Amélioration de l’ergonomie de l’unité de visée d’un ... · Ergonomie BIOMECANIQUE Ergonomie COGNITIVE Démarche de conceptionDémarche de conception Critères ergonomiques

Présentation de projet Présentation de projet Présentation de projet Présentation de projet –––– Septembre 2002Septembre 2002Septembre 2002Septembre 2002

Etudiant:Etudiant:Etudiant:Etudiant: Etienne FAYOLLE

Directeur de projet SOFRESUD:Directeur de projet SOFRESUD:Directeur de projet SOFRESUD:Directeur de projet SOFRESUD: Xavier LESAGE

Directeur de projet ENSAM:Directeur de projet ENSAM:Directeur de projet ENSAM:Directeur de projet ENSAM: Carole BOUCHARD

Amélioration de l’ergonomie de l’unité de visée d’un

système de surveillance militaire

777, avenue de Bruxelles

83 500 La Seyne sur mer

Plan de la Présentation

Synthèse

Perspectives

Démarche de conception

Définition des critères ergonomiques

Ergonomie biomécanique & cognitive du produit

Intégration de l’outil numérique dans le processus de conception

Maquettage

Présentation de projet – Septembre 2002


Le projet DOU Futur:

� Proposer un CONCEPT d’unité de visée ERGONOMIQUE

� Réaliser une MAQUETTE d’ASPECT du produit conçu

Démarche de conceptionDémarche de conceptionDémarche de conceptionDémarche de conception

Critères ergonomiques

Ergonomie Biomécanique et

Cognitive

Intégration de l’outil

numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives

� Demande de l’Industriel

Démarche de Conception



Traduction du Besoin

Interprétation du Besoin

Définition du Produit

Validation du Produit

Phases




Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives







Phases

- AOUSSAT 90 -

Etude SOFRESUD

Détermination des Fonctions

Matrice des exigences

Cahier des Charges Traduction du besoin

Critères Fonctionnels

Conditions

d’utilisation

Concurrence

Normes

Environnement

Etude SOFRESUD

Détermination des Fonctions

Matrice des exigences

Cahier des Charges Traduction du besoin


Conditions

d’utilisation

Concurrence

Normes

Environnement

CRITERESCRITERESCRITERESCRITERES




Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives







Phases

- AOUSSAT 90 -

Evaluation et choix des

concepts

Ergonomie

Biomécanique

Concept d’Usage

Représentation en

DAO

Tests

utilisateurs

(cognitifs)

Hiérarchisation

des fonctions

Benchmarking

d’usage

Tests

utilisateurs

(physiques)

Ergonomie Cognitive Interface

Utilisateur

Interprétation du besoin

Rapport de Définition des Concepts

Créativité


Evaluation et choix des

concepts

Ergonomie

Biomécanique

Concept d’Usage

Représentation en

DAO

Tests

utilisateurs

(cognitifs)

Hiérarchisation

des fonctions

Benchmarking

d’usage

Tests

utilisateurs

(physiques)

Ergonomie Cognitive

Interface

Utilisateur

Interprétation du besoin

Concepts

Créativité


Ergonomie BIOMECANIQUEErgonomie BIOMECANIQUEErgonomie BIOMECANIQUEErgonomie BIOMECANIQUE Ergonomie COGNITIVEErgonomie COGNITIVEErgonomie COGNITIVEErgonomie COGNITIVE




Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives







Phases

- AOUSSAT 90 -

CAOCAOCAOCAO

Maquette




Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives







Phases

- AOUSSAT 90 -

MAQUETTEMAQUETTEMAQUETTEMAQUETTE

Maquette

Evaluation




Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Définition des Critères

Ergonomiques

Définition de critères ergonomiques SPECIFIQUES à l’unité de visée

Matrices des

Exigences

Norme

GAM-EG13 et EG13C

Etude de la

Concurrence Environnement du

produit

Conditions

d’utilisation

Critères Ergonomiques

N° Fonctions Critères

PRF_002 Transmettre les coordonnées de la c ible en 3 s

…PRF_016 Couvrir 360° en gisement

PRF_017 Couvrir –20° à +85° en élévation

…

ERG_001Engager le produit pendant 20 minutes en phase

d’acquisition d’objectif

ERG_002Engager le produit pendant 5 minutes en phase de DO et

d’entretien d’une poursuite

…

ERG_009 Utiliser le dispositif en étant gaucher ou droitier

ERG_011 Utiliser le dispositif avec un casque

…

ENV_006Résister aux conditions d'environnement définies dans la

GAM-EG13

…

M aniabilité du système

Universalité du système

� Solidité du système

�

�Rapidité de mise en œuvre

Poids du système�

�


Critères ergonomiquesCritères ergonomiquesCritères ergonomiquesCritères ergonomiques


Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Définition des Critères

Ergonomiques

N° Fonctions Critères

PRF_002 Transmettre les coordonnées de la cible en 3 s

…PRF_016 Couvrir 360° en gisement

PRF_017 Couvrir –20° à +85° en élévation

…

ERG_001Engager le produit pendant 20 minutes en phase

d’acquisition d’objectif

ERG_002Engager le produit pendant 5 minutes en phase de DO et

d’entretien d’une poursuite

…

ERG_009 Utiliser le dispositif en étant gaucher ou droitier

ERG_011 Utiliser le dispositif avec un casque

…

ENV_006Résister aux conditions d'environnement définies dans la

GAM-EG13

…

� Rapidité de mise en œuvre

Poids du système�

� M aniabilité du système

Universalité du système

� Solidité du système

�

Définition de critères ergonomiques SPECIFIQUES à l’unité de visée


Critères ergonomiquesCritères ergonomiquesCritères ergonomiquesCritères ergonomiques


Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Analyse de l’Ergonomie

Interface Homme

Machine

Interface

Logicielle

Interface

Matérielle

Ergonomie

Biomécanique

Ergonomie

Cognitive

Ergonomie du Système

« Etudier l’INTERACTION

physique entre l’homme et le

matériel, pour accroître les

performances tout en diminuant

les risques d’affecter le système

musculo-squelettique ».

- ALLARD 99 -

« Etudier le système de

COMMUNICATION entre l’homme

et la machine ».

- MONTMOLLIN 97 -



Ergonomie Biomécanique et Ergonomie Biomécanique et Ergonomie Biomécanique et Ergonomie Biomécanique et

CognitiveCognitiveCognitiveCognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Ergonomie Biomécanique

Analyse de l’activité / Tests utilisateurs

Elaboration de préconisations

Validation des solutions

Observations Préalables / Etude de l’existant

� Démarche

� Définir un ensemble de PRECONISATIONS pour la

conception d’une nouvelle unité de visée






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



� Observations préalables

Mapping Benchmarking

d’usage

Tests

utilisateurs

Proposition

de concepts Concept de jumelles

Concept de caméra

Concept de fusil

Concept de pistolet






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



� Représentation du produit par des maquettes d’ergonomie

Concept de

jumelles

Concept de

fusil

Concept de

caméra

Produit

existant






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



Concept de jumelles







numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



Produit existant







numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



Concept de caméra







numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



Concept de fusil







numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



Concept de fusil Concept de caméra Produit existant

Questionnaire

Tests Effort physique requis pour prendre le système

Habileté requise pour prendre le système

Effort physique en phase d'observation

Précision

Confort

Poids perçu

Facilité/Rapidité de mise en œuvre

Gêne occasionnée par la liaison filaire

Evaluation

Observations Résultats

Statistiques

Scénario Population

� Test Utilisateur

Concept de jumelles






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



� Préconisations

TâcheCaractéristique

testéCritère DOU JUM FUSIL CAM Hypothèses

Prise du Système

dans son support

Effort physique

nécessaire

Poids du

système ** **** * ***FUSIL: La mauvaise répartition du poids entraine un couple

important au bout du "cannon" nécessitant un effort

important de la part de l'utilisateur; Ce problème est

accentué par la prise à une main du système,

Prise du Système

dans son support

Habileté

nécessaire

Maniabilité du

système Rapidité **** * **** ** DOU: La prise à une main du système lui confère une bonne

