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L’ Ergonomie Virtuelle dans la prévention par le Design (PtD)
Jeanne Guerin, M.Sc. A, B.D.I
Bureau Veritas
Ergonome Principale/
Experte en Modèle Humain Digital
Congrès AQHSST 2017
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►Prévention par le Design (PtD) ANSI/ASSE Z590.3, 2011
Les coûts associés aux blessures
► Ergonomie dans un Monde Virtuel
Un modèle de haute performance
►L’Outil DHM-Modèle Humain Digital
Le DHM une valeur ajoutée
Ergonomie virtuelle
►Étude de Cas avec le DHM
►L’Intégration du DHM dans le processus ergonomique
►Ergonomie du Futur?
►Conclusion
Agenda-
Analyses Ergonomiques de Haute Performance
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2011, ANSI/ASSE Z590.3
Prevention through Design (PtD)
Le guide ‘’Prévention par le Design’’ a été publié en 2011 et revisé en 2016.
ANSI Z590.3 - Prevention through Design (PtD)
La Prévention par le Design
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ANSI Z590.3 - Prevention through Design (PtD)
La Prévention par le Design
Mission:
Établir des guides basés sur l’apport du design
pour minimiser les risques associés aux:
► Bâtiments
► Méthodes de travail,
procédés et
équipment
► Produits et
nouvelles
technologies
Contribution
des intervenants
Planification
stratégique Implémentation
Recherche
Éducation
Pratique
Politiques
Incorporation
Professionnel
Santé Sécurité
Considérations
dans le design
Agriculture,
foresterie et pêche
Mines
Construction
Fabrication
Commerce de gros
et de détail
Entreposage
Transports
Services publics
Services
Soins de santé et
Assistance Sociale
Objectif Prévenir ou réduire
les accidents du
travail, les
maladies et les
décès en milieu de
travail
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Vue Générale: ANSI Z590.3 - Prévention par le Design
Tout au long du Cycle de Vie du Projet:
L’ergonomie et la prévention par le design
La solution aux coûts engendrés par la
modernisation, le travail à refaire
et les blessures
Idéation
Conception initiale
Conception détaillée
Construction ou achat
Commission (installation et débogage)
Production Maintenance
Décommission
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Calculateur du Coût des Blessures
Type de blessure Coût
Direct
Coût
Indirect
Coût
Total
Lésion du canal
carpien
OSHA
Les coûts directs pour l’employeur dépendent de la police d’assurance.
L’employeur paie toujours les coûts indirects
Instances
Contusion
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Example DHM- Identifier les Risques de Lésion
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Les Coûts Engendrés par les Blessures
Vraiment?
$64,000 pour une
lésion du canal
carpien? Et il y a 4
autres travailleurs
dans la même
situation!
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Côuts Associées aux blessures
High
Performance
Ergonomics
process
Risque élevé au poignet
Côut total pour une lésion du canal carpien $64,000
Nombre d’utilisateurs (5)
$64 K x 5 = $ 320,000
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L’Ergonomie dans un Monde Virtuel
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Jettons un regard sur la Situation Globale
Environnement
Industriel
Global et
Compétitif
Cycle de
Développement
Rapide
Réduction du
Personnel en
Ingénierie et
Design
Sous-
Traitance
et
collaboration
Virtuelle
CAD
Cloud
12
Decrease in
expected
production
levels
Decrease in
expected
production
levels
Manque de
main d’oeuvre
spécialisée en
industrie et
population
vieillissante
Augmentation
de la charge
de travail par
personne
Augmentation
du nombre de
blessures
/jours de
rétablissement
Côuts élevés
et marge de
profit réduite
Decrease in
expected
production levels
Diminution
des niveaux
de
production
prévus
Situation Courante en ESS
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Decrease in
expected
production
levels
Decrease in
expected
production
levels
Système
d’Ergonomie
Amélioré
Amélioration
de la charge
de travail par
personne
Diminution
du nombre
de
blessures
Diminution
des côuts et
amélioration
de la marge
de profit
Decrease in
expected
production
levels
Augmentation
des niveaux de
production
prévus
Comment Briser le Cercle
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Une Modèle d’Ergonomie Efficace
Outils
intégrés aux
systèmes en
place
Access aux
technologies
virtuelles
Amélioration
des analyses &
procédés de
développement
Savoirs
spécialisés
Méthode
Ergonomique
de Haute
Performance
DHM & CAD
Cameras
&
Cloud
Ergonomes
Solutions
Rentables
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L’Outil DHM-Modèle Humain Digital-Delmia
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Le Modèle Humain Digital (DHM) un Outil en Ergonomie Virtuelle dans une Économie Globale
Le DHM de Delmia est disponible
directement dans le système
CATIA de dessin par ordinateur
(CAD-CAM)-Échelle humaine
Outils d’analyse ergonomiques
quantitatifs intégrés
