Un outil en ligne pour aider les TPE à construire des maquettes 3D de locaux de travail

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Pierre Canetto, Jacques Marsot, Institut national de recherche et de sécurité (INRS), France

Résumé

Dans le cadre de sa stratégie visant à toucher le public des TPE (très petites entreprises), l’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) a développé un outil en ligne appelé « MAVImplant », dédié à la conception de maquettes virtuelles de locaux de travail. L’atteinte du public visé repose sur l’idée de proposer un outil autonome qui sera une aide appréciée pour les responsables de TPE à un moment critique, où ils doivent s’impliquer dans l’investissement majeur qu’est leur futur outil de production.

Les utilisateurs se connectent librement sur cette application Web, et ils y construisent la maquette 3D de leur futur lieu de travail. Ils sont guidés le long des étapes successives de la conception. A chaque étape du projet, le logiciel fournit des informations et des aides relatives à la santé et la sécurité au travail (SST), ainsi que des « bonnes pratiques » de conception des locaux et des situations de travail (CLST). L’introduction des questions de SST en amont du projet facilite la réalisation d’actions de prévention à la source.

Afin d’atteindre le public des TPE, l’outil est décliné en « applications métier », qui mettent en œuvre des équipements, des actions et des règles propres à chaque secteur d’activité. Ces éléments ont été définis par des groupes de travail constitués de représentants de la profession et de spécialistes de la Prévention.

Les aides apportées à l’utilisateur se veulent simples et ne sont pas contraignantes. Des exemples pratiques et des références sont fournis. Elles facilitent une prise en main autonome de l’outil.

Différents outils de visualisation de la maquette, inspirés des concepts de « réalité virtuelle », permettent à l’utilisateur de s’approprier la future situation de travail. Le logiciel est interactif : l’utilisateur saisit des informations et insère des objets 3D dans la maquette, et ces actions déclenchent l’apparition de messages qui aident sa progression. Cet outil en ligne permet au responsable de TPE d’échanger sur son projet avec les différents acteurs impliqués : les futurs utilisateurs, l’architecte, les experts concernés. La collaboration est facilitée par des outils spécifiques : insertion de post-it dans la maquette, ajout de commentaires sur les objets, partage de la maquette entre utilisateurs. L’édition d’un rapport, récapitulant les spécifications du projet, assure un support écrit pour les échanges. La Prévention est prise en compte par des fonctionnalités d’aménagement et de réservation d’espaces, de tracé de flux et de circulations, et l’attention portée aux risques pouvant être traités par la conception du local de travail.

MAVImplant a été lancé sur deux secteurs pilotes : la boulangerie-pâtisserie, et l’entretien et réparation automobile. L’analyse du retour d’expérience sur ces deux secteurs sur les premiers mois du déploiement de l'outil a amené à préparer des applications sur d'autres métiers.

La conception des locaux de travail : un moment critique pour les TPE

La construction d’un nouveau local de travail, ou la rénovation d’un local existant, est un projet primordial pour le responsable de TPE (très petites entreprises)[1]. L’investissement financier est majeur. C’est l’occasion de concevoir son futur outil de fabrication, ce qui engage ses futures performances de production, en termes quantitatifs et qualitatifs. Le local conditionnera l’environnement et la situation de travail des employés. Dans les TPE, il est souvent très proche du lieu de vente : il représente ainsi l’image de l’entreprise auprès des clients.

Face à de tels enjeux, le responsable de TPE n’est pas armé pour mener son projet. Il n’a pas l’expérience, loin s’en faut, du rôle de Maître d’Ouvrage (MOA). Il n’a souvent pas les compétences nécessaires en construction, en réglementation, ni même en suivi de projet. Il se repose donc pour cela sur un Maître d’Oeuvre (MOE), qui est la plupart du temps un architecte. Il a cependant les connaissances qui font défaut à ce dernier: les règles propres à son métier, et bien entendu les besoins liés à son propre projet. Mais son activité professionnelle lui laisse peu de disponibilité pour les collecter et les mettre en forme. Quant aux questions de prévention des maladies et risques professionnels, elles sont souvent peu connues et abordées en fin de projet.