maniabilité

Maintien du systèmeEffort physique

nécessairePoids *** **** ** ****

Poursuivre une cible Effort physique

nécessairePoids * ** * *** CAM: La possibilité de mettre le système en appui sur

l'épaule diminue l'effort nécessaire pour suivre une cible

Manipuler Système Habileté

nécessaire

Maniabilité du

système Rapidité *** ** *** **** JUM: Le fait d'avoir les deux mains serré dans des

poignées rend le système difficile à manipuler

Pose du système Effort physique

nécessaire

Poids du

système **** **** *** ****FUSIL: La mauvaise répartition du poids entraine un couple




Pose du systèmeHabileté

nécessaire

Maniabilité du

système Rapidité **** *** *** ****

VOLUME Maniabilité du

système ** *** ** * Poids EFFORT Poids * *** * **

Manipuler Rapidité **** *** *** * CAM: Le positionnement du système sur l'épaule ralentit la

mise en œuvre du système


nécessaire

Maniabilité du

système Rapidité *** ** *** ****JUM: Les deux mains serré dans des poignées rendent le

système difficile à manipuler






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives



� Préconisations

TâcheCaractéristique

testéCritère DOU JUM FUSIL CAM Hypothèses

Prise du Système

dans son support

Effort physique

nécessaire

Poids du

système ** **** * ***FUSIL: La mauvaise répartition du poids entraine un couple




Prise du Système

dans son support

Habileté

nécessaire

Maniabilité du

système Rapidité **** * **** ** DOU: La prise à une main du système lui confère une bonne

maniabilité

Maintien du systèmeEffort physique

nécessairePoids *** **** ** ****

Poursuivre une cible Effort physique

nécessairePoids * ** * *** CAM: La possibilité de mettre le système en appui sur

l'épaule diminue l'effort nécessaire pour suivre une cible


nécessaire

Maniabilité du

système Rapidité *** ** *** **** JUM: Le fait d'avoir les deux mains serré dans des

poignées rend le système difficile à manipuler

Pose du système Effort physique

nécessaire

Poids du

système **** **** *** ****FUSIL: La mauvaise répartition du poids entraine un couple




Pose du systèmeHabileté

nécessaire

Maniabilité du

système Rapidité **** *** *** ****

VOLUME Maniabilité du

système ** *** ** * Poids EFFORT Poids * *** * **

Manipuler Rapidité **** *** *** * CAM: Le positionnement du système sur l'épaule ralentit la

mise en œuvre du système

Identifier un CONCEPT performant: concept de JUMELLES

Définir des GUIDES de CONCEPTION:

� Prise à UNE MAIN du système

� Répartition du poids






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Ergonomie Cognitive

� Démarche Analyse des

tâches

prescrites

Analyse des

besoins en

assistance

Modélisation

des tâches

Spécifications des modes de

représentation et attributs

graphiques

Préconisations

Evaluation/ Tests Utilisateurs

Interface

Matérielle

Interface

Logicielle

Type de Bouton

de commande et

position

Type d’affichage

d’information et

position

Etude du CdC/ Hiérarchisation des fonctions

Analyse de l’existant/ Spécification de solutions






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Ergonomie Cognitive

� Hiérarchisation des fonctions

EVALUER le degré de PERTINENCE des informations et des commandes

présentées à l’opérateur [SPERANDIO 84]

