STRUCTURE DU POSTE DE TRAVAIL

ET MODES OPERATOIRES :

UN EXEMPLE D' ERGONOMIE DE CONCEPTION

1 - LES MACIHNES DE TRI POSTAL ET LE TRAVAIL HUMAIN

Les machines de tri postal ont pour but de répartir automatiquement en des catégories homogènes et exclusives, selon un critère de destination, les lettres en vrac qui sont présentées en entrée. Les tâches humaines sont donc essentiellement de deux types : chargement des lettres à trier en amont, et déchargement des lettres dispatchées dans les cases (ou tasseurs) en aval. La structure et la constitution d'une de ces machines sont présentées dans le 1er schéma.

Au poste de chargement, l'opérateur contrôle d'abord que· la caissette à vider correspond bien au plan de tri de la machine (par exemple, si les let­tres ont fait l'objet d'un prétri par région et que le plan corresponde à la région X, l'opérateur contrôle cette concordance, par lecture d'un code affiché sur la caisse ou par lecture de ta première lettre). L'opérateur prend ensuite, par paquets successifs, les lettres dans la caissette, en ôtant les mauvaises ou en les décornant. Il taque et pose. ces paquets sur la plage de chargement avec recto à droite (i.e. face à la tête de lecture). Et enfm il retire la caisse vide. Il doit par ailleurs récupérer d'éventuels bourrages au niveau de la tête de lecture .

Les lettres sont alors acheminées automatiquement vers la tête de lecture où un calculateur détermine le temps nécessaire à la lettre pour attein­dre sa case de destination et commande l'ouverture de cette case une fois le temps écoulé. Après cette lecture, la lettre est pincée entre deux courroies en mouvement qui !~entraînent à vitesse constante (une courroie est continue,

(*) (Ingénieur ergonome).

la second~ est une successi~n de petites courroies dont la longueur correspond ~ celle dun .tasseur). Arnvée dev3flt sa sortie, la lettre y est dirigée par 1 ~uverture d une porte court-circuttant son passage vers la petite courroie sutva'_lte. ~s ch~que tasseu~ les lettres se posent les unes sur les autres, la premtère etant mamtenue verttcale par une palette coulissante.

1 2 3 4 s 6 7 8 9

10 11 12 13 14 lS

SCHEMA 1

Structure et constitution d'une machine de tri postal

écmn de visualisation caissettes de lettres à trier bouton d'arrêt d'urgence clavier de commandes :t:ône de taquage :t:ône depose doigts de sépuation et d'entraînement dei lettres cap~t de protection systeme de lecture courroies pour le déplacement des lettres tasseun de sortie porte d'ouverture-fenneture d'un tasseur palette de réception des letms trin~e de coulissage de la palette . système à rouleaux pour faciliter le déplacement de la palette

A · : zône de travail de l'opérateur de chusement B, C : :t:ône de travail de l'opérateur de déchargement

L'opérateur de sortie doit inspecter les _tasseurs. afm, de .les vider ayant qu'aucun d'eux ne soit plein (un tasseur plem entr~me.l arret a':'tomattque de la machine · en cas d'arrêt les lettres dans le ctrcwt vont duectement, lors de la remi~e en route, d~s un tasseur rebut situé,~n _fm de parcours). Il doit en outre diagnostiquer les lieux de deux types d mct~nts e~ Y remé­dier : tasseur plein, et bourrage à l'entrée d'un tasseur (ce qw entrame égale­ment l'arrèt de la machine).

2 LA DEMANDE

Répondant à un appel d'offres con~emant .la. d~~mition. et l,a constru~­tion d'une machine de tri postal, une soc1été déc1da d mtrodwre 1 erg~monue dès la conception. I.e cahier des charges spécifiait en effet une machme aux dimensions du poste de déchargement nettement, su~ri~ures à celles des machines existantes (aboutissant à 96 tasseurs, d envuon 34 c~ ~e large chacun situés les uns à côté des autres) et avec un nombre d operateurs deux f~is moindre (seulement deux opérateurs, l'un au ·chargement, l'autre au déchargement, contre parfois 4 ou 5 habituellement, do!lt 3 ou 4 a~ déchargement). Le constructeur souhaita donc une ~ollaborat1on ergonoml· que pour la conception d'une machine telle que l'operateur de déchargement puisse suivre la cadence ainsi accrue.

