Résoudre les troubles musculosquelettiques grâce à la réalité virtuelle

Quel est l’impact des troubles musculosquelettiques dans le domaine de l’ingénierie ?

‘Les troubles musculosquelettiques (TMS) définissent des altérations de l’appareil locomoteur générées ou aggravées par l’activité professionnelle.’

En France, les troubles musculo squelettiques TMS commencent à faire parler d’eux dans les années 1990 quand on constate une augmentation régulière des cas de maladies professionnelles indemnisées par la Sécurité Sociale. Ces affections multifactorielles comportent souvent une composante professionnelle et constituent la première cause de maladies professionnelles et en sont l’écrasante majorité (87%). Le coût pour les entreprises s’élève à 2 milliards d’euros pour l’année 2017 à travers les cotisations accidents du travail et maladies professionnelles. C’est près d’un tiers des arrêts de travail qui sont causés par un TMS pour un total de 22 millions de journées de travail perdues.

Aujourd’hui si on parle de Santé au travail, on ne peut pas ignorer le “burn out” (ou syndrome d’épuisement professionnel) qui est de plus en plus présent dans les sociétés occidentales comme symptôme de mal être au travail ; à noter que l’on parle également de plus en plus de “boreout” (ou syndrome d’épuisement professionnel par l’ennui).

 

Résoudre les troubles musculosquelettiques pour gagner en performance

L’évaluation et la quantification des risques de troubles musculosquelettiques (TMS) sur les postes de travail jouent un rôle clé dans l’efficience d’une entreprise. La prévention des risques peut donc permettre de transformer le coût des TMS en levier de performance. 

Dans les industries, l’accent à longtemps été mis sur la sécurité au travail. Depuis les années 2000, les TMS sont devenus très importants dans les considérations des entreprises industrielles et on parle maintenant de “sécurité et santé au travail” pour désigner les diverses disciplines qui visent à faire disparaître, ou au moins, limiter les effets nuisibles du travail sur l’être humain.

Lorsque l’on s’intéresse aux données TMS disponibles sur les milieux industriels et plus largement professionnels, on constate que la très grande majorité des TMS est liée au haut du corps (upper-body) et donc très souvent à la monté de charge. On va également trouver dans le secteur tertiaire de nombreux cas de syndrome du canal carpien, qui est un TMS qui se développe énormément ces dernières années. Une grande différence entre les secteurs secondaire et tertiaire sur le sujet des troubles musculosquelettiques est que les industries comptent des ergonomes dans leurs effectifs.

Chez SkyReal nous travaillons sur l’intégration de fonctionnalités VR destinés à prévenir les TMS et/ou en évaluer les risques. Actuellement, nous travaillons plus spécifiquement autour du dos et des bras car ce sont là que résident les principaux problèmes dans les industries aéronautiques. Les trois sources majeures de TMS qui y sont constatées proviennent de la charge, la répétition d’une tâche et enfin le maintien de position.

C’est ce à quoi nous sommes parvenus dans nos derniers travaux sur les procédés de fabrication, en nous concentrant sur 3 types de profils d’utilisateurs et la répartition de ces rôles dans un environnement de fabrication en VR.

MSD issues observed in manufacturing industries

Comprendre et résoudre les TMS avec une solution professionnelle de réalité virtuelle

Pour créer ces éléments d’évaluations, nous nous sommes inspirés de la méthode RULA (Rapid Upper Limb Assessement), méthode créée par deux ergonomes anglais (McAtamney et Corlett) en 2005 et utilisée par de très nombreux ergonomes à travers le monde.

Cette méthode de référence est basée sur la différence entre une posture de travail à un instant T et la posture dite de repos. On considère cette différence en donnant un score aux angles qui composent la posture ; plus ils sont éloignés de la posture de repos plus le score est élevé.

Cette  méthode est statique (comme la plupart des autres méthodes reconnues) c’est donc à l’ergonome d’observer et de définir les postures de référence sur le poste de travail en tenant compte à la fois, des données recueillies auprès des utilisateurs et des problèmes de TMS observés lors des phases d’études.

Pour compléter cette méthode, une solution VR basée sur des données utilisateurs souffrant de troubles musculo-squelettiques est adaptée pour ajouter des éléments d’information liés aux mouvements et mieux comprendre les postures dysfonctionnelles.

Aerospace engineers working posture in VR view

 

Affiner les données issues des problématiques TMS et apporter une réelle valeur ajoutée aux ergonomes

En vue de compléter la méthode RULA, nous avons l’intention d’intégrer les principes du logiciel 3DSSPP qui a été développé par l’Université du Michigan. C’est une méthode basée sur l’effort & la fatigue musculaire. L’idée est donc d’arriver à proposer une approche mêlant ces deux outils pour affiner les données concernant les TMS et ainsi apporter une vraie plus-value aux ergonomes. Nous n’avons pas trouvé de choses semblables chez nos concurrents sur le marché de la réalité virtuelle et nous pensons qu’il y a un champ de recherche utile et particulièrement intéressant.

Pour l’heure, le gros du travail porte sur l’affichage des données concernant les troubles musculosquelettiques pour proposer un rendu visuel qui soit utile, digeste et complet.

Nous travaillons sur deux méthodes d’affichage :

  1. Affichage d’un mannequin en hologramme (ou mannequin virtuel) présentant un code couleur pour voir les zones du corps présentant des risques
  2. Affichage de symboles extérieurs au corps sur le mannequin pour indiquer la note obtenue selon la méthode RULA.

Displaying MSD data and providing useful insight

 

Mieux analyser les postures et l’ergonomie pour gommer les troubles musculosquelettiques (TMS) grâce à la réalité virtuelle

Par ailleurs et pour compléter cela nous proposons un rapport qui permet de facilement illustrer les problèmes repérés par l’ergonome et d’exporter les données brutes de la posture (les angles) pour continuer le travail d’ergonomie sur d’autres outils si cela est nécessaire. 

Notre ambition est de permettre à l’ergonome d’analyser finement un poste de travail, d’y repérer les éventuels problèmes, de les cibler et de les transmettre à ses collaborateurs pour y apporter, en concertation avec les opérateurs et les ingénieurs, les solutions nécessaires.

Chez SkyReal, nous n’imaginons en aucun cas remplacer le travail fait par l’ergonome mais bien de lui proposer un outil de travail moderne, permettant de gagner du temps et – nous l’espérons, de la précision.

Par ailleurs, nous sommes convaincus que le fait d’apporter des images dynamiques avec un haut niveau de précision, rendu possible par les technologies de réalité virtuelle, sera un moyen de contribuer à illustrer le travail de l’ergonome et apporter un bénéfice très important pour les industries dans la prévention des troubles musculosquelettiques.