Démarche de conception centrée sur l'humain. Illustration à partir d'un exosquelette cervical disruptif

Human-centered design approach. Illustration based on a disruptive cervical exoskeleton

• Auteur / Autrice : Yonnel Giovanelli
• Direction : William Bertucci, Arnaud Gouelle
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biomécanique et physiologie du mouvement
• Date : Inscription en doctorat le 11/03/2021
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques Physique Sciences du Numérique et de l'Ingénieur (Reims ; 2018-)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Performance, Santé, Métrologie, Société (PSMS) (Reims, Marne)

Mots clés

Mots clés libres

Exosquelette

Ergonomie

Ergomotricité

Conception innovante

Facteurs Organisationnels et humains

Culture sécurité

Innovative design

Ergomotricity

Safety culture

Exoskeleton

Ergonomics

Organisationnal end Human Fcators

Résumé

L'objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle démarche de conception centrée sur l'humain illustrée par la conception d'un exosquelette cervical disruptif. L'originalité de ces travaux réside dans l'articulation de plusieurs disciplines et domaines à différentes phases de la démarche. Les phases retenues sont la phase d'innovation, la phase de conception. Chacune des phases est itérative, ainsi que l'ensemble de la démarche. Afin de conserver une cohérence tout au long du projet de conception, nous proposons de mettre en œuvre une démarche globale de conception à boucles itératives. Les liens entre les différents critères techniques, les déterminants de l'activité et les Facteurs Organisationnels et Humains (FOH) peuvent ainsi ouvrir de nouveaux espaces de conception. Cela doit être un processus non pas cognitif ou pas seulement existentiel, mais un processus collectif. Le monde qui s'ouvre à nous en intégrant les NTAP. La richesse de l'approche proposée est d'articuler différents courants que l'on peut associer à la conception dite innovante : - la conception innovante sous l'angle de la théorie C-K (C : Concept, K : Knowledge) permet une défixation qui se doit d'être cognitive, sociale et collective, mais permet également d'élargir le champ des connaissances. La théorie « C-K constitue une modélisation originale du raisonnement associé aux situations de conception innovante », (Garel, & Le Masson, 2007), contrairement à d'autres théories existantes. C'est dans cet esprit que nous avons recherché à combiner plusieurs modèles cohérents et complémentaires en vue de proposer une approche méthodologiquement expansive de conception. la question de recherche qui se posent alors est de savoir en quoi la théorie de la conception innovante C-K permet de maitriser la conception d'un nouvel outil/moyen/interface… dans un environnement de travail spécifique ? La méthode générique et canonique KCP est incomplète quant à la prise en compte de l'acticité. Quelles sont les conditions d'adaptation des méthodes de conception innovante qui permettraient de prendre en compte la notion d'activité ? Cette incomplétude, je propose de la réduire avec l'intégration d'autres « possibles » (Solé, 2000), d'autres approches notamment l'essai de classement des risques professionnels ITMAMi (Monteau, 1974), les FOH (Daniellou et al., 2010), la décomposition multimodale de l'activité (Plos & Buisine, 2006), les nœuds papillons (Debray, 2007) ainsi que la culture de sécurité industrielle (Besnard et al., 2017) sans oublier l'ergonomie prospective (É. Brangier & Robert, 2014), l'ergomotricité (Giovanelli, 2008) (Giovanelli, 2014) et l'approche biomécanique qui peuvent, par extension, contribuer à adapter la méthode KCP de manière à opérationnaliser la conception innovante appliquée au Travail. Cependant une question sous-jacente est de savoir comment placer et conserver l'Homme au centre tout au long de la démarche de conception. La question de recherche globale de ces travaux serait donc de savoir comment, dans une conception disruptive, on peut concevoir un objet inédit sous contraintes / opportunités en lien avec les FOH et la sécurité ? Cependant, vouloir développer et déployer des nouvelles technologies ne peut être abordé sans tenir compte du processus d'acceptabilité et d'acceptation ou plutôt de la symbiose entre l'objet de conception et l'humain dans son contexte. Les travaux proposés vont à la fois permettre la création d'une méthode centrée sur l'humain, tout e tenant compte du Travail, de l'Activité, mais qui permettront aussi de développer les supports et outils nécessaires.

The aim of this thesis is to propose a new human-centered design approach, illustrated by the design of a disruptive cervical exoskeleton. The originality of this work lies in the articulation of several disciplines and domains at different phases of the approach. The phases selected are the innovation phase and the design phase. Each phase is iterative, as is the whole process. In order to maintain consistency throughout the design project, we propose to implement a global design approach with iterative loops. The links between the various technical criteria, the determinants of activity and the Organizational and Human Factors (OHF) can thus open up new design spaces. This must not be a cognitive or merely existential process, but a collective one. The world that is opening up to us by integrating NTAPs. The richness of the proposed approach lies in its articulation of different currents that can be associated with so-called innovative design: - Innovative design from the perspective of C-K theory (C: Concept, K: Knowledge) enables a defixation that must be cognitive, social and collective, but also broadens the field of knowledge. Unlike other existing theories, C-K theory is an original model of the reasoning associated with innovative design situations (Garel, & Le Masson, 2007). With this in mind, we sought to combine several coherent and complementary models in order to propose a methodologically expansive approach to design. The research question is: how can C-K innovative design theory be used to master the design of a new tool/medium/interface... in a specific work environment? The generic and canonical KCP method is incomplete when it comes to taking acticity into account. How can innovative design methods be adapted to take account of the notion of activity? I propose to reduce this incompleteness by integrating other ''possibles'' (Solé, 2000), other approaches including the ITMAMi occupational risk classification test (Monteau, 1974), FOH (Daniellou et al., 2010), multimodal activity decomposition (Plos & Buisine, 2006), bow ties (Debray, 2007) as well as industrial safety culture (Besnard et al., 2017), not forgetting prospective ergonomics (É. Brangier & Robert, 2014), ergomotricity (Giovanelli, 2008) (Giovanelli, 2014) and the biomechanical approach, which can, by extension, help to adapt the KCP method so as to operationalize innovative design applied to Work. However, an underlying question is how to place and keep Man at the center throughout the design process. The overall research question of this work would therefore be how, in a disruptive design, we can design a novel object under constraints/opportunities related to FOH and safety? However, the desire to develop and deploy new technologies cannot be approached without taking into account the process of acceptability and acceptance, or rather the symbiosis between the design object and the human in its context. The proposed work will enable the creation of a human-centered method, while taking into account Work and Activity, and will also enable the development of the necessary supports and tools.