Manutention : Vers une connaissance plus précise des exigences physiques

Manutention
Dix manutentionnaires de deux centres de distribution ont été observés pendant qu’ils exécutaient leurs tâches courantes. Leurs différents mouvements ont été captés par le système Xsens et par une caméra vidéo, puis comparés pour vérifier la concordance des deux séquences ainsi obtenues.

Des chercheurs ont expérimenté un système qui permet de mesurer avec un degré d’erreur acceptable les mouvements des manutentionnaires pendant qu’ils effectuent leurs tâches. Ultimement, un tel système permettra de quantifier les effets des interventions ergonomiques visant à réduire l’exposition physique des travailleurs.

La manutention manuelle de charges impose un grand stress physique au corps humain. Les manutentionnaires sont soumis à plusieurs facteurs de risque associés à des troubles musculosquelettiques (TMS), comme les répétitions excessives, les postures contraignantes et les levées de charges lourdes. Leur dos est tout particulièrement sollicité.

Il n’est donc pas surprenant que les réclamations de ces travailleurs aient représenté près d’une lésion sur cinq (17,5 %) que la CNESST a acceptées de 2009 à 2013. Durant cette période, la Commission a déboursé plus de 125 millions de dollars pour indemniser les victimes de ce type de lésion. Les cas de cette nature ont constitué 16,5 % de ses débours totaux.

Depuis plus de 15 ans, l’IRSST effectue des recherches sur la manutention. Le but : élaborer un nouveau programme de prévention pour réduire l’incidence des TMS, dont la Stratégie intégrée en prévention en manutention (SIPM) que le chercheur Denys Denis a développée et implantée.

« Nous avons mis de l’avant huit principes qui sont des indicateurs de compétences », explique André Plamondon, biomécanicien et chercheur à l’IRSST. Parmi ces principes, citons, par exemple, celui du bras de levier, qui préconise de rapprocher une charge du centre de sa masse corporelle afin de réduire l’effort à déployer pour la manutentionner.

L’efficacité de ces principes théoriques à décrire les règles de manutention n’a toutefois jamais été démontrée hors des laboratoires, faute d’outils fiables. Heureusement, l’avancée des technologies des dernières années est telle qu’il est désormais possible de quantifier les mouvements en milieu de travail à l’aide de capteurs dits inertiels. Une fois installés sur le corps des manutentionnaires, ces « senseurs » de quelques centimètres enregistrent les mouvements de leurs différents segments corporels (bras, jambes, etc.), puis les recréent en 3D.

Un doute subsiste quant à leur fiabilité, met cependant en garde André Plamondon. « Au premier abord, il est tentant de penser que n’importe quel système fait l’affaire. Or, les données que les senseurs inertiels génèrent ne sont pas nécessairement bonnes, ne serait-ce qu’à cause de potentielles perturbations magnétiques qui peuvent toucher les senseurs », souligne-t-il. C’est pourquoi l’équipe de recherche a mis à l’épreuve un système de mesure de ce type, le Xsens, composé de 17 capteurs inertiels, dans le but d’estimer quantitativement les exigences physiques du travail des manutentionnaires pour, entre autres, évaluer l’efficacité des approches de prévention.

Laboratoire et terrain

Première étape : valider la fiabilité du système en laboratoire, d’abord sans la présence de perturbations magnétiques, puis en leur présence. Les mesures produites par le Xsens lors de tâches de manutention ont été comparées avec celles de caméras optoélectroniques, communément utilisées en recherche pour générer les mesures du mouvement humain en laboratoire.

Le premier résultat a indiqué que le système Xsens pouvait estimer les angles articulaires du corps à l’intérieur d’un seuil d’erreur acceptable de cinq degrés. De plus, « nous avons constaté que les perturbations magnétiques influencent négativement les résultats du Xsens, qu’ils sont moins fiables », explique André Plamondon.

L’étape suivante : évaluer le Xsens dans un contexte de travail réel, soit dans deux centres de distribution. Dix manutentionnaires ont été observés pendant qu’ils exécutaient leurs tâches courantes. Leurs différents mouvements ont été à la fois captés par le système Xsens et par une caméra vidéo, puis encore une fois comparés pour vérifier la concordance des deux séquences ainsi obtenues.

La bonne nouvelle, c’est que 68 % des données recueillies ont été jugées acceptables dans des conditions d’utilisation normales sur le terrain. La mauvaise, c’est que près du tiers (32 %) ne l’étaient pas — elles étaient carrément erronées. Selon André Plamondon, ces pertes sont principalement attribuables à l’environnement, c’est-à-dire à la présence de perturbations magnétiques provenant des transpalettes qu’utilisent les manutentionnaires.

« Lorsque les travailleurs utilisaient un transpalette, cela prenait ensuite de 30 secondes à une minute pour que les données redeviennent correctes », explique-t-il.

Notons que le taux d’erreur est propre aux deux centres de distribution étudiés. « Comme le niveau des perturbations magnétiques peut varier considérablement d’un milieu à l’autre [...], il y a lieu de ne pas s’attarder au fait que 32 % des données ont été rejetées. Cela pourrait être plus, comme cela pourrait être moins », peut-on lire dans le rapport intitulé Développement d’un système de mesure et d’un protocole de mesures permettant de quantifier l’exposition physique des manutentionnaires.

Bientôt

Malgré le bilan quelque peu mitigé de l’étude, André Plamondon se dit encouragé par ses résultats. « On a fait beaucoup de chemin : à l’origine, le simple fait de passer une paire de ciseaux devant les senseurs produisait beaucoup de perturbations. Heureusement, ce n’est plus le cas aujourd’hui », fait-il valoir.

Selon le chercheur, ce n’est qu’une question de quelques années avant que l’usage des senseurs inertiels se répande. « À mon avis, si la technologie continue d’évoluer comme elle l’a fait au cours des dernières années, elle sera mûre dans peutêtre cinq ans pour être utilisée par les ergonomes », pense-t-il. Le prix du système, assez élevé pour l’instant, devrait quant à lui baisser et ainsi permettre sa démocratisation.

Il faut néanmoins être conscient des limites de cette technologie encore en développement. « Les perturbations magnétiques constituent une source d’interférences. Il faut en tenir compte dans la lecture des données, soit en doutant de certaines mesures, soit en introduisant des algorithmes pour détecter les erreurs de mesure », prévient André Plamondon. Vérifier et contre-vérifier ses données est essentiel.

Dans un proche avenir, le système pourrait servir à fournir de la rétroaction aux manutentionnaires sur leurs façons de faire pour réduire leurs efforts. L’IRSST prévoit d’ailleurs l’utiliser pour améliorer les mesures de sensibilisation et de prévention de la SIPM. « Grâce à lui, nous allons donner des conseils aux manutentionnaires lors des formations en santé et en sécurité du travail. Le chargement au dos change-t-il entre le début et la fin de la formation, par exemple ? Y a-t-il du progrès ou non ? Travaillent-ils de manière à réduire leurs efforts physiques ? Peut-on améliorer le contexte de travail pour diminuer les exigences physiques ? », illustre André Plamondon.

Pour en savoir plus

PLAMONDON, André, Xavier ROBERT-LACHAÎNE, Christian LARUE, Hakim MECHERI, Denys DENIS, Alain DELISLE, Philippe CORBEIL. Développement d’un système de mesures et d’un protocole de mesures permettant de quantifier l’exposition physique des manutentionnaires, R-1005, 127 pages.

Vidéo Quantifier l’exposition physique des manutentionnaires