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Projet de conception. Mettre en débat le travail futur à l'aide d'une modélisation 3D

Dans les projet de conception l'utilisation d'un logiciel de 3D dynamique et la modélisation obtenue permet à l'entreprise, et en premier lieu aux futurs utilisateurs du nouveau poste de travail, de mieux se projeter dans les nouvelles conditions de réalisation du travail. Mais des pécautions d'utilisation s'imposent.

Le recours aux technologies XAO (tâches assistées par ordinateur) s'est largement développé dans les processus de conception et de fabrication industriels ainsi que dans le bâtiment. Elles remplacent désormais les traditionnels dessins sur feuille, fabrications de maquettes, ou simulations physique d’équipements industriels. La CAO (Conception Assisté par Ordinateur) est un exemple de technologie XAO s’appuyant sur des logiciels permettant de modéliser des maquettes numériques en 3 dimensions. A cette représentation 3D peuvent alors s’ajouter plusieurs paramètres pour

  • donner une impression de mouvement (3D dynamique),
  • permettre une analyse dynamique des flux et des processus (simulation de flux),
  • évaluer l’ergonomie d’un produit ou d’un poste de travail (mannequin numérique).

L’intérêt majeur de ces logiciels est de diminuer les temps de conception et donc les coûts. Leurs fonctionnalités de simulation permettent d’anticiper certains problèmes, de corriger des incohérences et d'ainsi éviter des erreurs qui, détéctées trop tardivement se seraient avérées très coûteuses.

L'apport en matière d'amélioration des conditions de travail

Du point de vue des conditions de travail, la modélisation obtenue permet à l'entreprise, et en premier lieu aux futurs utilisateurs du nouveau poste de travail, de mieux se projeter dans les nouvelles conditions de réalisation du travail. Par leur souplesse d’utilisation, les modélisations permettent de discuter différents scénarios et de modifier des paramètres sans altérer le support. Il est aujourd'hui possible avec certains logiciels de simuler les relations entre un grand nombre de variables et d’enrichir les processus d’évaluation et de décision.

Par exemple, certains outils de simulation dynamique des flux permettent d’intégrer les variabilités d’un système comme les aléas et les durées d’intervention en cas de panne. Ils prennent en compte les caractéristiques de l’organisation. Comme par exemple le cas d’opérateurs partagés sur plusieurs postes. L’analyse peut alors mettre en évidence :

  • Les goulets d’étranglement (ex : un taux d’occupation des personnes incompatible avec les exigences du process en mode stabilisé, mais également en mode dégradé),
  • Des risques de surcharge et de stress par succession de mises en opérations, actes de maintenance, changements d’outils, etc.
  • Des problèmes de répartition des tâches entre les personnes.

L’autre apport des maquettes numériques est qu'elles permettent de structurer les processus de conception et de développer des méthodes de travail collaboratives dont l’enjeu est le partage d’informations « fiables », basée sur des modèles valides, tout au long du projet et entre les différents acteurs. C’est par exemple le cas du BIM (Buiding Information Modeling) qui est une méthode de travail basée sur une maquette  numérique paramétrique 3D. Elle est devenue quasi incontournable dans le secteur du bâtiment et des travaux publics.

Précautions d'utilisation

Dans une démarche de simulation du travail futur, la technologie et le design offert par un logiciel 3D n’ont d’intérêt que si l’objet à simuler est le résultat d’une analyse préalable de l’activité de travail. En complément du questionnement du projet, cette analyse sert à recueillir les données nécessaires à la préparation des simulations (définition de scénarios, identification de situations d’action caractéristiques, d’enchaînement d’actions dans le temps et l’espace, etc.). Ces données seront de natures différentes suivant les problématiques à traiter et le type d’outils utilisés. Dans le cas de l’utilisation de mannequins numériques, des séquences vidéos peuvent par exemple être enregistrées sur les postes de travail pour identifier les gestes qui seront développés par les opérateurs. Pour de la simulation de flux et de process, les chroniques d’activité (mise en forme d’enchainements d’actions dans le temps et dans l’espace réalisée à l’issue d’observations) peuvent être intégrées par le programmeur pour compléter les données liées à la production et au process.

De même, le recours au logiciel 3D prend tout son intérêt si les simulations sur écran sont l’occasion d’un échange entre concepteurs et futurs utilisateurs. On constate trop souvent que des ingénieurs en bureau d’étude, manipulent avec beaucoup de dextérité ces logiciels, et proposent des solutions d’aménagements, sans passer par des étapes fréquentes et régulières de simulation sur écran avec les opérateurs.

Ces outils facilitent la projection dans une situation de travail futur. Mais cela ne veut pas dire pour autant qu'ils permettent automatiquement la discussion et la mise en mot de l’activité par les utilisateurs. Un accompagnement méthodologique est donc souvent nécessaire pour guider les échanges lors d'espaces de discussion et éviter que les discours techniques parasitent de trop la discussion sur le travail.

Il est donc utile de bien clarifier l’objectif visé lorsqu’on utilise le logiciel 3D. Le choix du logiciel et son usage ne sera pas le même selon que l'entreprise cherche à :

  • objectiver des questions précises, plutôt sur un mode « expert »,
  • faciliter la projection et les interactions entre acteurs.

Enfin ci ces outils contribuent à accélérer les processus de conception et à sécuriser la prise de décision, des précautions méthodologiques et une éthique professionnelle s’impose. La simulation numérique n’est qu’une représentation du réel mais ne doit pas être confondue avec le réel. Raison pour laquelle on parle de travail futur probable. Cette représentation du réel est construite sur la base de modèle comme celui de l’homme au travail. Si les modèles employés sont erronés, ce sont les résultats de la simulation et les décisions qui le seront. Il est donc incontournable dans le projet de bien conjuguer :

  • prise de recul sur les résultats
  • confrontation à l’expérience terrain des opérateur
  • compétences techniques employés pour la modélisation et la programmation.

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Retour d'expérience présenté lors du colloque européen "Concevoir et simuler le travail futur" - Paris, 10 et 11 décembre 2009.