Notre travail a consisté à envisager et à comparer, d'un point. de vue économie des modes opératoires, différentes physionomies de ~achme : au niveau sortie, bien sûr, mais aussi à l'entrée, afm de rendre poSS1ble ~e nou­velle organisation du travâil telle que l'opérat~ur de ~argeme~t pwsse, par une diminution de sa charge de travail classtque, a1der au dechargement.

3 MttHODOLOGIE

Les effets de deux variables indépendantes sur _les m?des opérato~res des servants ont été étudiés, la première étant la phy51onom1e de la machme, la seconde, plus restreinte, étant la répartition spatio-temporelle des l~ttre~ dans des tasseurs. Au niveau de la variable dépendante! nous ~vons e~bli une grille d'observation des comportements gestuels et mterroge les opera-teurs.

Les sites d'analyse ont été diffé~nts centres de t~ (où, du fait des machines utilisées, nous avons dû travaillé par extrapolation) et un labora­toile d'essais oü U fut possible de faire réaliser et de tester quelques proto­types d'éléments.

4 - POSTES DE CHARGEMENf ET MODES OPeRATOIRES

Le but était donc ici de diminuer la charge de travail de l'opérateur afm de lui permettre d'aider au déchargement.

Une première idée fut de jouer sur le mode d'arrivage des caisses au lieu où eUes sont vidées. Cet arrivage pouvait en effet, soit ètre du ressort de l'opérateur de chargement (qui serait allé les chercher sur des étagères plus ou moins proches de son poste), soit être automatique (directement ou parce qu'une tierce personne s'en serait chargée). L'hypothèse était que le mode automatique entraînerait une diminution de la durée du cycle de travail (temps entre le début de vidage d'une caisse et le début de vidage de la caisse suivante). Cette hypothèse fut cependant infirmée : quel que soit le ~ode d'arêivage, une durée de cycle constante fut observée (en · moyenne 60 se­condes par caisse de 500 lettres dont 3 secondes pour ôter la caisse vide). L'analyse du comportement des opérateurs a en effet permis de constater qu'avec arrivage automatique le magasin est souvent plein :l'opérateur doit ainsi, soit attendre entre deux poses de lettres, soit réaliser ces poses avec une fréquence inférieure à ses possibilités, d'où un temps moyen de vidage d'une caisse de l'ordre de 57 secondes. A contrario, lorsque l'opérateur va lui-même chercher les caisses, le magasin, à son retour, est pratiquement vide: la durée de vidage d'une caisse prend alors environ 25 secondes. Ainsi, dans le cas d'arrivage automatique, plus de la moitié des 60 secondes du cycle dépend de l'encombrement du magas.in. Il semblait donc souhaitable, sur ce point, de coupler arrivage automatique et augmentation de la longu~ur du magasin.

SCHf:MA 2

PropOSition pour l'emplacement des caisses à vider

Cette augmentation de la longueur. du magasin présentait cependant un inconvénient : l'opérateur est obligé de se déplacer sans cesse, lettres à la main, de la caisse à, vider au lieu de pose des lettres. Pour éviter cela, il fut suggéré que la caisse soit située sur un support mobile le long du maga5in. La disposition retenue est figurée sur le schéma 2 où : la caisse est devant le· magasin (en anière, elle aurait été au-delà de la zOne d'atteinte maximale), inclinée (afin d'éviter que les lettres ne se couchent après la première prise ; et en raison des caractéristiques biomécaniques du poignet), à gauche de l'opérateur (une localisation entre l'opérateur et le magasin aurait éloigné l'opérateur des .lieux de taquage et de pose et, encore pour une raison biomécanique, rendu difficile la prise des lettres ; quant à une localisation à droite, elle aurait gèné l'accès à la tête de lecture, lieu de bourrages ; par ailleurs, il fut observé que la latéralisation ga11che-droite des opérateurs n'influait pas sur la performance pour ce type de tâche).

