L’amélioration des conditions de travail de l’opérateur est vue comme un axe de transition incontournable dans les usines agro-alimentaires. En Bretagne, première région pour ce secteur, pouvoirs publics, industriels, chercheurs et offreurs de technologies numériques se mobilisent autour du programme Usine Agro du Futur pour quantifier la pénibilité du travail, et trouver des solutions simples et efficaces pour améliorer le bien-être des opérateurs.

Si la Bretagne est l’une des régions préférées des français, c’est aussi la première région de France pour le plus gros secteur industriel national, l’agro-alimentaire. Malheureusement, ce secteur est aussi parmi les premiers en termes d’accidents du travail.

Pour prévenir ces risques, les industriels doivent, d’une part, renforcer la sécurité de leurs outils de production et, d’autre part, détecter les mauvaises postures ou le stress qui, au fil du temps, entraînent des maladies professionnelles chez les opérateurs. En effet, cadences soutenues, répétitivité des tâches, postures contraignantes, port de charges lourdes, exposition aux vibrations, froid… les métiers de l’agroalimentaire mettent le corps à rude épreuve. Et, avec le temps, les opérateurs peuvent développer des troubles musculo-squelettiques (TMS).

Dans sa mission d’accompagner les transitions énergétique, écologique et numérique de la filière agro-alimentaire sur le territoire, l’agence régionale de développement économique et d’innovation en entreprises Bretagne Développement Innovation (BDI), financée par la Région Bretagne, a réuni, dans le cadre de son programme Agretic, plusieurs agro-équipementiers pour imaginer des solutions à la hauteur de ces enjeux. (Voir nos encadrés)

L’une de ces solutions, testée chez Soreal-Ilou, une entreprise d’Ille-et-Vilaine qui conçoit et fabrique des sauces destinées au marché des professionnels de la restauration et du snacking, ainsi qu’à la distribution alimentaire et à l’industrie agro-alimentaire, sera présentée sur le plateau de l’Usine Agro du Futur au prochain Carrefour des Fournisseurs des Industries Agroalimentaires (CFIA, 8-10 juin 2021, Parc des Expositions de Rennes).

Analyser les gestes de l’opérateur et évaluer sa charge mentale

« Pour cette application, nous souhaitions d’une part analyser la pénibilité physique de 4 postes de travail en acquérant les paramètres bio-mécaniques de l’opérateur durant un cycle de travail, mais aussi son niveau de stress. Pour cela, nous avons couplé notre solution TMS Studio d’aide à l’identification et la prévention des troubles musculo-squelettiques, basée sur le ‘‘Motion Capture’’, avec une casquette développée par l’Institut de Recherche Technologique b<>com, qui intègre des capteurs d’activité électrodermale révélatrice du niveau de stress », explique David Pliquet, fondateur de E-mage-In 3D. (Voir notre encadré)

La solution TMS Studio est basée sur une ‘‘Travel-Case’’ prête à l’emploi contenant : 4 combinaisons connectées (tailles S,M,L,XL) ;17 capteurs Wifi ; 1 tablette Android (pour la prise de vue vidéo) ; 1 ordinateur portable avec le logiciel de traitement et de visualisation prêt à l’usage.

La combinaison justaucorps permet une mobilité complète et offre une liberté totale de mouvements à l’opérateur. Ses 17 capteurs mesurent les angulations des membres du corps. Chacun d’entre-eux est composé d’un gyroscope, d’un accéléromètre, ainsi que d’un magnétomètre (tous sur 3 axes), qui offrent une précision de 0,02° d’angle et enregistrent les données 60 fois par seconde. Parallèlement une capture vidéo de la scène est faite à l’aide de la tablette. Toutes les données enregistrées sont ensuite injectées dans l’ordinateur, pour produire immédiatement une synthèse de nombreux indicateurs statistiques (Moyenne, minimum, maximum, écarts types, écarts interquartiles…). Outre ces tableaux de chiffres permettant l’analyse par un ergonome par rapport aux normes existantes, ces données servent aussi à animer un avatar 3D qui met en évidence, grâce à une coloration complète basée sur les règles ergonomiques, les risques de troubles musculo-squelettiques.

