Vers un modèle prédictif de la charge mentale et des performances sur postes répétitifs de fabrication dans l'industrie automobile

Toward a predictive model of mental workload and performance in cyclical and repetitive assembly tasks in car manufacturing

• Auteur / Autrice : Lisa Jeanson
• Direction : Joseph Maurice Christian Bastien, Javier Barcenilla
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ergonomie
• Date : Soutenance le 09/11/2020
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SLTC - Sociétés, Langages, Temps, Connaissances (Lorraine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PErSEUs - Psychologie Ergonomique et Sociale pour l'Expérience Utilisateurs (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Christine Chauvin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Joseph Maurice Christian Bastien, Javier Barcenilla, Sandrine Caroly, Julien Cegarra, Alexandre Morais
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sandrine Caroly, Julien Cegarra

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse comportementale

Temps de travail, Étude des

Automobiles -- Industrie et commerce -- Personnel

Charge cognitive

Mots clés libres

Charge mentale

Performance

Industrie

Régulations

Analyses comportementales

Mental workload

Performance

Industry

Regulations

Behavioral analyses

Résumé

En 2004, le Groupe PSA a développé le PSA Excellent System, un mode d’organisation basé sur les principes du Lean Manufacturing ayant pour objectif d’optimiser leur production. Un des piliers de ce système est les « standards de travail » (SoW) conçu par les ingénieurs méthodes. En théorie, les SoW permettent l’équilibrage des postes de travail, c.-à-d. l’organisation des tâches que les opérateurs peuvent réaliser dans une période donnée. L’objectif est de maintenir la performance et la santé des opérateurs. Malgré, cette approche, des erreurs des plaints émergent toujours des lignes d’assemblage. Pour comprendre ces phénomènes, nous avons construit une nouvelle approche basée sur la comparaison entre les tâches réelles et prescrites. Nous avons démontré que les différences entre les SoW et le comportement des opérateurs correspondaient à des régulations individuelles ou anticipées/collectives. Ces régulations sont des stratégies utilisées par les opérateurs pour faire face à des contraintes de production, dont la charge mentale, qui ne sont pas prises en compte dans la conception des postes de travail. En d’autres termes, les régulations sont le symptôme d’une dichotomie entre les règles de conception des postes de travail et les contraintes réelles de production. En particulier, alors que certaines contraintes comme la pression temporelle nécessitent la mise en place d’automatismes (des comportements efficients et en grande partie inconscients), d’autres contraintes comme les contraintes spatio-temporelles, les variations dans l’activité, la complexité de la tâche, un niveau de risque élevé ou encore une charge informationnelle élevée, requièrent des comportements réflexifs (qui sont lents et nécessitent un haut niveau d’attention). Nos résultats finaux démontrent que, lorsque nous réduisons le niveau de certaines de ces contraintes et permettant aux opérateurs de mettre en place des automatismes dans leurs tâches, nous minimisons du même coup le risque d’erreur et le besoin de recourir à des stratégies en dehors du SoW.

In 2004, PSA developed PSA Excellent System, an organizational system based on the Lean Manufacturing principles to optimize vehicle production. One of the pillars of it is the follow up of a "work standard" (SoW) designed by the methods engineers. In theory, SoW allow for the balancing of shifts, i.e. the organization of tasks that operators can perform within a given period. The objective here is to maintain the operators' performance and health. Despite this approach, errors and complaints on the assembly lines still emerge. To understand these phenomena, we constructed a new approach based on the comparison between prescribed and real tasks. In fact, we found that discrepancies between SoW and workers' behaviour correspond to anticipated/collective and individual regulations. These regulations are strategies used by workers to cope with production constraints, such as mental workload, that are not taken into account during the design of workstations. Thus, regulations are a symptom of a dichotomy between the rules shaping workstations design and real production constraints. Especially, while certain constraints such as time pressure, require automatic behaviours (that are efficient and mostly unconscious), other constraints such as spatio-temporal restrictions, work variations, task complexity, high level of risk and information load, bring the need to use reflexive behaviours (that are slow and require a high level of attention). Our final results showed that, when we reduce level of constraints and allow workers to perform their task automatically, we therefore minimize the risk of errors, and the need to use regulations.