Les ordinateurs embarqués récoltent une foule de données fort utiles à l’industrie.

PFR tourné vers la forêt connectée

Outils de géolocalisation, ordinateurs performants à bord de la machinerie forestière, cartes ultra précises grâce à la technologie Lidar; l’arrivée des technologies en forêt est en train de révolutionner la manière de récolter des arbres. Et Produits forestiers Résolu compte bien tirer profit de la technologie pour améliorer l’efficacité des opérations en forêt. Reportage au cœur du virage technologique vers la foresterie 4.0.

Bien assis dans son abatteuse, Nicolas Fillion, 26 ans, récolte les arbres dans un secteur forestier de Saint-Ludger-de-Milot. En regardant sur l’écran de sa tablette installée à bord, il peut voir la carte du terrain qu’il doit récolter. On y voit les endroits où se trouvent les pentes fortes, les cours d’eau ainsi que la délimitation du secteur de coupe.

« Ces cartes représentent une grosse amélioration, remarque l’opérateur qui, avec ses deux frères, compose la relève entrepreneuriale des Forestiers JMG. Le beau bois est toujours sur les buttons et il faut savoir où passer pour pouvoir le sortir. »

En plus d’optimiser la récolte, ces cartes ont aussi modifié le travail des superviseurs qui, jusqu’à tout récemment, devaient rubaner le contour du territoire à récolter. Au lieu de scruter les arbres pour voir où sont les rubans, Nicolas Fillion n’a qu’à regarder sur l’écran de sa tablette pour voir là où il doit récolter. Dès que l’abatteuse s’approche de la limite de récolte, une alerte retentit et un zoom se produit automatiquement sur la carte pour permettre à l’opérateur d’avoir le maximum de détails afin de respecter la limite de récolte, notamment la lisière riveraine de 20 mètres à conserver – cette zone tampon est de cinq mètres dans le cas des ruisseaux intermittents. Les zones sensibles et les cours d’eau intermittents sont toutefois encore rubanés à la main.

Au fur et à mesure que l’abatteuse se déplace, le logiciel enregistre aussi des points GPS, qui sont par la suite transmis au transporteur grâce à un signal par radio FM. C’est celui-ci qui doit ramasser le bois au sol pour l’amener jusqu’au chemin principal. « Ce transfert de données permet à l’opérateur de voir où se trouve le bois avant d’arriver sur le morceau et de prévoir comment il va le sortir », remarque Nicolas Fillion.

Les données Lidar ont permis d’éliminer une partie du rubanage en forêt tout en informant ou se trouvent les pentes fortes.

« On n’a plus besoin de chercher où se trouve le bois et où sont les ruisseaux, parce qu’on voit tout ça sur la carte », renchérit pour sa part Sylvain Prescott, l’opérateur du transporteur âgé de 58 ans, qui a augmenté sa productivité en s’adaptant aux nouvelles technologies.

Sur les chantiers de récolte, les entrepreneurs forestiers installent aussi un camion de service, où l’on retrouve toutes les pièces pour faire l’entretien et les réparations des machines, ainsi que le carburant. À ce poste de travail, Pierre Vincent Fillion, 28 ans, peut également suivre tous les déplacements des trois machines (deux abatteuses et un transporteur) directement sur sa tablette. En quelques clics sur l’écran tactile, ce dernier peut calculer le nombre d’hectares de forêt qui restent à récolter, ainsi que les distances à parcourir. « Je peux facilement calculer la superficie d’un bloc pour décider combien d’abatteuses je vais envoyer dans chaque secteur », dit-il.

Dans son camion de service, Pierre Vincent Filion peut savoir où se trouvent les machines grâce à un signalement par ondes FM.

Chaque petit gain permet ainsi d’augmenter l’efficacité et le rendement de l’entreprise. Et la prise de données a un grand rôle à jouer pour y parvenir. « Si tu veux t’améliorer, tu dois connaître les chiffres », martèle Jérôme Fontaine, coordonnateur en efficacité opérationnelle chez PFR.