Au-delà de l’analyse de l’existant, ces données 3D peuvent aussi alimenter un autre logiciel de E-mage-In 3D, Factory VR qui, après avoir récupéré les modèles CAO 3D des machines de production, y met l’avatar en situation. Un concepteur, équipé d’un casque de réalité virtuelle et d’une combinaison instrumentée, peut alors jouer le rôle de l’opérateur et ainsi évaluer différentes options de conception avant de fixer ses choix pour rendre le poste de travail plus ergonomique.

L’importance des aspects cognitifs

De son côté, la casquette développée par b<>com comporte deux capteurs d’activité électrodermale en contact avec le front (reflétant le niveau de sudation et l’activité du système nerveux) et un capteur de rythme cardiaque fixé au lobe de l’oreille. « Ces bio-capteurs non-invasifs s’adaptent à n’importe quelle tenue sans gêner l’opérateur dans sa tâche et permettent d’apporter une dimension cognitive au poste de travail, en évaluant de manière précise le stress, la charge mentale de travail et l’attention de l’opérateur », explique Guillaume Jégou, responsable du laboratoire Technologies Facteurs Humains chez b<>com. Cette casquette est reliée à un concentrateur qui filtre et synchronise les données. « Grâce à l’ajout d’un capteur de bruit, nous avons aussi pu constater l’impact du bruit de la chute d’un objet venant en surimpression par rapport au bruit de fond de l’usine », complète David Pliquet.

Devant l’importance de ces aspects cognitifs, d’autres collaborations ont été engagées, par exemple avec le CHU de Brest pour mesurer en temps réel des facteurs oculaires (Diamètre de la pupille, fixité du regard, battements de paupières…), qui sont eux aussi révélateur du niveau de stress des opérateurs.

Autant d’évaluations qui répondent aux besoins des industriels pour améliorer les conditions de travail de leurs opérateurs, afin de les conforter dans leurs emplois. « Cette approche factuelle nous a permis d’analyser différents postes de travail en fabrication ou en conditionnement, afin d’y quantifier les aspects troubles musculo-squelettiques et stress, et d’envisager des solutions plus ergonomiques pour les minimiser sur le long terme. Cette approche a séduit nos opérateurs car elle les sensibilise à la culture de la sécurité et à l’ergonomie sur le long terme », constate Charlène Rouault, responsable sécurité environnement chez Soreal-Ilou.

« Nous avons ainsi pu identifier que les douleurs cervicales des opérateurs d’un poste de pesée étaient dues à un positionnement fixe de l’écran de la balance. En installant celui-ci sur un bras mobile, les opérateurs peuvent adapter sa position à leur taille lors de leur prise de poste et ainsi voir leurs douleurs cervicales disparaitre. Un investissement de quelques centaines d’Euros qui évitera beaucoup de TMS sur le moyen et long terme », constate Guillaume Briend, responsable du programme Agretic piloté par BDI.

Remettre l’opérateur au premier plan

Si depuis de nombreuses années les industriels de l’agro-alimentaire ont mis en avant la qualité des matières premières qu’ils transforment, puis l’automatisation de leurs process pour garantir la qualité des produits finis et, plus récemment, la numérisation de leurs usines, force est de constater que les opérateurs restent plus que jamais au cœur de leurs préoccupations, notamment dans la composante bien-être au travail.

« Devant la pénibilité de certaines tâches, beaucoup d’industriels peinent à recruter et à conserver leurs opérateurs. De plus, la Caisse d’assurance-retraite et de la santé au travail (Carsat) les sensibilise sur les aspects accidents du travail et troubles musculo-squelettiques qui génèrent de nombreux arrêts de travail. Le niveau de stress au travail est à l’origine de 35 % des arrêts de travail du secteur. Il était donc important que pour répondre à leurs attentes, nous incitions au développement de solutions de mesure permettant de quantifier de manière simple, rapide, factuelle et efficace cette problématique, pour permettre aux industriels, en relation avec des ergonomes, d’adapter ou de reconcevoir souvent à moindre frais leurs postes de travail les plus pénibles. Cette approche Opérateur du Futur permettra de conserver un réel savoir-faire, tout en améliorant les conditions de travail. C’est ce que nous montrerons sur notre stand au CFIA », conclu Guillaume Briend.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : https://www.bdi.fr/fr/agenda/lusine-agro-du-futur-au-cfia-2020/