S - POSTES DE DttHARGEMENT ET MODES OPSRATOIRES

La première caractéristique à définir ici était une structure de poste mi· nimisant l'aire de travail de l'opérateur. Les structures correspondant le mieux à cet impératif sont polygonales (schémas 3 et 4). Elles avaient cependant l'inconvénient rédhibitoire d'occuper une trop grande surface au sol. Restait alors à situer les tasseurs soit sur une seule rangée, soit sur deux rangées dos à dos (schéma 1). Quoique cette deuxième solution entraînât une distance de déplacement de 36 mètres du ter au 36ème tasseur (2 fois 16 mètres plus un coude de 4 mètres) par rapport à 32 mètres pour la première, deux considérations principales ont conduit à son choix : une distance de vision et de déplacement pour ôter les l;>ourrages moitié moindre (les . bourrages se produisant· au niveau des portes des tasseurs, il fut escompté, et cela fut vérifié par la suite, que l'opérateur pourrait ôter les lettres en cause sans changer de côté, quel que soit le côté du bourrage).

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SCHEMA 3

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Structure en carré ; chaque côté comporte 8 modules de 4 tassew:s

SCHEMA 4

Structw:e pentagonale avec espace vide de 4 mètres ; chaque o:Jté comporte 6 modules de 4 tasseurs

~ est certain que. cette structure ne correspond théoriquement pas à une aue de travail opt1male. En effet, toute lettre lue peut, à priori, être acheminée vers un quelconque tasseur. Cependant cet à priori n'exclut pas que les tasseurs puissent avoir une probabilité différente de recevoir une lettre à un instant t, et que les différences de probabilités augmentent avec la durée de la tâche. En d'autres termes, nous avons cherché à savoir si les tasseurs font l'objet d'une même fréquence absolue de vidages. n fut alors remarqué, par analyse de répartitions nu,mériques des lettres dans les tasseurs à la fm de divers plans de tri, que certains tasseurs sont vidés jusqu'à 15 fols en une h~ure alo~ qu~. d'autres ne le sont _jamais. En apprennant à l'opérateur les loiS des repartttlons des plans de tn, nous pouvions lui pemœttre d'adopter un comportement d'anticipation, mais nous pouvions surtout diminuer sa charge de travail en situant proches les uns des autres les tasseurs les plus sollicités.

Une modification des aides à la détection fut également introduite. Sur !es machines en service, en effet, lorsqu'un tasseur est plein, la machine s'arrete et un voyant s'allume au lieu approximatif de ce tasseur (il y a un voyant pour 4 tasseurs, s'allumant aussi en cas de bourrage). Il fut alors p~opos~ : que ce voyant soit relié à un autre switch (sa position sur le tasseur, detemunant le moment de ce prenùer allumage , devant être fonction de la -soUicitation de ce tasseur et de la distance maximum à parcourir pour aller le vider) ; que les palettes de maintien des lettres soient en une couleur se détachant du fond pour permettre à l'opérateur de déterminer leur position d'un simple· coup d'œil et d'avoir donc. une conduite prévisionnelle . Il faut par ailleurs signaler qu'il est impossible (sauf en augmentant le collt de construction des machines) d 'accroître la longueur des tasseurs sans aug· menter le nombre des bourrages.

Lorsqu 'un tasse ur doit ëtre vidé, l'opérateur en met les lettres dans une caissette .. Cela pose le problème du lieu où doit être située cette caissette. Plusieurs solutions étaient possibles.

La première était de ranger les caisses sur des étagêres situées derriêreJa machine. Mais les conséquences sont loin d"ëtre positives :nombreux déplace­ments ; impossibilité de vider le tasseur à deux mains (une main doit être libre pour tirèr la caisse de rétagêre) quoiqu"il fut observé des opérateurs vidant les tasseurs à deux mains puis coinçant ces lettres avec leur menton pour se Jibêrer une main ; risque d'erreurs quant à la correspondance caisse-tasseur (il fut effectivement remàrqué des opérateurs rangeant les lettres d'un tasseur dans la caisse d'un autre tasseur).

Une deuxième solution était de mettre la caisse sous le tasseur qui lui correspondait, la caisse étant dans un tiroir (en l'absence de tiroir, la caisse serait en permanence sortie, d'où une difficulté d'atteinte du tasseur). Le tiroir choisi fut horizontal (afin d'éviter que l'opér;lteur n'ait à. le bloquer et à le débloquer en début et en fm de vidage. les systèmes de. blocage-déblocage' disponibles souffrant parfois d'un manque de faabilité), mais caissette inclinée afm d'éviter un affaissement des lettres à chaque manipulation du tiroir. Ce système est représenté.surle schéma 5.