Pour améliorer les communications
Les rapports sont clairs
Un outil itératif
Réduit le temps de développement
Réduit les côuts
Avantages
Dessin par ordinateur
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Problèmes Reliés à l’utilisation du DHM
Dispendieux
Système Expert-Demande une formation et de la pratique
Les Ergonomes travaillent rarement avec le CAD-
Ils sont intimidés
C’est pourquoi une grande partie des ergonomes
n’utilisent pas cet outil élaboré
Désavantages
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Le DHM est un Outil Digital de Haute Performance
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Introduction des Populations DHM -Anthropometries
5ème percentile femelle 95ème percentile male
► En général: Utilisation du (5ème au 95ème percentile mâle et femelle)
► Personnalisation
► Limites de joints (blessure)
► Type corporel
► Ethnicité
► Mannequins Bornes
► Combinaisons:
Bras, torse, jambes Long/court
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Analyses Quantitatives et Détaillées
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Outils Delmia DHM
►Analyse RULA
À utiliser comme guide pour déceler les risques
►Étude Biomécanique
Définir les charges au niveau de la colonne et des joints
►NIOSH
Guides pour définir les charges maximales à soulever et à transporter
►Plus encore
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DHM aide les ergonomes à faire
des évaluations dans des
espaces confinés ou difficile
d’accès
Même quand ils ne peuvent pas
être présent physiquement
Ce pour toute la population
d’usagers requise
Évaluations en Ergonomie Virtuelle
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5ème percentile femelle
Sans obstruction
Exemple
Utilisation d’une valve
Utilisation du pire des cas (main gauche)
Simule la tâche pour 90% de la population
95ème percentile mâle:
Sans obstruction-
Mise en garde
50ème percentile mâle
Contact-Risque de
blessure
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Exemple
Contacte la structure en fermant la valve
avec la main gauche
La Main du 50ème mâle
Coût d’une contusion: $58,000
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Est-ce que le DHM Est une Valeur Ajoutée?
High
Performance
Ergonomics
process
Risque élevé au poignet
Côut total pour une lésion du canal carpien $64,000
Nombre d’utilisateurs (5)
$64,000 x 5 = $ 320,000
Coût total pour une évaluation (Analyse effectuée virtuellement-
sans frais de voyage) $25,000*
Temps: 3 semaines* incluant la collecte de données, le développement
des modèles 3D, analyse, solutions, recommendations et rapport.
*Dépend des resources disponibles
Valeur ajoutée de la solution: $295,000
Méthode
Ergonomique
de Haute
Performance
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Mais Comment Procéder à une Analyse Virtuelle?
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Ergonomie Virtuel-Méthode
► Déterminer les outils
• Transfer des modèles solides
• Systèmes CAD en place
► Comprendre les politiques
d’ utilisation des cameras
• Transfer d’information
► Communiquer avec les intervenants pour
• Choisir les spécifications à rencontrer pour l’analyse
• Former la personne qui prendra les données
► Prendre les données sur le terrain
► Enter les modèles dans le système CAD
► Faire l’analysis
► Écrire le rapport
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Ergonomie Virtuelle-Trousse
► Camera
Facile à faire fonctionner
Videos de haute qualité (idéallement 1080p)
Vision grand-angle
Robuste
Possibilité de diffusion en direct
Possibilité de rangement local (SD carte)
► Ruban à measurer
► Dynamomètre
► Instructions pour les usagers
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Example: Risque Postural au niveau du poignet
6’4’’ Mâle
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Exemple en Milieu de Travail- Sablage Manuel
Posture difficile au niveau du poignet pouvant causer des risques de blessures lors du sablage manuel sur la surface verticale
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Exemple: Solution par Itération-Étude Posturale RULA
La situation ne s’améliore pas en utilisant un outil électrique. Le
problème est causé par le poids additionel à soulever lors de l’opération.
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Exemple: Solution par Itération-Soulèvement (NIOSH)
Positions initiales et
finales démontrées
L’outil est soulevé
pendant 2 heures en
performant un petit
mouvement d’aller et
venue, répétitif
Recommendation:
Poids maximum de
4.6 lbs (2.1 kg), le
poids de l’outil est 6
lbs (2.7 kg) incluant
le boyau
pneumatique
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Exemple: Solution par Itération-Étude Biomécanique
Forces asymmétriques appliquées lors de l’exécution de la tâche
Vecteurs de
force
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Exemple: Solution par Itération-Étude Biomécanique
Moins de 2% de la population ne peut pas accomplir cette tâche.