On voit apparaître ici la conjonction d’un besoin de management (réaliser le projet de conception de local), de prévention (intégrer les bonnes pratiques de santé et sécurité au travail - SST), et de dialogue (entre le responsable de TPE et l’architecte). Un outil qui répond à ces trois objectifs paraît particulièrement bien adapté pour atteindre la cible visée des TPE[2].

Son utilisation prend tout son sens en amont du projet, dès les premières expressions de besoin - l’étape dite de « programme » dans la démarche de conception des locaux et situations de travail (CLST). Cette approche précoce permet une réflexion préalable définissant les points essentiels du projet. Elle est très favorable au traitement des questions de SST. En effet, elle va favoriser la mise en œuvre d’actions de prévention à la source, dont on connaît l’efficacité et le coût moindre comparativement aux actions correctives souvent appliquées[3],[4].

Un outil de maquettage informatique

Figure 1 : L’outil MAVImplant permet de construire une maquette virtuelle 3D du futur local de travail ; l’utilisateur est guidé dans la démarche par des étapes successives (bandeau supérieur de l’écran)

Une étude menée à l’INRS (Institut National de Recherche et de Sécurité) a permis de définir l’outil répondant aux objectifs définis ci-dessus[5]. Un prototype en a été réalisé et son utilisabilité a été validée[6]. Le produit « industriel », appelé MAVImplant (« maquette virtuelle d’implantation »), a ensuite été réalisé.

C’est un logiciel accessible par le Web : l’utilisation d’Internet est familière aux artisans et architectes[7]. Il permet de construire des maquettes virtuelles 3D du local de travail. Il est structuré de manière à assurer une progression guidée dans le projet. Il intègre des fonctionnalités d’accompagnement de l’utilisateur dans l’aménagement des espaces, le positionnement des équipements et des opérateurs. Il fournit des conseils liés aux « bonnes pratiques » de CLST et de SST. Il fournit un rapport de synthèse destiné au MOE (figure 1).

L’utilisateur visé est le responsable de TPE, ou toute personne concernée par le projet mais qui le traitera du côté du « métier » concerné.

Nous présentons ci-après les caractéristiques de l’outil sous l’angle de son adaptation à la cible des TPE : personnalisation, facilité d’utilisation, appropriation du projet, interactivité de l’outil, collaboration dans la démarche.

Une déclinaison par « métier »

De manière à toucher le public des TPE, il est nécessaire de personnaliser l’outil par rapport à la situation de l’utilisateur, et en particulier sa profession[8]. A cette fin, il a été choisi de décliner MAVImplant par « métiers » (ex : hôtellerie, boulangerie-pâtisserie, menuiserie,…). Le déploiement du produit s’appuie donc sur des applications différenciées, spécifiques à chaque domaine d’activité ciblé.

L’association de relais professionnels à une telle démarche est un élément clé de sa réussite[9]. Aussi, pour chaque métier, une collaboration est mise en place avec des partenaires représentatifs. Ceux-ci sont impliqués dans des groupes de travail qui définissent les conseils, équipements et règles propres à la profession et qui seront intégrés dans le logiciel. Ils sont ensuite en charge de la diffusion du produit et du support à son utilisation.

Une utilisation simple et autonome

Figure 2 : La maquette est construite en insérant des objets 3D issus d’une bibliothèque (bandeau inférieur)

L’utilisateur est guidé par le logiciel dans la démarche de construction de la maquette. Des étapes successives sont proposées : placement de zones de travail, tracé du bâtiment, intégration du procédé, tracé des voies de circulation,... L’utilisateur construit sa maquette pas à pas, en insérant dans une « scène » des objets 3D caractéristiques de son métier (figure 2).

Par ailleurs, MAVImplant fournit des aides sous la forme de fenêtres « d’alertes » aux moments pertinents. Dès lors qu’il considère que son projet est suffisamment défini, il édite un rapport comprenant les vues qu’il a sélectionnées. Ce document est un « recueil de besoins » qui pourra alors être traité par l’architecte.

L’utilisation du Web rend l’accès au logiciel aisé et immédiat. Afin de faciliter sa prise de connaissance, une utilisation en mode « visiteur », ne nécessitant pas d’inscription préalable, est proposée.

L’utilisation se veut autonome, ne nécessitant pas de formation préalable. Des bulles d’aide sont superposées aux boutons d’action ; une aide en ligne est intégrée au logiciel. Les fonctions se veulent intuitives. L’IHM se réfère aux pratiques courantes des applications Web 3D actuelles (« serious games »).