Virage technologique

Pour les Forestiers JMG, le virage technologique a pris un essor important, en 2012, lorsqu’ils ont installé le logiciel FPDat sur leurs ordinateurs d’abatteuses. « Ça nous a permis de prendre des données sur le pourcentage d’occupation de la machine et c’est à ce moment-là qu’on a vu qu’on utilisait notre transporteur à seulement 55 % de sa capacité. » L’entreprise a alors décidé de faire l’achat d’une deuxième abatteuse, permettant ainsi d’optimiser le transporteur à 95 %.

Chaque année, les 35 entrepreneurs forestiers qui travaillent pour PFR récoltent plus de trois millions de mètres cubes de bois au Lac-Saint-Jean. Et c’est d’ailleurs grâce à cet important volume de récolte que PFR a décidé de déployer une équipe de trois personnes dédiée à la transition technologique. Cette transition s’accélère d’ailleurs depuis que les données Lidar, qui offrent une précision de 50 cm sur les cartes, sont fournies par le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs, en 2015.

C’est à ce moment que PFR a lancé un projet pilote avec trois entrepreneurs forestiers pour voir comment ces cartes pourraient améliorer l’efficacité opérationnelle. Et rapidement, les entrepreneurs ont été charmés. « Un de nos entrepreneurs qui était parmi les plus réticents au début estime aujourd’hui qu’il a amélioré sa productivité de 10 à 15 % », ajoute Jérôme Fontaine.

Ainsi, depuis l’arrivée de cette technologie, son utilisation ne cesse de croître. En 2017-2018, les cartes interactives ont permis d’éliminer le rubanage sur 800 km de périmètre. Et ce nombre est passé à 2355 km de périmètre en 2018-2019, couvrant ainsi 88,1 % de tous les contours de récolte forestière. Un gain en efficacité énorme si l’on calcule qu’un superviseur peut rubaner en moyenne trois à quatre kilomètres de terrain par jour, estime Julien Pedneault, surintendant en efficacité opérationnelle.

La technologie Lidar, qui utilise la réflexion des ondes de la lumière pour calculer les distances, permet de cartographier aussi bien les détails du terrain que la canopée forestière. Ainsi, ces données permettent de reconnaître les pentes, les ruisseaux, la hauteur et la densité des arbres. En plus d’éliminer les opérations de rubanage, PFR est à développer un système d’analyse qui permettra d’identifier les zones humides et ainsi récolter les secteurs à risque en hiver. La couverture Lidar de tout le territoire québécois devrait être disponible en 2022.

Les données GPS recueillies dans les machines forestières servent également au ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs pour faire le suivi de récolte, remplaçant ainsi les inventaires terrain et l’analyse par photo aérienne. Pour l’instant, ces données sont colligées avec des clés USB, mais cette réalité pourrait changer lorsqu’Internet sera disponible en forêt.

Voici ce que l’opérateur peut voir sur son écran en forêt.

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DES ESSAIS POUR IMPLANTER INTERNET

(Guillaume Roy) – D’ici peu, Résolu souhaite déployer son propre réseau Internet privé en forêt, laissant présager de nouvelles possibilités pour l’industrie forestière.

« Quand verra-t-on des abatteuses autonomes en forêt ? » Telle est la question que Gilbert Demers, le vice-président de Produits forestiers Résolu, a posée aux experts de FPInnovations, un institut de recherche spécialisé en foresterie, en 2013.

« Tout le monde a ri, mais Gilbert était sérieux », se souvient Julien Pedneault, surintendant en efficacité opérationnelle. À défaut de pouvoir envisager des abatteuses autonomes à court terme, PFR a décidé d’entreprendre un virage 4.0 en y allant étape par étape. 

En quelques années à peine, le géant forestier a réussi à développer un système de récolte et de transfert de données de plus en plus automatisé. D’ici trois ans, Pierre Cormier, vice-président foresterie et opérations forestières pour Résolu, croit d’ailleurs que les entrepreneurs pourront être 100 % autonomes pour se diriger eux-mêmes tout en s’assurant de la conformité de leurs opérations. « Avec la technologie, les entrepreneurs pourront être autonomes, car les données seront enregistrées et autoréférencées au fur et à mesure de la récolte, dit-il. Au besoin, on pourrait faire les suivis de chantiers avec un drone. »

Cette technique est déjà utilisée par plusieurs entrepreneurs, comme les Forestiers JMG, pour s’assurer d’avoir tout récolté le bois sur un chantier.

