Modélisation et Evaluation des collaborations capacitantes Homme-Machine pour l'industrie du futur – COLLABORATION-4_0

L’industrie du futur (ou 4.0) se caractérise par la transformation numérique des systèmes de production pour atteindre un nouveau stade de flexibilité. Il s’agit principalement de produire en petite série (personnalisation du 4.0) au coût de la grande série (informatisation du 3.0). Le projet Collaboration 4.0 se place délibérément dans un environnement industriel de ce type, c’est-à-dire qu’il étudie les situations de travail avec des équipements 4.0, pour leurs dimensions productivité et attractivité. Il s’inscrit dans le défi 3 « Stimuler le renouveau industriel » et en particulier dans l’axe n°1 « Usine du futur : Hommes, organisation, technologies ». Son objectif général consiste à concevoir les postes de travail collaboratifs du futur où le collaborateur et la machine sont un couple uni pour une même performance dans une organisation 4.0. Trois hypothèses scientifiques structurent le projet : 1) l’activité collaborative performante Homme-Machine nécessite la mise en œuvre d’environnements capacitants (organisationnel, technique, social), 2) les équipements numériques d’accompagnement de l’activité collaborative sont flexibles et évolutifs, 3) les organisations industrielles et de travail impactent la performance de l’activité collaborative Homme-Machine. Le projet vise à concevoir des situations de travail flexibles où l’opérateur et la machine partagent un même espace en vue de réaliser la tâche qu’ils partagent en utilisant des équipements 4.0 augmentant ainsi les capacités de l’opérateur. Ce dernier pilote l’activité en décidant ce qu’il délègue à la machine et ce qu’il lui apprend. La machine s’adapte à l’opérateur et à la tâche et lui apprend en retour. Nous envisageons de définir et de caractériser les nouvelles formes de collaboration 4.0 possibles, utiles et performantes dans une situation industrielle donnée et capacitante. La problématique centrale est celle des usages et de l’organisation industrielle à mettre en place.

Pratiquement, le projet étudiera deux situations de travail collaboratives différentes et complémentaires sur deux cas d’usage : une activité collaborative entre homme et robot d’une part, et entre homme et réalité augmentée d’autre part. Les résultats attendus du projet sont une classification des situations de travail collaboratives Homme-Machine dans un environnement capacitant, un protocole d’analyse de la performance des activités industrielles collaboratives capacitantes, un démonstrateur d’activités collaboratives capacitantes Homme-Machine, des préconisations pour la conception des environnements de travail industriels capacitants. Le projet s’inscrit dans une approche pluri-disciplinaire associant le génie industriel, l’ergonomie et la robotique. Il est structuré autour de cinq tâches qui constituent le programme scientifique et une tâche pour le management du projet. Il ambitionne de développer un démonstrateur d’une (ou plusieurs) situation collaborative. Il profitera d’un comité d’industriels dont le rôle sera de discuter les réalités industrielles au regard des propositions théoriques du projet. Le projet est d’une durée de 48 mois et il s’appuie sur deux thèses de doctorat de 36 mois et sur un poste d’ingénieur. Le projet est coordonné par le laboratoire G-SCOP pour l’organisation industrielle et la réalité augmentée en partenariat avec le LIG pour la robotique de service et les IHM et ACTé pour l’ergonomie en contexte industriel. Les 3 équipes porteuses mettent au service du projet les ressources de leur laboratoire utiles à la bonne résolution du projet. Le projet Collaboration 4.0 contribue à un enjeu sociétal essentiel qui est la promotion d’une nouvelle place de l’homme dans l’industrie du futur et qui intéressera l’ensemble des parties prenantes. Il s’assurera de la bonne dissémination des résultats au travers de publications scientifiques dans les revues des domaines, de recommandations à destination des industriels et d’actions de communication.