Construire “son” projet

Figure 3 : Visualisation en mode « marche subjective
Figure 4 : Représentation de l’angle de vue « de confort » d’un opérateur

La difficulté principale des MOA est de visualiser une situation de travail qui n’est pas existante, à l’aide de représentations abstraites : au mieux, des croquis ou des plans. C’est pour cela que sont parfois réalisées des maquettes en carton plume. La représentation numérique 3D permet de rendre une vue « directe » de la situation ; elle peut être mise en œuvre très tôt, et intégrer très rapidement les modifications ou évolutions proposées. Elle suit le projet depuis l’amont, jusqu’à la réalisation. MAVImplant permet à l’utilisateur de s’approprier le projet, en utilisant sur « sa » maquette les outils numériques de visualisation 3D (zooms, changement d’angles de vue), voire en revenant à des représentations 2D de type « plan ». Un mode de visualisation « marche subjective », classique des jeux vidéos, permet à l’utilisateur de « s’immerger » dans la maquette et donc, dans le futur environnement de travail (figure 3).

L’utilisateur se retrouve dans un univers familier: les objets 3D ont un rendu réaliste ; leurs dimensions peuvent être modifiées pour correspondre aux équipements qui seront réellement implantés.

Cette approche subjective est également traitée du point de vue des futurs opérateurs : des mannequins sont insérés dans la scène ; une fonction permet alors de simuler leur vision 3D en situation (angles de vue normalisés tenant compte des mouvements des yeux et de la tête) (figure 4).

L’utilisation des voies et des aires de circulation est prise en compte par la mise à disposition d’un outil simplifié de simulation de conduite de véhicules dans la maquette (engins motorisés, chariots de manutention manuelle,…).

Un outil interactif

L’implication de l’utilisateur est assurée par des mécanismes d’interaction entre ses actions sur la maquette, et des propositions ou guidages qui lui sont proposés.

Dès l’entrée dans le logiciel, la succession des étapes proposées dépendra du type de projet choisi par l’utilisateur. Ainsi, un réaménagement de local placera en première étape le tracé du bâtiment, alors que la construction neuve débutera avec des positionnements d’espaces de travail.

L’insertion de certains objets amène des messages associés : conseils d’implantation, de raccordement… Certaines opérations déclenchent des alertes à traiter : empiètement d’équipements sur des espaces réservés, protections collectives contre les chutes de hauteur sur les toits…

Cette interaction est immédiate, directement visible par l’utilisateur sur la maquette : la manipulation des objets (modification de dimensions, déplacement,…) se répercute immédiatement dans la maquette, l’apparition des messages et alertes se fait directement dans la scène.

Le partage du projet

La réussite d’un projet de CLST en général, et de la prise en compte des questions de prévention en particulier, s’appuie sur une démarche de participation des acteurs concernés de manière précoce et tout au long de son déroulement[10],[11].

MAVImplant comporte des fonctionnalités facilitant cette communication.

La maquette propose un outil de « post-it » permettant de suivre les commentaires sur le projet au jour le jour.

Après discussions, des commentaires peuvent être ajoutés aux objets de la maquette, qui figureront ensuite dans le rapport.

Le projet peut être décliné en plusieurs versions (des variantes, par exemple) qui peuvent être partagées sur le Web par des utilisateurs choisis.

Le rapport édité permet de tracer les besoins personnalisés du projet : il devient le support de base des échanges entre MOA et MOE.

La prise en compte de la prévention

La prise en compte des questions de prévention est bien entendu pour l’INRS un point essentiel de l’outil. Elle est réalisée ici aussi dans le sens de l’aide à l’utilisateur : elle n’implique aucune contrainte dans la construction de la maquette, et répond à un besoin du chef d’entreprise, responsable de ces aspects.

Le logiciel propose une démarche spécifique de réalisation du projet qui favorise l’intégration de la prévention. Par exemple, l’insertion d’une étape dédiée au positionnement de zones de travail (appelées « secteurs ») est un élément clé dans la pratique de la CLST, et cette pratique est encore trop peu répandue.

