Exosquelettes pour l'industrie Exosquelettes pour l'industrie

Auteur: Marina Hofstetter

Qui dit industrie du futur, dit automatisation. Mais est-ce seulement cela ? L'une des richesses essentielles d'une entreprise sont ses collaborateurs et leur expérience. Alors, comment prendre soin d'eux pour pouvoir compter sur eux le plus longtemps possible ? Juan Franco, chef de projet et Valentin Oppliger, responsable marketing chez ergoexpert, nous parlent en détails des exosquelettes et des avantages de leur utilisation dans l'industrie.

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Adam, soudeur chez Agytec, utilise l’exosquelette Paexo Shoulder, pour prévenir les problèmes musculosquelettiques qui pourraient apparaitre liés aux tâches de soudage qu’il effectue en hauteur.
Adam, soudeur chez Agytec, utilise l’exosquelette Paexo Shoulder, pour prévenir les problèmes musculosquelettiques qui pourraient apparaitre liés aux tâches de soudage qu’il effectue en hauteur.
(Source : Marina Hofstetter)

Quand on parle d'exosquelettes, on pense à Robocop ou Ironman. À quoi ressemblent réellement les exosquelettes dédiés à l'industrie ?

J. Franco : Il existe deux types d'exosquelettes. Les exosquelettes dit actifs, c'est-à-dire ceux qui sont motorisés, et ceux dit passifs, qui ne possèdent ni moteur, ni batterie, bien loin donc de l'image des exosquelettes de l'industrie cinématographique. Ce sont ces derniers que nous proposons aux industriels chez ergoexpert. Dans ce cas, l'élément moteur de l'exosquelette est le corps humain. Les exosquelettes passifs sont utilisés pour soulager le corps dans ses efforts. Il faut bien comprendre qu'il n'est pas là pour soigner, mais pour aider et prévenir. Pour une entreprise, c'est un investissement pour la santé de ses collaborateurs sur le long terme. Prenons par exemple un employé de taille et de poids moyen qui doit de manière répétitive soulever des colis de 25 kilos. Le but de l'exosquelette ne sera pas de lui faire lever 50 kilos, mais de lui permettre de pouvoir continuer à lever ces 25 kilos sur la durée sans endommager sa santé.

À quels problèmes répond donc l'utilisation d'exosquelettes dans le domaine industriel ?

J. Franco : Les exosquelettes permettent de soulager les collaborateurs dans diverses tâches professionnelles : travaux répétitifs de soulèvement de poids, tâches qui nécessitent d'avoir les bras au-dessus de la tête pendant un certain temps, activités qui demandent des appuis répétitifs ou prolongés avec les doigts et celles qui affectent les poignets, opérations requérant un certain temps à regarder en l'air, ou bien encore celles qui affectent d'une manière ou d'une autre le bas du dos. D'après une étude de Fraunhofer en Autriche, plus de 30 % des problèmes musculosquelettiques en milieu professionnel sont liés au dos, et environ 20 % sont en lien avec la nuque, les épaules, les bras et les mains.

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Comment une entreprise peut-elle évaluer le bénéfice que pourrait lui apporter l'utilisation d'exosquelettes ?

J. Franco : La protection de la santé des collaborateurs a un impact direct sur les finances d'une l'entreprise. En effet, l'absentéisme pour cause de maladies musculosquelettiques dues aux conditions de travail entraîne des coûts importants. Les employés sont le plus grand capital d'une entreprise et ça malheureusement, beaucoup l'oublient. En agissant sur la prévention de ces maladies, l'entreprise fera des économies considérables. C'est le rôle des exosquelettes. On parle beaucoup des robots et de l'automatisation, mais ce ne sont pas toujours des investissements rentables, surtout pour des petites entreprises ou des entreprises qui ne font pas de grandes séries. L'utilisation d'exosquelettes pour protéger leur capital humain prend donc encore plus de sens.

De quel niveau d'investissement financier parle-t-on ?

J. Franco : Tout dépend des besoins. Il ne faut pas équiper pour équiper, il faut d'abord analyser les causes des problèmes afin d'y répondre de manière optimale. En fonction des tâches pour lesquelles l'utilisation d'un exosquelette s'avérerait nécessaire, le prix varie entre 300 et 7200 francs. À savoir si cet investissement vaut la peine ? Il suffit de reprendre les coûts générés par les absentéismes des précédentes années, et de les comparer aux prix des exosquelettes. En général, l'investissement est rentabilisé très rapidement.

Pouvez-vous nous en dire plus sur les exosquelettes que vous proposez ?

