DOSSIER

© Patrick Delapierre  pour l’INRS

Sur le site de Florange, spécialisé dans l’assemblage de colonnes de direction, Thyssenkrupp Presta France s’intéresse aux opportunités offertes par les exosquelettes et autres nouvelles technologies d’assistance physique. Menée avec l’université de Lorraine, une phase d’évaluation scientifique d’un poste industriel permettra d’orienter les choix de développement.

Six opérateurs volontaires ont été sélectionnés pour participer aux expérimentations. Elles permettront de concevoir l'exosquelette le plus adapté possible à l'activité.

Six opérateurs volontaires ont été sélectionnés pour participer aux expérimentations. Elles permettront de concevoir l'exosquelette le plus adapté possible à l'activité.

Le projet exosquelette est né il y a plus de quatre ans, lorsque sont apparues sur le marché des solutions d’assistance passive au port de charge. Sa concrétisation est, depuis, attendue dans les ateliers avec autant de curiosité que d’impatience. Sur le site de Florange nord de l’équipementier Thyssenkrupp Presta France, en Moselle, on assemble des colonnes de direction pour l’automobile. Et les besoins sont réels.

Grâce aux évaluations ergonomiques réalisées dans l’entreprise, qui dispose de sa propre méthode d’analyse de postes pour en définir les niveaux de pénibilité, des priorités d’actions ont été fixées. En fin de ligne de production, un poste de réception, de contrôle et d’emballage de la colonne complète nécessitait notamment que l’on s’y attarde, du fait des cadences 400 pièces par heure en moyenne et des contraintes posturales. « L’automatisation était difficile à envisager, d’autant que les deux opérateurs présents ont ici une véritable valeur ajoutée qui est le contrôle final du produit », explique Guillaume Burgat, responsable avant-projet et chef de projet sur le développement d’exosquelettes. Les premiers essais, réalisés avec les exosquelettes existant dans le commerce, ne donnent pas satisfaction. Un partenariat est alors conclu avec un concepteur dans l’idée de développer un exosquelette actif. « L’opérateur va lui-même activer ou désactiver l’assistance », reprend le chef de projet. Mais le parcours n’est pas simple.

Michel Pascual, technicien méthode en charge de la démarche ergonomie chez Thyssen­krupp Presta France, établit d’abord un cahier des charges, cadrant la mission de l’opérateur et les besoins. Après une phase d’essais avec un premier prototype, des questions émergent, notamment autour de l‘impact de l’exo­squelette sur le corps de la personne qui le porte. « Nous nous sommes tournés vers la faculté des sciences du sport de Nancy pour mener une véritable évaluation scientifique du poste de contrôle et d’emballage de la colonne », poursuit Guillaume Burgat.

Cet après-midi de juin, une campagne d’expérimentation est en cours dans les locaux du CHRU Brabois, à Nancy, au Centre d'expertise MéMoSim's (métrologie, modélisation, simulation en sport et en santé), cœur de l’unité Ergosim de l’université de Lorraine. Josselin Perz, moniteur de ligne ayant déjà occupé plusieurs postes à fortes contraintes dans l’entreprise, s’équipe des différents capteurs et porte les mêmes EPI que dans l’atelier. Il fait partie des six opérateurs volontaires sélectionnés par Michel Pascual au sein de Thyssenkrupp Presta France : des hommes et femmes représentant différents morphotypes pour le protocole d’essais. « J’ai pris le soin de relever toutes les côtes du poste hauteur de palettes, écarts angulaires, espaces de circulation… – pour que soient recréés en laboratoire de façon la plus réaliste possible l’environnement de travail et les conditions de production. Au cours des expérimentations, nous reproduirons les cadences de l’atelier et même un enregistrement sonore replongera l’opérateur dans son ambiance de travail », décrit Michel Pascual.

« Ce qui nous réunit, c’est la compréhension de l’humain sous toutes ses facettes. J’ai conçu le plan d’expériences de manière à identifier aussi bien les nouvelles sollicitations biomécaniques que les contraintes de l’interaction homme-exosquelette », précise Fabien Clanché, responsable scientifique du projet à l’Université de Lorraine. Les expérimentations, menées par une équipe pluridisciplinaire, durent quatre heures, avec trois phases de mesures complétées par des entretiens avec une psychologue.