L’organisation de l’espace et de la circulation est également un point essentiel dans la prévention des risques de chute, des risques liés aux manutentions, et de ceux liés aux déplacements. La gestion de l’espace est intégrée par la possibilité de réserver des volumes pour les accès, les interventions sur les équipements, les manipulations ou le stockage. Des outils sont proposés pour visualiser sous forme de liens l’organisation de l’espace et du procédé et optimiser ainsi les flux, les déplacements, et la proximité de zones « antagonistes » (séparation des zones explosives par exemple).

Les messages d’alerte et de conseil évoqués précédemment sont des aides directement liées aux actions de l’utilisateur. Ils peuvent être déclenchés par des éléments propres au bâtiment lui-même (dénivelés, fosses…) et par le tracé des circulations (recouvrement de zones traversées…). Ils concernent également les risques liés aux équipements dès lors qu’ils peuvent être traités par des actions sur l’aménagement du local (bruit, polluants…).

Conclusion

La création d’outils spécifiques d’évaluation du risque a permis d’introduire la pratique de la prévention dans les TPE[12]. Le développement de cette pratique passe aujourd’hui par la diffusion d’outils plus globaux[2].

La stratégie suivie par l’INRS est de fournir au responsable d’entreprise un outil qui lui soit utile à un moment critique, et dont l’utilisation permette d’intégrer « naturellement » des pratiques favorables à la SST. Appliquée au logiciel de conception des locaux de travail MAVImplant, elle a reçu un accueil favorable auprès des organismes professionnels contactés. L’adaptation aux TPE a nécessité d’intégrer dans les spécifications du logiciel des exigences qui rejoignent leur culture, en combinant des besoins d’autonomie, de dialogue, et d’accompagnement. Les deux premiers métiers pilotes pour le lancement du logiciel sont la boulangerie-pâtisserie-glacerie et l’entretien et réparation automobile. La collaboration avec des organismes professionnels de ces métiers a permis le déploiement du produit. L’analyse des retours d’utilisation sur ces domaines permettra d’orienter le choix d’autres applications métier et de les développer.

Références

  1. Création de lieux de travail. Une démarche intégrant la santé et la sécurité. 10 points clés pour un projet réussi. INRS ED 6096, 2e édition, juillet 2014, 7 p
  2. 2.0 2.1 LEGG S.J., OLSEN K.B., LAIRD I.S., HASLE P. - Managing Safety in Small and Medium Enterprises. Safety Science (Special Issue), 2014, 71, pp. 189-298, ISSN 0925-7535
  3. Conception des lieux et des situations de travail : la prévention profite de l’anticipation. Travail et Sécurité, n° 711, novembre 2010, pp. 14-33
  4. The state of the national initiative on prevention through design. Cincinnati, OH: U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health, DHHS (NIOSH) Publication, May 2014, No. 2014-123
  5. GARDEUX F. - Une aide logicielle pour la conception / (re)amenagement de locaux et de situations de travail. 12ème Colloque National AIP PRIMECA, Le Mont Dore, 29 mars-1er avril 2011
  6. GARDEUX F., MARSOT J. - A 3-D interactive software tool to help VSEs/SMEs integrate risk prevention in workplace design projects. Safety Science, 2014, 62, pp. 214-220
  7. Les artisans, les architectes et l’innovation, Enquêtes CAPEB & CNOA - Batiactu 2012
  8. LAINE P. - Prevention Strategy in SMEs. 19th World congress on Safety & Health at Work, Istanbul, 11-15 September 2011
  9. CANETTO P., MARSOT J. - MAVImplant, une aide à la conception des lieux de travail pour les TPE. Hygiène et sécurité du travail, 1er trimestre 2014, 234, pp. 33-35
  10. POPESCU P. & al. Incorporating Health & Safety in Design-Building Teams (The UK and Global Perspective). 19th World congress on Safety & Health at Work, Istanbul, 11-15 September 2011
  11. DELACROIX B., BIOCHE A., FRANÇOIS M. - Le travail dans la performance globale - application à la conception d’un centre de tri de déchets, INRS, 46ème congrès international de la société d’ergonomie de langue française, Paris, 2011
  12. MALENFER M. - Evaluer les risques professionnels dans les TPE : les atouts du numérique, Hygiène et sécurité du travail, 1er trimestre 2014, 234, pp. 25-30

Contributors

Deroiste, Pierre Canetto