FONCTION CRITICITE NATURE de la fonction

Emmettre les informations de DO niveau 3 Action sur une commande

Sélectionner la distance de la cible niveau 2 Action sur une commande

Activer/Supprimer le filtre IR de la caméra niveau 2 Action sur une commande

Sélectionner le mode de poursuite niveau 2 Action sur une commande

Aide à la Désignation d'Urgence (DO) niveau 3 Outil d'aide

Affichage d'un problème de température niveau 3 Avertissement

Affichage d'un problème de tension niveau 3 Avertissement

Affichage d'un fonctionnement en mode dégradé niveau 3 Avertissement

Visualiser les écarts de pointage niveau 3 Données géométriques

Visualiser le site et l'azimut niveau 2 Données

Afficher les modes de poursuite niveau 2 Outil d'aide

Afficher l'état du zoom niveau 2 Outil d'aide

Afficher l'état du filtre IR niveau 2 Outil d'aide

INT

ER

FA

CE

M

AT

ER

IEL

LE

INT

ER

FA

CE

L

OG

ICIE

LL

E

Emmettre les informations de DO niveau 3 Action sur une commande

MA

TE

RIE

LL

E

Activer/Supprimer le filtre IR de la caméra niveau 2 Action sur une commande

MA

TE

RIE

LL

E

Affichage d'un fonctionnement en mode dégradé niveau 3 Avertissement

LO

GIC

IEL

LE

Afficher les modes de poursuite niveau 2 Outil d'aideLO

GIC

IEL

LE






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Ergonomie Cognitive

� Spécifications des solutions: l’interface MATERIELLE

Proposer une ARCHITECTURE de boutons de commande qui garantit une

bonne ergonomie du système

Hiérarchisation

des fonctions

Analyse de l’existant

(Mapping sémantique)

Critères de Conception

- COHERENCE de forme, de taille des boutons

- COHERENCE d’un groupe de commande






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Ergonomie Cognitive

� Spécifications des solutions: l’interface LOGICIELLE

Proposer un système d’affichage d’information qui permet à l’opérateur

d’IDENTIFIER rapidement un ensemble d’instructions et d’INTERVENIR

à tous moment sur le fonctionnement du système

Hiérarchisation

des fonctions

Analyse des affichages

graphiques: les

PICTOGRAMMES

-DAVIES 98-

-WOGALTER 02-

Règle de conception

-MONTMOLLIN 97-

- SPERANDIO 83-






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Ergonomie Cognitive

� Résultats

Zoom caméra

Niveau 3

Emission DO

Niveau 3

Sélection de la

distance de la cible

Niveau 2

Filtre IR

Niveau 2

Sélection du

Mode de

Poursuite

Niveau 2

Niveau 3

Niveau 1&2

Joypad pour se déplacer dans le menu :

-réglage de l’écran (niveau1)

-réglage du filtre (niveau 2)

-réglage du mode de poursuite (niveau 2)

-sélection distance de la cible (niveau 2) Ecran Digital

Validation des

options de menu

Niveau 2






numérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


L’intégration de l’outil numérique dans le processus de

conception

« Etude de

STYLE » du

produit

Visualisation de

l’ASSEMBLAGE

du produit

� L’outil CAO dans l’activité de conception

TENDANCE ACTUELLE: intégrer la plus tôt possible la CAO dans le

processus de conception




Cognitive

Intégration de l’outil Intégration de l’outil Intégration de l’outil Intégration de l’outil

numériquenumériquenumériquenumérique

Maquettage

Synthèse

Perspectives


Gyromètres Caméra Ecran de visualisation

Architecture n°1 Architecture n°2 Architecture n°3


conception

� Assemblage des composants

REPARTIR le POIDS en fonction de la prise en main du

système




Cognitive



Maquettage

Synthèse

Perspectives



conception

� Etude du DESIGN de l’unité de visée

� Marché des systèmes de défense: le facteur ESTHETIQUE n’est

pas privilégié

� Pas de SPECIALISTE du design au sein de l’entreprise




Cognitive



Maquettage

Synthèse

Perspectives


Design n°1 Design n°2 Design n°3


conception

� Etude du DESIGN de l’unité de visée

- Fluidité,

- Forme Courbe,

- Robustesse .




