Thèse David BASLÉ

Interactions Homme-Machine dans un environnement cyber-physique augmenté : vers une heuristique de conception d'environnements collaboratifs capacitants pour l'industrie du futur

Résumé

La transition numérique opérée par l’émergence de concepts tels que l’Industrie du futur, a pour vocation de rendre l’appareil productif plus flexible et plus performant. A côté de cette transition, les enjeux sociétaux et environnementaux deviennent de plus en plus importants au sein des industries. L’Humain est en relation avec de plus en plus d’individus, dans un espace physique et temporel, de plus en plus large. Par ailleurs, les moyens de communication évoluant, le salarié est en interaction constante avec une multitude de données qu’il convient de prendre en compte. Les postes de travail du futur seront à l’intersection entre le monde physique, où les biens manufacturés sont conçus et fabriqués, et le monde virtuel, où les données transitent à des fins de performance, d’autonomisation et de responsabilisation des personnels. Parmi tous les outils à disposition des industriels pour fabriquer l’usine du futur, les moyens immersifs et interactif que constituent les systèmes de Réalité Augmentée (RA) permettent la navigation des individus entre le monde physique et un monde virtuel. Des preuves de concept ont été élaborées afin de tester la robustesse des dispositifs à l’épreuve des performances prescrites. Certaines de ces expérimentations in-situ se sont avérées prometteuses, cependant, il est toujours difficile d’évaluer précisément à quel niveau se situe la valeur ajoutée pour l’organisation et l’opérateur dans l’adjonction d’une technologie de RA. Il faut donc repenser l’usage de la technologie et prospecter le couple Homme-Machine afin de pouvoir mieux comprendre où se situe les gains dans cette implantation de la technologie. Finalement, l’objectif consiste à concevoir les activités de travail collaboratifs du futur dans lequel l’opérateur et la technologie formeront un binôme réuni, qui concourront à l’obtention de la performance industrielle et au bien-être individuel.
Dans cette optique, le projet ANR : Collaboration 4.0 réunit les champs disciplinaires de deux laboratoires : l’ergonomie de l’activité avec le laboratoire ACTé, et le génie industriel avec le laboratoire G-SCOP. Le doctorant du laboratoire ACTé a procédé à l’élaboration de critères spécifiques visant à permettre l’émergence d’une situation de collaboration dite capacitante d’obtention des performances en situation de collaboration Homme-Machine. De notre côté, nous avons repris ces critères pour les déployer en objectifs opérationnels de conception d’une activité de collaboration Homme-Machine.
Nos travaux de recherche consistent dans un premier temps, en un travail de corrélation des critères ergonomiques d’une situation capacitante avec les caractéristiques polymorphiques des technologies de RA. Ensuite, nous créons une situation de collaboration Homme-Machine visant à justifier la pertinence des critères grâce à une étude expérimentale. Enfin, en parallèle de cette étude, et via un processus itératif alimenté par l’expérience et notre réflexion, nous bâtissons une heuristique de conception des activités de collaboration permettant d’une part, de caractériser la collaboration entre l’homme et la machine suivant des critères opérationnels de production, et d’autre part, de choisir les dispositifs de RA dont les caractéristiques technologiques concordent avec les spécificités de la situation de collaboration Homme-Machine conçue. L’étude expérimentale menée et l’heuristique élaborée permet de rédiger quelques préconisations à l’attention des décideurs industriels qui, selon nous, doivent considérer les critères d'une situation collaborative capacitante afin d'obtenir les performances requises lors de l'utilisation des technologies de RA.