J. Franco : Nous sommes revendeurs des exosquelettes Paexo de la maison allemande Ottobock. Ottobock est spécialisée depuis plus de 100 ans dans le domaine des prothèses et orthèses. Ce sont donc des experts du corps humain. Il existe des exosquelettes pour différentes parties du corps, comme le dos, les épaules, ou les doigts. Les exosquelettes sont apparus chez Ottobock il y a une dizaine d'années, développés sur la base de l'expertise médicale dont faisait déjà preuve l'entreprise. C'est ce qui les rend fiables et efficaces, en plus du fait qu'ils sont de très bonne qualité. C'est pour cela que nous avons choisi de les représenter en Suisse. Nous avons déjà eu à faire à une entreprise qui avait par le passé fait appel à des exosquelettes d'autres marques pour des travaux en salle blanche ISO5, dans laquelle les exosquelettes devaient être portés sur les sous-vêtements et sous deux couches de vêtements de protection. Le besoin premier était donc d'être en mesure de régler l'exosquelette en accord avec les besoins et d'être sûr que les réglages ne bougeraient pas pendant l'utilisation, car les réglages de l'exosquelette étaient alors inaccessible à moins de ressortir de la salle blanche et de se déshabiller. Avec les produits moins cher, cette entreprise a rencontré de nombreux problèmes de fiabilité, de dérèglement et de changement de position, ce qui n'est plus le cas avec les exosquelettes d'Ottobock.

Comment fonctionnent ces exosquelettes exactement ?

J. Franco : Reprenons l'exemple précédent de cet employé qui doit soulever des colis de 25 kilos. Ces colis sont accessibles facilement, et il peut se baisser en gardant le dos droit. En position debout, la pression que ressentent ses vertèbres est équivalent au poids de cette personne, disons 70 kilos. Mais dès lors qu'elle soulève un poids de 25 kilos, la pression qui s'applique sur les vertèbres est alors équivalente à un poids d'environ 430 kilos. Dans un cas comme celui-ci, nous recommandons l'utilisation de l'exosquelette Paexo Soft Back, qui ressemble à une ceinture abdominale. Il s'attache très simplement par fermeture auto-agrippante sur le devant, et possède sur l'arrière, donc sur le dos, des plaquettes flexibles en carbone. En position debout, ces plaquettes soutiennent le bas du dos et aident à adopter une meilleure posture. En action, elles s'adaptent aux mouvements et permettent de répartir la pression sur une plus grande surface, et donc de protéger le bas du dos. Cet exosquelette ressemble à première vue aux ceintures lombaires préconisées en cas de problèmes de dos, mais la différence est son but et donc son fonctionnement. Les ceintures lombaires sont destinées à maintenir le bas dos en place, et à en réduire ou empêcher les mouvements. L'exosquelette fait l'opposé. Il est flexible, offre une liberté de mouvement et un soutien dans la mobilité.

Peut-on faire un faux mouvement en portant un exosquelette ?

J. Franco : Les exosquelettes sont réglables pour s'adapter à toutes les morphologies. Ceux qui ne le sont pas, comme celui pour le pouce par exemple, existent en plusieurs tailles. Vous allez donc être en mesure d'adapter l'exosquelette à votre taille, et aller automatiquement sentir quand ce sera le cas. Néanmoins il y a des règles de base à respecter, et c'est la raison pour laquelle nous ne vendons pas simplement nos produits en ligne. Lorsqu'un client nous achète un ou plusieurs produits, nous effectuons pour les employés concernés une formation d'environ une heure, dans laquelle nous expliquons la manipulation et le réglage de l'exosquelette, ainsi que la manière correcte d'effectuer les mouvements. La plupart du temps, cela amène aussi à la discussion de l'ergonomie des postes de travail. Globalement, une fois que l'on a commencé à travailler avec un exosquelette, on ne le regrette pas. Les deux premiers jours peuvent paraître étranges, mais on s'habitue très vite car on sent que le corps est soutenu et protégé.

Qu'en est-il de leur poids ?

J. Franco : De manière générale, les exosquelettes passifs sont légers grâce à l'optimisation des matériaux utilisés et au fait que, contrairement aux exosquelettes actifs, ils ne possèdent ni moteurs, ni batteries. Les plus lourds sont évidemment les plus grands : le Paexo Shoulder pour les épaules et les bras pèse 1,9 kg, et le Paexo Back pour le dos pèse 4,2 kg. Alors à la main, ça parait lourd, mais ils se portent comme des sacs à dos, et ne se sentent presque plus une fois qu'ils sont correctement ajustés. Les exosquelettes sont conçus pour un confort maximal, ils peuvent être portés toute la journée sans problème.

Pouvez-vous nous en dire plus sur le Paexo Back ?

