A la SNCF, chez Naval Group... Quand les exosquelettes s'adaptent à l'industrie

Plus légers grâce à de nouveaux matériaux,ces dispositifs préviennent les troubles musculo-squelettiques et permettent le maintien dans l’emploi des seniors.

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Exosquelettes EksoVest chez Ford
Les exosquelettes EksoVest utilisés chez le constructeur automobile Ford.

Protéger l’humain dans les situations de travail répétitives et les positions sollicitantes pour les articulations, tel est le rôle de l’exosquelette – ou dispositif d’assistance physique à contention – dans l’industrie. "A contrario des applications pionnières dans le domaine militaire, il ne s’agit pas d’augmenter l’être humain pour démultiplier sa productivité ou la charge qu’il est capable de porter, mais uniquement de l’assister à des fins de prévention", précise Laurent Kerangueven, ergonome et expert dans les troubles musculosquelettiques (TMS) à l’Institut national de recherche et de sécurité (INRS).

Si les premières tentatives industrielles datent des années 1970, il a fallu attendre les progrès réalisés dans le secteur des exosquelettes militaires et médicaux et une optimisation radicale du poids de ces dispositifs depuis 2015 pour que ses applications dans l’industrie deviennent réalistes. "Aujourd’hui, le marché des exosquelettes est en pleine structuration, avec notamment un intérêt fort dans les secteurs de la logistique, de la fabrication, mais aussi du BTP, observe Laurent Kerangueven. Cependant, du point de vue des entreprises, la filière paraît encore émergente. Les premiers essais impliquant les salariés ne sont pas toujours suffisamment concluants pour que la technologie soit adoptée." Résultat : l’INRS s’est emparé du sujet et a développé des protocoles destinés à faciliter l’introduction des exosquelettes sur le terrain.

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"Dans un premier temps, il est essentiel de vérifier s’il est possible d’agir sur le risque musculo-squelettique en réorganisant le travail ou en aménageant le poste, détaille Laurent Kerangueven. C’est seulement si ce n’est pas le cas que l’on peut se poser la question de l’introduction d’un exosquelette." Vient alors la phase de la rédaction d’un cahier des charges répertoriant les besoins de l’entreprise. Car, si la technologie est désormais mature, grâce notamment à des matériaux qui ont permis de réduire drastiquement le poids, adapter le dispositif à un poste et à ses contraintes reste une phase critique. C’est ainsi que certaines entreprises, après avoir testé plusieurs dispositifs, font le choix d’un codéveloppement en partenariat avec un concepteur. C’est le cas de la SNCF avec le français Ergosanté Technologie [voir l'article ci-dessous].

Chez Naval Group, Bernard Boulle, l’ergonome maison, a défini un plan d’action visant à tester les exosquelettes du marché dans le cadre de la feuille de route 2019 de la direction de l’hygiène, de la santé et de l’environnement du groupe. Pour le leader européen du naval de défense, les enjeux sont multiples : "Notre premier objectif est de diminuer le nombre d’accidents, de maladies professionnelles et de TMS sur les postes les plus contraignants comme ceux des soudeurs, des électriciens et des mouleurs de matériaux composites, explique Bernard Boulle. Nous souhaitons également pouvoir maintenir dans l’emploi des salariés blessés ou en fin de carrière, mais aussi rendre accessibles aux femmes les postes de fabrication."

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Gare aux risques induits

Pour atteindre cet objectif, Naval Group a commencé par réaliser un audit de l’ergonomie des postes de travail au premier semestre 2017, avant d’expérimenter durant deux ans de nombreux dispositifs d’assistance des bras, de la tête et du dos proposés par différents acteurs du marché. "Chaque exosquelette que nous avons testé a fait l’objet d’une évaluation subjective par les salariés, puis nous avons travaillé avec un prestataire pour objectiver leur coût physiologique à travers un protocole médical impliquant le motion capture, l’électromyogramme et l’électrocardiogramme", souligne Bernard Boulle. S’il existe potentiellement un bénéfice pour la santé, il faut aussi tenir compte des nouveaux risques induits par le port d’un exosquelette du fait des nouvelles contraintes biomécaniques et du poids du dispositif. Frottements, sollicitation cardio-vasculaire accrue, stress, mais aussi impact sur l’équilibre et risque de collision avec les collègues et les objets présents dans l’environnement : "Il faut évaluer l’interaction entre l’homme et l’exosquelette et s’assurer qu’il est bien accepté par l’opérateur, ajoute Laurent Kerangueven. Parmi les principaux critères des salariés, outre le poids, on retrouve la facilité à mettre en place et à retirer le dispositif, la fluidité du mouvement ou encore la capacité à ne pas dégrader le temps de réalisation de la tâche."

Chez Naval Group, l’ergonome a jeté son dévolu sur les exosquelettes de soutien des bras au-dessus de la tête Paexo Shoulder et Levitate, ainsi que sur le dispositif Laevo destiné au soutien lombaire pour les positions de flexion du buste prolongées, via des tests de longue durée. Avec comme prochaine étape l’évaluation de l’apport de ces exosquelettes sur les postes des charpentiers notamment. "Les salariés sont moteurs, car ils ont fait l’expérience du bénéfice des exosquelettes et ils sont nombreux à verbaliser un mieux-être et une disparition des douleurs musculo-squelettiques", constate Bernard Boulle.

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À l’INRS, Laurent Kerangueven est, lui, régulièrement contacté par des entreprises qui envisagent l’acquisition d’un exosquelette ou qui réfléchissent à la meilleure façon de les intégrer. "Notre rôle consiste à répondre à leurs questions et à leur donner des points de repère pour les aider dans la phase d’intégration, souligne-t-il. Sur le terrain, ce sont les services prévention des Caisses d’assurance retraite et de la santé au travail et la médecine du travail qui sont les interlocuteurs privilégiés des entreprises sur ce sujet." En attendant l’arrivée des exosquelettes robotisés intégrant des microprocesseurs, déjà en tests par exemple chez Ottobock, l’un des leaders du marché.

L’Afnor planche sur une certification

La commission ergonomie de l’Afnor a créé le groupe XB5, une plateforme de travail réunissant l’INRS, les concepteurs et les utilisateurs des exosquelettes pour l’industrie. Un premier document a été publié en 2017 pour définir ce qu’est un exosquelette, à quoi ça sert et comment on peut évaluer l’interaction entre l’homme et le dispositif d’assistance. Au menu de ce groupe de travail : partager les retours d’expérience et les bonnes pratiques des utilisateurs pionniers. Avec pour objectif non pas de définir une norme de conception, mais plutôt une norme utilisateurs susceptible de donner des repères pour utiliser au mieux l’exosquelette afin d’améliorer la situation de travail et de préserver la santé des utilisateurs. La norme NF-X35-800 relative à l’évaluation de l’usage des dispositifs et robots d’assistance physique à contention devrait être publiée en septembre 2021. Une première mondiale à l’actif des experts français.

 

Le marché décolle

  • 192 millions de dollars générés en 2018.
  • 5,8 milliards de dollars en 2028 (Étude ABI Research).
  • 20 fabricants d’exosquelettes dans le monde, dont six en France.
  • Principaux marchés : États-Unis, Allemagne, France, Japon.
  • Principaux secteurs : Fabrication, logistique, BTP.
  • De 2 000 à 10 000 euros, c’est le coût d’un exosquelette.

 

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