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Analyse et amélioration de la performance du couple Pelle Camion au niveau de la mine de fer de Boukhadra (Nord-Est Algérie)
(Université Echahid Cheikh Larbi Tebessi – Tébessa, 2026-09-02) AZZAZ, Ihab; BENDJEDAH, Youcef; MERAH, Chafia
L’objectif principal de cette étude est d’analyser, d’évaluer et d’améliorer les performances du système Pelle–Camion utilisé dans la mine de fer de Boukhadra. Cette recherche s’inscrit dans une démarche d’optimisation des opérations de chargement et de transport, qui constituent des étapes essentielles dans l’exploitation minière à ciel ouvert. Après une présentation générale de la mine de Boukhadra, de son contexte géologique et des équipements utilisés, notamment la pelle hydraulique et la flotte de camions de transport, une campagne de chronométrage a été réalisée afin de mesurer les différentes composantes des cycles opérationnels. Les données recueillies ont permis d'effectuer une analyse détaillée des temps de chargement, de transport, de déchargement et des temps d'attente. L’étude repose sur une approche statistique basée sur le calcul des moyennes, des variances et des écarts-types des différents paramètres observés. Ces indicateurs ont permis d’évaluer la stabilité des opérations, d’identifier les sources de variabilité et de quantifier les pertes de productivité au sein du système étudié. Par ailleurs, les coefficients d’utilisation ainsi que les rendements réels de la pelle et des camions ont été déterminés afin d’apprécier l’efficacité opérationnelle des équipements. Pour consolider l’ensemble de ces indicateurs techniques en un diagnostic unique, la méthode OEE (Overall Equipment Effectiveness) ou Taux de Rendement Global (TRG) a été appliquée afin de segmenter finement les pertes d’efficacité et d’évaluer la performance globale du système de production. L’étude a également intégré l’analyse du Match Factor, indicateur permettant d’évaluer le niveau d’adéquation entre la capacité de chargement de la pelle et la capacité de transport de la flotte de camions. Cette approche a permis d’identifier les déséquilibres du système et de proposer des scénarios d’optimisation visant à réduire les temps improductifs et à améliorer la productivité globale. Les résultats obtenus montrent que le système Pelle–Camion présente des performances satisfaisantes, tout en mettant en évidence certaines pertes liées principalement aux temps d’attente des camions au chargement. L’analyse du Match Factor a confirmé l’existence d’un léger surdimensionnement de la flotte de transport par rapport à la capacité de la pelle. Des recommandations d’optimisation ont ainsi été proposées afin d’améliorer l’équilibrage du système, de réduire les coûts d’exploitation et d’augmenter l’efficacité des opérations minières. Mots-clés : Système Pelle–Camion, statistique, moyenne, variance, écart-type, coefficient d’utilisation, rendement, OEE, Taux de Rendement Global, Match Factor, mine de Boukhadra. The main objective of this study is to analyze, evaluate, and improve the performance of the Shovel–Truck system used in the Boukhadra iron ore mine. This research is part of an optimization approach for loading and hauling operations, which represent essential stages in open-pit mining activities. After presenting the general overview of the Boukhadra mine, including its geological context and the equipment used—particularly the hydraulic shovel and the truck fleet—a time study campaign was conducted to measure the different components of operational cycles. The collected data enabled a detailed analysis of loading, hauling, dumping, and waiting times. The study is based on a statistical approach involving the calculation of means, variances, and standard deviations of the observed parameters. These indicators allowed the assessment of operational stability, the identification of variability sources, and the quantification of productivity losses within the studied system. Furthermore, equipment utilization coefficients and actual performance rates of both the shovel and trucks were determined in order to evaluate operational efficiency. To consolidate all technical indicators into a single diagnosis, the Overall Equipment Effectiveness (OEE) method was applied to break down inefficiencies and assess the global performance of the production system. The study also included the analysis of the Match Factor, an indicator used to evaluate the compatibility between shovel loading capacity and truck hauling capacity. This approach made it possible to identify system imbalances and propose optimization scenarios aimed at reducing idle times and improving overall productivity. The results show that the Shovel–Truck system demonstrates satisfactory performance while highlighting certain losses mainly related to truck waiting times at the loading point. The Match Factor analysis confirmed a slight oversizing of the truck fleet relative to shovel capacity. Optimization recommendations were therefore proposed to improve system balance, reduce operating costs, and enhance mining operational efficiency. Keywords: Shovel–Truck system, statistics, mean, variance, standard deviation, utilization coefficient, efficiency, OEE, Overall Equipment Effectiveness, Match Factor, Boukhadra mine.
Optimisation du sciage au fil diamanté dans L’exploitation de marbre : cas de FIL-FILA , Skikda, Algérie.
