Soutenir la posture de travail bras en l’air et l’extension cervicale, protéger les lombaires lors de la flexion du tronc, soulager le poids avec une assistance de 5 à 15 kg dans le port de charges ou d’outils… l’exosquelette Shiva Exo porte bien son nom. Sur la base de ce cahier des charges fonctionnel rédigé à quatre mains en mars 2017 par la SNCF et Ergosanté Technologie, qui propose des solutions ergonomiques pour prévenir les troubles musculosquelettiques (TMS). Il aura fallu trois années de travail pour aboutir à cet exosquelette multifonctionnel de 6,5 kg commercialisé au prix de 10 000 euros depuis l'été 2019.
"Les exosquelettes que nous avions testés en 2015 dans le cadre d’un lab Maintenance du futur étaient lourds, encombrants et monotâches, se souvient Yonnel Giovanelli, le responsable du pôle ergonomie à la SNCF. Or, il n’y a pas de travail à la chaîne dans nos ateliers de maintenance, et chaque technicien est polyvalent… Nous avions donc besoin d’un exosquelette “couteau suisse” adaptable aux différentes situations de travail et que l’opérateur puisse aussi régler sans avoir à le déposer."
Conçu par une équipe pluridisciplinaire de trente personnes
Médecin du travail, biomécanicien, ergonome, psychologue du travail, sociologue, ingénieur méthode, expert en facteurs organisationnels et humains, en matériaux composites, agents de maintenance… : c’est une équipe pluridisciplinaire de trente personnes qui est réunie par la SNCF fin 2016 puis début 2017 pour s’engager dans une démarche de conception innovante sous l’égide de la direction de l’innovation et de la recherche : "Je voulais une ceinture qui permette le report des charges sur le bassin en soulageant les épaules, a contrario d’un harnais, et qui prenne en compte le corps en mouvement en créant une gestuelle globale et pas seulement une posture", insiste Yonnel Giovanelli.
Spécialisé dans les dispositifs ergonomiques de bureau destinés au maintien dans l’emploi des salariés du tertiaire, Ergosanté a remporté l’appel d’offres en 2016 grâce à sa culture du service et du sur mesure, et crée sa division exosquelettes industriels dans la foulée. "Notre premier prototype pesait 10 kg et n’était pas spécifiquement adapté à l’activité de la SNCF", se souvient Kevin Lebel, le gérant d’Ergosanté Technologie. "Mais ils étaient prêts à repartir de zéro avec nous pour intégrer dans une démarche globale les facteurs organisationnels et humains afin d’éviter les TMS créés secondairement par certains exosquelettes, précise le responsable du pôle ergonomie de la SNCF. De janvier 2018 à juillet 2019, nous avons testé Shiva en situation de travail en atelier, et, semaine après semaine, nous avons travaillé de façon empirique pour améliorer le prototype en fonction des retours du terrain".
Du prototype aux technicentres
Une démarche itérative qui va aussi bénéficier d’une rupture technologique, l’impression 3D haut de gamme. "Si la faisabilité a été démontrée avec un prototype en acier et aluminium, nous nous sommes rapidement tournés vers l’impression 3D qui rend le prototypage et l’adaptation à la morphologie des opérateurs faciles et rapides, explique Kevin Lebel. Dans un second temps, le passage à des imprimantes haut de gamme et l’utilisation de l’Onyx, un nylon dopé avec des fibres courtes de carbone, pour fabriquer des pièces creuses et en nid d’abeille, nous a permis un gain de poids de 40 % à isorésistance par rapport à l’aluminium". De quoi aboutir à une version qui gagne en confort thermique et ergonomique au niveau du report de charge sur le bassin et qui ne pèse déjà plus que 6,5 kg, et qui peut s’enfiler en moins d’une minute contre cinq initialement.
Courant septembre, trois exosquelettes ont été intégrés sur les ateliers de maintenance de Bischheim (Bas-Rhin) et de Chambéry (Savoie). Une phase fondamentale. "L’arrivée de l’exosquelette doit être préparée avec beaucoup d’informations, de formation, de tests complémentaires, et une analyse des risques secondaires, affirme Yonnel Giovanelli. Nous avons impliqué les organisations syndicales dès le début, et à chaque étape de notre travail, car elles connaissent très bien les situations de travail, et ont souvent joué le rôle de facilitateur auprès des salariés."
D’ici à trois ans, la SNCF prévoit de déployer une centaine d’exosquelettes dans ses technicentres, à destination des électriciens, des thermiciens, des freinistes, des aménageurs intérieurs, mais aussi des magasiniers. En attendant une prochaine version de Shiva encore plus légère.