Cognitive



Maquettage

Synthèse

Perspectives


Architecture Produit

Assemblage Design


conception

� Architecture produit

Analyse de

l’ERGONOMIE




Cognitive



Maquettage

Synthèse

Perspectives



conception

� Architecture produit




Cognitive



Maquettage

Synthèse

Perspectives


Maquettage

� Réalisation d’une maquette d’aspect

Plan 2D Maquette d’aspect

Module

Fonctionnel




Cognitive


numérique

MaquettageMaquettageMaquettageMaquettage

Synthèse

Perspectives


Maquettage

� Validation du produit

� Nécessité d’améliorer la STABILITE de la prise à une main

� Prise à une main du système n’occasionne pas de FATIGUE

notable




Cognitive


numérique


Synthèse

Perspectives


Maquettage




notable

� DIFFICULTE d’ACCES au bouton d’émission de la Désignation

d’Urgence




Cognitive


numérique


Synthèse

Perspectives


Maquettage




notable

� DIFFICULTE d’ACCES au bouton d’émission de la Désignation

d’Urgence

� MOUVEMENT du bouton « Joypad » au bouton de validation

INSATISFAISANT

Bouton « Joypad »

Bouton de Validation des

menus




Cognitive


numérique


Synthèse

Perspectives


Synthèse

� Un CONCEPT d’unité de visée

� Une architecture des boutons de COMMANDE

� Des éléments de solutions pour la conception d’une interface

LOGICIELLE

� Des PLANS de définition

� Une MAQUETTE d’aspect

� Conception d’une nouvelle unité de visée du système D.O.U




Cognitive


numérique

Maquettage

SynthèseSynthèseSynthèseSynthèse

Perspectives


Perspectives

� VALIDER le produit auprès des utilisateurs (concept, interface

matérielle & logicielle)

� Conception d’une INTERFACE MECANIQUE

� Réalisation d’une MAQUETTE FONCTIONNELLE




Cognitive


numérique

Maquettage

Synthèse

PerspectivesPerspectivesPerspectivesPerspectives

Etudiant:Etudiant:Etudiant:Etudiant: Etienne FAYOLLE

Directeur de projet ENSAM:Directeur de projet ENSAM:Directeur de projet ENSAM:Directeur de projet ENSAM: Carole BOUCHARD

Directeur de projet SOFRESUD:Directeur de projet SOFRESUD:Directeur de projet SOFRESUD:Directeur de projet SOFRESUD: Xavier LESAGE

Amélioration de l’ergonomie de l’unité de visée d’un système de surveillance militaire

777, avenue de Bruxelles

83 500 La Seyne sur mer

FIN DE LA PRESENTATION

Présentation de projet Présentation de projet Présentation de projet Présentation de projet –––– Septembre 2002Septembre 2002Septembre 2002Septembre 2002


Grille de PICTOGRAMMES


Animation des ATTRIBUTS GRAPHIQUES


SITE 2.1 AZIMUT 180.6

ERREUR

Navigation

×××× 1,6


SITE 2.1 AZIMUT 180.6

ERREUR

Navigation

×××× 1,6

ON �

OFF

Mode de Poursuite Filtre IR Réglage Ecran


Fonctions Solutions Concept Fonctions Solutions Concept

tenir par

l'objectif

lunettes

astronomiques

voir avec

un écran

LCD

camescope

Concept

de visée

avec un

écran

LCD

tenir par

un

systeme

de pistolet

DOU

Concept

de

pistolet

voir avec

un viseur

optique

camescope

Concept

de visée

1 oeil

tenir avec

la main et

l'épaule

caméra

Concept

de

caméra

voir avec

des

lunettes

de visée

jumelles

Concept

de visée

2 yeux

tenir avec

les deux

mains

jumelles

Concept

de

jumelles

fixer le

système

sur la tête

ou sur un

casque

jumelles militaire

tenir par

une crossfusil

Concept

de fusil

Exemples Exemples

Tenir le s

ystè

me V

oir

Documents

Amélioration de l’ergonomie de l’unité de visée d’un ... · Ergonomie BIOMECANIQUE Ergonomie COGNITIVE Démarche de conceptionDémarche de conception Critères ergonomiques