(Université Echahid Cheikh Larbi Tebessi – Tébessa, 2026-07-07) CHAOUCH, Dalila; BOUGRIRES, Amir; MERAH, Chafia
Abstract This study focuses on optimizing diamond wire cutting parameters at the Filfila marble quarry (Skikda), operated by the National Marble Enterprise (ENAMARBRE). The investigation stems from a critical field observation: operators adjust machine parameters based purely on personal experience and empirical habits without a standardized technical reference. This non-methodical practice leads to premature diamond wire wear and excessively high operating costs. The primary objective of this research is to replace this empirical trial-and-error approach with a structured engineering model capable of ensuring consistent cutting performance and measurable resource savings. The experimental trials were carried out directly on site using a Benetti Gamma 875 machine. Following a strict "One Factor At a Time" (OFAT) methodology, the direct influence of individual variables on cutting efficiency was precisely isolated. Technical data were gathered using precision instruments, including an ammeter to monitor motor current, a digital caliper to evaluate diamond bead wear, and a digital stopwatch to measure cutting time and feed rates. The research sequentially analyzed four operational parameters: feed speed, block height, cutting width, and cooling water flow rate. The experimental results led to the standardization of an optimal feed rate and cooling water flow mechanism calibrated precisely against the real-time dimensions of the quarry benches. On a technical level, diamond wire wear was drastically reduced from 10.4% to 2.2% per cut. Economically, the direct production cost per extracted block plummeted from 2,032 DA to 592 DA, representing an exceptional cost reduction of over 71%. These findings demonstrate that implementing a methodical, math-driven adjustment of cutting parameters enables ENAMARBRE to secure an estimated annual financial saving of over 1.2 million dinars per machine. Beyond the immediate financial benefits, this model establishes a fundamental technological transition, upgrading quarry operations from a traditional craft-based practice into an optimized, industrially structured production system. Keywords : Feed rate , Specific cooling coefficient ,Cutting efficiency , Diamond wire ,Cutting parameter optimization , Wire wear ,Electrical energy , Operational cost ملخص تتناول هذه الدراسة موضوع تحسين معاملات القطع بالسلك الماسي في محجر الرخام بموقع فلفلة (سكيكدة)، التابع للمؤسسة الوطنية للرخام (ENAMARBRE). وتهدف الدراسة إلى الانتقال من الأسلوب التجريبي العشوائي القائم على الخبرة الشخصية للعمال على أرض الموقع، إلى نموذج هندسي مضبوط يضمن الأداء المستقر والآمن للآلة ويحقق توفيراً اقتصاديا قابلا للقياس اعتمد البحث على المنهج التجريبي المباشر في الميدان، وتحديداً استراتيجية عزل المتغيرات (عامل واحد في كل مرة)، وذلك على آلة القطع من نوع "بينيتي غاما 875" المتواجدة في الموقع. وتمت متابعة القياسات الميدانية بدقة باستعمال أجهزة قياس شدة التيار الكهربائي، ومؤشرات تآكل حبات الماس، وحساب أوقات النشر وسرعات التقدم. وشملت التجارب أربع مراحل متتالية ركزت على سرعة النزول، ارتفاع الكتلة الصخرية، عرض النشر، وأخيراً تدفق مياه التبريد وقد أسفرت النتائج الميدانية عن تحديد قيم نموذجية ومثالية لسرعة التقدم ومعدلات التدفق المائي للتبريد بما يتوافق مع الأبعاد الحقيقية لجبهة العمل. وعلى الصعيد التقني، انخفض تآكل السلك الماسي بشكل ملحوظ من 10.4% إلى 2.2% لكل عملية قطع. أما على الصعيد الاقتصادي، فقد تراجعت تكلفة إنتاج الكتلة الرخامية الواحدة من 2032 دج إلى 592 دج محققة نسبة تفوق %71 تثبت هذه المخرجات أن الضبط المنهجي لمعاملات القطع يسمح للمؤسسة بتحقيق وفر مالي سنوي يقدر بأكثر من 1.2 مليون دينار لكل آلة. وتكمن القيمة المضافة لهذا النموذج في قيادة المحجر نحو التحول من نمط الاستغلال التقليدي إلى منظومة إنتاج صناعية حديثة وموجهة بأسس هندسية صلبة الكلمات المفتاحية: سرعة التقدم، معامل التبريد النوعي ،مردود القطع ,ﺳﻠﻚ ﻣﺎﺳﻲ , ﺗﺤﺴﻴﻦ ﻣﻌﺎﻣﻼﺕ ﺍﻟﻘﻄﻊ ,ﺗﺂﻛﻞ ﺍﻟﺴﻠﻚ , ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻜﻬﺮﺑﺎﺋﻴﺔ , ﺍﻟﺘﻜﻠﻔﺔ ﺍﻟﺘﺸﻐﻴﻠﻴﺔ Résumé Cette étude porte sur l'optimisation des paramètres de découpe au fil diamanté dans la carrière de marbre de Filfila (Skikda), exploitée par l'Entreprise Nationale des Marbres (ENAMARBRE). Le point de départ est un constat de terrain : les opérateurs règlent les machines selon leur expérience personnelle, sans référence technique commune, ce qui entraîne une usure excessive du fil et des coûts d'exploitation inutilement élevés. L'objectif de ce travail est de remplacer cette approche conventionnelle par un modèle structuré, capable de garantir des performances stables et des économies mesurables. Les essais ont été réalisés directement sur site, sur une machine Benetti Gamma 875, en suivant une méthode expérimentale rigoureuse qui consiste à analyser l'influence de chaque variable sur le rendement du sciage. Les mesures ont été effectuées à l'aide d'appareils de précision pour évaluer le courant électrique, l'usure des perles diamantées, ainsi que les temps de coupe. Les investigations ont porté successivement sur la vitesse d'avance, la hauteur du bloc, sa largeur, puis le débit d'eau de refroidissement. Les résultats obtenus ont permis de standardiser une vitesse d'avance et un débit de refroidissement optimaux en fonction des dimensions réelles du front de taille. Sur le plan technique, l'usure du fil diamanté a été réduite de 10,4 % à 2,2 % par coupe. Sur le plan économique, le coût de production par bloc a été ramené de 2 032 DA à 592 DA, soit une économie majeure de plus de 71 %. Ces résultats montrent qu'un ajustement méthodique des paramètres de coupe permet à ENAMARBRE de réaliser une économie annuelle estimée à plus de 1,2 million de dinars par machine. Au-delà du gain financier, ce modèle marque une transition vers un système de production industriel, piloté par des bases d'ingénierie solides. Mots-clés : vitesse d’avance, coefficient de refroidissement spécifique, Fil diamanté, Le taux de découpe, Optimisation des paramètres de coupe, Usure du fil , Énergie électrique , Coût opérationnel