De l’atelier au laboratoire, entre ressenti et mesure

« Pour chaque tâche de manutention, nous enregistrons les amplitudes articulaires, d’abord sans puis avec le prototype d’exosquelette. Nous mesurons l’activité musculaire des membres supérieurs, du dos, des jambes afin de quantifier les efforts fournis. Enfin, on s’intéresse au positionnement et à l’équilibre de l’opérateur », explique Guillaume Mornieux, le biomécanicien de l’équipe. Il est difficile de concevoir une solution qui aide sur tous les fronts. L’expérimentation doit permettre de mesurer les perturbations éventuelles induites par le port de l’exosquelette.

« J’ai d’abord rencontré les opérateurs sur site, pour comprendre leur vécu et la représentation mentale du travail. Il faut faire le lien entre le ressenti et la mesure », insiste Karine Duclos, psychologue à l’université de Lorraine. Après chaque enregistrement, la psychologue s’isole pour un entretien avec Josselin Perz. « Avec l’exo­squelette, le mouvement est bien accompagné. La sensation est particulière au début, mais on s’y fait », commente ce dernier. « Nous passons au crible tous les aspects du poste de travail pour sortir un bilan objectif et subjectif, avec et sans exosquelette », observe avec intérêt Laurent Hannewald, coordinateur Hygiène sécurité et conditions de travail de Thyssenkrupp Presta France sur les trois sites mosellans.

 L’entreprise veut une cartographie des zones d’efficacité de l’exo­squelette pour chaque tâche, en fonction des différents morphotypes. « Ils sont allés très loin dans leur réflexion, en particulier sur les contraintes (inconfort, modifications de l’équilibre…) qui peuvent naître du port de l’exosquelette. Et depuis le début, les opérateurs sont associés », souligne Julien Allias, contrôleur de sécurité à la Carsat Alsace-Moselle. Il faut dire que l’enjeu est de taille. « Cette expérimentation doit nous permettre d’objectiver nos maux et nous aider à orienter notre panel de solutions ergonomiques. Il faut rester ouvert à tout », insiste Guillaume Burgat.

En fonction des résultats, des modifications devront sans doute encore être apportées sur l’exo­squelette. D’autres questions se poseront ensuite, liées au temps d’habillage, au stockage de l’exosquelette ou même au choix des matières et des couleurs. « La démarche réclame du temps et peut de ce fait générer des frustrations, indique Laurent Hannewald. À nous d’avoir la pédagogie nécessaire pour qu’elle soit comprise et aboutisse à une solution efficace et acceptée par tous. »

REPĒRES

217 postes ont été analysés avec l’outil interne d’évaluation ergonomique. L’entreprise dispose ainsi d’une cartographie précise des situations de travail et a déterminé ses priorités d’action.

TROIS SITES EN MOSELLE

Plus de 850 personnes plus des intérimaires travaillent sur les trois sites dont dispose Thyssenkrupp pour la production de systèmes de direction automobile. Fameck et Florange nord sont spécialisés dans l’assemblage de colonnes de direction. Florange sud est dédié aux crémaillères de direction assistées par un moteur électrique. Intégré au programme industrie du futur de l’entreprise, le projet exosquelette a fait l’objet de présentations aux membres du CSSCT depuis son origine, avec des échanges réguliers avec le médecin du travail et la Carsat.

LES SOLUTIONS DE DEMAIN

L’usine de demain se pense aujourd’hui. Un projet stratégique de l’université de lorraine s’intéresse à l’impact des nouveaux dispositifs de collaboration avec l’homme au regard des enjeux de l’industrie du futur. Cette action exploratoire, qui rassemble plusieurs laboratoires, vise à étudier cette problématique dans trois axes complémentaires : sante, organisation et adaptation des systèmes.

UN POSTE PRIORITAIRE

À la suite de l'évaluation ergonomique globale, la recherche de solutions d’aménagement pour le poste de contrôle et d’emballage des colonnes de direction a été jugée prioritaire. Une colonne finie, de 4,5 à 9 kg, est délivrée toutes les 8 secondes sur la ligne. Les opérateurs réalisent plusieurs points de contrôle qualité sur la pièce puis la déposent dans un blister, place dans un rack déplace en zone de stockage. Comme ils sont deux, le temps de cycle par operateur est de 16 secondes. Outre les cadences, les contraintes liées aux postures et au port de charges sont importantes. L’automatisation étant difficile pour des raisons techniques et financières, l’entreprise s’est intéressée aux technologies d’assistance physique dont les exosquelettes. D’autres postes pourraient en bénéficier. L’expérimentation menée avec l’université de lorraine donne l’opportunité de procéder à une évaluation scientifique de la situation de travail.

Grégory Brasseur

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