Modeling and qualification of future digitalized assembly work

Résumé

Au cours des dernières années, l'utilisation des dispositifs intelligents portables a gagné en importance dans diverses industries, promettant une productivité améliorée et des avantages ergonomiques. Ce mémoire présente une étude de recherche approfondie sur la mise en œuvre de lunettes intelligentes (lunettes connectées) dans la transition de l'assemblage manuel vers des systèmes d'assemblage hybrides complexes dans un contexte d'Industrie 5.0. L'objectif est d'aborder l'utilisabilité et les impacts de ces dispositifs intelligents dans les lignes d'assemblage hybrides et de rassembler des connaissances scientifiques et des données sur les aspects pratiques de l'utilisation de dispositifs intelligents dans de tels environnements. L'étude souligne l'importance de relever les défis posés par les lignes d'assemblage hybrides complexes et met en évidence l'utilisation potentielle des lunettes intelligentes. L'intégration des lunettes intelligentes dans un environnement de travail complexe et hybride, intégrant des équipements mécaniques, pneumatiques et automatisés, est explorée du point de vue de l'ergonomie et des facteurs humains, ainsi que des considérations opérationnelles. Les lunettes intelligentes, malgré leur potentiel, ont été peu explorées en ce qui concerne leurs impacts conjoints micro/macro. L'étude a permis de mener une évaluation expérimentale (étude micro au niveau du poste de travail) en utilisant le cadre de Nielsen pour évaluer l'utilisabilité et l'utilité des lunettes intelligentes. Des scénarios réalistes ont ainsi été conçus pour un ensemble de tâches d'assemblage physique sur un moteur/turbine d’avion simulé. De plus, des instructions pour les scénarios d'assemblage ont été planifiées à la fois sur papier et sur des lunettes intelligentes à des fins de comparaison, ce qui a offert des résultats intéressants concernant la qualité et le temps. De manière approfondie, des analyses STAMP-STPA et FRAM (étude macro analyse systémique) ont été utilisées pour identifier les risques potentiels pour la sécurité et les défaillances possibles au sein d'un système complexe tel que celui-ci, ainsi que pour identifier les interactions et les dépendances entre les éléments du système et les conséquences potentielles des changements du système. Les résultats expérimentaux indiquent qu'il n'y a pas d'amélioration de la qualité après l'introduction des lunettes intelligentes (lunettes connectées). Bien que les instructions manquées étaient les mêmes avec ou sans lunettes intelligentes, plus de boulons ont été laissés desserrés après avoir utilisé les lunettes intelligentes et il y avait légèrement moins d'erreurs d'alignement avec les lunettes intelligentes. La seule réduction significative du temps de réalisation de l’étude a été observée dans le scénario sans lunettes intelligentes avec outil pneumatique. Les résultats de l'analyse systémique indiquent que la mise en œuvre de lunettes intelligentes dans les processus d'assemblage a entraîné des performances variables des travailleurs influencées par l'expérience et des facteurs environnementaux, soulignant la nécessité d'une formation complète et de mécanismes de retour d'information. Les problèmes de sécurité incluent le risque d'assemblage incorrect ou de produits défectueux dus à des erreurs de lunettes. L’étude souligne l'importance d'une meilleure clarté des instructions et d'une communication bidirectionnelle pour une sécurité renforcée. Ces résultats fournissent des informations précieuses sur les considérations pratiques de la mise en œuvre de dispositifs intelligents dans de tels environnements et proposent des recommandations pour améliorer l'efficacité et l’efficience des travailleurs. Sans aucun doute, les lunettes intelligentes, malgré leur potentiel, ont été peu explorées en ce qui concerne leurs impacts conjoints micro/macro sur les indicateurs opérationnels et les facteurs ergonomiques/humains de tels systèmes d'assemblage. Les résultats pourraient servir de base pour les développements futurs et les optimisations dans l’utilisation de dispositifs intelligents, en espérant améliorer l'efficacité dans les opérations de lignes d'assemblage complexes et hybrides. En conclusion, cette recherche contribue à la compréhension des défis et des opportunités associés à l'intégration de lunettes intelligentes dans les systèmes de fabrication complexes et hybrides, en mettant en évidence leur potentiel pour améliorer l’efficacité et l’efficience des travailleurs.

Date	19 déc. 2023
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Sylvie Nadeau (Directeur(-trice))