Analyse et amélioration de la performance du couple Pelle Camion au niveau de la mine de fer de Boukhadra (Nord-Est Algérie)

Abstract

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.