Donc peu de risques
La force de poussée appliquée est réduite significativement
et est symmétrique
Il n’y a plus de poids
à soulever
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Exemple: Solution par Itération-Étude Posturale RULA
Le soulèvement de l’outil n’est plus nécessaire
La portée est diminuée ce qui améliore la posture au niveau de l’épaule
Le design de la poignée doit être revue pour améliorer la posture des poignets
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La poignée a été redessinée pour améliorer la posture des poignets
Une solution optimisée
Solution avec valeur ajoutée: $295,000
Exemple: Solution Finale
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Stations de Travail- Identification/Résolution des Risques
1 Pointage Initial:
7 Haut Risque
Pointage Amélioré:
3 Résolu
Pointage Initial:
4 Moyen Risque
Pointage
Amélioré:
2 Résolu
Pointage Initial:
7 Haut Risque
Pointage Amélioré:
2 Résolu Pointage Initial:
6 Moyen-Haut
Risque
Pointage Amélioré:
3 Résolu
Initial:
Changement du Design
Requis
Amélioration:
Réorganisation de
l’Espace de Travail
Satisfaisant
2
4 3
5
Station 1: Maintenance d’une pièce à travers une ouverture au plafond.
Station 2: Station de travail debout
Station 3: Manutention manuelle
Station 4: Changement requis au niveau du design
Station 5: Opération d’un véhicule Industriel
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Stations de Travail- Coût des Blessures
1 $126,000
$28,000
$110,000
$28,000
2
4 3
5
Station 1: Cou et épaules: $126,000
Station 2: Cou et épaules: $126,000
Station 3: Dos: $28,000
Station 4: Dos: $28,000
Station 5: Cou et dos: $110,000
$126,000
Total des coûts reliés aux risques de blessures:
$418,000
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L’Intégration du DHM dans le Processus Ergonomique
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Outil Exceptionel à Accès Limité pour les Ergonomes?
Solutions Possibles
Utilisez des ressources Externes:
►Engagez des Experts en Ergonomie Virtuelle qui possèdent le programme et qui offrent des analyses cas par cas
►Des experts qui connaîssent les méthodes de Prévention par le Design
►Des experts en études sur le terrain
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Outil Exceptionel à Accès Limité pour les Ergonomes?
Solutions Possibles Intégrez le DHM dans votre procédé de Design 3D (CATIA)
► Permet de positioner le manequin dans un
environnement 3D
• Accès à une échelle réaliste
• Analyse ergonomique de base
► Permet à l’ Ergonome de visualiser en 3D
• Pour déceler les risques
• Collaborer avec les designers
dès le début du projet
(Prévention par le design)
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Une Question à Réflection pour les Ergonomes
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Ergonomie du Futur?
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Ergonomie et Robotique
“2015: De loin le plus haut niveau jamais enregistré
En 2015, les ventes de robots ont augmenté
de 15% à 253,748 unités, encore de loin
le plus haut niveau jamais enregistré
en un an....’’
En 2016, on reporte une croissance de 10% de plus que le record de 2015
Interface Humain-Robot
Créer un nouveau système d’Opérations
Executive Summary World Robotics 2016 Industrial Robots
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Attention Ergonomes! Le Changement est Imminent
Coût total d’une lésion du canal carpien: $64,000
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Conclusion
►L’Ergonomie et le Monde Virtuel
Pas d’échappatoir, C’est le sentier du futur
• Les outils sont disponibles
• Des Experts sont requis et disponibles
• Nous avons besoin d’outils plus facile à utiliser
• Un plan d’intégration du DHM est requis
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Liens et Références
https://www.irsst.qc.ca/media/documents/PubIRSST/r-676.pdf
http://www.pshfes.org/cost-calculator
https://www.osha.gov/dcsp/smallbusiness/safetypays/estimator.html
http://www.ifr.org/fileadmin/user_upload/downloads/World_Robotics/2016/Executive_Summar
y_WR_Industrial_Robots_2016.pdf
https://www.cdc.gov/niosh/topics/ptd/
Prévention par le Design (PtD)
Calculateurs du coût des blessures
Robotique
http://www.ogp.org.uk/pubs/454.pdf
Maintenant¸... c’est à votre tour de parler!