J. Franco : Le Paexo Back est, comme le Paexo Soft Back, utilisé pour prévenir les problèmes du bas du dos, mais dans le cas où le collaborateur ne peut pas attraper les charges en se baissant avec le dos droit, ou bien pour des charges importantes. Il se porte comme un sac à dos et est mis en moins de 30 secondes. Le mécanisme fonctionne grâce à un système d'aimants et de câbles en élasthanne, extensibles tout en étant extrêmement résistant. Le système électromagnétique permet à l'exosquelette d'avoir plusieurs modes de fonctionnement : il peut être désactivé pour permettre la marche par exemple, il peut-être en position dite rigide pour des tâches qui ne nécessitent pas de se déplacer, comme lors d'un travail à la chaîne avec tapis convoyeur, et il peut être en mode mixte dit dynamique. Quand on se penche en avant pour récupérer une charge, l'exosquelette retient le haut du corps et les câbles en élasthanne s'étirent. Au moment de se relever, les câbles en élasthanne se rétracte, un peu comme un ressort, et permettent de soutenir la remontée tout en répartissant la pression sur l'ensemble du dos, les épaules et les jambes, ce qui protège le bas du dos. Il est possible qu'après les premiers jours d'utilisation, les employés sentent des courbatures dans les jambes. Le système est réglable en fonction de la position en hauteur des pièces à soulever et donc de la profondeur à laquelle le collaborateur doit se baisser pour la ramasser. En mode dynamique, la position des aimants les uns par rapports aux autres permet au système de savoir s'il doit laisser le corps libre pour la marche par exemple, ou bien s'il doit être en mode soutien. Lorsque l'exosquelette est désactivé, cela permet d'aller faire ponctuellement une autre tâche sans l'enlever.

Qu'en est-il du Paexo Shoulder ?

J. Franco : Le Paexo Shoulder fonctionne d'une manière similaire à celle du Paexo Back, mais il est utilisé pour protéger les épaules, principalement lors d'activité avec les bras en hauteur. Les câbles en élasthanne sont sous tension, donc étirés, lorsque les bras sont en bas, et reprennent leur longueur initiale lorsque les bras sont en l'air, offrant ainsi un soutien qui permet de garder les bras en hauteur sans efforts. L'un des employés d'Agytec, l'entreprise voisine, l'utilise lors d'opération du soudage par exemple. L'entreprise fabrique des étagères pour le secteur agroalimentaire, comme l'entreposage des meules de fromage par exemple. Les soudeurs sont leur plus grand capital. La tailles des séries et le travail à effectuer ne justifient pas l'investissement dans une solution de soudage robotisée. L'entreprise a donc décidé de prendre soin de sa main d'œuvre. Faire une ligne de soudure en hauteur est fatigant à la longue, les bras se mettent à trembler et le travail est moins précis. L'utilisation du Paexo Shoulder permet donc au soudeur de moins se fatiguer et de travailler de manière propre et soignée toute la journée. Finalement, c'est gagnant-gagnant.

Les exosquelettes peuvent donc être implémentés dans tous types d'industrie…

J. Franco : Tout à fait, les exosquelettes peuvent être utilisés dans tous les domaines, dans l'industrie comme au quotidien. Outre les cas précédemment cités, nous commençons par exemple en août un projet pilote avec un client de l'industrie MEM qui travaille dans le moulage par injection de plastique. Ce sont eux qui sont venus vers nous, dans l'optique de réduire les coûts liés aux maladies musculosquelettique, développées entre autres à la suite du déplacement de charges lourdes telles que les moules. Nous avons aussi équipé un neurochirurgien en Allemagne. Il travaille avec le Paexo Shoulder qu'il porte sous la combinaison du bloc opératoire pour soulager ses épaules et ses bras. Cela lui permet de continuer à travailler de manière extrêmement précise même après plusieurs heures d'opération. L'exosquelette peut être désinfecté, les coussins amovibles se détachent pour être lavés et stérilisés. Nous avons également récemment travaillé avec l'Assurance Invalidité du canton de Lucerne dans le cadre d'une réinsertion professionnelle. Un boulanger victime d'un AVC ressentait depuis de vives douleurs dans l'accomplissement des tâches professionnelles quotidiennes, particulièrement celles en hauteur, or il souhaitait absolument continuer à travailler. Équipé de l'exosquelette Paexo Shoulder, il peut maintenant effectuer son travail avec beaucoup moins de peine.

Rencontrez-vous un certain scepticisme de la part des entreprises face à l'utilisation d'exosquelettes ?

J. Franco : Il y a toujours des réticences aux nouvelles technologies. En général, la discussion est constructive quand les dirigeants ont compris que leurs collaborateurs sont leur force principale et que de leur santé dépend le bon fonctionnement et la réussite de l'entreprise. Il existe aussi un deuxième frein : parce que c'est un moyen de prévention, en étant utilisé à temps, il peut empêcher l'apparition de maladies musculosquelettiques. Mais comment motiver quelqu'un qui ne ressent pas encore de douleurs à porter un exosquelette ? C'est une sorte d'assurance santé, les effets ne sont pas instantanément tangibles. Les utilisateurs ont parfois du mal à évaluer l'impact d'un exosquelette sur leur bien-être. Mais la baisse des coûts liés à l'absentéisme pour cause de maladies musculosquelettiques est un indicateur qui ne ment pas.

MSM

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À propos de l'auteur

 Marina Hofstetter

Marina Hofstetter

Rédactrice, Vogel Communications Group AG