Internet en forêt

Pour transférer les données en temps réel, PFR a déjà procédé à des essais pour implanter son propre réseau Internet privé en forêt. À la fin du mois de mars 2019, l’entreprise a réalisé des essais en Mauricie avec FPInnovations et Solutions Ambra, un fournisseur de technologie spécialisé dans le développement de réseaux LTE privés pour les entreprises, notamment pour les minières et les forestières. 

Contrairement aux opérations minières, qui sont fixes, les opérations forestières se déplacent sur le territoire, ce qui rend la démarche plus complexe, remarque Martin Lambert, analyste senior, efficacité et projets spéciaux pour PFR. « On s’attendait à une couverture de deux à trois kilomètres, mais on a obtenu une couverture allant de huit à dix kilomètres, ce qui était au-delà de nos espérances », dit-il. 

Avec une dizaine de tours micro-ondes installées au Lac-Saint-Jean, PFR estime avoir les infrastructures en place pour déployer un tel réseau, quitte à ajouter des tours mobiles comme le fait l’armée américaine, soutient Pierre Cormier. Conscient que le réseau satellite pourrait devenir abordable au cours des prochaines années, ce dernier préfère ne pas attendre que la solution lui tombe du ciel. « On veut d’abord démontrer que c’est possible, dit-il. À partir de là, on souhaite entamer des discussions avec les différents gouvernements pour déployer un tel réseau pour l’industrie, mais aussi pour mieux occuper le territoire. »

Lorsqu’Internet sera disponible en forêt, les possibilités seront presque infinies. « D’ici cinq ans, on veut que les machines puissent se parler entre elles et qu’elles soient connectées aux usines, souligne Pierre Cormier. On aura alors toutes les informations requises en temps réel pour planifier la récolte sur le territoire en fonction des besoins de nos clients. »

D’ici quelques années, on risque d’ailleurs de voir apparaître des abatteuses autonomes en forêt. Le manufacturier Caterpillar a fait une démonstration de pilotage à distance avec des écrans à Vancouver, l’été dernier. Comme quoi, le futur de la foresterie est déjà à nos portes.

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DES ARBRES QUI PARLENT

(Guillaume Roy) – Si on connaissait la taille et la hauteur de chaque arbre que l’on récolte en forêt, que ferait-on avec ces données ? C’est le défi auquel s’attaque Produits forestiers Résolu (PFR) depuis un an. Le plan : bâtir une énorme base de données pour mieux connaître les forêts et pour optimiser les opérations et l’approvisionnement des usines.

Depuis quelques décennies, des ordinateurs sont installés à bord de la machinerie forestière, mais jusqu’à tout récemment, les données récoltées par ces ordinateurs étaient sous-utilisées, constate Julien Pedneault, surintendant en efficacité opérationnelle pour PFR.

Pour chaque arbre récolté, l’ordinateur récolte une trentaine de données, dont sa longueur, son diamètre, son essence et ses coordonnées géographiques. « Ces données nous donnent une connaissance approfondie des peuplements », remarque Jérôme Fontaine, coordonnateur en efficacité opérationnelle chez PFR. 

En comparant les données recueillies aux cartes Lidar, l’entreprise est en mesure de faire des corrélations entre la hauteur et la densité des arbres avec la quantité de bois récolté. Ces données permettent ainsi de mieux estimer la quantité de bois à récolter dans un bloc de récolte similaire. « À partir du moment où on aura une banque de données assez solide, l’information sera plus précise et on pourra compléter les inventaires sans aller sur le terrain », estime ce dernier. 

Pour l’instant, des données ont été recueillies sur 600 000 arbres, un nombre insuffisant pour en tirer des tendances. Au cours des prochaines années, ce nombre augmentera en flèche, ce qui permettra de mieux connaître la quantité et la qualité du bois que l’on retrouve en forêt.