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SCH~MA S

Poste de déchargement avec caisses au-dessous des tasseurs

Une troisième solution consistait enfm à situer les caisses au-dessus des tasseurs (schéma 6), ·ce qui aurait permis d'avoir les caisses en permanence sorties. Cette dernière solution présente cependant deux inconvénients. Tout d'abord la difficulté d'atteinte de la deuxième rangée de tasseurs pour ôter les bourrages sans changer de côté (mais le cahier des charges spécifiait au maximum 10 bourrages/heure). Le second problème, plus institutionnel qu'ergonomique, conduisit à rejeter cette solution :les opérateurs travaillent en effet parfois sous le contrôle d'un «superviseur» qui doit en permanence pouvoir les observer ; or une telle position des caissette ne permet pas cette surveillance_

Poste de déchargement avec caisses au-dessus des tasseun

Un certain nombre d'aspects a enfin été étudié afm de faciliter la prise des lettres. Ainsi en est-il d'une inclinaison des tasseurs permettant une dimi­nution de la zône sagittale de travail et une meilleure adaptation aux caracté­ristiques du poignet (il faut cependant noter qu'une trop forte inclinaison

entraîne un affaissement des lettres après chaque prise, sauf à durcir le ressort de la palette et de ce fait à augmenter le nombre de bourrages). Au niveau du mode opératoire de prise des lettres, il faut souligner que le mode prescrit {schéma 7) ne correspànd pas au mode adopté par les opéra­teurs qui en général ne manipulent jamais directement la palette (ce qui leur pennet de vider les tasseurs à deux mains) ; de cc fait, il fut aussi possible de. faciliter cette tâche en diminuant la hauteur et la largeur de la palette {avec comme limite le maintien des lettres par cette palette).

SCHEMA 7

Procédure théorique de prise des lettre5 dans un tasseur

CONCLUSION

Ce travail est un exemple, panni d'autres, d'une intervention ergonomi­que de conception, avec notamment les impératifs extra-ergonomiques auxquels elle dut se soumettre (plan d'occupation du sol, contrôle sur les opé­rateurs, ... ). Il montre que des transformations, à priori bénignes, du poste de travail, peuvent avoir d'importantes conséquences sur les modes opératoires. Que par ailleurs la modification positive sur un point d'un des éléments du poste a souvent aussi des conséquences négatives, qu'il convient donc de ré­soudre en introduisant de nouvelles corrections (ou en renonçant à la modi­fication première).

Cette intervention a enfm une particularité : le contenu de la demande dont elle est issue; contenu exprimé en tennes de cadences à tenir. Et cette particularité peut conduire à se poser le problème de l'éthique ergonomique. Sans doute alors de nombreux arguments et contre-arguments pourraient être avancés.

RtSUME

Le tri du counier est de plus en plus fréquemment effectué automatiquement. ll reste eaenticllement aux opérateUI$ à poser les lettres à trier sur plage de chargement, puis à retirer des cases de sortir les lettres triées et réparties automatiquement, suivant leur destination, dans ces différentes cases.

PlusîeUI$ types de machines de tri existent : toutes aboutissent à cette repartition des tiches hommes-machine, mais chacune d'enes conduit à des modes opératoires s~ci­fiques ct donc à des niveaux de char~ de travail différents. Aussi la conception d une telle machine ne doit pas se limiter a défmir les fonctions respectives des ho~es ct de la machine, mais doit aussi prendre en considération la répartition interindividuelle du travail et les modes opératoires (ces deux aspects étant d'ailleurs en interaction).

Sont alors notamment mises en évidence les conséquences multiples de la modi­fication d'un seul des éléments du poste de travail.

SUMMAR.Y Structure of the operating unit and wodt procedures

Mail sorting ls more and more frequently pcrformed automatically. The main tlùng which remaùls for operators to do is to place the letters to be sorted out on a loading plate and then withdraw them from the various ~on-holes where they have been automatically sorted and distrlbuted according to theu destination.

There are severa! types of sorting machines : an of them lead to this task sharing betwecn men and machine, but each of them leads to specifie operating methods and therefore •to different levels of work--load. Thus the conception of such a machine should not be limited to deïming the respective functions of tho men and of the machine but must also take into account the interpersonal sharing out of the work and of the operating methods (both aspects interacting anyway).

The multiple consequences of the modification of one only of the clements of the wo.tk place thon becomes obvious.