générer une valeur ajoutée considérable sans nécessiter d’investissements supplémentaires.

Projet 5 : Optimisation des opérations minières

Le propriétaire de la mine cherchait à maximiser la production pour augmenter les recettes et obtenir une allocation plus importante au sein du consortium local de commercialisation de la potasse (Canpotex).

L’analyse des causes racines a révélé un manque de visibilité en temps réel sur les KPI de production, un temps de mise en route trop long au début de chaque équipe, ainsi qu’une communication et une coordination limitées entre les différents secteurs de la mine

Stratégies d’amélioration mises en œuvre

• Définition des KPIs et des processus de gestion des anomalies ;
• Développement du travail standard opérationnel ;
• Routines de communication et de coordination standardisées ;
• Correction de cap dès le début du service grâce à la gestion des anomalies ;
• Élimination des périodes de production nulle grâce à la coordination des équipes et des équipements ;
• Mise en place de systèmes de gestion visuelle.

Figure 3 – Exemple de systèmes de gestion visuelle

Bénéfices et impact          

La mise en œuvre de ces stratégies a permis d’obtenir des améliorations significatives et soutenues des performances de production, avec un impact direct sur la valeur à long terme de l’entreprise :

• La production annuelle a dépassé la capacité nominale de 10 % ;
• Des centaines de millions de dollars de recettes futures assurées grâce à une augmentation de la part attribuée à Canpotex.

Conclusion : Poser les bases d’une performance pérenne

Sur de multiples projets et domaines opérationnels, l’application structurée des principes lean et kaizen a permis au client d’améliorer considérablement la livraison des projets, la stabilité opérationnelle, la sécurité et les performances financières.

En associant des méthodologies rigoureuses à un engagement fort du personnel et à une gestion visuelle, l’organisation a jeté les bases d’une excellence opérationnelle pérenne dans un environnement minier extrêmement exigeant.

Nous respectons les accords de confidentialité de nos clients. Bien que les noms aient été modifiés ou omis, les résultats présentés sont réels.