Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Le désassemblage des batteries de véhicules électriques nécessite une collaboration directe entre l'opérateur humain et un robot industriel, notamment pour réaliser certaines tâches délicates telles que l'extraction des câbles électriques. Afin d’intégrer efficacement cette coopération au sein d'une cellule de travail collaborative, il est essentiel d’adapter la méthodologie GEMMA existante en y intégrant explicitement la surveillance continue des états psychophysiologiques de l'opérateur, tels que la fatigue, le stress et la concentration. Cette intégration est réalisée conformément aux principes fondamentaux de l’industrie 5.0, centrés sur l'humain, et vise à établir un nouveau standard de conception des ordonnancements industriels. Ce standard repose sur une approche comportementale globale prenant simultanément en compte les interactions entre l’opérateur, le robot, les convoyeurs et les autres actionneurs dynamiques présents dans l'environnement.

La méthodologie proposée se fonde sur un diagnostic en temps réel de l’état mental de l'opérateur en utilisant des modèles numériques validés par la littérature scientifique afin de créer un jumeau numérique représentatif de l'individu. Ces modèles génèrent des vecteurs de données simulant précisément l'évolution temporelle de la fatigue, du stress et du niveau de concentration de l'opérateur pendant son activité professionnelle. Ces données sont ensuite intégrées à un système décisionnel reposant sur la logique floue, permettant de sélectionner dynamiquement le mode de fonctionnement GEMMA le plus approprié en fonction de l'état actuel de l'opérateur. Les transitions entre les différents modes de fonctionnement sont décrites par un réseau de Petri flou, assurant une gestion robuste et sécurisée du processus industriel.

En définitive, ce travail contribue à renforcer significativement la sécurité des processus industriels collaboratifs, à améliorer la résilience du système face aux variations d'état psychophysiologique de l’opérateur, et à optimiser la coopération entre l'humain et le robot. Il garantit également le bien-être de l’opérateur en adaptant en temps réel les opérations industrielles aux capacités et aux contraintes humaines.